计算机系统基础

分布式操作系统 出反应。 由网络服务器向工作站（客 常用：UNIX，LINUX 户机）提供共享资源服务。 由多台平等的计算机组成 常用：RDOS 协调工作或共享资源 常用：NetWare Windows NT/2000 UNIX/Linux
• 按用户和任务分
• DOS（Disk Operating System,磁盘操作系统） 单用户单任务 通过命令行形式执行任务 • Windows 95/98 单用户多任务 通过屏幕“桌面”上的“窗口”形式执行任务 • Linux桌面版 多用户，多任务 可以连接多个用户终端或启动多个控制台、X_window
计算机系统基础
计算机系统的特点
• 计算机的特点
自动执行；
速度快；
精度高；
存储功能强；
有逻辑判断能力。
计算机系统工作原理
• 迄今为止所有的电子计算机都是按美藉匈牙利科学家 冯· 诺依曼于1946年提出的结构体系和工作原理设计制 造的，故又统称为“冯· 诺依曼型计算机”。 • 冯· 诺依曼型计算机的两大特征： 程序存储（计算机自动连续工作的基础） 采用二进制（机内一切信息均需为二进制编码形式存在） • 冯· 诺依曼型计算机的工作原理： 存储程序（将欲执行的任务事先编成程序存入主存中） 程序控制（执行时由CPU调用主存中的程序进行运算）
计 算 机 系 统
软 件
操作系统：DOS、Windows xx、UNIX、Linux、 …… 机器语言：二进制指令集（机器可以直接识别） 系统 软件 汇编语言：指令的符号（计算机不能直接识别） 编程语言：（高级语言）：C++、BASIC、VC、 …… 语言处理程序：BASIC解释程序、C编译程序、 …… 应 用 软 件： Office、WPS、PhotoShop、AutoCAD、……
2·处理器（CPU）管理功能
1）作业和进程调度：选择一道作业（哪一道），并执行（处理）之。 2）进程控制：进程的创建、锁定、唤醒、撤消。 3）进程通信：合作的若干个进程之间的信息交换。
3· 设备管理功能
1） 缓冲区管理：解决物理器件之间的速度不匹配问题。 2） 设备分配：根据用户请求，为用户分配相应的设备等。 3） 设备驱动：由CPU发出指令后进行相应的I/O操作。 4） 设备无关性：使用户在使用设备时，不必考虑设备本身的物理特性 （品牌、设备型号、制造厂家）。
SATA接口 SATA（Serial ATA）是硬盘的另一种接口规范， 它的数据是串行传输的，所以也被称为串行ATA接 口。目前最高的IDE规格是133MB/s，但SATA的第一代 就达到了150MB/s.还会有进一步的提高到300MB/s、 600MB/s等等
另一个区别就是 串行ATA的数据线很 少，只有4条数据线。 为了防止插错，接口 横截面是“L”型。
PCI接口
外设部件互联标准PCI（Peripheral Component Interconnect）是目前最流行的接口，几乎所有的主板 上都有这种接口。PCI也是Intel公司提出来的一种总线 规范，最早的PCI总线工作在33MHz的频率之下，传输 带宽达到了133MB/s。 之后又推出了64bit位 宽的PCI总线，将总线 频率提高到了66MHz， 很多设备如：显卡、声 卡、网卡、MODEM等都 要通过它与整个电脑系 统相连。
计算机系统的结构
控制器
输入设备
主存储器
输出设备
运算器
计算机系统的组成
控制器 中央处理器 硬 （CPU） 件 Intel的：x86、Pentium x ;AMD的：K6、 运算器 K7、Athlon、 Athlon xp;威胜的：M300… 内存储器：EDO、SDRAM、DDR、RUMBUS、…… 存 储 器 外存储器：type、hd-disk、floppy、cd-rom、… 输 入 设 备：键盘、鼠标、扫描仪、CD—ROM、磁盘驱动器…… 输 出 设 备：显示器、打印机、投影仪、绘图仪、磁盘驱动器……
IDE接口 硬盘接口中比较成熟的一种接口就是IDE接口，由于 数据是并行传输的，也被称为是并行ATA接口。它的传输 速率不高，从33MB/s到133MB/s不等，所以按照速率不同 IDE规格又被分为DM33、DM66、DM100和DM133，从DM66开 始，IDE就开始使用80Pin的排线，也就是我们目前看到的 比较常见的硬盘排线。
Award BIOS：按Del或Ctrl＋Alt＋Esc键。 AMI BIOS：按Del或Esc键，屏幕有提示。 Phoenix BIOS：按F2或Ctrl＋Alt＋S键示。
计算机操作系统的定义和分类
定义：
操作系统是控制和管理计算机系统内各种软、硬件资源， 有效地组织多道程序运行的系统软件，是用户与计算机之间的 接口。
4· 文件管理功能
1） 文件存储空间的管理：为文件在磁盘等存储设备上分配存储空间的 大小和位置。 2） 文件操作的一般管理：文件的删除、打开、关闭、复制等。 3） 目录管理：如何组织文件、查询、访问文件、共享文件资源等。 4） 文件的读、写管理和存取控制；保证文件的安全、保密等不遭破 坏。
