第2章-计算机系统.ppt

第一章 信息技术与计算机文化 第2章 计算机系统 2.1 计算机硬件系统 2.2 计算机软件系统 2.3 计算机工作原理 2.4 微型计算机硬件系统 2.5 微型计算机性能指标 2.6 微型计算机安装 硬件系统是软件系统的载体，软件系统是硬件系统的灵魂，两者相互依存，协同工作。 2.1 计算机硬件系统 完整的硬件系统包括5个功能部件：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备（+系统总线），它们由电子、机械和光电元件等组成。 (2) 控制器 控制器是整个计算机系统的控制中心，指挥计算机各部件协调工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤进行操作及处理。 控制器一般由指令寄存器、状态寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成。 把控制器和运算器合称为中央处理器（CPU，Central Processing Unit）。是计算机的核心部件，其工作速度和计算精度等性能对计算机的整体性能有决定性的影响。 (3) 存储器 存储器是计算机中具有记忆功能的部件，其主要功能是存储程序和数据。 存储器分为两大类：内存储器和外存储器，简称内存/主存储器和外存/辅助存储器。 (4) 输入设备 输入设备主要功能：向计算机输入各种数据信息。 输入设备把各种形式的信息，如声音、文字、图像等，转换为计算机能够识别的由0和1表示的二进制代码，并存储起来。 常用输入设备：鼠标、键盘、扫描仪、摄像机、照相机、条形码阅读器、手写板等等（A/D转换器）。 (5) 输出设备 输出设备主要功能：将计算机内部处理后的信息输出。 输出设备把计算机加工处理后的二进制数结果信息转换为人或其他设备所能接收和识别的信息形式，如声音、文字、图形、图像等等。 常用输出设备：显示器、打印机、音箱、绘图仪等等。 （转换器D/A） 注意： 有些设备既可以充当输入设备，又可以充当输出设备。如软盘、优盘和硬盘等。 通常输入设备和输出设备称为外围设备，它们起着计算机与外部世界进行信息交换的桥梁和纽带作用。 (6) 系统总线 系统总线是系统部件之间进行数据传送的公共通路，它构成了计算机系统的骨架，把计算机的各内部主要部件联系起来。 2.2? ?计算机软件系统 狭义：软件指的是计算机程序； 广义：软件指的是程序和所有使程序正确运行所需要的文档和配置信息。 软件系统：包含大量独立的程序、用于设置这些程序的配置文件、系统文档、用户文档，以及该系统所包含软件的升级、更新的站点等。 2.2.2? ?系统软件 操作系统 程序设计语言系统 数据库管理系统 (1) 操作系统 操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源，提高资源管理效率，合理组织计算机工作流程及方便用户使用计算机的程序集合。 DOS、 Windows、UNIX、Linux、OS/2 等 (2) 程序设计语言系统 程序设计语言是用于编写和开发软件的工具。(售票系统、选课系统、办公软件、游戏软件等) 算法和数据结构是程序最主要的两个方面，通常可以认为“程序=算法+数据结构”。 程序设计语言有一个从低级到高级的发展过程。低级语言效率高，但不易理解；高级语言简单易学，但执行效率较低级语言低。 机器语言：用二进制代码的形式描述指令和数据，是计算机唯一能够识别和直接执行的语言。它直接面向机器，会因不同的硬件系统而有所差别，因此不具有通用性，编程费时、费力，不便于阅读。 汇编语言：是一种符号化的机器语言，采用助记符来表示每一条机器指令。与机器语言相比，汇编语言便于掌握，易于阅读。但仍是一种面向机器的语言，编程效率不高，维护困难，属于低级语言。 机器语言和汇编语言主要用于编写系统软件、实时控制程序、计算机外部设备或端口数据输入/输出程序 等。 高级语言：采用了接近自然语言的语法，便于理解和掌握，勿需了解计算机内部结构，程序可移植性好。 面向过程：BASIC、FORTRAN、C、Pascal 面向对象：C++、Visual Basic、Visual Fortran、Java 等 (3) 数据库管理系统 数据库技术是有效地对大量数据进行有效管理的实用技术，数据库中的数据具有结构化、冗余最小、数据独立性高等特点。 数据库管理系统是集中存储和管理结构化数据并支持多用户共享数据的软件系统。 Access、Oracle、SQL Server、Sybase、Informix、DB2 等。 2.2.3 应用软件 2.2.4 计算机硬件、软件与用户的关系 相互依存：硬件为软件提供物质基础，软件为硬件的正常工作提供必要的支持，共同组成完整的计算机系统。 逻辑等价性：任何操作和指令可以由硬件实现，也可以由软件实