计算机系统基础_教程

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1、第1章 计算机系统基础主讲教师郭松涛主讲教师郭松涛EmailEmail： 高校计算机基础教育系列课程高校计算机基础教育系列课程高校计算机基础教育系列课程高校计算机基础教育系列课程本章教学计划本章教学计划本章教学计划本章教学计划理论教学（课堂教学）：理论教学（课堂教学）：理论教学（课堂教学）：理论教学（课堂教学）：4 4学时学时学时学时实验教学（上机实习）：实验教学（上机实习）：实验教学（上机实习）：实验教学（上机实习）：0 0学时学时学时学时本章教学重点本章教学重点本章教学重点本章教学重点1. 1. 计算机特点、分类、应用计算机特点、分类、应用计算机特点、分类、应用计算机特点、分类、应用2.

2、 2. 计算机基本工作原理计算机基本工作原理计算机基本工作原理计算机基本工作原理 存储程序控制原理存储程序控制原理存储程序控制原理存储程序控制原理3. 3. 计算机系统组成及硬件组成计算机系统组成及硬件组成计算机系统组成及硬件组成计算机系统组成及硬件组成第第1章计算机系统基础章计算机系统基础1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述1.2 1.2 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成 第第1章计算机系统基础章计算机系统基础1.1.11.1.1计算机的发展计算机的发展计算机的发展计算机的发展

3、 计算机原意为计算机原意为计算机原意为计算机原意为“计算计算计算计算”的机器，这是发明者当初为之其计算为目的。而发展的机器，这是发明者当初为之其计算为目的。而发展的机器，这是发明者当初为之其计算为目的。而发展的机器，这是发明者当初为之其计算为目的。而发展到今天，它的触角延伸向了社会的各个领域，对推动当今物质文明的进步，起到今天，它的触角延伸向了社会的各个领域，对推动当今物质文明的进步，起到今天，它的触角延伸向了社会的各个领域，对推动当今物质文明的进步，起到今天，它的触角延伸向了社会的各个领域，对推动当今物质文明的进步，起着决定性的作用。着决定性的作用。着决定性的作用。着决定性的作用。16421

4、64216421642年，法国物理学家帕斯卡（年，法国物理学家帕斯卡（年，法国物理学家帕斯卡（年，法国物理学家帕斯卡（Blaise Pascal 1623Blaise Pascal 1623Blaise Pascal 1623Blaise Pascal 16231662166216621662）发明了齿）发明了齿）发明了齿）发明了齿轮式加减器；轮式加减器；轮式加减器；轮式加减器；1673167316731673年德国数学家莱布尼兹（年德国数学家莱布尼兹（年德国数学家莱布尼兹（年德国数学家莱布尼兹（G.N.Won LeibnizG.N.Won LeibnizG.N.Won LeibnizG.N.

5、Won Leibniz，16461646164616461716171617161716）在帕斯卡）在帕斯卡）在帕斯卡）在帕斯卡的齿轮加减器上增加了乘、除法，制成了能进行四则运算的机械式运算器；的齿轮加减器上增加了乘、除法，制成了能进行四则运算的机械式运算器；的齿轮加减器上增加了乘、除法，制成了能进行四则运算的机械式运算器；的齿轮加减器上增加了乘、除法，制成了能进行四则运算的机械式运算器；1822182218221822年，年，年，年，1834183418341834年英国数学家查尔斯年英国数学家查尔斯年英国数学家查尔斯年英国数学家查尔斯 巴贝奇（巴贝奇（巴贝奇（巴贝奇（Charles Bab

6、age 1791Charles Babage 1791Charles Babage 1791Charles Babage 17911871187118711871）先后设计了差分机与分析机，准备以蒸汽为动力，由于工艺与技术所限）先后设计了差分机与分析机，准备以蒸汽为动力，由于工艺与技术所限）先后设计了差分机与分析机，准备以蒸汽为动力，由于工艺与技术所限）先后设计了差分机与分析机，准备以蒸汽为动力，由于工艺与技术所限而没有成功，但其设计思想构成了当今计算机硬件系统的基本框架而没有成功，但其设计思想构成了当今计算机硬件系统的基本框架而没有成功，但其设计思想构成了当今计算机硬件系统的基本框架而没有成

7、功，但其设计思想构成了当今计算机硬件系统的基本框架输入、输入、输入、输入、处理、存储、输出及控制处理、存储、输出及控制处理、存储、输出及控制处理、存储、输出及控制5 5 5 5个基本装量。个基本装量。个基本装量。个基本装量。1936193619361936年美国人霍德华年美国人霍德华年美国人霍德华年美国人霍德华 艾肯（艾肯（艾肯（艾肯（Howard AikenHoward AikenHoward AikenHoward Aiken，19001900190019001973197319731973）提出了用机电）提出了用机电）提出了用机电）提出了用机电方法而不是纯机械方法来实现巴贝奇分析机的想法

8、，并在方法而不是纯机械方法来实现巴贝奇分析机的想法，并在方法而不是纯机械方法来实现巴贝奇分析机的想法，并在方法而不是纯机械方法来实现巴贝奇分析机的想法，并在1944194419441944年造制成功年造制成功年造制成功年造制成功MARK-IMARK-IMARK-IMARK-I计算机，计算机，计算机，计算机，MARK-1MARK-1MARK-1MARK-1是世界上最早的通用型自动机电式计算机，这就是国际是世界上最早的通用型自动机电式计算机，这就是国际是世界上最早的通用型自动机电式计算机，这就是国际是世界上最早的通用型自动机电式计算机，这就是国际计算机界称巴贝奇为计算机界称巴贝奇为计算机界称巴贝奇

9、为计算机界称巴贝奇为“计算机计算机计算机计算机”之父的原因。之父的原因。之父的原因。之父的原因。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述1.1.1 1.1.1 计算机的发展计算机的发展计算机的发展计算机的发展 在数字式电子计算机的发展过程中，在理论上作出杰出贡献的要数英国在数字式电子计算机的发展过程中，在理论上作出杰出贡献的要数英国在数字式电子计算机的发展过程中，在理论上作出杰出贡献的要数英国在数字式电子计算机的发展过程中，在理论上作出杰出贡献的要数英国的艾兰的艾兰的艾兰的艾兰 图灵（图灵（图灵（图灵（Alan Mathison TuringAlan Mathison TuringAlan M

10、athison TuringAlan Mathison Turing，19121912191219121954195419541954）和美籍匈牙利人冯）和美籍匈牙利人冯）和美籍匈牙利人冯）和美籍匈牙利人冯 诺依诺依诺依诺依曼（曼（曼（曼（Johon Von NeumannJohon Von NeumannJohon Von NeumannJohon Von Neumann，19031957190319571903195719031957），艾兰），艾兰），艾兰），艾兰 图灵建立了图灵机的理论模型，图灵建立了图灵机的理论模型，图灵建立了图灵机的理论模型，图灵建立了图灵机的理论模型，对数字计算机

11、的一般结构、可实现性和局限性产生了深远影响。冯对数字计算机的一般结构、可实现性和局限性产生了深远影响。冯对数字计算机的一般结构、可实现性和局限性产生了深远影响。冯对数字计算机的一般结构、可实现性和局限性产生了深远影响。冯 诺依曼首诺依曼首诺依曼首诺依曼首先提出了计算机先提出了计算机先提出了计算机先提出了计算机“存储程序存储程序存储程序存储程序”的概念，其的概念，其的概念，其的概念，其“存储程序存储程序存储程序存储程序”工作原理奠定了当今计工作原理奠定了当今计工作原理奠定了当今计工作原理奠定了当今计算机的基础。算机的基础。算机的基础。算机的基础。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述1) 1)

12、 1) 1) 第一台电子计算机第一台电子计算机第一台电子计算机第一台电子计算机 世界上第一台数字式电子计算机是于世界上第一台数字式电子计算机是于世界上第一台数字式电子计算机是于世界上第一台数字式电子计算机是于1946194619461946年由美国宾夕法尼亚大学的物年由美国宾夕法尼亚大学的物年由美国宾夕法尼亚大学的物年由美国宾夕法尼亚大学的物理学家约翰理学家约翰理学家约翰理学家约翰 莫契利（莫契利（莫契利（莫契利（Johon MauchlyJohon MauchlyJohon MauchlyJohon Mauchly）和工程师普雷斯伯）和工程师普雷斯伯）和工程师普雷斯伯）和工程师普雷斯伯 埃克

13、特埃克特埃克特埃克特(Preper (Preper (Preper (Preper Eckert)Eckert)Eckert)Eckert)领导研制的取名为领导研制的取名为领导研制的取名为领导研制的取名为“ENIAC”“ENIAC”“ENIAC”“ENIAC”（Electronic Numerical Integrator Electronic Numerical Integrator Electronic Numerical Integrator Electronic Numerical Integrator And Calculator ,And Calculator ,And Calcu

14、lator ,And Calculator ,电子数字积分计算机）的计算机。运算速度达电子数字积分计算机）的计算机。运算速度达电子数字积分计算机）的计算机。运算速度达电子数字积分计算机）的计算机。运算速度达5000500050005000次次次次/s/s/s/s加法加法加法加法运算，运算，运算，运算，3ms3ms3ms3ms就可进行一次乘法运算，将原来需要就可进行一次乘法运算，将原来需要就可进行一次乘法运算，将原来需要就可进行一次乘法运算，将原来需要20min20min20min20min计算的弹道缩短到仅用计算的弹道缩短到仅用计算的弹道缩短到仅用计算的弹道缩短到仅用30s30s30s30s。

15、ENIACENIACENIACENIAC计算机是一个庞然大物，它有计算机是一个庞然大物，它有计算机是一个庞然大物，它有计算机是一个庞然大物，它有17465174651746517465多只电子管、多只电子管、多只电子管、多只电子管、1500150015001500多只继电器多只继电器多只继电器多只继电器, , , ,耗电耗电耗电耗电174kw174kw174kw174kw、占地、占地、占地、占地170m2170m2170m2170m2、重、重、重、重30t30t30t30t、运算速度：、运算速度：、运算速度：、运算速度：5000500050005000次加法运算次加法运算次加法运算次加法运算/

16、s/s/s/s，存储量很小，存储量很小，存储量很小，存储量很小，只能存只能存只能存只能存20202020个字长为个字长为个字长为个字长为10101010位的十进制数，但它具有划时代的意义，它宣告了电子计位的十进制数，但它具有划时代的意义，它宣告了电子计位的十进制数，但它具有划时代的意义，它宣告了电子计位的十进制数，但它具有划时代的意义，它宣告了电子计算机时代的到来，为半个多世纪来计算机的高速发展迈出了的第一步。算机时代的到来，为半个多世纪来计算机的高速发展迈出了的第一步。算机时代的到来，为半个多世纪来计算机的高速发展迈出了的第一步。算机时代的到来，为半个多世纪来计算机的高速发展迈出了的第一步。

17、 在计算机发展的这在计算机发展的这在计算机发展的这在计算机发展的这50505050多年中，人类不断克服它的缺点，计算机技术就不断多年中，人类不断克服它的缺点，计算机技术就不断多年中，人类不断克服它的缺点，计算机技术就不断多年中，人类不断克服它的缺点，计算机技术就不断的得到发展，其中影响最大的就是冯的得到发展，其中影响最大的就是冯的得到发展，其中影响最大的就是冯的得到发展，其中影响最大的就是冯 诺依曼。他提出了在计算机中设诺依曼。他提出了在计算机中设诺依曼。他提出了在计算机中设诺依曼。他提出了在计算机中设“存储存储存储存储器器器器”，将符号化的计算机步骤存放在，将符号化的计算机步骤存放在，将符号

18、化的计算机步骤存放在，将符号化的计算机步骤存放在“存储器存储器存储器存储器”中，然后依次取出存储内容进中，然后依次取出存储内容进中，然后依次取出存储内容进中，然后依次取出存储内容进行译码，并按译码的结果进行计算，从而实现计算机工作的自动化，这种理论行译码，并按译码的结果进行计算，从而实现计算机工作的自动化，这种理论行译码，并按译码的结果进行计算，从而实现计算机工作的自动化，这种理论行译码，并按译码的结果进行计算，从而实现计算机工作的自动化，这种理论最终由英国剑桥大学的莫斯最终由英国剑桥大学的莫斯最终由英国剑桥大学的莫斯最终由英国剑桥大学的莫斯 威尔克斯（威尔克斯（威尔克斯（威尔克斯（M.V.W

19、ilkesM.V.WilkesM.V.WilkesM.V.Wilkes）于）于）于）于1949194919491949年完成的年完成的年完成的年完成的“EDSAC”“EDSAC”“EDSAC”“EDSAC”（The Electronic Delay Storage Automatic CalculatorThe Electronic Delay Storage Automatic CalculatorThe Electronic Delay Storage Automatic CalculatorThe Electronic Delay Storage Automatic Calculator

20、）计算机）计算机）计算机）计算机所实现，它是第一台真正的存储程序计算机所实现，它是第一台真正的存储程序计算机所实现，它是第一台真正的存储程序计算机所实现，它是第一台真正的存储程序计算机 。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述1) 1) 1) 1) 第一台电子计算机第一台电子计算机第一台电子计算机第一台电子计算机 1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述第二代电子计算机第二代电子计算机第二代电子计算机第二代电子计算机 1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述2)2)计算机的发展计算机的发展计算机的发展计算机的发展按照计算机硬件发展的分法，可将计算按照计算机硬件发展的分法，可将计算按照计算机硬

