计算机系统基本组成
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计算机软件系统的组成
所谓软件是指为方便使用计算机和提高使用效率而组织的程序以及用于开发、使用和维护的有关文档。软件系统可分为系统软件和应用软件两大类。
1.系统软件
系统软件由一组控制计算机系统并管理其资源的程序组成,其主要功能包括:启动计算机,存储、加载和执行应用程序,对文件进行排序、检索,将程序语言翻译成机器语言等。实际上,系统软件可以看作用户与计算机的接口,它为应用软件和用户提供了控制、访问硬件的手段,这些功能主要由操作系统完成。此外,编译系统和各种工具软件也属此类,它们从另一方面辅助用户使用计算机。下面分别介绍它们的功能。
1)操作系统(Operating System, OS)
操作系统是管理、控制和监督计算机软、硬件资源协调运行的程序系统,由一系列具有不同控制和管理功能的程序组成,它是直接运行在计算机硬件上的、最基本的系统软件,是系统软件的核心。操作系统是计算机发展中的产物,它的主要目的有两个:一是方便用户使用计算机,是用户和计算机的接口。比如用户键入一条简单的命令就能自动完成复杂的功能,这就是操作系统帮助的结果;二是统一管理计算机系统的全部资源,合理组织计算机工作流程,以便充分、合理地发挥计算机的效率。操作系统通常应包括下列五大功能模块:
(1)处理器管理。当多个程序同时运行时,解决处理器(CPU)时间的分配问题。
(2)作业管理。完成某个独立任务的程序及其所需的数据组成一个作业。作业管理的任务主要是为用户提供一个使用计算机的界面使其方便地运行自己的作业,并对所有进入系统的作业进行调度和控制,尽可能高效地利用整个系统的资源。
(3)存储器管理。为各个程序及其使用的数据分配存储空间,并保证它们互不干扰。
(4)设备管理。根据用户提出使用设备的请求进行设备分配,同时还能随时接收设备的请求(称为中断),如要求输入信息。
(5)文件管理。主要负责文件的存储、检索、共享和保护,为用户提供文件操作的方便。 2 / 3
计算机系统的基本组成
完整的计算机系统系统包括:硬件系统和软件系统。硬件系统和软件系统互相依赖,不可分割,两个部分又由若干个部件组成(如图所示)。
硬件系统是计算机的“躯干”,是物质基础。而软件系统则是建立在这个“躯干”上的“灵魂”。
(一)计算机硬件
计算机硬件系统由五大部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。(如下图所示)
* 中央处理器( CPU —— Central Processing Unit )
CPU由运算器、控制器和一些寄存器组成;
1.运算器
运算器是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件,通常由算术逻辑运算部件(ALU)、累加器及通用寄存器组成。
2.控制器
控制器用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各条指令,通常由指令部件、时序部件及操作控制部件组成。
运算器和控制器是计算机的核心部件,这两部分合称中央处理单元(Centre
Process Unit,简称CPU),如果将CPU集成在一块芯片上作为一个独立的部件,该部件称为微处理器(Microprocessor,简称MP)。
运算器进行各种算术运算和逻辑运算;控制器是计算机的指挥系统;
CPU 的主要性能指标是主频和字长。
字长表示CPU每次计算数据的能力。如80486及Pentium系列的CPU一次可以处理32位二进制数据。
时钟频率主要以MHz为单位来度量,通常时钟频率越高,其处理速度也越快。目前的主流CPU的时钟频率已发展到500MHz以上,甚至高达2GHz以上。
*存储器
存储器的主要功能是用来保存各类程序的数据信息。
存储器可分为主存储器和辅助存储器两类。 ①主存储器(也称为内存储器),属于主机的一部分。用于存放系统当前正在执行的数据和程序,属于临时存储器。
