计算机软硬件知识大全(一)

总复习(一) Sunday, June 06, 2010如何管理、维护好我的个人电脑？有下面几个方面的工作要做：1、硬件最小系统（自行车的最小系统）2、主要硬件的认知（性能、参数的认知）3、应用BIOS管理硬件（了解BIOS）4、硬盘分区（硬盘的使用与管理）5、操作系统的备份（保证操作系统的健康无病毒）(一) 基本概念电脑的主要作用：控制器、运算器、存储器1、基本的硬件系统：2、基本的软件① BIOS②操作系统③办公软件主板（承载主机硬件）↓键盘→（CPU→内存）→显示器↑↑↓输入设备接口硬盘输出设备接口（IDE插槽）CPU：CPU的主要性能指标有两个：基本字长、主频。

①基本字长:是指在CPU内部进行存储、运算、信息传输等所使用的基本信息单位。

一般基本字长越大，CPU运行速度越快；基本字长一般以位为单位；②主频:是指CPU每秒钟所能完成操作的次数。

主频越高，CPU运行速度越快；主频一般以MHZ、GHZ为单位。

主频就是工作频率③位 (bit 比特)——是二进制数的最基本单位，也是存储器存储信息的最小单位。

一个0或1就是一位。

现在的内存中，一位对应一个晶体管。

——在电脑中，所有数据都是以二进制（即0与1）表示的。

它们在硬件上表示器件的两个状态，称为“位”。

④字节 (Byte)——每8个二进制‘位’构成一个字节。

每个字（Word）由若干个字节构成。

1 Byte = 8 bit⑤位宽：—— CPU在与内存、显卡等设备进行数据交换时通常都同时传送一组数据（例如，32 Bit、64 Bit、128 Bit等），这被称为“位宽”。

⑥总线的数据传输率——是指每秒钟的数据流量(带宽)(数据传输率：)，它等于:“总线时钟×位宽÷8 ”，其单位为“MB/s（每秒兆字节）”例如，PCI总线的位宽为32 bit，系统时钟为33MHz，因此，其带宽=33 MHz×32 bit÷8≈132MB/s。

千字节（KB）: 1KB=210B=1024B兆字节（MB）： 1MB=220B =1024KB吉字节（GB）： 1GB=230B =1024MB太字节（TB）： 1TB=240B =1024GB•在描述计算机通信中的带宽时，也会遇到上述信息单位，但其值的大小与上述给出的值不同，这种情况下的值有：千字节（KB）， 1KB=103B=1000B兆字节（MB）： 1MB=106B =1000KB吉字节（GB）： 1GB=109B =1000MB太字节（TB）： 1TB=1012B =1000GB⑦总线总线是连接两个或多个功能部件的一组共享的信息传输线，它的主要特征就是多个部件共享传输介质。

一个部件发出的信号可以被连接到总线上的其他所有部件所接收。

总线通常由许多传输线或通路构成，每条线可以传输一位二进制信息，若干条线可同时传输多位二进制信息。

⑧前端总线在一些主板和CPU的参数中都标有“前端总线”，是否一块主板可以同时有几个“前端总线”可以选择，而CPU也可以同时有几个“前端总线”可以选择呢？前端总线—是总线的概念；外频—是频率的概念。

⑨位(bit)、字节(Byte)、频率、总线、流量、位宽、带宽的概念•总线=流量=带宽 ?•位宽≠带宽•字节宽≠带宽•位宽≠字节宽 ?• 1 Byte = 8 bit⑩总线的数据数据传输有两种基本方式:1、串行传输；2、并行传输•串行传输:1、按顺序传送数据的所有二进制位的脉冲信号，每次一位。

2、被传送和数据在发送部件中必须进行并行数据到串行数据的转换，这人过程称为拆卸；3、而在接收部件中则需要将串行数据转换成并行数据，这个过程称为装配。

4、每秒钟通过信道传输的信息量称为位传输率，简称比特率。

传输数率-- 比特率：（b/s）并行传输：并行总线的数据在数据线上同时有多位一起传送，每一位要有一根数据线，因此有多根数据线。

并行传输比串行传输速度要快得多，但要更多的传输线注：由于电子技术的发展，当频率提高以后，也可能令串行传输比并行传输更快。

如：SATA接口（串行传输）比IDE接口（并行传输）要快许多。

数据传输率：衡量并行总线速度的指标是最大数据传输率，即单位时间内在总线上传输的最大信息量。

一般用每秒多少兆字节（MB/s）来表示。

例如，若总线的工作频率为33MHZ，总线宽度为32位，则它的最大数据传输率为：数据传输率=33MHZ×32位÷8=132MB/s弄清楚几个概念：总线频率、数据宽度、数据传输率、总线的速度中断的概念中断的概论在20世纪50年代中期就引入了，它是为了改善处理器的效率而提出的。

在计算机发展进程中，处理器的速度提高得很快，而外围设备的速度改善较慢，两者之间的速度相差非常大。

在程序查询方式中，CPU和外围采用完全串行的工作方式，使得处理器的大量宝贵时间花在等待极其慢速的外设上。

为了避免CPU长时间等待外设，提出了“中断”控制方式。

中断控制I/O方式的基本思想是，当CPU需要进行一个I/O操作时，就启动外设工作，并挂起正在执行的程序，从等待执行的队列中选择一个其它的进程执行。

此时，外设和CPU并行工作，而不是像程序查询方式那样原地等待。

当外设完成操作时，便向CPU发中断请求。

CPU响应请求后，就中止现行程序的执行，转入一个“中断服务程序”，在执行“中断服务程序”中完成新的数据传送任务，并启动外设进行下一个操作。

“中断服务程序”执行完后，返回原被中止的程序断点处继续执行。

此时，外设和CPU又开始并行工作。

最小系统一、小系统：电源、CPU、主板、内存、显示器、显卡如果我们把主机上的硬件逐一拆卸，拆剩上述六件，然后通电开机，会有什么现象呢？如果正常：屏幕上会显示自检过程。