5· 用户接口：
主板的设置
•BIOS和CMOS的区别
BIOS(Basic Input Output System)是一种程序，在 出厂时厂家将其写入一块ROM芯片中，通常叫BIOS芯片。 CMOS是互补金属氧化物半导体的简称，是一块可读 写的RAM芯片，用来保存当前系统的硬件配置和用户对某些 参数的设定。
•进入BIOS设置的方法
南桥芯片在靠近PCI槽的位置，主要用来与 I/O设备及ISA设备相连，并负责管理中断及 DMA通道，让设备工作得更顺畅，其提供对 KBC（键盘控制器）、RTC（实时时钟控制 器）、USB（通用串行总线）、Ultra DMA/33 （66）EIDE数据传输方式和ACPI（高级能源 管理）等的支持。
北桥芯片组
PS/2接口 在PS/2接口出现以前，键盘鼠标都是使用COM口 的，随着电脑的发展，键盘和鼠标接口逐渐被PS/2接口所 取代，由于键盘和鼠标的接口不能混插，所以现在的PS/2 接口会按照颜色来区分，蓝色代表键盘，绿色代表鼠标。
串口
串口又称为COM口， 是I/O接口的一种，目前的 串口一般为双排9Pin的接 口，一般主板上会集成两 个COM口，目前的串口设 备不多。标准的串口能够 提供最高115Kbps的数据 传输速度，而一些增强型 串口则能达到460Kbps。
Windows XP的FAT32文件系统
• 物理结构
物理存储 逻OOT区）、文件分配表区（FAT区）、数据区（DATA 区）。引导区和文件分配表区又合称为系统区 . 引导区从第一扇区开始，使用了三个扇区，保存了该逻辑盘每扇区 字节数，每簇对应的扇区数等等重要参数和引导记录。 文件分配表区共保存了两个相同的文件分配表， FAT实现了文件所 占用的存储空间（簇链）及空闲空间的管理。 数据区的存储空间是按簇进行划分和管理的，簇是空间分配和回收 的基本单位，一个文件总是占用若干个整簇，文件所使用的最后一簇剩 余的空间就不再使用。 FAT32系统一簇对应8个逻辑相邻的扇区。
为用户使用计算机提供各种方便的操作：操作界面形式有：命令界面 （如DOS），程序界面（编写程序中使用）和图形界面（如：Windows）。
操作系统的分类与常用操作系统
• 按工作机制分
批处理系统 批处理系统 分时系统 分时系统 以作业为对象，连续处理 实时系统 实时系统 网络操作系统 在计算机系统运行的作业流 以一个CPU连接多个终端， 网络操作系统 分布式操作系统 轮流为各个终端服务 对外来作用和信号及时作
计算机操作系统的基本功能
1· 存储器管理功能
１）内存管理：为每一道程序分配一定的内存空间。 即：CPU是与内存打交道的，作业在内存中是怎样分配的？又是怎样释放 的？ 2）地址映射：在内存中怎样放置用户的程序？ 即：将程序放在内存的哪个位置？地址为多少？怎样进行地址变换？ 3）内存保护：保证多个程序在内存中互不干扰（越界问题）。 4）内存扩充：在有限的内存容量中，假想地扩充其容量，使用户使用 计算机时感觉内存无限大。
并口 (LPT)
并口是并行接口的简称，英文为Parallel Port，采 用双排25Pin的接口，由于这个接口大部分都是和打印机相 连，所以也称为打印机口。除打印机外，还有并口的扫描 仪、网卡等等。要连接两台电脑，除使用网卡外，还可以 用并口来连接。 USB接口 几乎所有外设都有USB 接口的。USB按照规范分为1.0 和2.0。USB1.0只能提供 12Mbps的传送速度，已经是 标准串口的100倍、标准并口 的10倍。而USB2.0协议已经可 以提供480Mbps的传输率。 其他接口 其他接口包括电源、网卡、声卡及游戏柄接口等。
微型计算机主板结构
主板是主机设备与外部设备集成的载体。各 部分通过主板上的各种接口，在总线系统的支持 下组合成一个完整的系统。所以认清各种接口， 以及它们所对应的设备，对于我们实现电脑的组 装和维护有极为重要的意义。
⒈AT主板 ⒉ATX主板
总线
在计算机各部件之间传递数据信息的通道就叫做总线 （Bus）。总线的作用是实现数据传输和交换。总线的数据 通道越宽，能传输的数据就越多。而总线速度越高，数据 传输的速度就越快。
4. 局部总线（VESA、PCI、PCI_E）。
北桥芯片（North Chipset）和南桥芯片（Sourth Chipset ）
•北桥芯片一般提供对CPU的类型和主 频、内存的类型和最大容量、 ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等功能的支 持，通常在主板上CPU插槽旁边的位置， 由于此类芯片的发热量一般较高，所以 在此芯片上装有散热片。
AGP接口
AGP（Accelerated Graphics Port）接口是图形 加速端口，是较流行的显卡专业插槽。此前流行的PCI 接口与之相比，数据的速率较慢，无法满足高质量图 像显示，尤其是三维图形显示的的需求。