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第2章计算机系统概述

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第2章计算机系统的组成

第2章计算机系统的组成
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2.2 计算机硬件系统
算
输 入 设 备 备 设 出
输
1.1 计算机硬件
2. 2. 1
微型计算机的硬件组成
微型计算机硬件系统由主机和常用外围设备两大部分 组成。 组成。 主机由中央处理器(CPU)和内存储器 和内存储器(ROM,RAM)组 主机由中央处理器 和内存储器 组 用来执行程序、处理数据， 成，用来执行程序、处理数据，主机芯片都安装在一 块电路板上，这块电路板称为主机板（主板）。 ）。为了 块电路板上，这块电路板称为主机板（主板）。为了 与外围设备连接， 与外围设备连，在主机板上还安装有若干个接口插 槽，可以在这些插槽上插入不同外围设备连接的接口 用来连接不同的外部设备。 卡，用来连接不同的外部设备。 主机与外围设备之间信息通过两种接口传输。 主机与外围设备之间信息通过两种接口传输。一种是 串行接口，如鼠标；一种是并行接口，如打印机。 串行接口，如鼠标；一种是并行接口，如打印机。
常用的总线结构有： 常用的总线结构有： （1）ISA总线 ） 总线 （2）MCA总线 ） 总线 （3）EISA总线 ） 总线 （4）VESA总线 ） 总线 （5）PCI总线 ） 总线
2. 2. 2
微型计算机的常见外设
微型计算机常用外围设备有显示器、键盘、 微型计算机常用外围设备有显示器 、 键盘 、 鼠标器 及外存储器。外存中常用的有硬磁盘（硬盘） 及外存储器 。 外存中常用的有硬磁盘 （ 硬盘 ） 、 软 磁盘（软盘）和光盘。 磁盘 （ 软盘 ） 和光盘 。 如果需要还可以根据用户的 要求配置打印机、绘图仪、投影仪； 要求配置打印机 、 绘图仪 、 投影仪 ； 同时为了联网 还可以配置调制解调器等通信设备。 ，还可以配置调制解调器等通信设备。 微机用键盘按照按键个数多少可分为84键 微机用键盘按照按键个数多少可分为 键、101键、 键 104键等几种，目前广泛使用的是 键等几种， 键等几种 目前广泛使用的是101键、104键标准 键 键标准 键盘。这两种键盘一般可分为四个区域： 键盘 。 这两种键盘一般可分为四个区域 ： 主键盘区 功能键区、编辑键区、小键盘区（数字键区） 、功能键区、编辑键区、小键盘区（数字键区）。

第2章 计算机系统与计算机网络(2)——计算机硬件系统-大学计算机基础-戴红-清华大学出版社

第2章 计算机系统与计算机网络(2)——计算机硬件系统-大学计算机基础-戴红-清华大学出版社

【注】字长：计算机在同一时间内能够一次处理的二进制位数，其直接反映了计 算机的计算精度。微机字长从8位、16位、32位到目前的64位。 主频：CPU内核工作时的时钟频率，是CPU内数字脉冲信号震荡的速度，单位MHz或 GHz。在其他性能指标相同的情况下，CPU主频越高，其运算速度越快。 外频：CPU与主板之间同步运行的速度，多数情况下也是内存与主板之间同步运行 的速度，直接影响内存的访问速度和CPU同时接受来自外部设备数据的速度。 Cache命中率：CPU在Cache中找到所需内存中数据的比例。
பைடு நூலகம்
【注】硬盘容量：硬盘最主要的参数，以兆字节（MB）、千兆字节（GB）或百万 兆字节（TB)为单位，目前市场常见的硬盘容量为TB级。硬盘通常由重叠的一组盘 片构成，每个盘片可单面或双面存储数据，每个盘面一般配一个读写磁头。每个 盘面以其中心为圆心，不同半径的同心圆称为磁道，每个盘面都被划分为数目相 等的磁道，数据沿着轨道存放。具有相同半径的磁道形成一个圆柱——柱面，磁 盘的柱面数与一个盘单面上的磁道数相等。盘面又被分成大小一般为512个字节的 扇形区域——扇区，磁盘驱动器以扇区为单位访问磁盘。则可使用公式计算硬盘 容量为：磁头数*柱面数*磁道扇区数*每扇区字节数。
第2章 计算机系统与计算机网络
内容提要
本章包含两大部分，计算机系统和计算机网络。
2.1 图灵机与冯·诺依曼体系结构 2.2 计算机硬件系统 2.3 计算机软件系统 2.4 计算机网络
2.2 计算机硬件系统
图2-3 计算机硬件系统组成简图
2.2.1 主机
主板——机箱中的多层印刷电路板（PCB），提供CPU、内存、显卡等电子元器件的插槽， 是各种外部设备/元器件的接口及各种芯片的底盘，实现元器件之间的相互连接，目前多使 用玻璃纤维作为原材料。

第二章 微型计算机系统

第二章 微型计算机系统

16
外存：永久性存储器 外存：永久性存储器
存储器与存储系统
Copyright© 2008 renxin All rights reserved
存储器是一种具有保存和存取信息（程序、数据） 存储器是一种具有保存和存取信息（程序、数据） 是一种具有保存和存取信息 的设备/器件，是计算机系统不可或缺的资源。 的设备/器件，是计算机系统不可或缺的资源。 现代微型计算机的存储系统结构： 现代微型计算机的存储系统结构： 高速缓存--主存 外存 主存-高速缓存--主存--外存 为什么采用这种结构？ 为什么采用这种结构？ 指令执行速度依赖于内存读写速度 高速CPU需配置高速内存 高速CPU需配置高速内存 大软件需配置大容量内存 高速度 大容量 17
13
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问：内存与外存是一回事吗？
• 能被计算机系统总线直接相连控制的存储器称为内存； 能被计算机系统总线直接相连控制的存储器称为内存； • 通过I/O接口才能被 接口才能被CPU控制的存储器称为外存。 控制的存储器称为外存。 通过 接口才能被 控制的存储器称为外存
第2章 微型计算机系统
硬件和软件系统
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软件 程序及其配套的 数据、文档等
软件
计算机 系统
硬件 “看得见、摸得着 ”的物理载体
硬件
2
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7
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问：主机包含哪些部件？ CPU又是什么意思？ 又是什么意思？ 主机包含哪些部件？ CPU又是什么意思 答：

