大学计算机基础 齐翠巧 第2章新.ppt

第2章 计算机系统组成 2.1计算机的组成 2.2计算机的硬件系统 2.3计算机的软件系统 2.4微型计算机概论 2.5文件管理基础 2.6计算机安全 2.7多媒体信息处理 2.1计算机的组成 2.1.1从计算机的外观看 2.1.2从计算机的逻辑结构看 2.1.1从计算机的外观看 由主机、显示器、键盘和鼠标等几部分组成。 2.1.2从计算机的逻辑结构看 2.2计算机的硬件系统 2.2.1 计算机系统的冯·诺依曼结构 2.2.2 计算机的硬件系统 2.2.3 计算机的工作原理 2.2.1 计算机系统的冯·诺依曼结构 冯·诺依曼结构计算机工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”，并具有如下3个特点： 1. 计算机硬件由五大基本部件组成：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。 2. 程序和数据均存放在存储器中，且能自动依次执行指令。 3. 所有的数据和程序均采用二进制0，1代码表示。 计算机硬件基本结构图  2.2.2 计算机的硬件系统 1. 运算器 2. 控制器 3. 存储器 4. 输入设备 5.输出设备 1. 运算器 运算器也称算术与逻辑运算单元ALU。 它的主要功能是对二进制数码进行算术运算或逻辑运算。 2. 控制器 控制器的功能是控制计算机各部件协调工作，使计算机自动地执行程序。 把运算器、控制器做在一个大规模集成电路块上称为中央处理器，又称CPU 。它是计算机硬件的核心部件。 3. 存储器 存储器是用来存储程序和数据的记忆装置，是计算机中各种信息存储和交流的中心。 根据存储材料的性能及使用方法不同，存储器有各种不同的分类方法。 存储器的分类方法 (1) 按存储介质分为:半导体存储 、磁表面存储器 、光盘存储器 (2)按存储方式分为: 随机存储器 、顺序存储器、直接存储器 (3) 按读写功能分为:只读存储器(ROM) 、随机读写存储器(RAM) 存储器的分类方法 (4) 按信息的可保存性分为：非永久记忆的存储器：、永久记忆性存储器 (5) 按在计算机系统中的作用分为：主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器 4. 输入设备 输入设备是把准备好的数据、程序等送入计算机的装置。 5.输出设备 输出设备是把计算机产生的信息或工作过程以人们习惯的直观形式表现出来的装置。 2.2.3 计算机的工作原理 1. 指令 2. 程序 1. 指令 (1) 指令的含义 计算机指令就是人对计算机发出的完成一个最基本操作的工作命令，由计算机硬件来执行。 (2) 指令的组成 通常一条指令包括两部分：一是操作码，二是操作数(也叫地址码) (3) 指令的类型 ① 数据传送指令② 算术运算或逻辑运算指令③ 控制与转移指令④ 输入和输出指令⑤ 控制和管理机器的指令 2. 程序 (1) 程序的含义 程序是用于指挥计算机执行各种动作以便完成指定任务的指令序列 。 (2) 程序的执行过程 2.3计算机的软件系统 2.3.1系统软件 2.3.2应用软件 2.3.1系统软件 系统软件是计算机设计者或厂商提供的使用和管理计算机的软件。它包括操作系统、语言处理系统、数据库系统、服务程序、分布式软件系统和人机交互系统等。 系统软件可以看作用户与计算机接口，操作系统是软件系统的核心。 1.操作系统 (1) 操作系统的定义及功能 (2) 操作系统的分类 (1) 操作系统的定义及功能 定义 操作系统(简称OS)是一组程序，它们用于统一管理计算机中的所有软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，协调计算机系统的各部件之间、系统之间、用户与用户之间的关系。 功能 存储器管理、处理器管理、设备管理、文件管理和作业管理。 (2) 操作系统的分类 ① 依其功能和特性分为批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统。 ② 依其同时管理用户数的多少分为单用户操作系统和多用户操作系统。 ③ 按同时管理的作业数可分为单用户单任务操作系统、单用户多任务操作系统、多用户多任务操作系统和网络操作系统。 随着计算机体系结构的发展，又出现了：嵌入式操作系统、个人操作系统和分布式操作系统。 2.计算机设计语言与语言处理程序 人和计算机交流信息使用的语言称为计算机语言或称程序设计语言。 计算机语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。 (1) 机器语言(Machine Language) 机器语言是一种用二进制代码“0”和“1”形式表示的，能被计算机直接识别和执行的语言。 用机器语言编写的程序，称为计算机机器语言程序。它是一种低级语言。 (2) 汇编语言(Assemble Language) 汇编语言是一种用助记符表示的面向机器的程序设计语言。 用汇编语言编制的程序称为汇编语言程序，机器不能直接识别和