21、件发展的分法，可将计算按照计算机硬件发展的分法，可将计算机的发展分为四个阶段。机的发展分为四个阶段。机的发展分为四个阶段。机的发展分为四个阶段。第一代计算机（第一代计算机（第一代计算机（第一代计算机（19461946194619461959195919591959年）：年）：年）：年）：以电以电以电以电子管作为计算机的基本逻辑电路元件，主存子管作为计算机的基本逻辑电路元件，主存子管作为计算机的基本逻辑电路元件，主存子管作为计算机的基本逻辑电路元件，主存储器采用延迟线和静电存储管，容量非常小，储器采用延迟线和静电存储管，容量非常小，储器采用延迟线和静电存储管，容量非常小，储器采用延迟线和静电存储

22、管，容量非常小，仅仅仅仅1000-4000B1000-4000B1000-4000B1000-4000B。外存储器采用纸带、卡。外存储器采用纸带、卡。外存储器采用纸带、卡。外存储器采用纸带、卡片、磁鼓和磁带，运算速度一般为每秒数千片、磁鼓和磁带，运算速度一般为每秒数千片、磁鼓和磁带，运算速度一般为每秒数千片、磁鼓和磁带，运算速度一般为每秒数千次至数万次。典型机器是：次至数万次。典型机器是：次至数万次。典型机器是：次至数万次。典型机器是：ENIACENIACENIACENIAC、UNIVACUNIVACUNIVACUNIVAC虽然电子管计算机代替了机电式计算机，其虽然电子管计算机代替了机电式计算

23、机，其虽然电子管计算机代替了机电式计算机，其虽然电子管计算机代替了机电式计算机，其计算能力，计算速度，体积等有了很大提高。计算能力，计算速度，体积等有了很大提高。计算能力，计算速度，体积等有了很大提高。计算能力，计算速度，体积等有了很大提高。但其电子器件存在很多缺点，电子管功耗大、但其电子器件存在很多缺点，电子管功耗大、但其电子器件存在很多缺点，电子管功耗大、但其电子器件存在很多缺点，电子管功耗大、体积大、工作速度抵、延迟线和静电存储管体积大、工作速度抵、延迟线和静电存储管体积大、工作速度抵、延迟线和静电存储管体积大、工作速度抵、延迟线和静电存储管体积大、存储容量小等。不适应社会不断的体积大、

24、存储容量小等。不适应社会不断的体积大、存储容量小等。不适应社会不断的体积大、存储容量小等。不适应社会不断的更高的要求。因此新的器件就不断的发明出更高的要求。因此新的器件就不断的发明出更高的要求。因此新的器件就不断的发明出更高的要求。因此新的器件就不断的发明出来。最典型的就是：晶体管、磁芯存储器、来。最典型的就是：晶体管、磁芯存储器、来。最典型的就是：晶体管、磁芯存储器、来。最典型的就是：晶体管、磁芯存储器、硬盘。从而产生了硬盘。从而产生了硬盘。从而产生了硬盘。从而产生了1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述2)2)计算机的发展计算机的发展计算机的发展计算机的发展第二代计算机（第二代计算机（第

25、二代计算机（第二代计算机（19591965195919651959196519591965年）：年）：年）：年）：第二代计算机采用半导体晶体管作第二代计算机采用半导体晶体管作第二代计算机采用半导体晶体管作第二代计算机采用半导体晶体管作为逻辑开关元件，内存采用了磁芯为逻辑开关元件，内存采用了磁芯为逻辑开关元件，内存采用了磁芯为逻辑开关元件，内存采用了磁芯存储器，其容量达几十万存储器，其容量达几十万存储器，其容量达几十万存储器，其容量达几十万B B B B。外存采。外存采。外存采。外存采用磁盘、磁带。运算速度达几十万用磁盘、磁带。运算速度达几十万用磁盘、磁带。运算速度达几十万用磁盘、磁带。运算速度

26、达几十万次次次次/ / / /每秒。软件方面出现了一系列的每秒。软件方面出现了一系列的每秒。软件方面出现了一系列的每秒。软件方面出现了一系列的高级程序设计语言高级程序设计语言高级程序设计语言高级程序设计语言( ( ( (如如如如 FORTRAN FORTRAN FORTRAN FORTRAN，COBOLCOBOLCOBOLCOBOL等等等等) ) ) )，有了系统软件（监控程，有了系统软件（监控程，有了系统软件（监控程，有了系统软件（监控程序），提出了操作系统的概念，且序），提出了操作系统的概念，且序），提出了操作系统的概念，且序），提出了操作系统的概念，且提出了多道程序设计、并行处理和提出了

27、多道程序设计、并行处理和提出了多道程序设计、并行处理和提出了多道程序设计、并行处理和可变的微程序设计思想。典型机器可变的微程序设计思想。典型机器可变的微程序设计思想。典型机器可变的微程序设计思想。典型机器是：是：是：是：1955195519551955年，年，年，年， 贝尔实验室研制出世贝尔实验室研制出世贝尔实验室研制出世贝尔实验室研制出世界上第一台全晶体管计算机界上第一台全晶体管计算机界上第一台全晶体管计算机界上第一台全晶体管计算机TRADICTRADICTRADICTRADIC， 装有装有装有装有800800800800只晶体管，仅只晶体管，仅只晶体管，仅只晶体管，仅10010010010

28、0瓦功率，瓦功率，瓦功率，瓦功率，占地也只有占地也只有占地也只有占地也只有3 3 3 3立方英尺。立方英尺。立方英尺。立方英尺。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述2)2)计算机的发展计算机的发展计算机的发展计算机的发展第三代计算机（第三代计算机（第三代计算机（第三代计算机（19651965196519651971197119711971）：）：）：）：1958195819581958年制造出了人类年制造出了人类年制造出了人类年制造出了人类第一个半导体集成电路（第一个半导体集成电路（第一个半导体集成电路（第一个半导体集成电路（ICICICIC），），），），1961196119611961

29、年美国德克萨斯仪器公司年美国德克萨斯仪器公司年美国德克萨斯仪器公司年美国德克萨斯仪器公司与美国军方合作，研制出第一与美国军方合作，研制出第一与美国军方合作，研制出第一与美国军方合作，研制出第一台试验型半导体集成电路作为台试验型半导体集成电路作为台试验型半导体集成电路作为台试验型半导体集成电路作为主要电子器件的集成电路电子主要电子器件的集成电路电子主要电子器件的集成电路电子主要电子器件的集成电路电子计算机。计算机。计算机。计算机。1964196419641964年年年年IBMIBMIBMIBM生产出了生产出了生产出了生产出了由混合集成电路制成的由混合集成电路制成的由混合集成电路制成的由混合集成电

30、路制成的IBM IBM IBM IBM 350350350350系统，这成为第三代计算系统，这成为第三代计算系统，这成为第三代计算系统，这成为第三代计算机的主要里程碑。典型机器是：机的主要里程碑。典型机器是：机的主要里程碑。典型机器是：机的主要里程碑。典型机器是：IBM 360IBM 360IBM 360IBM 3601.1 1.1 计算机的概述计算机的概述2)2)计算机的发展计算机的发展计算机的发展计算机的发展第四代计算机（第四代计算机（第四代计算机（第四代计算机（1971197119711971至今）：至今）：至今）：至今）：1971197119711971年美国年美国年美国年美国Inte

31、lIntelIntelIntel公司生产公司生产公司生产公司生产了第一块单片微处理器了第一块单片微处理器了第一块单片微处理器了第一块单片微处理器Intel4004Intel4004Intel4004Intel4004，同时，同时，同时，同时INTERINTERINTERINTER公司用其组成了世公司用其组成了世公司用其组成了世公司用其组成了世界上第一台微机界上第一台微机界上第一台微机界上第一台微机MSC-MSC-MSC-MSC-，这标志新一代计算机的产生。由于集成，这标志新一代计算机的产生。由于集成，这标志新一代计算机的产生。由于集成，这标志新一代计算机的产生。由于集成电路不断提高，集成度也越

32、来越高，大规模集成电路与超大规模电路不断提高，集成度也越来越高，大规模集成电路与超大规模电路不断提高，集成度也越来越高，大规模集成电路与超大规模电路不断提高，集成度也越来越高，大规模集成电路与超大规模集成电路相继出现，中央处理器集成电路相继出现，中央处理器集成电路相继出现，中央处理器集成电路相继出现，中央处理器CPUCPUCPUCPU高度集成是这一代微机的主高度集成是这一代微机的主高度集成是这一代微机的主高度集成是这一代微机的主要特征。从要特征。从要特征。从要特征。从Inter4004Inter4004Inter4004Inter4004到目前的到目前的到目前的到目前的P4P4P4P4，芯片集

33、成了上千万只晶体管。，芯片集成了上千万只晶体管。，芯片集成了上千万只晶体管。，芯片集成了上千万只晶体管。处理速度每秒可执行几亿条指令，微机的主存扩展到处理速度每秒可执行几亿条指令，微机的主存扩展到处理速度每秒可执行几亿条指令，微机的主存扩展到处理速度每秒可执行几亿条指令，微机的主存扩展到512MB512MB512MB512MB。并。并。并。并且存储技术从且存储技术从且存储技术从且存储技术从SDRAMSDRAMSDRAMSDRAM到到到到DDRDDRDDRDDR到到到到RDRAMRDRAMRDRAMRDRAM，光盘存储容量从，光盘存储容量从，光盘存储容量从，光盘存储容量从650MB650MB65

34、0MB650MB到几个到几个到几个到几个GBGBGBGB。由于相应技术的不断提高，导致计算机的性能飞跃前进。随。由于相应技术的不断提高，导致计算机的性能飞跃前进。随。由于相应技术的不断提高，导致计算机的性能飞跃前进。随。由于相应技术的不断提高，导致计算机的性能飞跃前进。随着计算机性能的进步，各种应用软件也相继推出。软件的丰富，着计算机性能的进步，各种应用软件也相继推出。软件的丰富，着计算机性能的进步，各种应用软件也相继推出。软件的丰富，着计算机性能的进步，各种应用软件也相继推出。软件的丰富，计算机性能的不断提高，特别是个人计算机（计算机性能的不断提高，特别是个人计算机（计算机性能的不断提高，特

35、别是个人计算机（计算机性能的不断提高，特别是个人计算机（PCPCPCPC）进入家庭，将）进入家庭，将）进入家庭，将）进入家庭，将计算机的应用变得空前的普及。这几年来计算机技术与通讯技术计算机的应用变得空前的普及。这几年来计算机技术与通讯技术计算机的应用变得空前的普及。这几年来计算机技术与通讯技术计算机的应用变得空前的普及。这几年来计算机技术与通讯技术结合而出现的网络技术，使世界变成了结合而出现的网络技术，使世界变成了结合而出现的网络技术，使世界变成了结合而出现的网络技术，使世界变成了“地球村地球村地球村地球村”。网络、微机、。网络、微机、。网络、微机、。网络、微机、多媒体成为当今计算机技术发展

36、的主流。多媒体成为当今计算机技术发展的主流。多媒体成为当今计算机技术发展的主流。多媒体成为当今计算机技术发展的主流。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述3) 3) 微型计算机的发展微型计算机的发展微型计算机的发展微型计算机的发展（1 1 1 1）世界上第一个微处理器）世界上第一个微处理器）世界上第一个微处理器）世界上第一个微处理器-INTER4004-INTER4004-INTER4004-INTER4004，在，在，在，在1971197119711971年年年年1 1 1 1月，月，月，月，IntelIntelIntelIntel公司研制公司研制公司研制公司研制成功世界上第一块成功世界上

37、第一块成功世界上第一块成功世界上第一块4 4 4 4位微处理器芯片位微处理器芯片位微处理器芯片位微处理器芯片Intel 4004Intel 4004Intel 4004Intel 4004，标志着第一代微处理器问世，标志着第一代微处理器问世，标志着第一代微处理器问世，标志着第一代微处理器问世，微处理器和微机时代从此开始。微处理器和微机时代从此开始。微处理器和微机时代从此开始。微处理器和微机时代从此开始。4004400440044004（图（图（图（图1.81.81.81.8）包含）包含）包含）包含2300230023002300个晶体管，支持个晶体管，支持个晶体管，支持个晶体管，支持45454

38、545条条条条指令，指令执行速度为指令，指令执行速度为指令，指令执行速度为指令，指令执行速度为0.05MIPS(0.05MIPS(0.05MIPS(0.05MIPS(每秒百万条指令，芯片尺寸规格为每秒百万条指令，芯片尺寸规格为每秒百万条指令，芯片尺寸规格为每秒百万条指令，芯片尺寸规格为3mm4mm3mm4mm3mm4mm3mm4mm，功能其实比较弱，且计算速度较慢，只能用在，功能其实比较弱，且计算速度较慢，只能用在，功能其实比较弱，且计算速度较慢，只能用在，功能其实比较弱，且计算速度较慢，只能用在BusicomBusicomBusicomBusicom计算器上，更不用说计算器上，更不用说计算器

39、上，更不用说计算器上，更不用说进行复杂的数学计算了。不过比起第一台电子计算机进行复杂的数学计算了。不过比起第一台电子计算机进行复杂的数学计算了。不过比起第一台电子计算机进行复杂的数学计算了。不过比起第一台电子计算机ENIACENIACENIACENIAC来说，它已经轻巧来说，它已经轻巧来说，它已经轻巧来说，它已经轻巧太多太多了。计算性能远远超过当年的太多太多了。计算性能远远超过当年的太多太多了。计算性能远远超过当年的太多太多了。计算性能远远超过当年的ENIACENIACENIACENIAC。而且最大的历史意义是，它是。而且最大的历史意义是，它是。而且最大的历史意义是，它是。而且最大的历史意义是

40、，它是第一个通用型处理器，这在当时专用集成电路设计横行的时代是难得的突破。第一个通用型处理器，这在当时专用集成电路设计横行的时代是难得的突破。第一个通用型处理器，这在当时专用集成电路设计横行的时代是难得的突破。第一个通用型处理器，这在当时专用集成电路设计横行的时代是难得的突破。所谓专用集成电路就是为不同的应用设计独特的产品，一旦应用条件变化，就所谓专用集成电路就是为不同的应用设计独特的产品，一旦应用条件变化，就所谓专用集成电路就是为不同的应用设计独特的产品，一旦应用条件变化，就所谓专用集成电路就是为不同的应用设计独特的产品，一旦应用条件变化，就需要重新设计；当然在商业盈利上，对设计公司是很有好