第二章Windows操作系统

第二章Windows操作系统
3、建立快捷方式
单击“开始”按钮——找到要创建的快捷菜 单——按住CTRL键——按住鼠标左键——拖动到桌 面上的空白区域即可。
程 序 组
日 期 时 间 属 性
请大家跟我做：
修改或查找日期：
单击“月份”右边的箭头——选择你要的月份——单 击“年份”右边的箭头——选择你需要的年份——单 击确定。时间和日期就设置好了。
资
源
管
理
窗口是
器
Windows 集成环境
窗
的一块矩
口
形工作区
选
择
不
连
续
的
文
Ctrl+目标
件
选
择
连
续
的
文
件
Shift+目标
若将当前文件夹中的所有文件全部选定，可用 下述方法实现。
全
方法一：按组合键Ctrl＋A，即可选定所有文
选 件。 方法二：在“我的电脑”或“资源管理器”
文 窗口中，单击“编辑”菜单，选其中的“全部选定”
上机练习二：
内容： 1、打开资源管理器，浏览菜单。 2、适当调整资源管理器左右窗口的大小，隐 藏暂时不用的工具栏。 3、使用Windows资源管理器完成以下操作： （1）在D盘上创建一个名为XS的文件夹，再 在XS文件夹下创建两个并列的二级子文件夹， 其名为XS1和XS2。
（2）在D盘中任选3个不连续文件，将它 们复制到D:\XS文件夹中。再在D盘中任 选3个连续的文件复制到D:\XS\XS1文件夹 中。
删除和恢复文件或文件夹
删除操作 方法一：选定文件或文件夹→单击“文件”中 的“删除”，即可将选定的文件或文件夹删除。 方法二：选定文件或文件夹→右键单击→单击 快捷菜单中的“删除”，即可将选定的文件或文件夹 删除。 方法三：选定文件或文件夹→按键盘上的Delete 键即可。

计算机系统概述

计算机系统概述

用户要求
• 要求： • 一 、5000元左右，可浮动500元； • 二 、最好是六核心的CPU，四核也行； • 三 、显示器要二十寸以上的； • 四 、主要是用来玩穿越火线等游戏，平时
还会用来搞ＣＡＤ设计。
配置实例
• CPU AMD 羿龙 II X6 1055T(盒）
1050
• 主板 华擎 970 Extreme4
2. 应用软件
• 应用软件是指操作系统以外能实现一些特 定功能的软件，人们日常工作和生活中使 用的Office办公软件、Photoshop图像处理 软件和Dreamweaver网页制作软件等都属 于应用软件的范畴。按软件功能的不同可 将常见应用软件按如图所示进行分类。
2. 应用软件
• 常见的一些应用软件
1.1 计算机系统的组成
• 计算机系统由硬件系统和软件系统两部分 组成，硬件系统是指组成计算机的硬件设 备，包括CPU、主板、内存、显示器和硬 盘等；软件系统是指运行于硬件系统之上 的计算机程序，通过对硬件设备进行控制 和操作来实现一定的功能。软件系统的运 行需要建立在硬件系统都正常工作的情况 下。
2. 存储器
• 存储器用来存放计算机中的数据，存储器 分为内存储器和外存储器。内存储器又叫 内存，其容量小、速度快，用于存放临时 数据；外存储器的容量大、速度慢，用于 存放计算机中暂时不用的数据。外存储器 的典型代表就是每台电脑必备的硬盘。
3. 输入设备
• 输入设备是指将数据输入到计算机中的设 备，人们要向电脑发出指令，就必须通过 输入设备进行。在计算机产生初期，输入 设备是一台读孔的机器，它只能输入“0”和 “1”两种数字。随着高级语言的出现，人们 逐渐发明了键盘、鼠标、扫描仪和手写板 等输入设备，使数据输入变得简单也更容 易操作了。

计算机系统结构第2章

计算机系统结构第2章

计算机系统结构第2章第⼆章指令系统第⼀节指令系统设计概述⼀、指令系统概述1、指令系统的设计、应⽤及实现(1)指令系统的设计*机器指令：计算机硬件实现的运算或操作的命令；第i 种格式：OP i A 1A 2编码⽰例：00110 000~111 000~111功能⽰例：A 1←(A 1)+(A 2)第j 种格式：OP j A 编码⽰例：10110 000~111功能⽰例：A←(A)+1*指令系统设计：定义所有机器指令的格式(含编码)。

*指令系统：所有机器指令的集合；第1种：第2种：…第n 种：OP 1A 1A 2OP 2A OP n A 1A 2…(2)指令系统的应⽤第i种指令应⽤⽰例a：00110 000 001 功能AH←(AH)+(AL)⽰例b：00110 011 000 功能BL←(BL)+(AH)应⽤程序⽰例：从主存地址为2000H开始的100个元素累加求和机器指令格式机器指令程序汇编程序1011wreg data 1011001001100100 CX←1001011100100000000 00100000LP：BX←2000H1011000000000000 AL←0 0000000w mod reg r/m 0000000100000111AL←AL+[BX] 01000reg 01000001 BX←BX+1 11100010 disp 11100010 11111000 LOOP LP*指令系统应⽤：按指令格式要求，根据应⽤需要、编写程序中的指令(即指令格式的实例)。

