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首页 计算机导论第2章 计算机系统

计算机导论第2章 计算机系统.ppt

计算机导论第2章 计算机系统

孟子73代
2019-03-27 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《计算机导论第2章 计算机系统ppt》,可适用于高等教育领域

第章计算机系统*本章讲解提纲计算机系统基本原理计算机操作系统计算机软件系统计算机硬件系统*计算机系统基础原理计算机系统组成计算机计算机系统基础原理计算机系统层次结构计算机计算机系统基础原理计算机性能评价指标字长。字长是指CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数。处理速度。每秒钟所能执行的指令条数用ldquo百万条指令秒rdquo(MIPS)来描述。主存储器容量。主存储器容量是指存储单元数与存储字长的乘积存储字长是指单位存储单元内二进制位数。辅助存储器容量。辅助存储器容量决定着计算机所能存储的总数据量。吞吐率。吞吐率是在单位时间内完成的事物数或者作业数是系统和它的部件传输数据请求能力的总体评价。计算机系统基础原理计算机性能评价指标响应时间。响应时间指单个事务或作业从发出请求到响应所经历的时间间隔。主频。即CPU内核工作的时钟频率提高主频可以缩短程序的运行时间提高CPU的处理速度。兼容性。兼容性是指硬件与软件之间协同工作的配合程度以及硬件与软件使用不同型号或者版本时是否具有通用性。功耗。高功耗导致高热量容易导致电子元件发生一系列的故障当前许多超级计算机通过采用先进冷却系统以及设计工艺上的优化实现了性能提升、功耗降低、节约能源的目标。计算机硬件系统计算机硬件系统结构计算机硬件系统IO桥与IO系统()IO桥CPU通过主板上的IO桥与其他设备进行通信。()IO系统IO系统包括IO设备(包括输入输出设备和存储设备)、设备控制器、高速总线、IO通道或IO处理机。IO设备与CPU之间的通信通过设备控制器实现IO通道可以视为可以实现独立IO操作的特殊处理机能够减轻CPU与IO设备通信时的负担计算机硬件系统总线与接口()总线总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通路计算机正是通过总线结构连接各个部件形成一个完整的系统。总线由传输线、总线控制器以及接口组成。总线的性能指标有位宽、时钟频率、带宽以及总线传输速率等。根据不同的划分标准总线可以分为以下几类:)根据总线传输的信息性质将总线划分数据总线DB(DataBus)、地址总线AB(AddressBus)和控制总线CB(ControlBus)。计算机硬件系统总线与接口()接口CPU与输入输出设备、存储器的连接和数据传输的接口被称为接口。接口用来解决计算机不同设备之间的速度、时序、数据类型等不匹配问题。常见的接口包括连接鼠标、键盘的PS接口(或USB接口)连接U盘的USB接口连接硬盘和光盘驱动器的SATA接口、连接液晶显示器的DVI接口连接打印机或扫描仪的LPT接口(并口)连接显卡、声卡、网卡、MODEM设备的PCI接口连接耳机和音响的LineInOut接口连接麦克的Mic接口等计算机硬件系统中央处理器中央处理器基本组成()算术逻辑单元ALU()控制器(ControlUnit)()寄存器(Register)计算机硬件系统存储系统计算机硬件系统存储系统()半导体存储器由半导体器件制造具有体积小、存储速度快、存储密度高、与逻辑电路接口容易等特点。按其功能可分为:只读存储器(ReadOnlyMemoryROM)和随机存取存储器(RandomAccessMemoryRAM)。()磁表面存储器磁表面存储器是指利用磁性材料涂层的磁化原理制造的存储器。目前最广泛使用的计算机辅助存储器如磁卡、计算机磁盘、磁带都是磁表面存储器。()光盘存储器计算机硬件系统存储系统辅助存储器辅助存储器包含本地存储器如硬盘、光盘、U盘等以及远程存储器如云存储、分布式文件存储等。计算机硬件系统存储系统Cache存储器与虚拟存储器()Cache存储器Cache存储器由Cache与主存储器组成目的是缩小CPU与主存之间速度的差异提高CPU访问主存的速度。()虚拟存储器虚拟存储器又称虚拟内存由主存储器和辅助存储器组成目的是从逻辑上扩大主存的存储容量。计算机硬件系统输入输出设备输入设备输入设备是将计算机外部的数据和程序存储在计算机的各种存储设备中。常用的输入设备主要有键盘鼠标触摸屏、扫描仪、数字照相机等。计算机硬件系统输入输出设备输出设备输出设备是使计算机的计算结果或者存储的数据转换为图像显示、文本打印、声音播放、设备控制操作的形式向外部输出的终端设备。常见的输出设备有显示器、投影仪、打印机、绘图仪等。计算机硬件系统其他设备主板视频卡声卡网卡计算机软件系统系统软件与应用软件系统软件系统软件为计算机提供管理、控制维护等最基本的功能的软件它可以使计算机硬件协调工作如操作系统、语言处理程序、数据库管理以及辅助程序等。()操作系统()语言处理程序()数据库管理()辅助程序计算机软件系统系统软件与应用软件应用软件应用软件是根据用户自身需求开发的、能够解决特定问题的软件。如办公软件、商务软件、多媒体软件、分析软件、游戏软件等。()办公软件()多媒体软件()分析软件()游戏软件()商务软件其他的常用应用软件还包括多媒体软件、聊天工具软件、浏览器软件、下载软件、系统工具软件、安全杀毒软件等。计算机操作系统操作系统的分类与功能操作系统是计算机系统的核心它直接监管计算机软件和硬件资源协调和控制计算机有效工作为用户提供良好的交互界面和多样化服务的程序集合。操作系统的特征()并发性并发性指两个或两个以上的事件或活动在同一间隔时间内发生交替进行。()共享性共享性指系统中的资源可以被多个用户共同使用。共享性存在两种方式即互斥共享方式和同时访问方式。计算机操作系统操作系统的分类与功能操作系统的特征()虚拟性虚拟是指一个物理实体映射到若干个逻辑实体。物理实体是客观上实际存在的事物而逻辑实体是用户感觉上存在的事物。()异步性在多道程序环境下多个程序可以同时运行当程序访问临界资源时由于某个进程常常需要等待其他进程释放资源后才能获得执行因此异步性是指一般情况下程序的执行不能够持续进行而是与等待交替进行程序的运行情况具有不可预测性。计算机操作系统操作系统的分类与功能操作系统的基本功能()处理器管理功能()存储管理功能()设备管理功能()文件管理功能()操作系统与用户之间的接口计算机操作系统主流操作系统介绍Windows操作系统()易学易用的面向对象的图形用户界面()支持多任务多窗口()即插即用功能()支持多媒体技术()内置网络和通信功能计算机操作系统主流操作系统介绍UNIX操作系统UNIX是多用户、多任务的分时操作系统。Linux操作系统MacOSXiOSAndroid总结:ldquo冯诺依曼体系结构rdquo计算机结构:冯middot诺依曼计算机的基本思想:存储程序和程序控制五大部分mdashmdash运算器、控制器、存储器、输入设备与输出设备。**

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