41、处的。但是英特尔公需要重新设计；当然在商业盈利上，对设计公司是很有好处的。但是英特尔公需要重新设计；当然在商业盈利上，对设计公司是很有好处的。但是英特尔公需要重新设计；当然在商业盈利上，对设计公司是很有好处的。但是英特尔公司的目光并没有这么短浅，霍夫做出大胆的设想：使用通用的硬件设计加上外司的目光并没有这么短浅，霍夫做出大胆的设想：使用通用的硬件设计加上外司的目光并没有这么短浅，霍夫做出大胆的设想：使用通用的硬件设计加上外司的目光并没有这么短浅，霍夫做出大胆的设想：使用通用的硬件设计加上外部软件支持来完成不同的应用，这就是最初的通用微处理器的设想。部软件支持来完成不同的应用，这就是最初的通用微

42、处理器的设想。部软件支持来完成不同的应用，这就是最初的通用微处理器的设想。部软件支持来完成不同的应用，这就是最初的通用微处理器的设想。微处理器微处理器微处理器微处理器的问世，是微电子领域有史以来最重要的发明之一的问世，是微电子领域有史以来最重要的发明之一的问世，是微电子领域有史以来最重要的发明之一的问世，是微电子领域有史以来最重要的发明之一，微处理器时代的到来预示，微处理器时代的到来预示，微处理器时代的到来预示，微处理器时代的到来预示着微型计算机将获得广泛的应用，更多计算机的出现将对人类社会产生翻天覆着微型计算机将获得广泛的应用，更多计算机的出现将对人类社会产生翻天覆着微型计算机将获得广泛的应

43、用，更多计算机的出现将对人类社会产生翻天覆着微型计算机将获得广泛的应用，更多计算机的出现将对人类社会产生翻天覆地的影响地的影响地的影响地的影响1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述3) 3) 微型计算机的发展微型计算机的发展微型计算机的发展微型计算机的发展(2) (2) (2) (2) 第一个第一个第一个第一个8 8 8 8位微处理器位微处理器位微处理器位微处理器Intel 8008Intel 8008Intel 8008Intel 8008，4004400440044004微处理器推出不久，微处理器推出不久，微处理器推出不久，微处理器推出不久，1972197219721972年年年年4 4

44、 4 4月，月，月，月，InterInterInterInter公司开发出第一个公司开发出第一个公司开发出第一个公司开发出第一个8 8 8 8位微处理器位微处理器位微处理器位微处理器Intel 8008Intel 8008Intel 8008Intel 8008。采用采用采用采用P P P P沟道沟道沟道沟道MOSMOSMOSMOS技术。从技术。从技术。从技术。从Intel 8008Intel 8008Intel 8008Intel 8008开始，微处理器已经能够每次开始，微处理器已经能够每次开始，微处理器已经能够每次开始，微处理器已经能够每次处理一个完整的字节。处理一个完整的字节。处理一个完

45、整的字节。处理一个完整的字节。1973197319731973年年年年8 8 8 8月月月月8 8 8 8位微处理器位微处理器位微处理器位微处理器Intel 8080Intel 8080Intel 8080Intel 8080问世，问世，问世，问世，拥有拥有拥有拥有16161616位地址总线和位地址总线和位地址总线和位地址总线和8 8 8 8位数据总线，包含位数据总线，包含位数据总线，包含位数据总线，包含7 7 7 7个个个个8 8 8 8位寄存器位寄存器位寄存器位寄存器(A,B,C,D,E,F,G,(A,B,C,D,E,F,G,(A,B,C,D,E,F,G,(A,B,C,D,E,F,G,其中

46、其中其中其中BC,DE,HLBC,DE,HLBC,DE,HLBC,DE,HL组合可组成组合可组成组合可组成组合可组成16161616位数据寄存器位数据寄存器位数据寄存器位数据寄存器) ) ) )，支，支，支，支持持持持16161616位内存，同时它也包含一些输入输出端口，这是一个相当成位内存，同时它也包含一些输入输出端口，这是一个相当成位内存，同时它也包含一些输入输出端口，这是一个相当成位内存，同时它也包含一些输入输出端口，这是一个相当成功的设计，还有效解决了外部设备在内存寻址能力不足的问题。功的设计，还有效解决了外部设备在内存寻址能力不足的问题。功的设计，还有效解决了外部设备在内存寻址能力不

47、足的问题。功的设计，还有效解决了外部设备在内存寻址能力不足的问题。它标志着微处理器的发展进入第二代，它标志着微处理器的发展进入第二代，它标志着微处理器的发展进入第二代，它标志着微处理器的发展进入第二代，8080808080808080采用采用采用采用N N N N沟道沟道沟道沟道MOSMOSMOSMOS技术，技术，技术，技术，主频主频主频主频2MHz2MHz2MHz2MHz的的的的8080808080808080芯片运算速度比芯片运算速度比芯片运算速度比芯片运算速度比8008800880088008快快快快10101010倍，可存取倍，可存取倍，可存取倍，可存取64KB64KB64KB64KB

48、存储器，存储器，存储器，存储器，使用了基于使用了基于使用了基于使用了基于6 6 6 6微米技术的微米技术的微米技术的微米技术的6000600060006000个晶体管，处理速度为个晶体管，处理速度为个晶体管，处理速度为个晶体管，处理速度为0.64MIPS0.64MIPS0.64MIPS0.64MIPS。为微型计算机的诞生做好了最后的准备，微机已然呼之欲出。与为微型计算机的诞生做好了最后的准备，微机已然呼之欲出。与为微型计算机的诞生做好了最后的准备，微机已然呼之欲出。与为微型计算机的诞生做好了最后的准备，微机已然呼之欲出。与次同时次同时次同时次同时ZilogZilogZilogZilog公司于公

49、司于公司于公司于1976197619761976年开发的年开发的年开发的年开发的Z80Z80Z80Z80微处理器、微处理器、微处理器、微处理器、MotorolaMotorolaMotorolaMotorola公司的公司的公司的公司的MC6800MC6800MC6800MC6800、RockwellRockwellRockwellRockwell公司的公司的公司的公司的R6502R6502R6502R6502等。等。等。等。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述3) 3) 微型计算机的发展微型计算机的发展微型计算机的发展微型计算机的发展（3 3 3 3）1978197819781978年推出的

50、年推出的年推出的年推出的Inter8086/8088Inter8086/8088Inter8086/8088Inter8086/8088微处理器，微处理器，微处理器，微处理器，它是第三代微处理器的标志。它是第三代微处理器的标志。它是第三代微处理器的标志。它是第三代微处理器的标志。其内部包含其内部包含其内部包含其内部包含29000290002900029000个个个个3m3m3m3m技术技术技术技术的晶体管，工作频率的晶体管，工作频率的晶体管，工作频率的晶体管，工作频率4.77MHz4.77MHz4.77MHz4.77MHz采用采用采用采用16161616位寄存器和位寄存器和位寄存器和位寄存器和

51、16161616位数据位数据位数据位数据总线，能够寻址总线，能够寻址总线，能够寻址总线，能够寻址1MB1MB1MB1MB的内存储的内存储的内存储的内存储器。这个处理器标志着器。这个处理器标志着器。这个处理器标志着器。这个处理器标志着x86x86x86x86王王王王朝的开始，从朝的开始，从朝的开始，从朝的开始，从8086808680868086开始，才开始，才开始，才开始，才有了目前应用最广泛的有了目前应用最广泛的有了目前应用最广泛的有了目前应用最广泛的PCPCPCPC行行行行业基础。业基础。业基础。业基础。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述3) 3) 微型计算机的发展微型计算机的发展微型

52、计算机的发展微型计算机的发展（4 4 4 4）1985198519851985年研制成功了年研制成功了年研制成功了年研制成功了32323232位的微处理器位的微处理器位的微处理器位的微处理器-80386-80386-80386-80386系列，其内部包含了系列，其内部包含了系列，其内部包含了系列，其内部包含了27.527.527.527.5万个晶体管，工作频率为万个晶体管，工作频率为万个晶体管，工作频率为万个晶体管，工作频率为12.5MHz12.5MHz12.5MHz12.5MHz，后逐步提高到，后逐步提高到，后逐步提高到，后逐步提高到40 MHz40 MHz40 MHz40 MHz。可寻址。

53、可寻址。可寻址。可寻址4GB4GB4GB4GB内存，并可管理内存，并可管理内存，并可管理内存，并可管理64TB64TB64TB64TB的虚拟存储空间。同时也是第一种具有的虚拟存储空间。同时也是第一种具有的虚拟存储空间。同时也是第一种具有的虚拟存储空间。同时也是第一种具有“多任多任多任多任务务务务”功能的处理器功能的处理器功能的处理器功能的处理器这对微软的操作系统发展有着重要的影响，所这对微软的操作系统发展有着重要的影响，所这对微软的操作系统发展有着重要的影响，所这对微软的操作系统发展有着重要的影响，所谓谓谓谓“多任务多任务多任务多任务”就是说处理器可以在同时处理几个程序的指令。随着半就是说处理

54、器可以在同时处理几个程序的指令。随着半就是说处理器可以在同时处理几个程序的指令。随着半就是说处理器可以在同时处理几个程序的指令。随着半导体技术不断进步，新的、功能更强大的微处理器相继问世；导体技术不断进步，新的、功能更强大的微处理器相继问世；导体技术不断进步，新的、功能更强大的微处理器相继问世；导体技术不断进步，新的、功能更强大的微处理器相继问世；80486804868048680486：80486804868048680486处理器集成了处理器集成了处理器集成了处理器集成了125125125125万个晶体管，时钟频率由万个晶体管，时钟频率由万个晶体管，时钟频率由万个晶体管，时钟频率由25MH

55、z25MHz25MHz25MHz逐步提升到逐步提升到逐步提升到逐步提升到33MHz33MHz33MHz33MHz、40MHz40MHz40MHz40MHz、50MHz50MHz50MHz50MHz及后来的及后来的及后来的及后来的100Mhz100Mhz100Mhz100Mhz。80486804868048680486也是英特尔第一个内部也是英特尔第一个内部也是英特尔第一个内部也是英特尔第一个内部包含数字协处理器的包含数字协处理器的包含数字协处理器的包含数字协处理器的CPUCPUCPUCPU，并在，并在，并在，并在x86x86x86x86系列中首次使用了系列中首次使用了系列中首次使用了系列中首次

56、使用了RISC(RISC(RISC(RISC(精简指令集精简指令集精简指令集精简指令集) ) ) )技术，从而提升了每时钟周期执行指令的速度。技术，从而提升了每时钟周期执行指令的速度。技术，从而提升了每时钟周期执行指令的速度。技术，从而提升了每时钟周期执行指令的速度。486486486486还采用了突发总还采用了突发总还采用了突发总还采用了突发总线方式，大大提高了处理器与内存的数据交换速度。线方式，大大提高了处理器与内存的数据交换速度。线方式，大大提高了处理器与内存的数据交换速度。线方式，大大提高了处理器与内存的数据交换速度。1993199319931993年，英特尔年，英特尔年，英特尔年，英

57、特尔发布了发布了发布了发布了Pentium(Pentium(Pentium(Pentium(奔腾奔腾奔腾奔腾) ) ) )处理器。接下来处理器。接下来处理器。接下来处理器。接下来Pentium(Pentium(Pentium(Pentium(奔腾奔腾奔腾奔腾) ) ) )家族处理器：家族处理器：家族处理器：家族处理器：Pentium MMXPentium MMXPentium MMXPentium MMX、Pentium ProPentium ProPentium ProPentium Pro、Pentium IIPentium IIPentium IIPentium II、Pentium I

58、IIPentium IIIPentium IIIPentium III、Pentium 4Pentium 4Pentium 4Pentium 4。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述3) 3) 微型计算机的发展微型计算机的发展微型计算机的发展微型计算机的发展1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述3) 3) 微型计算机的发展微型计算机的发展微型计算机的发展微型计算机的发展（5 5 5 5）2003200320032003年年年年6 6 6 6月月月月64646464位位位位Macintosh G5Macintosh G5Macintosh G5Macintosh G5诞生了（但只能运行诞生

59、了（但只能运行诞生了（但只能运行诞生了（但只能运行32323232位的位的位的位的Mac OSXMac OSXMac OSXMac OSX，2003200320032003年年年年9 9 9 9月月月月AMDAMDAMDAMD推出了推出了推出了推出了Athlon 64Athlon 64Athlon 64Athlon 64芯片、标志桌芯片、标志桌芯片、标志桌芯片、标志桌面面面面PC64PC64PC64PC64位计算的时代到来，位计算的时代到来，位计算的时代到来，位计算的时代到来，InterInterInterInter公司在公司在公司在公司在2005200520052005年年年年2 2 2 2

60、月也推出用月也推出用月也推出用月也推出用于支持于支持于支持于支持64646464位计算的奔腾位计算的奔腾位计算的奔腾位计算的奔腾4 4 4 4处理器处理器处理器处理器6XX6XX6XX6XX型产品（和型产品（和型产品（和型产品（和Pentium4 Pentium4 Pentium4 Pentium4 Extreme EditionExtreme EditionExtreme EditionExtreme Edition）。这标志着桌面开始全面转向）。这标志着桌面开始全面转向）。这标志着桌面开始全面转向）。这标志着桌面开始全面转向64646464位计算。位计算。位计算。位计算。1.1 1.1 计