(3)指令系统的实现指令功能实现步骤—ID 对IR 的OP 译码，⽤输出信号控制某⼀部件⼯作；ID 对IR 的A 译码，⽤输出信号控制相关REG 的读/写；信号有效时间由时序部件及该指令功能实现步骤决定。

指令操作或运算—部件功能实现及数据传递等的组合。

*指令系统实现：按指令格式要求，⽤硬件实现指令功能。

*设计/应⽤实现三者关系：类似C 语⾔设计、⽤C 语⾔编程、C 语⾔编译及执⾏平台！☆指令系统的实质—软件与硬件之间的界⾯(“约定”)！指令译码器ID I OP A 内部总线CPU ID D 功能部件1功能部件n …寄存器1寄存器m…指令寄存器IR ：……存储总线MAR/MDR2、指令系统涉及内容(1)指令格式包含信息分析第i种指令格式：OP i A1A2②数据：(A1)=OP i⽀持类型的地址为A1的数据①操作：A1←(A1) OP i(A2) 或A 2←(A2) OP i(A1)硬件⽀持的数据类型(含数据长度)可存放数据部件类型、部件的编址⽅式部件中同⼀数据地址的表⽰⽅式(2)涉及内容*指令集结构：指令集总体框架，如存放部件、寄存器数量;*指令集功能：⽀持操作的类型；*数据表⽰：操作⽀持的数据类型、数据存储格式等。

操作系统知识点复习总结

操作系统知识点复习总结

计算机操作系统第0章计算机系统概述计算机系统由操作员、软件系统和硬件系统组成。

软件系统：有系统软件、支撑软件和应用软件三类。

系统软件是计算机系统中最靠近硬件层次不可缺少的软件；支撑软件是支撑其他软件的开发和维护的软件；应用软件是特定应用领域的专用软件。

硬件系统：借助电、磁光、机械等原理构成的各种物理部件的组合，是系统赖以工作的实体。

如今计算机硬件的组织结构仍然采用冯诺依曼基本原理（有控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备—通常把控制器和运算器做一起称为中央处理机cpu，把输入输出设备统称为I/O设备）。

关于计算机系统的详细：Cpu的四大组件构成：ALU、CU、寄存器和中断系统。

存储器：理想存储器是大容量、高速度和低价位。

在计算机系统中存储器的分层结构：寄存器、高速缓存（cache）（用于解决cpu和内存读写速度过于不匹配）、主存（RAM和ROM）、磁盘和磁带。

I/O系统：由I/O软件和I/O硬件组成，前者用于将数据输入主机和将数据计算的结果输出到用户，实现I/O系统与主机工作的协调。

I/O硬件包括接口模块和I/O设备。

关于系统中断：利用中断功能，处理器可以在I/O操作执行过程中执行其他指令。

第1章操作系统引论操作系统的定义：控制和管理计算机软、硬件资源，合理组织计算机的工作流程，以便用户使用的程序集合。

计算机的四代发展：(1)没有操作系统的计算机（没有晶体管，使用机器语言写成的）(2)有监控系统的计算机（出现晶体管，使用汇编语言和高级语言，出现了单道批处理系统）(3)带操作系统的计算机（出现了小规模的集成电路，出现了多道程序设计技术—相当于系统中断，由于多道程序不能很好的满足用户对响应时间的要求，出现了分时系统。

多批道处理系统和分时系统的出现标志着操作系统的形成。

）(4)多元化操作系统的计算机（出现了大规模集成电路，分布式操作系统）操作系统的特征并发性：两个或两个以上的事物在同一个时间间隔内发生。

计算机系统概述

计算机系统概述

第1章计算机系统概述信息化是当今社会发展的主流，信息技术是当今世界崭新的生产力，信息产业也已成为当今全球第一大产业，计算机技术则是重要支柱。

随着计算机科学技术的发展和应用，以及它对人类社会产生的巨大影响，“掌握和应用计算机”的能力已成为当今衡量个人素质高低的重要标志。

通过本章的学习，除对计算机有基本的认识外，也为后面了解计算机的相关知识打下良好基础。

1.1 计算机的基本知识1.1.1 计算机的发展历程1．第一台电子计算机第一台电子计算机于1946年2月在美国诞生，称为“埃尼阿克”（Electronic Numerical Integrator and Calculator，ENIAC），即电子数值积分计算机。

它具有计算速度快、精度高、能按给定的程序自动计算等特点。

ENIAC共用了18 000多只电子管，重量达30吨，占地170平方米，每小时耗电150千瓦，真可谓“庞然大物”，它不仅存储容量小，而且全部指令还没有存放在存储器中；它的操作相当复杂，稳定性差，它采用线路连接的方法编排程序，每次解题都要靠人工改接连线，准备时间大大超过实际计算时间。

但在当时，这台计算机的运算速度是惊人的，每秒钟能做5000次加法运算，3毫秒便可进行一次乘法运算，与手工计算相比大大加快了，60秒钟射程的导弹弹道计算时间由手工计算的20分钟缩短到30秒，它开创了计算机的新纪元，把人们从奴隶般的计算中解放出来了。

2．冯·诺依曼结构计算机针对ENIAC在存储程序方面存在的致命弱点，美籍匈牙利数学家冯·诺依曼（John V on Neumann）于1946年6月提出了一个“存储程序”的计算机方案。

这个方案包含三个要点：•采用二进制数的形式表示数据和指令。

•将指令和数据按执行顺序都存放在存储器中。

•由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备5大部分组成计算机。

其工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”，就是通常所说的“顺序存储程序”的概念。

《大学计算机基础》第2章-计算机系统(2012)OK【OK】

《大学计算机基础》第2章-计算机系统(2012)OK【OK】

在计算机世界中 也存在等级差别！
28
2.2 计算机软件系统
2.2.1 软件概念
2.2.2 软件分类
29
2.2.1 软件概念

计算机软件 计算机软件是为运行、管理和维护计算机而编制的
各种指令、程序和文档的总称。
指令 程序 文档
软件
软件是计算机的灵魂， 是人机之间的接口
30
软件概念