①辅助存储器(也称外存储器),它属于外部设备。用于存放暂不用的数据和程序,属于永久存储器。
存储器与 CPU的关系可用 (图 1)来表示。
简述计算机系统的组成
计算机系统是由硬件、软件和其他支持设备组成的,它们共同工作来执行计算任务。这篇文章将详细介绍计算机系统的组成部分。
一、硬件组成
1.主机
计算机主机是包含中央处理器(CPU)、内存、硬盘、主板等组件的计算机基本设备。主机是计算机系统的大脑,控制着系统的运行,是进行数据处理和各种计算活动的中心。
2.内存
计算机内存是指存储器中的内部存储器,用于存储临时数据和程序指令。内存分为主存和辅存两种。主存是以电子线路的形式存在的存储器,用于存储程序和数据的运行状态。辅存则是指硬盘、光盘等在使用时需要读取的数据存储器。
3.CPU
计算机处理器是计算机系统中的主要部件,其作用是执行程序并控制其他硬件部件。CPU由控制单元、算术逻辑单元和寄存器等多个组成部分组成。
4.硬盘
计算机硬盘是一种数据存储设备,通常用于存储操作系统、程序和用户数据。硬盘通常作为主要的存储设备,具有容量大、速度快、读写方便等优点。
5.显卡
计算机显卡是计算机图形显示的重要组成部分,其作用是将计算机产生的图形信息转换成屏幕上可视的图形。显卡有独立显卡和集成显卡两种。独立显卡跟随重能设备独立运行,集成显卡则是嵌入于主板或CPU内的显卡。
6.键盘、鼠标、显示器等外设
计算机外设是计算机系统的重要设备,通常包括键盘、鼠标、显示器等。键盘是计算机输入设备,通过输入字符和数字,控制计算机各种操作。鼠标用于在屏幕上移动光标,进行鼠标点击等操作。显示器是计算机输出设备,通常用于显示图像和文本信息。
二、软件组成
1.操作系统
计算机操作系统是计算机系统管理和控制软件的核心部分。操作系统可以管理和操作计算机系统的所有硬件部件,同时还能够提供应用程序和用户之间的交流方式。
2.应用软件
应用软件指计算机系统中执行特定任务和操作的软件应用程序。通常,应用软件与操作系统发挥协作作用,实现计算机系统的多样化功能,比如办公软件、编程工具、数据库系统等。
第二节 计算机的基本组成及工作原理
第一册模块二 计算机基础第二节 计算机的基本组成及工作原理
教学目标:
1、基本掌握计算机系统的基本组成
2、初步了解各硬件的作用
3、了解计算机软件的作用
重点难点:
1、计算机硬件和软件的概念
2、认识各硬件及了解其作用;认识软件系统在计算机中的重要性。
德育目标:在教学过程中,培养学生的爱国主义精神及同学间的互助交流能力 教学准备:一台完整计算机硬件(再准备一个已安装操作系统的硬盘)
课 时:第1课时
处理方法:在大多数教材中都是采用直接告诉学生,计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成的,这种处理方式有些空洞,让很多学生无法真正理解。而现在计算机已经很普及了,越来越多的学生家庭购买了计算机,这就为“计算机系统的组成及工作原理”这一节课提供了一个很好的素材。我采用了让家里有计算机、接触计算机较多的学生来讲解和实物展示,并通过学生之间的充分交流和讨论,来达到教学目的。本课分两课时完成,第1课时为掌握计算机系统的基本组成。第2课时了解计算机的工作原理和计算机的分类,根据所掌握的知识互评讨论配置一台适合自己使用的计算机,以巩固所学知识。
教学过程:
一、导入
计算机对于我们来说已经不再陌生了,而且有越来越多的同学已经拥有了计算机,可我们对计算机的了解又有多少呢?今天我们就来学习计算机系统的基本组成。首先,我们来做一个小调查,请家里有计算机的同学举手。(据初步了解每个班级中至少有60%以上的同学家中有计算机)
二、新授
1、硬件系统
教师提问:下面,我们请几位同学给大家介绍一下自己所掌握的计算机系统知识好吗?
学生回答:请2-3位同学讲解,老师记录与本课有关的计算机系统所涉及的内容写在黑板上。
教师讲解:
计算机硬件,是构成计算机的各种设备或器件的总称,是实实在在的、看得见、摸得着的东西。
每一台计算机都有CPU、内存、硬盘、键盘、鼠标、显示器等(结合刚才所记载的内容,分别讲解并展示实物以加深学生的认识。)