61、算机的概述计算机的概述最新的微机最新的微机4) 4) 我国计算机的发展我国计算机的发展我国计算机的发展我国计算机的发展我国的计算机事业始于我国的计算机事业始于我国的计算机事业始于我国的计算机事业始于20202020世纪世纪世纪世纪50505050年代。年代。年代。年代。1952195219521952年我国第一年我国第一年我国第一年我国第一个电了计算机科研小组在中科院数学所内正式成立。个电了计算机科研小组在中科院数学所内正式成立。个电了计算机科研小组在中科院数学所内正式成立。个电了计算机科研小组在中科院数学所内正式成立。1956195619561956年年年年国家制定了发展我国科学事业的国家制

62、定了发展我国科学事业的国家制定了发展我国科学事业的国家制定了发展我国科学事业的12121212年远景规划，把开创我国年远景规划，把开创我国年远景规划，把开创我国年远景规划，把开创我国的计算技术事业项目列为四大紧急措施之一。的计算技术事业项目列为四大紧急措施之一。的计算技术事业项目列为四大紧急措施之一。的计算技术事业项目列为四大紧急措施之一。1958195819581958年在中科年在中科年在中科年在中科院建立了我国第一个计算技术研究所。院建立了我国第一个计算技术研究所。院建立了我国第一个计算技术研究所。院建立了我国第一个计算技术研究所。1960196019601960年我国第一台自年我国第一台

63、自年我国第一台自年我国第一台自行设计的通用电子计算机行设计的通用电子计算机行设计的通用电子计算机行设计的通用电子计算机107107107107机问世。机问世。机问世。机问世。1964196419641964年我国研制成功年我国研制成功年我国研制成功年我国研制成功了大型通电子计算机了大型通电子计算机了大型通电子计算机了大型通电子计算机119119119119机，用于我国第一颗氢弹研制工作机，用于我国第一颗氢弹研制工作机，用于我国第一颗氢弹研制工作机，用于我国第一颗氢弹研制工作的计算任务。的计算任务。的计算任务。的计算任务。在在在在20202020世纪世纪世纪世纪50505050、60606060

64、年代，我国的计算机应用已在水坝应力年代，我国的计算机应用已在水坝应力年代，我国的计算机应用已在水坝应力年代，我国的计算机应用已在水坝应力分析、天气数值预、大地测量、石油勘探以及卫星、火箭及分析、天气数值预、大地测量、石油勘探以及卫星、火箭及分析、天气数值预、大地测量、石油勘探以及卫星、火箭及分析、天气数值预、大地测量、石油勘探以及卫星、火箭及核物理研究方面取得了重大成果，解决了许多复杂计算问题，核物理研究方面取得了重大成果，解决了许多复杂计算问题，核物理研究方面取得了重大成果，解决了许多复杂计算问题，核物理研究方面取得了重大成果，解决了许多复杂计算问题，为新中国的建设事业作出了重要贡献。为新中

65、国的建设事业作出了重要贡献。为新中国的建设事业作出了重要贡献。为新中国的建设事业作出了重要贡献。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述4) 4) 我国计算机的发展我国计算机的发展我国计算机的发展我国计算机的发展20202020世纪世纪世纪世纪70707070年代以后，我国生产的计算机跨入集成电路计算机时期。年代以后，我国生产的计算机跨入集成电路计算机时期。年代以后，我国生产的计算机跨入集成电路计算机时期。年代以后，我国生产的计算机跨入集成电路计算机时期。1974197419741974年由高等院校、研究近几所和工厂联合设计的年由高等院校、研究近几所和工厂联合设计的年由高等院校、研究近几所和工

66、厂联合设计的年由高等院校、研究近几所和工厂联合设计的DJS-130DJS-130DJS-130DJS-130机通过了鉴机通过了鉴机通过了鉴机通过了鉴定并投入了批量生产。定并投入了批量生产。定并投入了批量生产。定并投入了批量生产。70707070年代中后期我国又相继研制出了多种每秒数年代中后期我国又相继研制出了多种每秒数年代中后期我国又相继研制出了多种每秒数年代中后期我国又相继研制出了多种每秒数达百万级的大型电子计算机，这些大型机的研制普遍采用了先进的设达百万级的大型电子计算机，这些大型机的研制普遍采用了先进的设达百万级的大型电子计算机，这些大型机的研制普遍采用了先进的设达百万级的大型电子计算机

67、，这些大型机的研制普遍采用了先进的设计思想和技术。计思想和技术。计思想和技术。计思想和技术。进入进入进入进入20202020世纪世纪世纪世纪80808080年代，我国又研制成功了巨型机。年代，我国又研制成功了巨型机。年代，我国又研制成功了巨型机。年代，我国又研制成功了巨型机。1983198319831983年每秒运算年每秒运算年每秒运算年每秒运算1 1 1 1亿次的银河巨型计算机问世，它的诞生标志着我国计算机技术水平又亿次的银河巨型计算机问世，它的诞生标志着我国计算机技术水平又亿次的银河巨型计算机问世，它的诞生标志着我国计算机技术水平又亿次的银河巨型计算机问世，它的诞生标志着我国计算机技术水平

68、又踏上了一个新台阶。银河机的问世有利地促进了国家的经济建设，打踏上了一个新台阶。银河机的问世有利地促进了国家的经济建设，打踏上了一个新台阶。银河机的问世有利地促进了国家的经济建设，打踏上了一个新台阶。银河机的问世有利地促进了国家的经济建设，打破了少数国家对我国实行的高新技术垄灯断。我国的计算机技术不仅破了少数国家对我国实行的高新技术垄灯断。我国的计算机技术不仅破了少数国家对我国实行的高新技术垄灯断。我国的计算机技术不仅破了少数国家对我国实行的高新技术垄灯断。我国的计算机技术不仅在巨型机的研制方面取得了本质性的突破，而且在微型机的生产与应在巨型机的研制方面取得了本质性的突破，而且在微型机的生产与

69、应在巨型机的研制方面取得了本质性的突破，而且在微型机的生产与应在巨型机的研制方面取得了本质性的突破，而且在微型机的生产与应用方面也取得了成绩。用方面也取得了成绩。用方面也取得了成绩。用方面也取得了成绩。1985198519851985年联想汉字微机系统年联想汉字微机系统年联想汉字微机系统年联想汉字微机系统LX-PCLX-PCLX-PCLX-PC研制成功，长城研制成功，长城研制成功，长城研制成功，长城0520CH0520CH0520CH0520CH微机投产。标志我国已掌握了第四代计算机技术。而我国的银微机投产。标志我国已掌握了第四代计算机技术。而我国的银微机投产。标志我国已掌握了第四代计算机技术

70、。而我国的银微机投产。标志我国已掌握了第四代计算机技术。而我国的银河系列计算机已走到了世界巨型机的前列。在微型计算机方面，已与河系列计算机已走到了世界巨型机的前列。在微型计算机方面，已与河系列计算机已走到了世界巨型机的前列。在微型计算机方面，已与河系列计算机已走到了世界巨型机的前列。在微型计算机方面，已与世界同步。世界同步。世界同步。世界同步。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述5) 5) 计算机的发展趋向计算机的发展趋向计算机的发展趋向计算机的发展趋向主要表现在巨型化、微型化、多媒体、网络化、智能化以及非冯主要表现在巨型化、微型化、多媒体、网络化、智能化以及非冯主要表现在巨型化、微型化、

71、多媒体、网络化、智能化以及非冯主要表现在巨型化、微型化、多媒体、网络化、智能化以及非冯 诺依曼式计算机。诺依曼式计算机。诺依曼式计算机。诺依曼式计算机。（1 1 1 1）巨形化的发展是发展高速、大存储容量与功能强大的超级计）巨形化的发展是发展高速、大存储容量与功能强大的超级计）巨形化的发展是发展高速、大存储容量与功能强大的超级计）巨形化的发展是发展高速、大存储容量与功能强大的超级计算机。主要用于天文、气像、原子、核子反应等尖端技术、以及探索算机。主要用于天文、气像、原子、核子反应等尖端技术、以及探索算机。主要用于天文、气像、原子、核子反应等尖端技术、以及探索算机。主要用于天文、气像、原子、核子

72、反应等尖端技术、以及探索新兴科学，如宇宙工程、生物工程的需要。新兴科学，如宇宙工程、生物工程的需要。新兴科学，如宇宙工程、生物工程的需要。新兴科学，如宇宙工程、生物工程的需要。 （2 2 2 2）微型化是借助于半导体集成电路技术的发展。使单片速度变）微型化是借助于半导体集成电路技术的发展。使单片速度变）微型化是借助于半导体集成电路技术的发展。使单片速度变）微型化是借助于半导体集成电路技术的发展。使单片速度变得越来越快，所完成的功能越来越强，使计算机微型化成为可能，从得越来越快，所完成的功能越来越强，使计算机微型化成为可能，从得越来越快，所完成的功能越来越强，使计算机微型化成为可能，从得越来越快

73、，所完成的功能越来越强，使计算机微型化成为可能，从而渗透到如仪器仪表、家用电器、工业控制等。今后微机的性价比将而渗透到如仪器仪表、家用电器、工业控制等。今后微机的性价比将而渗透到如仪器仪表、家用电器、工业控制等。今后微机的性价比将而渗透到如仪器仪表、家用电器、工业控制等。今后微机的性价比将进一步提高，逐步发展到对存储器、通道处理机、高速运算器件、图进一步提高，逐步发展到对存储器、通道处理机、高速运算器件、图进一步提高，逐步发展到对存储器、通道处理机、高速运算器件、图进一步提高，逐步发展到对存储器、通道处理机、高速运算器件、图形卡、声卡、网卡的系统集成。形卡、声卡、网卡的系统集成。形卡、声卡、网

74、卡的系统集成。形卡、声卡、网卡的系统集成。（3 3 3 3）多媒体化即对图像、声音的处理是目前计算机所具有的功能。）多媒体化即对图像、声音的处理是目前计算机所具有的功能。）多媒体化即对图像、声音的处理是目前计算机所具有的功能。）多媒体化即对图像、声音的处理是目前计算机所具有的功能。（4 4 4 4）网络化：计算机网络将在不同地点、不同计算机之间，在网）网络化：计算机网络将在不同地点、不同计算机之间，在网）网络化：计算机网络将在不同地点、不同计算机之间，在网）网络化：计算机网络将在不同地点、不同计算机之间，在网络软件的协调下，共享信息、共享资源、共享数据。为适应网络上通络软件的协调下，共享信息、

75、共享资源、共享数据。为适应网络上通络软件的协调下，共享信息、共享资源、共享数据。为适应网络上通络软件的协调下，共享信息、共享资源、共享数据。为适应网络上通讯的要求，计算机对信息处理速度、存储量的大小均有较高的要求。讯的要求，计算机对信息处理速度、存储量的大小均有较高的要求。讯的要求，计算机对信息处理速度、存储量的大小均有较高的要求。讯的要求，计算机对信息处理速度、存储量的大小均有较高的要求。计算机的发展将适应网络发展。计算机的发展将适应网络发展。计算机的发展将适应网络发展。计算机的发展将适应网络发展。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述5) 5) 计算机的发展趋向计算机的发展趋向计算机的发

76、展趋向计算机的发展趋向（5 5 5 5）智能化：计算机正在突破）智能化：计算机正在突破）智能化：计算机正在突破）智能化：计算机正在突破“计算计算计算计算”这一初级含义，拓宽应用这一初级含义，拓宽应用这一初级含义，拓宽应用这一初级含义，拓宽应用能力，越来越多的代替人类某些方面的劳动。我们希望计算机应有能力，越来越多的代替人类某些方面的劳动。我们希望计算机应有能力，越来越多的代替人类某些方面的劳动。我们希望计算机应有能力，越来越多的代替人类某些方面的劳动。我们希望计算机应有“观赏观赏观赏观赏”、“视听视听视听视听”、“语言语言语言语言”、“学习学习学习学习”等能力。在这方面人类正在等能力。在这方面

77、人类正在等能力。在这方面人类正在等能力。在这方面人类正在前进。前进。前进。前进。（6 6 6 6）非冯）非冯）非冯）非冯 诺依曼计算机：随着计算机应用领域不断的扩大。采诺依曼计算机：随着计算机应用领域不断的扩大。采诺依曼计算机：随着计算机应用领域不断的扩大。采诺依曼计算机：随着计算机应用领域不断的扩大。采用存储方式进行工作的冯用存储方式进行工作的冯用存储方式进行工作的冯用存储方式进行工作的冯 诺依曼型的计算机逐渐显露出其局限性。从诺依曼型的计算机逐渐显露出其局限性。从诺依曼型的计算机逐渐显露出其局限性。从诺依曼型的计算机逐渐显露出其局限性。从而出现了新思维，这就是非冯而出现了新思维，这就是非冯

78、而出现了新思维，这就是非冯而出现了新思维，这就是非冯 诺依曼计算机构想。在软件方面，非冯诺依曼计算机构想。在软件方面，非冯诺依曼计算机构想。在软件方面，非冯诺依曼计算机构想。在软件方面，非冯 诺依曼语言主要有三种：诺依曼语言主要有三种：诺依曼语言主要有三种：诺依曼语言主要有三种：LispLispLispLisp，rologrologrologrolog和和和和. . . .。而硬件方面，提出。而硬件方面，提出。而硬件方面，提出。而硬件方面，提出了与人脑神经网络相类似的，新型超大规模集成电路了与人脑神经网络相类似的，新型超大规模集成电路了与人脑神经网络相类似的，新型超大规模集成电路了与人脑神经网

79、络相类似的，新型超大规模集成电路-分子芯片，分子芯片，分子芯片，分子芯片，在在在在20202020世纪世纪世纪世纪80808080年代，人们根据某些有机化合物的分子结构像计算机的开年代，人们根据某些有机化合物的分子结构像计算机的开年代，人们根据某些有机化合物的分子结构像计算机的开年代，人们根据某些有机化合物的分子结构像计算机的开关电路一样，存在着继合和离开两种类似于二进制关电路一样，存在着继合和离开两种类似于二进制关电路一样，存在着继合和离开两种类似于二进制关电路一样，存在着继合和离开两种类似于二进制“0”“0”“0”“0”和和和和“1”“1”“1”“1”的状的状的状的状态，从而提出生物计算机

80、，美国在态，从而提出生物计算机，美国在态，从而提出生物计算机，美国在态，从而提出生物计算机，美国在1994199419941994年公布了对生物计算机研究的年公布了对生物计算机研究的年公布了对生物计算机研究的年公布了对生物计算机研究的成果。利用光子代替电子、光互连替代导线的电互联的光子计算机，成果。利用光子代替电子、光互连替代导线的电互联的光子计算机，成果。利用光子代替电子、光互连替代导线的电互联的光子计算机，成果。利用光子代替电子、光互连替代导线的电互联的光子计算机，1984198419841984年年年年5 5 5 5月在欧州就已研制出来，而量子计算机的设想是由美国阿贡实月在欧州就已研制出

81、来，而量子计算机的设想是由美国阿贡实月在欧州就已研制出来，而量子计算机的设想是由美国阿贡实月在欧州就已研制出来，而量子计算机的设想是由美国阿贡实验室提出来的，在实验室内证实了量子逻辑门的存在，从而在理论上验室提出来的，在实验室内证实了量子逻辑门的存在，从而在理论上验室提出来的，在实验室内证实了量子逻辑门的存在，从而在理论上验室提出来的，在实验室内证实了量子逻辑门的存在，从而在理论上可以进行量子计算，制成量子计算机是可行的。可以进行量子计算，制成量子计算机是可行的。可以进行量子计算，制成量子计算机是可行的。可以进行量子计算，制成量子计算机是可行的。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述1.1.