基本概念

程序 程序是按照一定顺序执行的、能够完成某一任务的指 令集合。
将1传送至AL寄 Int a =1; 存器 将2传送至BL 寄 Int b =2; 存器
2
MOV BL, 2
3
4 5
将寄存器BL的内 容与寄存器AL的 Int c = a+b; ADD AL, BL 内容相加，结果 保存在AL中 将寄存器AL中的 MOV [06H], AL 内容传送到内存 地 址 为 06H 的 存 储单元中 HLT 停止操作
11
2.1.3 存储器

存储器——帮助计算机记忆信息
存储器是存取程序和数据的部件。 类型划分：依据CPU是否可以直接访存将存储器划 分为内存和外存。
随机存储器
内存
只读存储器 高速缓冲存储器
存储器
硬盘
外存
光盘
快速闪存
12
存储器—内存
（1）内存
内存可以被CPU直接访问。内存容量小、速度快、掉电后 RAM信息全部消失。
2.1.4 输入设备
2.1.5 输出设备
2.1.6 硬件连接
4
计算机硬件系统

什么是计算机？
计算机是能按照人的要求接受和存储信息，自动进行数据处 理和计算，并输出结果信息的机器系统。

第2章计算机知识

第2章计算机知识

《大学计算机应用基础 》
第2章
2.3
Windows XP 的文件管理
2.3.1 文件与文件夹 1．文件和文件夹的概念
文件是指被赋予名字并存储在磁盘上的一组相关信息的集合， 文件可以是程序、数据、文字、图形、图像、动画或声音等。 文件夹是系统组织和管理文件的一种手段，文件夹中既可包 含文件，也可包含其他文件夹，文件夹中包含的文件夹通常 称为“子文件夹”。 2．文件和文件夹的命名 文件名由主文件名和扩展名组成，主文件名和扩展名之间必 须用分隔符“．”隔开，文件扩展名用以标识文件类型。
《大学计算机应用基础 》
第2章
2.2.1 Windows XP的桌面组成与操作 1．桌面背景 2．桌面图标 3．任务栏
例2-1 在桌面创建word文档图标。
例2-2 将桌面上的图标按照“大小”排列，再将桌面上的图标隐藏。
《大学计算机应用基础 》
第2章
Windows XP的窗口、对话框的组成及操作
第2章
Windows xp 菜单及工具栏
“开始”菜单Windows XP应用程序的入口
《大学计算机应用基础 》
第2章
2．下拉式菜单 一般菜单栏中的菜单都属于下拉式菜单，单击就可打开，如 图2-15所示。 3．快捷菜单 快捷菜单是Windows XP提供给用户执行快速操作的方法之 一。
任务栏快捷菜单
《大学计算机应用基础 》
第2章
2.1.3 Windows XP的启动、注销与退出
2.2 Windows XP的基本操作 Windows XP的基本操作包括：Windows XP的 桌面操作、Windows XP的窗口操作、Windows XP的菜单操作。
《大学计算机应用基础 》

计算机系统概论第二章测验及答案

计算机系统概论第二章测验及答案

第2章练习题参考答案一、判断题（正确Y，错误N）1. CPU在很大程度上决定了计算机的性能，CPU的运算速度又与CPU的工作频率密切相关。

因此，在其它配置相同时，使用主频为500MHz的Pentium4作为CPU 的PC机，比使用主频为1GHz Pentium4作为CPU的PC机速度快。

N2. 近年来，PC机中使用的1394接口比USB传输速度更快。

Y3. Cache存储器的存取速度比主存储器要快得多。

因此，为了提高程序的运行速度，在软件开发时，应尽可能多地使用Cache存储器。

N4. 主存储器在物理结构上由若干插在主板上的内存条组成。

目前，内存条上的芯片一般选用DRAM而不采用SRAM。

Y5. 在Pentium处理器中，整数ALU和浮点运算器可以分别对整数和实数同时进行运算处理。

Y6. RAM是随机存取存储器的缩写，其中“随机”的含义是：不论从(向)哪个地址读出或写入数据，所需时间都是相同的。

N7. 3.5英寸软盘的角上有一个小口，当滑动保护片将其盖住时，软盘就不能进行读写操作了。

N8. CPU工作时，它所执行的指令和处理的数据都是直接从磁盘或光盘中取出，处理结果也直接存入磁盘。

N9. 一般情况下，计算机加电后自动执行BIOS中的程序，将所需的操作系统软件装载到内存中，这个过程称为“自举”或“引导”。

Y10. 若某台PC机主板上的CMOS信息丢失，则该机器将不能正常运行，此时只要将其他计算机中的CMOS信息写入后，该机器便能正常运行。

N11. BIOS芯片和CMOS芯片实际上是一块芯片的两种叫法，是启动计算机工作的重要部件。

N12. 一个完整的计算机系统的两个基本组成部分是操作系统和数据库系统.N13. USB接口是一种高速的并行接口。

N14. 计算机中总线的重要指标之一是带宽，它指的是总线中数据线的宽度，用二进位数目来表示（如16位，32位总线）。

N15. 在BIOS中不包含扫描仪、打印机等设备的驱动程序。

计算机应用基础课程第2章 操作系统基础

计算机应用基础课程第2章 操作系统基础
② 树形目录结构。目录从结构上可分为单级目录、二级 目录、多级目录等。
在树形目录结构中，树根结点称为根目录（一个卷只 能有一个根目录，它是磁盘格式化时系统生成的），以反斜 线“\”表示。根目录下可以有子目录和文件 。
大学计算机基础
操作系统基础
24
\

