2017-2018光滑学术大礼包by课件wenji02硬件知识.pptxVIP

微型计算机硬件系统 吴云芳 北京大学信息科学技术学院 2 上次课主要内容 计算机的发展历程 计算机的分类 存储程序原理 计算机的逻辑结构 总线 时钟频率 指令系统 计算机系统 3 本次课主要内容 芯片 主板 中央处理器 存储系统 外存储器 I/O接口卡 键盘、鼠标、显示器 计算机的主要性能指标 4 机箱内部图示 电源 光盘驱动器 软盘驱动器 硬盘驱动器 数据线 主板 5 芯片 计算机芯片，即集成电路（Integrated Circuit, IC）是指由半导体材料组成的极薄的薄片，上面有诸如电线、晶体管、电容器、逻辑门和电阻等微型电路元件。集成电路被封装在具有保护作用的载体中，有很多引脚伸出来。 6 主板 主板是一块电路板，是主机箱内的核心。微机中最核心的部件如处理器、存储器、接口卡等都安插在主板上。现在的主板上一般都集成有显卡、声卡、网卡等。微机系统中的各种设备和部件最终都要连接到主板上。 7 中央处理器 微型计算机的控制器和运算器通常集成在一块芯片上，称为中央处理器（CPU），是计算机的心脏。 CPU的主要性能指标是主频。是主板上最大的芯片，一般藏在风扇的后面。 8 多核CPU 核心(Die)又称为内核，是CPU最重要的组成部分。 CPU所有的计算、存储、控制功能都由核心执行。多核处理器是指在一个处理器上集成两个以上的运算核心，多核技术能够使服务器并行处理任务，从而提高计算能力。 现在市场上有单核、双核、四核、甚至于六核处理器。 存储器的概念 存储器是用来保存数据和程序的装置。 广义的存储器包含内存和硬盘，逻辑结构上的存储器仅指内存。 9 10 只读存储器 只读存储器（ROM，Read-Only Memory），是一种只能读出不能写入的存储器，其中的程序和数据在厂家制造时就已经写入。主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制，例如系统时间、CPU 有关设置、启动方式等。 计算机掉电后其中的信息不会消失。当打开计算机时，CPU执行ROM中的指令，有哪些信誉好的足球投注网站并加载磁盘上的操作系统，然后计算机开始运行。 11 随机存储器 随机存储器（RAM，Random Access Memory），就是一般所指的内存，它是可读写的易失性存储器，即在带电的情况下，可以随时进行读出和写入，掉电后其中存储的程序和数据将会消失。 12 存储系统的层次结构 CPU 外 存 I/O输入输出 内 存 13 高速缓冲存储器 矛盾： 内存速度的提高远远赶不上电路速度的提高，CPU执行指令的速度远远高于内存的读写速度。由于CPU每执行一条指令都要访问内存一次乃至几次，所以内存制约了CPU执行指令的速率。 14 高速缓冲存储器 解决方法： 引入高速缓存技术。高速缓冲存储器（Cache）介于内存和CPU之间，存取速度比内存快，但容量不大，主要是用来存放当前内存中使用最多的程序块和数据块，并以接近CPU的速度向CPU提供指令和数据，从而加快了CPU的执行速度。 高速缓存大都和CPU封装在一块芯片上。 15 存储系统的层次结构 CPU 外 存 I/O输入输出 内 存 高速缓存 16 高速缓冲存储器分级 按照数据读取顺序和与CPU结合的紧密程度，CPU缓存可以分为一级缓存，二级缓存，三级缓存，每一级缓存中所储存的全部数据都是下一级缓存的一部分。 当CPU要读取一个数据时，首先从一级缓存中查找，如果没有找到再从二级缓存中查找，如果还是没有就从三级缓存或内存中查找。 CPU 寄存器 寄存器(Register) 是中央处理器CPU内部用来存放数据的小型存储区域，用来临时存放参与运算的数据及其运算结果，可以存放指令、数据和地址，是内存阶层中的最顶端。 17 18 读懂CPU： 虚拟内存 虚拟内存(Virtual Memory)是计算机系统内存管理的一种技术。Windows中运用虚拟内存技术，匀出一部分硬盘空间来充当内存使用，当执行的程序很大或很多导致内存耗尽时，计算机就会自动调用硬盘来充当内存，以缓解内存的紧张。 当RAM运行速率缓慢时，它便将数据从RAM移动到称为“分页文件”的空间中。将数据移入与移出分页文件可释放RAM，以便完成工作。 19 虚拟内存的设置 由系统优化软件设置为物理内存的1.5-3倍。一般Windows 默认情况下是利用C盘的剩余空间来做虚拟内存的。 查看及设置方法：（Windows XP 为例） 我的电脑属性高级性能 设置高级虚拟内存 20 21 外存储器 外存储器属于外部设备，既是输入设备，也是输出设备。 外存储器的类型不同，存