82、21.1.2计算机的特点计算机的特点计算机的特点计算机的特点计算机之所以发展得如此迅速，得益于其高速、高精度、计算机之所以发展得如此迅速，得益于其高速、高精度、计算机之所以发展得如此迅速，得益于其高速、高精度、计算机之所以发展得如此迅速，得益于其高速、高精度、存储能力强、能自动运行等特点。由于有如此优秀的特点，存储能力强、能自动运行等特点。由于有如此优秀的特点，存储能力强、能自动运行等特点。由于有如此优秀的特点，存储能力强、能自动运行等特点。由于有如此优秀的特点，才能广泛地应用于各行各业。可以说无处不用计算机才能广泛地应用于各行各业。可以说无处不用计算机才能广泛地应用于各行各业。可以说无处不用

83、计算机才能广泛地应用于各行各业。可以说无处不用计算机 。1) 1) 1) 1) 处理速度快处理速度快处理速度快处理速度快2) 2) 2) 2) 精度高精度高精度高精度高3) 3) 3) 3) 记忆、存储能力强记忆、存储能力强记忆、存储能力强记忆、存储能力强4) 4) 4) 4) 具有自动运行的能力具有自动运行的能力具有自动运行的能力具有自动运行的能力5) 5) 5) 5) 具有逻辑判断能力具有逻辑判断能力具有逻辑判断能力具有逻辑判断能力6 6 6 6）支持人机交互）支持人机交互）支持人机交互）支持人机交互1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述1.1.31.1.3计算机的分类计算机的分类计算机

84、的分类计算机的分类计算机的分类按其标准有不同的分法。根据用途不同，计算机的分类按其标准有不同的分法。根据用途不同，计算机的分类按其标准有不同的分法。根据用途不同，计算机的分类按其标准有不同的分法。根据用途不同，计算机可分为专用机和通用机。根据计算机中信息的表示方计算机可分为专用机和通用机。根据计算机中信息的表示方计算机可分为专用机和通用机。根据计算机中信息的表示方计算机可分为专用机和通用机。根据计算机中信息的表示方式与工作原理，计算机又可分为摸似电子计算机与数字电子式与工作原理，计算机又可分为摸似电子计算机与数字电子式与工作原理，计算机又可分为摸似电子计算机与数字电子式与工作原理，计算机又可分

85、为摸似电子计算机与数字电子计算机等。目前国内、外教科书一般沿用国际公认的一种分计算机等。目前国内、外教科书一般沿用国际公认的一种分计算机等。目前国内、外教科书一般沿用国际公认的一种分计算机等。目前国内、外教科书一般沿用国际公认的一种分类方法，即在类方法，即在类方法，即在类方法，即在1989198919891989年年年年11111111月美国电气和电子工程师协会月美国电气和电子工程师协会月美国电气和电子工程师协会月美国电气和电子工程师协会（IEEEIEEEIEEEIEEE）的一个委员会根据当时的发展趋势而提出的一个分）的一个委员会根据当时的发展趋势而提出的一个分）的一个委员会根据当时的发展趋势

86、而提出的一个分）的一个委员会根据当时的发展趋势而提出的一个分类标准，将计算机划分为巨型机、小巨型机、主机、小型机、类标准，将计算机划分为巨型机、小巨型机、主机、小型机、类标准，将计算机划分为巨型机、小巨型机、主机、小型机、类标准，将计算机划分为巨型机、小巨型机、主机、小型机、工作站、个人计算机工作站、个人计算机工作站、个人计算机工作站、个人计算机6 6 6 6类。但这种分法是有时间性的，某种类。但这种分法是有时间性的，某种类。但这种分法是有时间性的，某种类。但这种分法是有时间性的，某种计算机在今天属于工作站，可能由于技术的发展明天又属于计算机在今天属于工作站，可能由于技术的发展明天又属于计算机

87、在今天属于工作站，可能由于技术的发展明天又属于计算机在今天属于工作站，可能由于技术的发展明天又属于个人计算机了。如第一台电子计算机个人计算机了。如第一台电子计算机个人计算机了。如第一台电子计算机个人计算机了。如第一台电子计算机ENIACENIACENIACENIAC，在当时它可以，在当时它可以，在当时它可以，在当时它可以说说说说“超级超级超级超级”了，但在今天其功能还比不上一台普通的个人计了，但在今天其功能还比不上一台普通的个人计了，但在今天其功能还比不上一台普通的个人计了，但在今天其功能还比不上一台普通的个人计算机算机算机算机 。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述1.1.31.1.3计

88、算机的分类计算机的分类计算机的分类计算机的分类1 1 1 1）巨型机（）巨型机（）巨型机（）巨型机（Super ComputerSuper ComputerSuper ComputerSuper Computer）巨型（亦称超级）计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、巨型（亦称超级）计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、巨型（亦称超级）计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、巨型（亦称超级）计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大和价格最存储容量最大和价格最存储容量最大和价格最存储容量最大和价格最 贵的一类计算机。多用于国家高科技领域和国贵的一类计算机。多用于国家高科技领域和国

89、贵的一类计算机。多用于国家高科技领域和国贵的一类计算机。多用于国家高科技领域和国防尖端技术的研究，如核武器设计、核爆炸模拟、反导弹武器系统、防尖端技术的研究，如核武器设计、核爆炸模拟、反导弹武器系统、防尖端技术的研究，如核武器设计、核爆炸模拟、反导弹武器系统、防尖端技术的研究，如核武器设计、核爆炸模拟、反导弹武器系统、空间技术、空气动力学、大范围气象预报、石油地质勘探等。具有代空间技术、空气动力学、大范围气象预报、石油地质勘探等。具有代空间技术、空气动力学、大范围气象预报、石油地质勘探等。具有代空间技术、空气动力学、大范围气象预报、石油地质勘探等。具有代表性的产品有表性的产品有表性的产品有表性

90、的产品有1987198719871987年由美国年由美国年由美国年由美国CrayCrayCrayCray公司研制的公司研制的公司研制的公司研制的Cray-3Cray-3Cray-3Cray-3，其计算速度可达，其计算速度可达，其计算速度可达，其计算速度可达几十亿次秒。几十亿次秒。几十亿次秒。几十亿次秒。1998199819981998年年年年IBMIBMIBMIBM公司开发出被称为公司开发出被称为公司开发出被称为公司开发出被称为“蓝色太平洋蓝色太平洋蓝色太平洋蓝色太平洋”的超级计的超级计的超级计的超级计算机，每秒能进行算机，每秒能进行算机，每秒能进行算机，每秒能进行3.93.93.93.9万亿

91、次浮点运算。巨型计算机的研制水平生产能万亿次浮点运算。巨型计算机的研制水平生产能万亿次浮点运算。巨型计算机的研制水平生产能万亿次浮点运算。巨型计算机的研制水平生产能力及其应用是衡量一个国家科技实力与经济实力的重要标志。力及其应用是衡量一个国家科技实力与经济实力的重要标志。力及其应用是衡量一个国家科技实力与经济实力的重要标志。力及其应用是衡量一个国家科技实力与经济实力的重要标志。 超级计算机通常分为超级计算机通常分为超级计算机通常分为超级计算机通常分为6 6 6 6种实际机器模型：单指令多数据流（种实际机器模型：单指令多数据流（种实际机器模型：单指令多数据流（种实际机器模型：单指令多数据流（SI

92、MDSIMDSIMDSIMD）机，并行向量处理机（机，并行向量处理机（机，并行向量处理机（机，并行向量处理机（PVPPVPPVPPVP），对称多处理机（），对称多处理机（），对称多处理机（），对称多处理机（SMPSMPSMPSMP），大规模并行处），大规模并行处），大规模并行处），大规模并行处理机（理机（理机（理机（MPPMPPMPPMPP），工作站群（），工作站群（），工作站群（），工作站群（COWCOWCOWCOW），以及分布共享存储器（），以及分布共享存储器（），以及分布共享存储器（），以及分布共享存储器（DSMDSMDSMDSM）多处理）多处理）多处理）多处理机。机。机。机。 1.1

93、1.1 计算机的概述计算机的概述1.1.31.1.3计算机的分类计算机的分类计算机的分类计算机的分类1 1 1 1）巨型机（）巨型机（）巨型机（）巨型机（Super ComputerSuper ComputerSuper ComputerSuper Computer）巨型机技术主要是提高单机性能，缩短时钟周期。目前时种周期巨型机技术主要是提高单机性能，缩短时钟周期。目前时种周期巨型机技术主要是提高单机性能，缩短时钟周期。目前时种周期巨型机技术主要是提高单机性能，缩短时钟周期。目前时种周期已达已达已达已达ns(Cray-4) ns(Cray-4) ，另一方面采用并行多处理器结构来提高巨型机性能。

94、，另一方面采用并行多处理器结构来提高巨型机性能。，另一方面采用并行多处理器结构来提高巨型机性能。，另一方面采用并行多处理器结构来提高巨型机性能。如如如如Cray-4Cray-4采用了采用了采用了采用了6464个处理器。个处理器。个处理器。个处理器。 巨型机主要的生产国家是美国、日本，其代表机型为巨型机主要的生产国家是美国、日本，其代表机型为巨型机主要的生产国家是美国、日本，其代表机型为巨型机主要的生产国家是美国、日本，其代表机型为Cray ReseackCray Reseack公公公公司的司的司的司的CrayCray系列机器。系列机器。系列机器。系列机器。Cray-4Cray-4的速度已达到的

95、速度已达到的速度已达到的速度已达到1TFPLOPS1TFPLOPS（Floating point Floating point Operations Per Second, TOperations Per Second, T代表代表代表代表TeraTera）,2002,2002年美国年美国年美国年美国IBMIBM公司推出了公司推出了公司推出了公司推出了ASCI ASCI WhiteWhite超级计算机，其运算速度达每秒超级计算机，其运算速度达每秒超级计算机，其运算速度达每秒超级计算机，其运算速度达每秒1212万亿次。万亿次。万亿次。万亿次。我国先后在我国先后在我国先后在我国先后在1983198

96、3、19921992和和和和19971997年推出了自行研制的银河系列巨型年推出了自行研制的银河系列巨型年推出了自行研制的银河系列巨型年推出了自行研制的银河系列巨型机：银河机：银河机：银河机：银河I I（100MFLOPS100MFLOPS，MM代表代表代表代表MillionMillion，106106），银河），银河），银河），银河- -IIII（1GFLOPS1GFLOPS，GG代表代表代表代表GigeGige，109109）和银河）和银河）和银河）和银河-III-III（10GFLOPS10GFLOPS），），），），20002000年我国著名巨型机专家金怡濂院士主持研究成功高性能的计算

97、机年我国著名巨型机专家金怡濂院士主持研究成功高性能的计算机年我国著名巨型机专家金怡濂院士主持研究成功高性能的计算机年我国著名巨型机专家金怡濂院士主持研究成功高性能的计算机“ “神神神神威威威威”，其浮点运算能力为每秒，其浮点运算能力为每秒，其浮点运算能力为每秒，其浮点运算能力为每秒38403840亿次。从而成为世界上少数掌握了研亿次。从而成为世界上少数掌握了研亿次。从而成为世界上少数掌握了研亿次。从而成为世界上少数掌握了研制巨型机的国家之一。目前我国已经形成制巨型机的国家之一。目前我国已经形成制巨型机的国家之一。目前我国已经形成制巨型机的国家之一。目前我国已经形成“ “银河银河银河银河” ”、

98、“ “神威神威神威神威” ”、“ “曙曙曙曙光光光光” ”三大系列的巨型机。三大系列的巨型机。三大系列的巨型机。三大系列的巨型机。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述1.1.31.1.3计算机的分类计算机的分类计算机的分类计算机的分类1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述1.1.31.1.3计算机的分类计算机的分类计算机的分类计算机的分类1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述我国目前运行最快我国目前运行最快我国目前运行最快我国目前运行最快的超级计算机的超级计算机的超级计算机的超级计算机每秒每秒每秒每秒峰值运算速度峰值运算速度峰值运算速度峰值运算速度11111111万亿次万亿次万亿次万亿