DOS
WINDOWS

⑴ 用户界面美观、靓丽 ⑵ 易用性更好 ⑶ 稳定性和可靠性提高 ⑷ 强大的网络功能 ⑸ 多媒体功能更加突出 ⑹ 帮助和支持中心 ⑺ 多用户管理 ⑻ 系统还原 ⑼ 激活功能
大学计算机基础
操作系统基础
23
⑷ 文件目录结构
① 目录。为方便文件的统一管理，实现对文件的共享， 提高查找、访问文件的速度，将相关文件组织到一起，便够 成了文件目录。在Windows XP中目录被称为文件夹。
每一个目录本质上是一个文件，称为目录文件，因此， 目录可以当作一种特殊文件来管理。像文件一样，每个目录 都有一个名字，称为目录名。
④ 内存扩充。由于物理内存空间有限，难以满 足程序的需求，内存管理将部分外部存储空间模 拟成内存空间，借以扩大内存空间。这种从逻辑 上扩大物理存储空间的技术称之为虚拟存储技术。
大学计算机基础
操作系统基础
18
3) I/O设备管理
在计算机系统中除CPU与内存外，其它大部 分硬件称为外部设备，主要包括输入输出设备、 外存设备以及终端设备。
1) 处理机管理
处理机管理的主要功能就是解决如何合理分配 处理机的时间，如何调度不同的程序使用处理 机，使得不同程序在运行时不会互相发生冲突， 它的管理方法的优劣关系到整个系统的吞吐量 和系统运行的质量。
处理机管理以进程为单位，因此有的书籍中也 称处理机管理为进程管理。进程与程序关系为： 进程是程序及其相关数据在某一台计算机的一 次执行，可以简单的理解为进程是正在运行的 程序，程序没有执行或执行完毕，也就不存在 进程，因此进程是有生命期的。

第2章计算机操作系统PPT课件

第2章计算机操作系统PPT课件

9/17/2024
大学计算机基础
用户接口
用户接口有两种类型： （1）命令接口和图形用户界面 用户 通过交互方式对计算机进行操作。 （2）程序接口 程序接口又称应用程 序接口（Application Programming Interface，API），为编程人员提供， 应用程序通过API可以调用操作系统 提供的功能。
操作系统
计算机硬件
整个计算机系统的层次结构
9/17/2024
大学计算机基础
2.1.2 操作系统的作用和功能
1. 操作系统的作用
(1) 用户和计算机硬件之间的接口 (2) 硬件功能的扩充 为用户提供了 一台功能显著增强，使用更加方便， 安全可靠性更好，效率明显提高的机 器，称为虚拟计算机（Virtual Machine）。 (3) 资源管理器
9/17/2024
大学计算机基础
4．Linux Linux是一套免费使用和自由传播的、
与Unix完全兼容的类Unix操作系统。 Linux最初是由芬兰赫而辛基大学计算
机系的学生Linus Torvalds开发的一个操 作系统内核程序，Linux以其高效性和灵 活性著称，它能够在PC机上实现Unix操作 系统的功能。
9/17/2024
大学计算机基础
实时操作系统
实时操作系统是指系统能及时（或即时）响应外 部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理， 并控制所有实时任务协调一致地运行。
根据具体应用领域不同，实时操作系统分两类： （1） 实时控制系统 （2） 实时信息处理系统
9/17/2024
大学计算机基础
2.1.4 典型操作系统简介
9/17/2024
大学计算机基础
图中进程WINWORD.EXE有4个线程， 进程explore.exe有16个线程。

第二章. dos

第二章. dos

现在大多数的个人计算机操作系统是单用户多任务操作系统，允许多个程
序和多个作业同时存在和运行。常用的操作系统中，Windows 3.X是基于图形界 面的16位单用户多任务操作系统；Windows 95和Windows 98 是32位单用户多任
务操作系统。
2、 多用户操作系统 多用户多任务操作系统的典型代表有UNIX、Windows NT 等。这类操作系 统支持多个用户通过不同终端共享一台计算机，并且支持每个用户同时运行多个 程序，因此广泛应用于银行结算系统、民航订票系统等。
1. 启动的含义 所谓DOS的启动，就是将系统盘中的DOS 核心程序装入内存，由DOS接管 对微机软、硬件资源的控制权，是微机系统处于等待用户输入命令的状态。DOS 启动成功的标志是在屏幕上出现DOS提示符A:\>或C:\> 2. 启动的途径 根据启动DOS时装入内存的DOS 系统文件取自软盘（A盘）还是取自硬盘 （C盘），分别称为软盘启动和硬盘启动。 3. 启动DOS的方式 启动DOS的方式通常分为冷启动和热启动，如果某些微机的主机箱上有复位 按钮，还可以用复位启动。一般在刚开机时用冷启动，在开机后遇到系统死机或 改变系统配置是用热启动或复位启动。
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2.1.3 操作系统的分类
3．批处理操作系统: 批处理操作系统是以作业为处理对象， 连续处理在计算机系统运行的作业流。这类操作系统的特点是：作 业的运行完全由系统自动控制，系统的吞吐量大，资源的利用率高。 4. 分时操作系统: 分时操作系统使多个用户同时在各自的终端 上联机的使用同一台计算机，CPU按优先级分配各个终端的时间片， 轮流为各个终端服务，对用户而言，有“独占”这一台计算机的感 觉。分时操作系统侧重于及时性和交互性，使用户的请求尽量能在 较短的时间内得到响应。常用的分时系统有：UNIX、VMS等。 5．实时操作系统: 实时操作系统使对随机发生的外部事件在限 定的时间范围内做出响应并对其进行处理的系统，外部事件一般指 来自于计算机系统相关联的设备的服务要求和数据采集。实时操作 系统广泛用于工业生产过程的控制和事物数据处理中，常用的系统 有RDOS等。