如果在电源、CPU、主板、内存、中任何一个硬件有问题则不能进入自检，呈黑屏。

那么显卡有问题又会怎样？二、最小系统：电源、CPU、主板、内存（使用诊断卡辅助观察）自行车最小系统以完成自检（POST）为准。

三、BIOS开机上电自检与诊断卡的工作原理1、 BIOS的第一个作用：开机自检及初始化第1部分加电自检（Power On Self Test）第2部分初始化第3部分引导程序2、诊断卡的工作原理：--利用主板BIOS本身自带的硬件开机自检功能（POST，Power on Self Test）。

-- 把自检过程中对应的硬件检测代码（POST Code）从80H（地址/诊断端口）处取出（十六位制数值），并以数码显示的形式在卡上表现出来四、自检过程1、主板在接通电源后，系统首先由（Power On Self Test,上电自检）程序来对内部的各个设备进行检查。

2、在按下启动键（电源开关）时，系统的控制权就交由BIOS来完成，由于此时电压还不稳定，主板控制芯片组会向CPU 发出并保持一个Reset（重置）信号，让CPU初始化，同时等待电源发出的Power Good(电源准备好)信号。

3、当电源开始稳定供电后（当然从不稳定到稳定的过程也只是短暂的瞬间），芯片组便撤去Reset信号（如果是手动按下计算机面板上的Reset按钮来重启机器，那么松开按钮时芯片组就会撤去Reset信号）所以我们看到在诊断卡上Reset灯闪亮一下就熄灭。

4、CPU马上就从地址FFFFOH处开始执行指令，这个地址在系统BIOS的地址范围内，无论是Award BIOS还是AMI BIOS，放在这里的只是一条跳转指令，跳到到系统BIOS中真正的启动代码处。

5、系统BIOS的启动代码首先要做的事情就是进行POST（Power On Self Test,加电自检），由于计算机的硬件设备很多（包括存储器、中断、扩展卡），因此要检测这些设备的工作状态是否正常。

这一过程是逐一进行的，6、BIOS厂商对每一个设备都给出了一个检测代码（称为POST Code ，即开机自我检测代码），在对某个设备进行检测时，首先将对应的POST Code（检测代码）写入80H（地址）诊断端口，当该设备检测通过，则接着送另一个设备的POST Code ，对此设备（并对该设备）进行测试。

7、如果某个设备测试没有通过，则此POST Code（检测代码）会在80H处保留下来，检测程序也会中止，8、而debug卡（诊断卡）的作用就是在这时，取出80H端口的十六位制数值，并以数码显示的形式在卡上表现出来，这些数码也就是日常在使用debug卡(诊断卡)时所见到的各种代码。

五、 PG信号⏹PG信号是由电源第8脚提供的。

⏹PG信号的作用是在启动过程中，待输出电压都稳定后再给电脑一个启动信号，让电脑正式启动，而在意外断电时也能及时地送出关机信号让电脑马上停止工作，对电脑的稳定和外设起了很大的保护作用。

六、复位⏹电脑开机首先主板要进行复位。

主板复位电路的作用是复位各设备，即使主板上的各个设备进入初始化状态。

ATX电源为复位电路提供PG信号。

当收到PG信号后，复位电路才开始工作。

南桥通过ATX电源的第8针脚PG信号进行复位。

南桥在去复位别的设备之前，首先自身要先复位。

七、复位过程电脑开机首先主板要进行复位。

主板复位电路的作用是复位各设备，即使主板上的各个设备进入初始化状态。

ATX电源为复位电路提供PG信号。

当收到PG信号后，复位电路才开始工作。

南桥芯片内部集成复位系统控制模块，它的作用是将复位信号进行处理后分配给其他电路。

主板上的复位电路一般以南桥为中心，也有一些主板设计有专门的芯片及电路，比如华硕的一些主板。

主板复位就是将复位信号经南桥处理后送到各个部件,复位各个部件的一个过程。

由于主板上的所有复位信号由芯片组产生，其中大部分是由南桥产生的，即主板上的大部分需要复位的设备或模块都是由南桥去复位，因此南桥内部的复位系统控制模块是整个复位电路的核心。

复位的过程就是南桥内部的复位系统控制模块先被复位，然后产生硬件所需的复位信号，再经过门电路的处理之后，产生足够强的复位信号，再将这些复位信号送到主板各处硬件的复位信号引脚，复位各个设备。

南桥在去复位别的设备之前，首先自身要先复位。

南桥通过ATX电源的第8针脚PG信号进行复位。

PG信号在电源开机瞬间相对于电源+5V和+12V有一个100~500ms的延迟过程。

PG信号恒定为5V电平，在ATX电源开机瞬间的延迟过程表现为0~1变化的过程，此0~1变化的脉冲信号会直接或通过门电路间接作用于南桥，使南桥复位。

南桥复位后，其内部的复位系统的复位信号产生电路会把电源第8针脚引出的灰色的恒定后的5V电位（PG信号）进行转换，分解成不同的复位信号（PCIRSTR和RSTDRV信号），直接或间接通过门电路或电子开关发出，加入后级的各所需处。

开机后ATX电源产生的0～1电平由Reset开关控制，此Reset复位开关一端接地,为低电平,另一端为高电平,由红色5V和PG信号端间接提供,通常为3.3V。