99、次的曙光的曙光的曙光的曙光4000400040004000在上海超在上海超在上海超在上海超级计算中心正式启动。级计算中心正式启动。级计算中心正式启动。级计算中心正式启动。这标志着我国成为世界这标志着我国成为世界这标志着我国成为世界这标志着我国成为世界上继美、日之后第三个上继美、日之后第三个上继美、日之后第三个上继美、日之后第三个跨越跨越跨越跨越10101010万亿次计算机研万亿次计算机研万亿次计算机研万亿次计算机研发和应用的国家。发和应用的国家。发和应用的国家。发和应用的国家。1.1.31.1.3计算机的分类计算机的分类计算机的分类计算机的分类2 2 2 2）小巨型机（）小巨型机（）小巨型机（

100、）小巨型机（MinisuperMinisuperMinisuperMinisuper） 巨型机性能很好，但价格昂贵。巨型机性能很好，但价格昂贵。巨型机性能很好，但价格昂贵。巨型机性能很好，但价格昂贵。20202020世纪世纪世纪世纪80808080年代中期一些年代中期一些年代中期一些年代中期一些公司开始研制小巨型机，性能上保持或略低于巨型机的性能，公司开始研制小巨型机，性能上保持或略低于巨型机的性能，公司开始研制小巨型机，性能上保持或略低于巨型机的性能，公司开始研制小巨型机，性能上保持或略低于巨型机的性能，但价格相对而言大幅度降低。这类计算机采用高性能的微处但价格相对而言大幅度降低。这类计算机

101、采用高性能的微处但价格相对而言大幅度降低。这类计算机采用高性能的微处但价格相对而言大幅度降低。这类计算机采用高性能的微处理器组成并行多处理系统，使巨型机小型化。目前生产小巨理器组成并行多处理系统，使巨型机小型化。目前生产小巨理器组成并行多处理系统，使巨型机小型化。目前生产小巨理器组成并行多处理系统，使巨型机小型化。目前生产小巨型机的厂商主要是美国的型机的厂商主要是美国的型机的厂商主要是美国的型机的厂商主要是美国的ConvexConvexConvexConvex公司公司公司公司(C(C(C(C系列，系列，系列，系列，C-1C-1C-1C-1、C-2C-2C-2C-2、C-C-C-C-3 3 3

102、3等等等等) ) ) )和和和和AliantAliantAliantAliant公司，其中公司，其中公司，其中公司，其中AliantAliantAliantAliant公司的公司的公司的公司的FXFXFXFX系列系列系列系列(FX/8(FX/8(FX/8(FX/8，FX/80FX/80FX/80FX/80，FX-2800)FX-2800)FX-2800)FX-2800)系统的处理速度已从第一代机的低于系统的处理速度已从第一代机的低于系统的处理速度已从第一代机的低于系统的处理速度已从第一代机的低于100MFLOPS100MFLOPS100MFLOPS100MFLOPS提高到提高到提高到提高到25

103、GFLOPS25GFLOPS25GFLOPS25GFLOPS，价格只有其，价格只有其，价格只有其，价格只有其1/101/101/101/10。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述1.1.31.1.3计算机的分类计算机的分类计算机的分类计算机的分类3 3 3 3）主机）主机）主机）主机(Mainframe)(Mainframe)(Mainframe)(Mainframe)此类计算机具有大型通用、内外储容量大、多种类型的此类计算机具有大型通用、内外储容量大、多种类型的此类计算机具有大型通用、内外储容量大、多种类型的此类计算机具有大型通用、内外储容量大、多种类型的I/OI/OI/OI/O通道、能

104、同时支持批处理和分时处理等多种工作方式。通道、能同时支持批处理和分时处理等多种工作方式。通道、能同时支持批处理和分时处理等多种工作方式。通道、能同时支持批处理和分时处理等多种工作方式。近几年来出现的新机型还采取了多处理、并行处理等新技术近几年来出现的新机型还采取了多处理、并行处理等新技术近几年来出现的新机型还采取了多处理、并行处理等新技术近几年来出现的新机型还采取了多处理、并行处理等新技术使整机性能大大提高，处理速度可达使整机性能大大提高，处理速度可达使整机性能大大提高，处理速度可达使整机性能大大提高，处理速度可达300300300300750MIPS750MIPS750MIPS750MIPS

105、（即每秒（即每秒（即每秒（即每秒可处理亿可处理亿可处理亿可处理亿7.57.57.57.5亿条指令）。内存容量可达亿条指令）。内存容量可达亿条指令）。内存容量可达亿条指令）。内存容量可达1GB1GB1GB1GB以上，从而以上，从而以上，从而以上，从而具有很强的处理与管理能力。这类计算机主要用于数据量大、具有很强的处理与管理能力。这类计算机主要用于数据量大、具有很强的处理与管理能力。这类计算机主要用于数据量大、具有很强的处理与管理能力。这类计算机主要用于数据量大、数据须作集中处理的部门，如大银行、大公司、规模较大的数据须作集中处理的部门，如大银行、大公司、规模较大的数据须作集中处理的部门，如大银行

106、、大公司、规模较大的数据须作集中处理的部门，如大银行、大公司、规模较大的科研院所等。科研院所等。科研院所等。科研院所等。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述4 4 4 4）小型机（）小型机（）小型机（）小型机（MinicomputerMinicomputerMinicomputerMinicomputer）小型计算机广泛应用在工业自动控制系统、小型计算机广泛应用在工业自动控制系统、小型计算机广泛应用在工业自动控制系统、小型计算机广泛应用在工业自动控制系统、大型分析仪器、高级测量仪器以及医疗设备中大型分析仪器、高级测量仪器以及医疗设备中大型分析仪器、高级测量仪器以及医疗设备中大型分析仪器、高

107、级测量仪器以及医疗设备中的数据采集、实时分析计算，并广泛用于企业的数据采集、实时分析计算，并广泛用于企业的数据采集、实时分析计算，并广泛用于企业的数据采集、实时分析计算，并广泛用于企业管理和高等学校、科研院所的科学计算。管理和高等学校、科研院所的科学计算。管理和高等学校、科研院所的科学计算。管理和高等学校、科研院所的科学计算。 小型机的代表是美国的小型机的代表是美国的小型机的代表是美国的小型机的代表是美国的DECDECDECDEC公司。在公司。在公司。在公司。在1965196519651965年提出了年提出了年提出了年提出了12121212位的位的位的位的PDP-8PDP-8PDP-8PDP-

108、8小型机，小型机，小型机，小型机，1970197019701970年又提出年又提出年又提出年又提出了了了了16161616位的位的位的位的PDP-11PDP-11PDP-11PDP-11系列机，系列机，系列机，系列机，1995199519951995年该公司就开始年该公司就开始年该公司就开始年该公司就开始研制研制研制研制32323232位的高级小型机，这些机器在过程控制、位的高级小型机，这些机器在过程控制、位的高级小型机，这些机器在过程控制、位的高级小型机，这些机器在过程控制、数据监控、数据通信、计算机辅助设计等领域数据监控、数据通信、计算机辅助设计等领域数据监控、数据通信、计算机辅助设计等领

109、域数据监控、数据通信、计算机辅助设计等领域都获得极广泛的应用。都获得极广泛的应用。都获得极广泛的应用。都获得极广泛的应用。 小型机以及下面介绍的工作站、个人计算小型机以及下面介绍的工作站、个人计算小型机以及下面介绍的工作站、个人计算小型机以及下面介绍的工作站、个人计算机，就技术而言是一个相对的概念。今天个人机，就技术而言是一个相对的概念。今天个人机，就技术而言是一个相对的概念。今天个人机，就技术而言是一个相对的概念。今天个人计算机的主要性能就是多年前小型机的性能，计算机的主要性能就是多年前小型机的性能，计算机的主要性能就是多年前小型机的性能，计算机的主要性能就是多年前小型机的性能，而今天小型机

110、的性能已经赶上或超过了多年前而今天小型机的性能已经赶上或超过了多年前而今天小型机的性能已经赶上或超过了多年前而今天小型机的性能已经赶上或超过了多年前的巨型机，小巨型机的性能。技术在发展。大的巨型机，小巨型机的性能。技术在发展。大的巨型机，小巨型机的性能。技术在发展。大的巨型机，小巨型机的性能。技术在发展。大家都同步在前进。家都同步在前进。家都同步在前进。家都同步在前进。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述IBM 5xxIBM 5xxIBM 5xxIBM 5xx、8xx8xx8xx8xx系列系列系列系列5 5 5 5）工作站（）工作站（）工作站（）工作站（WorkstationWorksta

111、tionWorkstationWorkstation） 工作站（工程工作站）是一工作站（工程工作站）是一工作站（工程工作站）是一工作站（工程工作站）是一种高级的微型计算机，是介于个种高级的微型计算机，是介于个种高级的微型计算机，是介于个种高级的微型计算机，是介于个人计算机与小型计算机之间的一人计算机与小型计算机之间的一人计算机与小型计算机之间的一人计算机与小型计算机之间的一种机型。其运行速度快、配以高种机型。其运行速度快、配以高种机型。其运行速度快、配以高种机型。其运行速度快、配以高级的级的级的级的CPUCPUCPUCPU、高分辨的大屏幕显示器、高分辨的大屏幕显示器、高分辨的大屏幕显示器、高分

112、辨的大屏幕显示器和大容量的内外存储器，成为专和大容量的内外存储器，成为专和大容量的内外存储器，成为专和大容量的内外存储器，成为专门用来处理某些特殊任务的一类门用来处理某些特殊任务的一类门用来处理某些特殊任务的一类门用来处理某些特殊任务的一类计算机，如，图像处理、计算机计算机，如，图像处理、计算机计算机，如，图像处理、计算机计算机，如，图像处理、计算机辅助设计等。辅助设计等。辅助设计等。辅助设计等。工作站与网络系统中的工作站与网络系统中的工作站与网络系统中的工作站与网络系统中的“工工工工作站作站作站作站”在用词上相同，但词义不在用词上相同，但词义不在用词上相同，但词义不在用词上相同，但词义不同。

113、网络上的同。网络上的同。网络上的同。网络上的“工作站工作站工作站工作站”指联网指联网指联网指联网用户的结点，该结点上联结了一用户的结点，该结点上联结了一用户的结点，该结点上联结了一用户的结点，该结点上联结了一台个人计算机。而这儿说的工作台个人计算机。而这儿说的工作台个人计算机。而这儿说的工作台个人计算机。而这儿说的工作站是指一台高级微型计算机。站是指一台高级微型计算机。站是指一台高级微型计算机。站是指一台高级微型计算机。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述SUN SUN 工作站工作站IBM-64IBM-64位工作站位工作站44P-17044P-170HP-RS/9000 HP-RS/900

114、0 工工作站：作站：C3000/j5000C3000/j50006 6 6 6）个人计算机（）个人计算机（）个人计算机（）个人计算机（Personal ComputerPersonal ComputerPersonal ComputerPersonal Computer） 世界上第一台个人计算机系统是世界上第一台个人计算机系统是世界上第一台个人计算机系统是世界上第一台个人计算机系统是IBM PCIBM PCIBM PCIBM PC。该机采用了主频为。该机采用了主频为。该机采用了主频为。该机采用了主频为4.77MHz4.77MHz4.77MHz4.77MHz的的的的IntelIntelIntel

115、Intel公司的公司的公司的公司的8088808880888088微处理器、运行微软公司专门为微处理器、运行微软公司专门为微处理器、运行微软公司专门为微处理器、运行微软公司专门为IBM PCIBM PCIBM PCIBM PC开开开开发的发的发的发的MS-DOS MS-DOS MS-DOS MS-DOS 操作系统。操作系统。操作系统。操作系统。IBMIBMIBMIBM公司首创了个人计算机概念，并为公司首创了个人计算机概念，并为公司首创了个人计算机概念，并为公司首创了个人计算机概念，并为PC PC PC PC 制定制定制定制定了全球通用的工业化标准，对所有厂商开放了全球通用的工业化标准，对所有厂

116、商开放了全球通用的工业化标准，对所有厂商开放了全球通用的工业化标准，对所有厂商开放PCPCPCPC工业化标准，从而使得工业化标准，从而使得工业化标准，从而使得工业化标准，从而使得PCPCPCPC产业快速发展。今天的产业快速发展。今天的产业快速发展。今天的产业快速发展。今天的WintelWintelWintelWintel（WindowsWindowsWindowsWindows操作系统操作系统操作系统操作系统+Intel+Intel+Intel+Intel处理器）系处理器）系处理器）系处理器）系统，是直接从统，是直接从统，是直接从统，是直接从IBM PCIBM PCIBM PCIBM PC继承

117、下来的。在过去的继承下来的。在过去的继承下来的。在过去的继承下来的。在过去的20202020年中年中年中年中PCPCPCPC机使用的机使用的机使用的机使用的CPU CPU CPU CPU 芯芯芯芯片平均每两年集成度增加一倍，处理速度提高一倍，价格却降低一半，片平均每两年集成度增加一倍，处理速度提高一倍，价格却降低一半，片平均每两年集成度增加一倍，处理速度提高一倍，价格却降低一半，片平均每两年集成度增加一倍，处理速度提高一倍，价格却降低一半，随着芯片性能的提高及各种新技术的使用如虚拟存储、高速缓存随着芯片性能的提高及各种新技术的使用如虚拟存储、高速缓存随着芯片性能的提高及各种新技术的使用如虚拟存

118、储、高速缓存随着芯片性能的提高及各种新技术的使用如虚拟存储、高速缓存（CacheCacheCacheCache）、精简指令集）、精简指令集）、精简指令集）、精简指令集(RISC)(RISC)(RISC)(RISC)等的使用，使个人计算机的性能大幅提等的使用，使个人计算机的性能大幅提等的使用，使个人计算机的性能大幅提等的使用，使个人计算机的性能大幅提高。今天高。今天高。今天高。今天PC PC PC PC 已广泛使用在全社会的各个领域，几乎无处不在，无所不已广泛使用在全社会的各个领域，几乎无处不在，无所不已广泛使用在全社会的各个领域，几乎无处不在，无所不已广泛使用在全社会的各个领域，几乎无处不在，