大学计算机基础 第2章 简明教程(补充硬件部分)

大学计算机基础 第2章 简明教程(补充硬件部分)
第二章 计算机基础知识
2.1 计算机系统概述
2.2 计算机硬件系统和工作原理 2.3 计算机软件系统 2.4 微型计算机硬件组成
1
2.1 计算机系统概述
硬件
软件 系统软件 应用软件
计算机系统=硬件系统+软件系统
2
计算机系统的组成
CPU 主机
内存
运算器 控制器 随机存储器(RAM) 只读存储器(ROM) 高速缓冲存储器(Cache)
17
常用高级语言
Fortran语言 1954年推出，适用于科学和工程计算。 COBOL语言 是面向商业的通用语言，1959年推出，主要用于数 据处理，随着数据库管理系统的迅速发展，很少使用。 Pascal语言 结构化程序设计语言，1968年推出，适用于教学、科 学计算、数据处理和系统软件等开发，目前已被C语言取代. C与C++语言 1972年推出C语言，1983年加入面向对象的概念， 改名为C++。语言简练、功能强，适用面广。 BASIC语言 初学者语言，1964年推出；1991年微软推出可视化的 、基于对象的VisualBasic开发环境，发展到现在的开 发环境，则是完全面向对象、功能更强大。 Java语言 一种新型的跨平台的面向对象设计语言，1995年推出， 适用于网络应用 .
18
语言处理程序
在所有的程序设计语言中，除了用机器语言编制的程序能够
被计算机直接理解和执行外，其他的程序设计语言编写的程
序都必须经过一个翻译过程才能转换为计算机所能识别的机 器语言程序，实现这个翻译过程的工具是语言处理程序，即
翻译程序。用非机器语言写的程序称为源程序；通过翻译程
序翻译后的程序称为目标程序。翻译程序也称为编译器。针 对不同的程序设计语言编写出的程序，有各自的翻译程序， 互相不通用。

初中信息技术第二章计算机系统的组成

初中信息技术第二章计算机系统的组成

2.6 多媒体技术
多媒体的含义:
所谓媒体,就是信息的表示和传输的载 体; 多媒体是将以不同形式存在的各种媒 体信息数字化,然后用计算机对它们进 行组织和加工,并以友好的形式提供给 用户.
多媒体技术
多媒体技术是指能对多种载体(媒介)上的信息和多种
存储体(媒质)上的信息进行处理的技术；也就是说一种把
主机箱
立式机箱 卧式机箱内部构造
电源
直流稳压电源 向主板、软盘驱动器、硬盘驱
动器或光盘驱动器等提供电源
(位于机箱内)
不间断电源
用于交流稳压及停电保护
(如：UPS)
2.3 计算机软件系统
操作系统 系统软件 语言处理程序 诊断程序 反病毒程序 卸载程序 备份程序 文件压缩程序 数据库管理系统 浏览器 应用软件 实时控制软件 图形图像处理软件 其它应用软件
动作 指向 单击 双击 拖动 操作方法 移动鼠标，将鼠标指针移到屏幕的一个特定位置或指定对象 （将鼠标指向目标物）快速按一下鼠标左按键 （将鼠标指向目标物）快速地连续按两下鼠标左按键 （鼠标指向目标物后）按下鼠标左键不放，并移动鼠标
输出设备
•打印机 针式打印机、喷墨打印机、激光打印机
•显示器
•投影仪
是人－机交互的接口。
操作系统的功能
CPU的控制与管理 内存的分配与管理 外部设备的控制与管理 文件管理 作业管理和控制
操作系统的分类
单用户单任务
单用户多任务 多用户多任务分时 网络 Windows Netware Windows NT UNIX DOS
操作系统用户界面
命令行界面
DOS NetWare UNIX
软件分类
实用程 序 办公软件包
计算机软件系统

第2章 中文操作系统 Windows 2000

第2章 中文操作系统 Windows 2000

命令按钮 、 单选按钮 、
Windows 2000 菜单
1. 菜单的类型 ：
“开始”菜单 功能 打开 Windows 2000 命令 单击“开始”按钮 Ctrl+ESC 菜单栏菜单 应用程序命令 单击菜单名或 ALT+字母 快捷菜单 作用于对象的命令 右键单击对象
2. 关闭菜单 执行后自动关闭；单击菜单以外的任何地方； 按Esc键。
（1）单击“开始”菜单的“程序”→“附件” →“windows资源管理 器”项。
（2）鼠标右击“我的电脑”在快捷菜单中选择“资源管理器”项。
（3）鼠标右击“开始”菜单按钮，选择“资源管理器”项。
Windows 2000 的资源管理 2、资源管理器窗口及显示方式
（1） 移动分隔条 拖曳分隔条
（2）显示或隐藏工具栏资源管理器窗口
系统约定：以文件的后缀（扩展名）来表标文件的类型 或创建文件的程序。 *. COM 系统可执行文件 *. EXE 可执行文件 *. BAT 批处理命令文件 *. HLP 帮助信息文件 *. DOC 文挡文件 *.WPS 由文字处理软件WPS编辑的文件 *.DBF 数据库文件
Windows 2000 的文件管理 4. 通配符
第二章
中 文 操 作 系 统 Windows 2000
第 二 章 计算机 操作系统 2.1 2.2 2.3 2.4 Windows 2000 概述 Windows 2000 常用术语和基本操作 Windows 2000 的资源管理 Windows 2000 应用程序
2.5
2.6
Windows 2000 控制面板
Windows 2000 的资源管理
（5）对齐图标 (只适用于大图标和小图标方式)

