大学计算机基础第1章 计算机基础知识.ppt

1.3.1 计算机的硬件系统 2）运算器 运算器又称为算术运算单元（Arithmetic Logic Unit，ALU），是对信息加工和处理的部件，主要负责完成算术运算和逻辑运算以及移位操作。算术运算指加、减、乘、除，逻辑运算指与、或、非、判断、比较等。更复杂的计算也要通过这些基本运算来实现。我们通常所说的“CPU是32位的”就是指ALU所能处理的数据的位数是32。 CPU中央处理器 主要包括运算器和控制器两部分 是电脑的核心部件，决定计算机 的性能 主要由INTEL和AMD公司生产 发展：286、386、486、奔腾、 PⅡ、PⅢ、PⅣ 1.3.1 计算机的硬件系统 ⑵ 存储器 具有记忆能力，用于存放数据和程序的设备称为存储器。向存储器存入数据叫“写”，从存储器中取出数据叫“读”，读、写操作统称为对存储器访问。存储器按其功能的不同又分为内存储器和外存储器。 内存储器 内存储器又称为主存（Main Memory），它和CPU一起构成了计算机的主机部分。内存储器主要用来存放正在运行的程序和当前使用的数据。内存由半导体存储器组成，比外存容量小、速度快。内存中含有很多的存储单元，每个单元可以存放一个8位的二进制数，即一个字节。内存中的每个字节各有一个固定的编号，该编号称为地址。CPU就是按存储器中的地址来存取数据的。 1.3.1 计算机的硬件系统 内存按其工作方式不同又可分为： 随机存储器RAM（Random Access Memory）是一种读写存储器，可随时读出或写入信息。由于RAM上的数据是以电信号的形式保留的，因此一旦断电，它所存储的数据将全部丢失。我们通常在购机时所说的计算机内存容量指的就是 RAM 的容量。依据存储元件结构的不同，RAM 又可分为静态 RAM（SRAM）和动态 RAM（DRAM）。　 1.3.1 计算机的硬件系统 　 静态 RAM 是利用其中触发器的两个稳态来表示所存储的“0”和“1”的。这类存储器集成度低、价格高，但存取速度快，常用来作高速缓冲存储器 cache）。 动态 RAM 则是用半导体器件中分布电容上有无电荷来表示“1”和“0”。因为保存在分布电容上的电荷会随着电容器的漏电而逐渐消失，所以需要周期性地给电容充电，称为刷新。这类存储器集成度高、价格低，但由于要周期性地刷新，所以存取速度慢。 1.3.1 计算机的硬件系统 　 只读存储器ROM（Read-only Memory）中的信息只能读出不能写入，但断电后信息不消失。常用ROM来存放一些固定的程序，这些程序在出厂时就已装人。一般在计算机主板上都装有ROM存储器，在它里面固化了一个I/O系统，称为BIOS（基本输入/输出系统），用以完成对系统的加电自检、系统中各功能模块的初始化、加载系统的基本输入/输出的驱动程序以及引导操作系统等。 1.3.1 计算机的硬件系统 　 高速缓冲存储器（Cache）：计算机系统一般都采用多级存储器结构，如寄存器、主存、磁盘、光盘、磁带等。从外存到CPU中的寄存器，存储容量逐级减小，而存取速度逐级提高。由于上下两级存储器的速度相差很大，影响了系统的性能。因此采用了在高速CPU和低速DRAM之间增加一个高速缓冲存储器Cache的办法来解决两者速度匹配问题。所谓Cache是一个速度等于或者接近上一级存储器访问速度的小容量存储器，其中保存了下级存储器中部分当前所需的数据，因此CPU可以直接从Cache中取得所需的数据，而不必访问下一级存储器。由于Cache的速度与上一级存储器相当，因此保证了系统效率不会降低。 内部存储器RAM 内存是电脑的一个临时存储器，它只负责电脑数据的中 转而不能永久保存 是电脑的核心部件，重要性仅次于CPU，它的容量和处 理速度直接决定了电脑数据传输的快慢 通常内存容量为32、64、128、256MB 是勾通CPU与硬盘之间的桥梁 1.3.1 计算机的硬件系统 外存储器 由于内存的容量十分有限，所以需要外存储器来存放当前不使用的大量的程序和数据。外存储器只能与内存储器交换信息，不能被计算机系统的其它部件直接访问。当使用外存储器中的程序和数据时，必须通过 CPU的输入／输出指令将其调入 RAM中进行执行和处理。外存与内存相比具有容量大、速度较慢、价格低、能长期保留信息的特点。外存储器可分为软盘、硬盘、光盘（CD-ROM、CD-R CD-RW）等，都必须通过各自的盘驱动器才能运行。其中用得最多的是磁盘存储器，它又分为软磁盘和硬磁盘两类。 　 软磁盘是两面涂有磁性氧化物的聚酯薄膜圆片。常见的规格有5.25英寸和3.5英寸两种。