119、无所不用。用。用。用。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述1.1.4 计算机的应用计算机的应用电子计算机特别是个人计算机已经渗透到社会电子计算机特别是个人计算机已经渗透到社会的每一个角落，正在改变着人们的工作方式和生活的每一个角落，正在改变着人们的工作方式和生活方式，推动社会的发展。计算机的应用是多方面的，方式，推动社会的发展。计算机的应用是多方面的，这儿仅就几个方面的应用进行介绍。这儿仅就几个方面的应用进行介绍。1 1）科学计算）科学计算2 2）数据处理）数据处理3 3）辅助工程）辅助工程4 4）人工智能）人工智能1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述1.1 1.1 计算机的概述计算机

120、的概述1.2 1.2 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成 第第1章计算机系统基础章计算机系统基础1.2 1.2 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理1.2.1 1.2.1 存储程序控制原理存储程序控制原理存储程序控制原理存储程序控制原理1 1）指令）指令）指令）指令 计算机是一种计算机是一种计算机是一种计算机是一种“机器机器机器机器”，每一种，每一种，每一种，每一种“机器机器机器机器”都要听从人的指挥，都要听从人的指挥，都要听从人的指挥，都要听从人的指挥，按照人的指挥来完成规定的动

121、作。当我们利用计算机来完成某项按照人的指挥来完成规定的动作。当我们利用计算机来完成某项按照人的指挥来完成规定的动作。当我们利用计算机来完成某项按照人的指挥来完成规定的动作。当我们利用计算机来完成某项工作时，例如完成复杂的数学计算或进行资料的检索，都必先制工作时，例如完成复杂的数学计算或进行资料的检索，都必先制工作时，例如完成复杂的数学计算或进行资料的检索，都必先制工作时，例如完成复杂的数学计算或进行资料的检索，都必先制定好该项工作的解决方案，进而再将其分解成计算机能够识别并定好该项工作的解决方案，进而再将其分解成计算机能够识别并定好该项工作的解决方案，进而再将其分解成计算机能够识别并定好该项工

122、作的解决方案，进而再将其分解成计算机能够识别并能执行的基本操作命令，这些命令在计算机中称为机器指令，每能执行的基本操作命令，这些命令在计算机中称为机器指令，每能执行的基本操作命令，这些命令在计算机中称为机器指令，每能执行的基本操作命令，这些命令在计算机中称为机器指令，每条指令规定了计算机要执行的一种基本操作。条指令规定了计算机要执行的一种基本操作。条指令规定了计算机要执行的一种基本操作。条指令规定了计算机要执行的一种基本操作。机器指令是一组二进制形式的代码，是由一串机器指令是一组二进制形式的代码，是由一串机器指令是一组二进制形式的代码，是由一串机器指令是一组二进制形式的代码，是由一串“0”“0

123、”“0”“0”和和和和“1”“1”“1”“1”排列组成。一条指令通常包括两大部分内容，即操作码与地址码。排列组成。一条指令通常包括两大部分内容，即操作码与地址码。排列组成。一条指令通常包括两大部分内容，即操作码与地址码。排列组成。一条指令通常包括两大部分内容，即操作码与地址码。，操作玛指出机器执行什么操作，例如加法，存数，取数，移行，操作玛指出机器执行什么操作，例如加法，存数，取数，移行，操作玛指出机器执行什么操作，例如加法，存数，取数，移行，操作玛指出机器执行什么操作，例如加法，存数，取数，移行等，地址码指出参与操作的数据在存储器中的地址（可以是内存等，地址码指出参与操作的数据在存储器中的地

124、址（可以是内存等，地址码指出参与操作的数据在存储器中的地址（可以是内存等，地址码指出参与操作的数据在存储器中的地址（可以是内存地址或寄存器的地址）地址或寄存器的地址）地址或寄存器的地址）地址或寄存器的地址）1.2 1.2 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理1 1）指令）指令）指令）指令每台计算机都规定了一定数量的基本指令，这批指令的总和称为计算机的每台计算机都规定了一定数量的基本指令，这批指令的总和称为计算机的每台计算机都规定了一定数量的基本指令，这批指令的总和称为计算机的每台计算机都规定了一定数量的基本指令，这批指令的总和称为计算机的指令系统（指令系统（指令系统（指令系统（Instru

125、ction SetInstruction SetInstruction SetInstruction Set），），），），不同种类计算机的指令系统拥有的指令种类不同种类计算机的指令系统拥有的指令种类不同种类计算机的指令系统拥有的指令种类不同种类计算机的指令系统拥有的指令种类和数目是不同的和数目是不同的和数目是不同的和数目是不同的，可能存在很大差异，但一台计算机的指令越多、越丰富，则，可能存在很大差异，但一台计算机的指令越多、越丰富，则，可能存在很大差异，但一台计算机的指令越多、越丰富，则，可能存在很大差异，但一台计算机的指令越多、越丰富，则该计算机的功能就越强。作为一台计算机的指令系统，就其

126、功能而言都可分为该计算机的功能就越强。作为一台计算机的指令系统，就其功能而言都可分为该计算机的功能就越强。作为一台计算机的指令系统，就其功能而言都可分为该计算机的功能就越强。作为一台计算机的指令系统，就其功能而言都可分为最基本的五类指令：最基本的五类指令：最基本的五类指令：最基本的五类指令： 数据传递类指令：这类指令的任务是在各部件之间传递数据；数据传递类指令：这类指令的任务是在各部件之间传递数据；数据传递类指令：这类指令的任务是在各部件之间传递数据；数据传递类指令：这类指令的任务是在各部件之间传递数据； 算术运算与逻辑运算类指令：算术运算指令一般有加法、减法、乘法、算术运算与逻辑运算类指令：

127、算术运算指令一般有加法、减法、乘法、算术运算与逻辑运算类指令：算术运算指令一般有加法、减法、乘法、算术运算与逻辑运算类指令：算术运算指令一般有加法、减法、乘法、除法、位移指令，逻辑运算指令指对字、字节进行逻辑操作处理，如逻辑与、除法、位移指令，逻辑运算指令指对字、字节进行逻辑操作处理，如逻辑与、除法、位移指令，逻辑运算指令指对字、字节进行逻辑操作处理，如逻辑与、除法、位移指令，逻辑运算指令指对字、字节进行逻辑操作处理，如逻辑与、逻辑或、逻辑位移等；逻辑或、逻辑位移等；逻辑或、逻辑位移等；逻辑或、逻辑位移等； 程序控制类指令（也称转移指令）：这类指令的功能是根据指令中给定程序控制类指令（也称转移

128、指令）：这类指令的功能是根据指令中给定程序控制类指令（也称转移指令）：这类指令的功能是根据指令中给定程序控制类指令（也称转移指令）：这类指令的功能是根据指令中给定的条件改变程序执行的顺序，包括条件转移、无条件转移、转子程序、返回、的条件改变程序执行的顺序，包括条件转移、无条件转移、转子程序、返回、的条件改变程序执行的顺序，包括条件转移、无条件转移、转子程序、返回、的条件改变程序执行的顺序，包括条件转移、无条件转移、转子程序、返回、调用及循环控制指令等：调用及循环控制指令等：调用及循环控制指令等：调用及循环控制指令等： 输入输出指令：这类指令使主机与外设之间进行各种信息交换；输入输出指令：这类指

129、令使主机与外设之间进行各种信息交换；输入输出指令：这类指令使主机与外设之间进行各种信息交换；输入输出指令：这类指令使主机与外设之间进行各种信息交换； 控制管理机器的指令：这类命令有停机、启动、交换、清除等。控制管理机器的指令：这类命令有停机、启动、交换、清除等。控制管理机器的指令：这类命令有停机、启动、交换、清除等。控制管理机器的指令：这类命令有停机、启动、交换、清除等。 1.2 1.2 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理2 2）程序）程序）程序）程序 为完成一定处理功能的所有指令的为完成一定处理功能的所有指令的为完成一定处理功能的所有指令的为完成一定处理功能的所有指令的有序集合称为程序

130、。有序集合称为程序。有序集合称为程序。有序集合称为程序。 人们使用计算机解决问题，必须规人们使用计算机解决问题，必须规人们使用计算机解决问题，必须规人们使用计算机解决问题，必须规定计算机的操作步骤，告诉计算机定计算机的操作步骤，告诉计算机定计算机的操作步骤，告诉计算机定计算机的操作步骤，告诉计算机“干干干干什么什么什么什么”和和和和“怎么干怎么干怎么干怎么干”，也就是按照任务，也就是按照任务，也就是按照任务，也就是按照任务的要求写出一系列的指令。当然，这些的要求写出一系列的指令。当然，这些的要求写出一系列的指令。当然，这些的要求写出一系列的指令。当然，这些指令必须是计算机能够识别和执行的指指令

131、必须是计算机能够识别和执行的指指令必须是计算机能够识别和执行的指指令必须是计算机能够识别和执行的指令，即每一条指令是一台特定计算机的令，即每一条指令是一台特定计算机的令，即每一条指令是一台特定计算机的令，即每一条指令是一台特定计算机的指令系统中具有的指令。一台计算机的指令系统中具有的指令。一台计算机的指令系统中具有的指令。一台计算机的指令系统中具有的指令。一台计算机的指令是有限的，但用它们可以编制出各指令是有限的，但用它们可以编制出各指令是有限的，但用它们可以编制出各指令是有限的，但用它们可以编制出各种不同的程序，计算机的工作就是执行种不同的程序，计算机的工作就是执行种不同的程序，计算机的工作

132、就是执行种不同的程序，计算机的工作就是执行程序，在程序运行中能自动连续地执行程序，在程序运行中能自动连续地执行程序，在程序运行中能自动连续地执行程序，在程序运行中能自动连续地执行程序中的指令，主要就是因为这些计算程序中的指令，主要就是因为这些计算程序中的指令，主要就是因为这些计算程序中的指令，主要就是因为这些计算机的工作原理是按机的工作原理是按机的工作原理是按机的工作原理是按“存储程序存储程序存储程序存储程序”原理进原理进原理进原理进行的。行的。行的。行的。1.2 1.2 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理3 3）存储程序原理）存储程序原理）存储程序原理）存储程序原理 “ “ “ “存储

133、程序控制存储程序控制存储程序控制存储程序控制”原理的其本内容是：原理的其本内容是：原理的其本内容是：原理的其本内容是： （1 1 1 1）用二进制形式表示数据与指令；）用二进制形式表示数据与指令；）用二进制形式表示数据与指令；）用二进制形式表示数据与指令； （2 2 2 2）指令与数据都存放在存储器中，使计算机在工作时能够）指令与数据都存放在存储器中，使计算机在工作时能够）指令与数据都存放在存储器中，使计算机在工作时能够）指令与数据都存放在存储器中，使计算机在工作时能够自动高速地从存储器中取出指令加以执行。程序中的指令通常是自动高速地从存储器中取出指令加以执行。程序中的指令通常是自动高速地从存

134、储器中取出指令加以执行。程序中的指令通常是自动高速地从存储器中取出指令加以执行。程序中的指令通常是按一定顺序一条条存放，计算机工作时，只要知道程序中第一条按一定顺序一条条存放，计算机工作时，只要知道程序中第一条按一定顺序一条条存放，计算机工作时，只要知道程序中第一条按一定顺序一条条存放，计算机工作时，只要知道程序中第一条指令放在什么地方，就能依次取出每一条指令，然后按指令规定指令放在什么地方，就能依次取出每一条指令，然后按指令规定指令放在什么地方，就能依次取出每一条指令，然后按指令规定指令放在什么地方，就能依次取出每一条指令，然后按指令规定的操作执行相应的操作。的操作执行相应的操作。的操作执行

135、相应的操作。的操作执行相应的操作。 （3 3 3 3）计算机系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输）计算机系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输）计算机系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输）计算机系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备等五大基本部件组成。出设备等五大基本部件组成。出设备等五大基本部件组成。出设备等五大基本部件组成。1.2 1.2 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理4 4）计算机的工作原理）计算机的工作原理）计算机的工作原理）计算机的工作原理计算机的工作过程就是执行指令的过程。指令通过计算机的计算机的工作过程就是执行指令的过程。指令通过计算机的计算机

136、的工作过程就是执行指令的过程。指令通过计算机的计算机的工作过程就是执行指令的过程。指令通过计算机的输入设备并在操作系统的统一控制下送入计算机的内存储器，然输入设备并在操作系统的统一控制下送入计算机的内存储器，然输入设备并在操作系统的统一控制下送入计算机的内存储器，然输入设备并在操作系统的统一控制下送入计算机的内存储器，然后有后有后有后有CPUCPUCPUCPU按照其在内存中的存放地址，依此取出并执行。执行的按照其在内存中的存放地址，依此取出并执行。执行的按照其在内存中的存放地址，依此取出并执行。执行的按照其在内存中的存放地址，依此取出并执行。执行的结果再有输出设备输出。结果再有输出设备输出。结

137、果再有输出设备输出。结果再有输出设备输出。计算机只认识计算机只认识计算机只认识计算机只认识“机器语言机器语言机器语言机器语言”，所有通过输入设备输入的指令，所有通过输入设备输入的指令，所有通过输入设备输入的指令，所有通过输入设备输入的指令都首先有计算机都首先有计算机都首先有计算机都首先有计算机“翻译翻译翻译翻译”成计算机能够识别的机器指令，再根据成计算机能够识别的机器指令，再根据成计算机能够识别的机器指令，再根据成计算机能够识别的机器指令，再根据指令的顺序逐条执行。指令的执行过程分为取指令、分析与取数、指令的顺序逐条执行。指令的执行过程分为取指令、分析与取数、指令的顺序逐条执行。指令的执行过程