第二章 计算机系统基础

第二章 计算机系统基础

目前常用的办公软件有Microsoft公司的Microsoft
Office和我国金山公司的WPS Office。
（2）多媒体制作软件
多媒体制作软件是用于录制、播放、编辑声音
和图形图像等多媒体信息的一组应用程序。 处理声音的软件 Wave studio、Mixer 处理图形图像的软件AutoCAD、PhotoShop 动画制作软件Flash、3DS Max
汇编语言： 第二代计算机程序设计语言 最接近机器指令的一种语言 用便于人们记忆的符号来替代机器指令的操 作码
注意：CPU不能直接理解和执行用汇编语言编写的程 序，必须通过汇编程序将汇编语言的指令翻译成机 器语言指令表示的目标程序才能被机器理解和执行。
例2.2 A=15+10的汇编语言程序如下：
（3）Internet服务软件
Internet服务软件主要包括：
浏览器
电子邮件软件
文件传输软件
（4）娱乐与学习软件 CAI(Computer Assisted Instruction)计算机辅 助教学。
2.1.2 计算机基本工作原理
指令是能被计算机识别并执行的的二进制代码，完成一种操作。
指令
数(位宽)
字长：单位时间内能一次处理的二进制的位数。 通用寄存器的位数：等于字长
BIOS芯片：存有与该主板搭配的基本输入输出系统 程序，能够让主板识别各种硬件，还可以设置引导系 统的设备，调整CPU外频等。 北桥芯片：主板芯片组中起主导作用的最重要的组成 部分，负责与CPU的联系并控制内存、AGP、PCI数 据在北桥内部传输。 芯片组的名称就是以北桥芯片的名称命名的，例如 Intel 875芯片组的北桥芯片是82875P。
外部设备
输入设备（鼠标、键盘等）
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信息资源管理系统平台构建关系
用户与计算机系统的关系
2.2计算机硬件系统
现代计算机无论速度的多么快、功 能多么强大、分类多么复杂，但计算 机系统运算器、控制器、内存储器、 输入输出设备，包括外存储器等五大 组成部分的体系结构基本未变，是硬 件系统构成基础，而软件系统则是对 硬件系统功能的拓展与扩充，是计算 机系统与人进行沟通的桥梁。
2.3.3.应用软件
所有的应用软件都应在操作系统 的支持下才能运行。 现在随着计算机软硬件技术的不 断发展，系统软件和应用软件（ Utilities）的划分并不是非常严格，有 一些应用型的软件固化在了硬件上， 成为“固件”，还有一些常用的应用 软件则集成在操作系统中。
2.3.4 计算机语言与程序
2.2.1计算机的体系结构
人们把发展至今的几代计算机统称为“冯· 诺依曼计 算机”。其基本逻辑构成与操作关系如图2.6所示。
2.2.2中央处理器
中央处理器，简称为CPU (Central Processing Unit)， 是计算机的核心部分，主要包括运算器、控制器。计算机 的全部控制和运算都是由CPU完成的。 CPU主要性能技术指标有： 1.主频：可以用一个量化公式来表示 2.外频：是主板系统总线匹配的工作频率 3. FSB前端总线频率:也可用公式量化表示与计算 4.CPU字长：单位时间能处理数据总量 5.倍频系数：主频与外频之间的相对工作比关系 6.高速缓存Cache：Cache L1 /Cache L2 /Cache L3 7.多核技术：也称单芯片多处理器
•
主板上I/O总线的类型主要有多种标准：ISA /EISA /AGP
/MCA /VESA /PCI /USB /IEEE1394 …
2.2.4内存储器
• 按存取方式分类:内存分为只读存储器 ROM(Read Only Memory)和随机存储 器RAM(Random Access Memory)。 1. DRAM动态内存 2. SRAM静态内存 3.高速缓冲存储器
• 计算机系统执行汇编源程序的过程
• 3.高级语言(High-level language) 高级语言与人们习惯使用的自然语言与数学语 言非常接近，例如，y=2x2-x+1这样一个数学表达 式用高级语言来表示，可以就写成y=2*x*x-x+1。
• 高级语言编写的源程序需要“翻译”成机器指令 才能让计算机执行。高级语言的“翻译”过程一 般分为两种方式，即编译方式和解释方式。
• • • • • • • • • •
编辑控制键区 (1) 脱离键（ESC ） (2) 插入键（Insert）或（Ins） (3) 删除键（Delete ）或（Del ） (4)光标移动键（←、↑、→、↓） (5) 翻页键(Page Up)和(Page Down ) (6)回首键 (Home ) (7)回尾键(End ) (8)屏幕打印键(Print Screen ) (9)暂停键(Pause )
2.2.3主板
主板又称为主机板(main board)、系统板(system board)或 母板(mother board)，是微机最基本的也是最重要的部件 之一。
主版上的主要构件
• • • • 1.芯片组 2.CPU插座 3. CMOS 4.扩展插槽 ：内存插槽 /PCI插槽 /AGP图形加速 卡插槽 /PCI Express插槽 • 5.外部接口：硬盘接口 /COM串行接口 /LPT并行 接口 /SATA接口 /USB接口 /其它外部接口
教育部 “十一五”国家级规划教材
《大学计算机基础教程》
(第三版)
第2章 计算机系统概述
清华大学出版社
本章主要内容有
• • • • • • 计算机系统及应用平台 计算机系统体系结构 计算机的硬件系统 计算机的软件系统 计算机语言与程序算法 键盘与鼠标应用
2.1 计算机系统及应用平台
完整的计算机系统是由硬件系统和 软件系统两大部分部分组成的，硬件 系统构成了软件系统运行的基础，软 件系统则可以最大限度地利用和发挥 了硬件设备的效率，为用户提供便捷 而有效的操作运行环境。
2.3.1 计算机软件
• 如果没有计算机系统软件，普通用户 根本不可能使用计算机，没有软件系 统的计算机就像一个人只有躯壳而没 有灵魂没有意识一样，要使计算机更 方便使用，多就需要开发具有各种功 能用途的软件系统程序。
2.3.2系统软件
系统软件(System Software)主要指 那些为管理计算机资源、分配和协调 计算机各部分工作、增强计算机的功 能、使用户能方便地使用计算机而编 制的系统程序。
• (3)扫描仪
目前扫描仪分两类：CCD扫描仪和PMT扫描仪。
2.2.8计算机的输出设备
• (1)显示器
显示器有几个重要的性能指标: 屏幕尺寸 /分辨率 /点距调节方式
(2)打印机 可分为击打式打印机和非击打式打印机。
• (3)绘图仪 • 目前绘图仪的种类主要有笔窗键与应用键的功能
• 2.键盘操作 键盘操作主要是指法操作习惯的培养，其目 的是为了从开始学习到平时操作应用计算机，养 成自然良好的键盘使用姿势，以提高数据录入速 度，提高计算机的操作使用效率。
• 击键方法与标准指法 击键时应干脆利落，有节奏感，不要用力过 大，击中后立即自然弹起，收回到基本键位。这 是一种熟练过程，需要反复练习一定的时间才能 掌握好。
2.2.6 USB可移动硬盘
• USB可移动硬盘属于外部存储器，分为USB闪存 和USB硬盘两类。 • USB闪存常称为U盘，小巧灵活，无需驱动器和 额外电源，只需从其采用的标准USB接口总线取 电，可热拔插，真正即插即用。
2.2.7计算机的输入设备
• (1)键盘
• (2)鼠标
鼠标的分类鼠标可分为机械鼠标、光学鼠标和光 学机械鼠标三大类。
这是一台典型的个人多媒体计算机系统，主机箱面板 上有麦克风插口、耳机插口、5个USB接口、光盘驱动器等 等，电源等其它接口在主机背板上。
2.3 计算机软件系统
软件与硬件是相互对应、相辅相 成的，其中系统软件是基于硬件系统 开发，以好充分发挥硬件系统的配置 长处, 系统软件出了管理维护好计算机 系统所有硬件资源和软件资源外，还 要使用户更方便有效地使用操作计算 机，提高使用计算机软硬件资源的效 率。
• 计算机语言是人们指挥计算机完成任务，进行信 息交换的媒介与工具。 • 计算机语言随计算机科学技术的发展而逐步形成 了三大类，即人们常说的三代语言： 1.机器语言 例如，计算表达式m÷n-z的值，并把结果值 存到10010000号内存单元。
• 2.汇编语言(Assembler language) 例如仍然以计算数学表达式m÷n-z值的为例： • LDA M • DIV N • SUB Z • MOV Y • 可见汇编语言指令的操作码部分使用的是英语 单词的省略形式符号表示，相对比较容易记忆。
2.1.1 计算机系统组成
2.1.2 计算机系统应用平台
现代计算机系统都不是孤立应用的 ，从应用的角度来看计算机系统，通 常情况下是以单机操作为基础，在一 个部门、一个企业，或者一个组织机 构组成的局域网平台或公共广域网平 台操作和使用计算机系统的。
以企业信息资源管理系统应用为例，按计算 机系统应用基础设施建设划分，主要还是分为硬 件系统和软件系统两大类进行建设，包括网络基 础设施建设和使用也是如此，计算机系统功能分 层扩充示意，如图2.2所示。
2.2.5 外存储器
1. 常用的外存设备有磁盘、磁带、光盘等。无论是使用磁盘 ，还是磁带或光盘. 2. 光盘的优点是存储量大， 一般的CD光盘650MB，最大容量~700MB，单面DVD光 盘4.7GB，刻录数据最多~4.38G， 双面DVD光盘8.5GB，刻录数据最多~8.2GB， BD（Blue Disk）蓝光光盘容量相对较大，比如 HD DVD单面单层光盘容量为15GB、双层双面光盘容 量为30GB； BD单面单层光盘容量为25GB、双面光盘容量为50GB 。
• 功能键区 • F1～F12键在不同的操作系统中有不同的定义，产生 不同的作用，例如在DOS操作系统中，按F3键，可 以重复最近一次回车前输入的一条命令。例如，在 Windows/Vista的DOS行命令提示符下输入一条命令 ： • C:\>COPY C:ZL\*.txt D:↙ • F3键：复制上次输入的命令，屏幕上会显示： • C:\>COPY C:ZL\*.txt D:↙ • F3在Windows/Vista的DOS行命令提示符下复制上次 输入的所有内容。 • F1键在Windows/Vista操作系统下可调用联机帮助。
PS/2鼠标接口 PS/2键盘接口 USB接口
串口
显示器接口
总线结构
总线结构是计算机系统的动脉。提供了一种多用途的、 公用的通讯通道，只要总线相同，主板插件就可通用。 • 地址总线, 也称AB（Address Bus）总线 • 数据总线，也称DB（Data、Bus）总线 • 控制总线，也称CB（Control Bus）总线 总线主要的技术指标是总线带宽 总线带宽＝总线工作频率×总线位数/8
2.3.5 键盘与鼠标的使用
打字机键区 打字机键区的字母和数字其排列位置与机械式打字机 类似，也称主键区，主要有字母、数字、常用符号和一些 用做组合控制的特殊键。 (1)回车键 (2)空格键 (3)退格删除键 (4) 换档键 (5)大小写字母锁定键 (6)小键盘数字锁定键 (7) 制表定位键（Tab） （8）控制键和选择键 （Ctrl）和（Alt）
• 小键盘区 小键盘区共有17个键，主要用于数字输入，双 重键用数字锁定键（Num Lock）进行切换,也可以 作为编辑控制键。 • 其他键 其他键还有ESC脱离键。脱离键的主要作用是 取消当前的操作，退回到上次的操作环境。 在104键增强型键盘上还有两种键，即Windows 操作系统下的“视窗键”和一个“应用键”。如 图2.23所示。