138、分为取指令、分析与取数、指令的顺序逐条执行。指令的执行过程分为取指令、分析与取数、执行三个过程。执行三个过程。执行三个过程。执行三个过程。1.2 1.2 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理4 4）计算机的工作原理）计算机的工作原理）计算机的工作原理）计算机的工作原理1.2 1.2 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理4 4）计算机的工作原理）计算机的工作原理）计算机的工作原理）计算机的工作原理程序在装入存储器时由是连续成片存放的，因此，每执行完程序在装入存储器时由是连续成片存放的，因此，每执行完程序在装入存储器时由是连续成片存放的，因此，每执行完程序在装入存储器时由是连续成片存放的，

139、因此，每执行完一条指令后，一条指令后，一条指令后，一条指令后，PCPCPCPC（程序计数器）（程序计数器）（程序计数器）（程序计数器）“加加加加1”1”1”1”就获得下一条指令的地就获得下一条指令的地就获得下一条指令的地就获得下一条指令的地址，从而保证程序的自动连续的执行。址，从而保证程序的自动连续的执行。址，从而保证程序的自动连续的执行。址，从而保证程序的自动连续的执行。取指令：取指令：取指令：取指令：按照程序计数器的地址，从内存中取出指令，并送按照程序计数器的地址，从内存中取出指令，并送按照程序计数器的地址，从内存中取出指令，并送按照程序计数器的地址，从内存中取出指令，并送往指令寄存器。往

140、指令寄存器。往指令寄存器。往指令寄存器。分析指令：分析指令：分析指令：分析指令：对指令寄存器存放的指令进行分析，由译码器对对指令寄存器存放的指令进行分析，由译码器对对指令寄存器存放的指令进行分析，由译码器对对指令寄存器存放的指令进行分析，由译码器对操作码进行译码，将指令的操作码转换成相应的控制信号；由地操作码进行译码，将指令的操作码转换成相应的控制信号；由地操作码进行译码，将指令的操作码转换成相应的控制信号；由地操作码进行译码，将指令的操作码转换成相应的控制信号；由地址码确定操作数的地址。址码确定操作数的地址。址码确定操作数的地址。址码确定操作数的地址。执行指令：执行指令：执行指令：执行指令：

141、指令的操作码指明了该指令要完成的操作类型或指令的操作码指明了该指令要完成的操作类型或指令的操作码指明了该指令要完成的操作类型或指令的操作码指明了该指令要完成的操作类型或性质，所以由操作控制线路发出完成该操作所须的一系列控制信性质，所以由操作控制线路发出完成该操作所须的一系列控制信性质，所以由操作控制线路发出完成该操作所须的一系列控制信性质，所以由操作控制线路发出完成该操作所须的一系列控制信息，去完成该指令所要求的操作。息，去完成该指令所要求的操作。息，去完成该指令所要求的操作。息，去完成该指令所要求的操作。1.2 1.2 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理4 4）计算机的工作原理）计算机

142、的工作原理）计算机的工作原理）计算机的工作原理一条指令执行完成后，程序计数器加一条指令执行完成后，程序计数器加一条指令执行完成后，程序计数器加一条指令执行完成后，程序计数器加1 1 1 1或将转移地址码送入或将转移地址码送入或将转移地址码送入或将转移地址码送入程序计数器，然后由开始取指令，分析指令，执行指令，一直到程序计数器，然后由开始取指令，分析指令，执行指令，一直到程序计数器，然后由开始取指令，分析指令，执行指令，一直到程序计数器，然后由开始取指令，分析指令，执行指令，一直到所有的指令执行完。所有的指令执行完。所有的指令执行完。所有的指令执行完。一般把计算机完成一条指令所化费的时间称为一个

143、指令周期，一般把计算机完成一条指令所化费的时间称为一个指令周期，一般把计算机完成一条指令所化费的时间称为一个指令周期，一般把计算机完成一条指令所化费的时间称为一个指令周期，指令周期越短，计算机执行速度越快。通常我们所说的指令周期越短，计算机执行速度越快。通常我们所说的指令周期越短，计算机执行速度越快。通常我们所说的指令周期越短，计算机执行速度越快。通常我们所说的CPUCPUCPUCPU主频主频主频主频或称为工作频率，就反应了指令执行周期的长短。或称为工作频率，就反应了指令执行周期的长短。或称为工作频率，就反应了指令执行周期的长短。或称为工作频率，就反应了指令执行周期的长短。计算机在运行时，就是

144、从内存中读出一条指令到计算机在运行时，就是从内存中读出一条指令到计算机在运行时，就是从内存中读出一条指令到计算机在运行时，就是从内存中读出一条指令到CPUCPUCPUCPU内执行，执内执行，执内执行，执内执行，执行完后，再从内存中读出下一条指令到行完后，再从内存中读出下一条指令到行完后，再从内存中读出下一条指令到行完后，再从内存中读出下一条指令到CPUCPUCPUCPU内执行。内执行。内执行。内执行。CPUCPUCPUCPU不断的取不断的取不断的取不断的取指令，执行指令。一个程序完成某一任务，程序是有指令所组成，指令，执行指令。一个程序完成某一任务，程序是有指令所组成，指令，执行指令。一个程序

145、完成某一任务，程序是有指令所组成，指令，执行指令。一个程序完成某一任务，程序是有指令所组成，当一个程序的所有指令都完成，该任务也就完成了。当一个程序的所有指令都完成，该任务也就完成了。当一个程序的所有指令都完成，该任务也就完成了。当一个程序的所有指令都完成，该任务也就完成了。1.2 1.2 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理1.2.2 1.2.2 计算机的构成计算机的构成计算机的构成计算机的构成 1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述1.2 1.2 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬

146、件组成 第第1章计算机系统基础章计算机系统基础1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成1.3.11.3.1计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 计算机硬件系统是指计算机系统所包含的各种机械的、电子的、磁性的或计算机硬件系统是指计算机系统所包含的各种机械的、电子的、磁性的或计算机硬件系统是指计算机系统所包含的各种机械的、电子的、磁性的或计算机硬件系统是指计算机系统所包含的各种机械的、电子的、磁性的或光电的装置和设备。如光电的装置和设备。如光电的装置和设备。如光电的装置和设备。如CPUCPUCPUCPU、磁盘、键盘、显示器、光盘驱动器等。每个功能、磁盘、键盘、显示器、光

147、盘驱动器等。每个功能、磁盘、键盘、显示器、光盘驱动器等。每个功能、磁盘、键盘、显示器、光盘驱动器等。每个功能部件各尽其职，协调工作，缺少任何一个就不能保证计算机正常工作。部件各尽其职，协调工作，缺少任何一个就不能保证计算机正常工作。部件各尽其职，协调工作，缺少任何一个就不能保证计算机正常工作。部件各尽其职，协调工作，缺少任何一个就不能保证计算机正常工作。下面简要介绍计算机五大部件的功能：下面简要介绍计算机五大部件的功能：下面简要介绍计算机五大部件的功能：下面简要介绍计算机五大部件的功能：1 1）存储器）存储器）存储器）存储器为实现程序与数据的存储，计算机必须设置具有记忆功能的部件，这种部为实现

148、程序与数据的存储，计算机必须设置具有记忆功能的部件，这种部为实现程序与数据的存储，计算机必须设置具有记忆功能的部件，这种部为实现程序与数据的存储，计算机必须设置具有记忆功能的部件，这种部件就是件就是件就是件就是“存储器存储器存储器存储器”，存储的作用就是将计算机所需要记忆的数据信息保存起来，存储的作用就是将计算机所需要记忆的数据信息保存起来，存储的作用就是将计算机所需要记忆的数据信息保存起来，存储的作用就是将计算机所需要记忆的数据信息保存起来，提供原始信息而又不破坏它，还可以把原始信息抹去，从新记录保存新的信息，提供原始信息而又不破坏它，还可以把原始信息抹去，从新记录保存新的信息，提供原始信息

149、而又不破坏它，还可以把原始信息抹去，从新记录保存新的信息，提供原始信息而又不破坏它，还可以把原始信息抹去，从新记录保存新的信息，存储器的主要功能就是存放程序与数据，其中包括原始数据、中间值、最终后存储器的主要功能就是存放程序与数据，其中包括原始数据、中间值、最终后存储器的主要功能就是存放程序与数据，其中包括原始数据、中间值、最终后存储器的主要功能就是存放程序与数据，其中包括原始数据、中间值、最终后果等数据。果等数据。果等数据。果等数据。“存储器存储器存储器存储器”有有有有“内存内存内存内存”(”(”(”(主存主存主存主存) ) ) )和和和和“外存外存外存外存”(”(”(”(辅存辅存辅存辅存)

150、 ) ) )之分，之分，之分，之分，“外存外存外存外存”是存放程是存放程是存放程是存放程序和数据的序和数据的序和数据的序和数据的“仓库仓库仓库仓库”，可以长时间地保存大量信息。内存是计算机运行时的主，可以长时间地保存大量信息。内存是计算机运行时的主，可以长时间地保存大量信息。内存是计算机运行时的主，可以长时间地保存大量信息。内存是计算机运行时的主体，内存位于系统主机板上，直接与体，内存位于系统主机板上，直接与体，内存位于系统主机板上，直接与体，内存位于系统主机板上，直接与CPUCPUCPUCPU交换信息。凡是要运行的数据与程序交换信息。凡是要运行的数据与程序交换信息。凡是要运行的数据与程序交换

151、信息。凡是要运行的数据与程序只有调入内存后方可执行。只有调入内存后方可执行。只有调入内存后方可执行。只有调入内存后方可执行。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成1 1）存储器）存储器）存储器）存储器(1) (1) (1) (1) 主存储器主存储器主存储器主存储器 RAM(random access memory) RAM(random access memory) RAM(random access memory) RAM(random access memory)RAMRAMRAMRAM又可分为又可分为又可分为又可分为DRAMDRAMDRAMDRAM和和和和SRAMSRAMSRA

152、MSRAM两种：两种：两种：两种：DRAM(dynamic RAM)DRAM(dynamic RAM)DRAM(dynamic RAM)DRAM(dynamic RAM)信息会随信息会随信息会随信息会随时间逐渐消失，因此需要定时对其进行制新（时间逐渐消失，因此需要定时对其进行制新（时间逐渐消失，因此需要定时对其进行制新（时间逐渐消失，因此需要定时对其进行制新（refreshrefreshrefreshrefresh）维持信）维持信）维持信）维持信息不丢失。息不丢失。息不丢失。息不丢失。SRAMSRAMSRAMSRAM（static RAMstatic RAMstatic RAMstatic R

153、AM）在不断电的情况下信息能够一直）在不断电的情况下信息能够一直）在不断电的情况下信息能够一直）在不断电的情况下信息能够一直保持而不会丢失。保持而不会丢失。保持而不会丢失。保持而不会丢失。DRAMDRAMDRAMDRAM的密度大于的密度大于的密度大于的密度大于SRAMSRAMSRAMSRAM且更加便宜，但且更加便宜，但且更加便宜，但且更加便宜，但SRAMSRAMSRAMSRAM速度速度速度速度快，电路简单（勿需刷新电路），然而容量小，价格高。快，电路简单（勿需刷新电路），然而容量小，价格高。快，电路简单（勿需刷新电路），然而容量小，价格高。快，电路简单（勿需刷新电路），然而容量小，价格高。 R

154、OM(read only memory) ROM(read only memory) ROM(read only memory) ROM(read only memory) PROM(programmable ROM) PROM(programmable ROM) PROM(programmable ROM) PROM(programmable ROM) EPROM EPROM EPROM EPROM（erasable PROMerasable PROMerasable PROMerasable PROM） E E E E2 2 2 2PROM(electrically EPROM)PROM(

155、electrically EPROM)PROM(electrically EPROM)PROM(electrically EPROM)闪速存储器闪速存储器闪速存储器闪速存储器FM(flash memory)FM(flash memory)FM(flash memory)FM(flash memory)1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成1 1）存储器）存储器）存储器）存储器(2)(2)(2)(2)辅助存储器辅助存储器辅助存储器辅助存储器辅助存储器用于存放当前不需要立即使用的信息。一旦需要，再辅助存储器用于存放当前不需要立即使用的信息。一旦需要，再辅助存储器用于存放当前不需要立即使用

156、的信息。一旦需要，再辅助存储器用于存放当前不需要立即使用的信息。一旦需要，再和主机成批交换数据，是主存储器的后备，因此称之为辅助存储器；和主机成批交换数据，是主存储器的后备，因此称之为辅助存储器；和主机成批交换数据，是主存储器的后备，因此称之为辅助存储器；和主机成批交换数据，是主存储器的后备，因此称之为辅助存储器；它又是主机的外部设备，又称之为它又是主机的外部设备，又称之为它又是主机的外部设备，又称之为它又是主机的外部设备，又称之为“外存储器外存储器外存储器外存储器”。辅助存储器的最大。辅助存储器的最大。辅助存储器的最大。辅助存储器的最大特点是存储器容量大、可靠性高、价格低。其主要可分为磁表面

157、存储特点是存储器容量大、可靠性高、价格低。其主要可分为磁表面存储特点是存储器容量大、可靠性高、价格低。其主要可分为磁表面存储特点是存储器容量大、可靠性高、价格低。其主要可分为磁表面存储器和光存储器。器和光存储器。器和光存储器。器和光存储器。 磁表面存储器磁表面存储器磁表面存储器磁表面存储器磁表面存储器通过磁头来进行读写。磁头线圈中通入一定方向和磁表面存储器通过磁头来进行读写。磁头线圈中通入一定方向和磁表面存储器通过磁头来进行读写。磁头线圈中通入一定方向和磁表面存储器通过磁头来进行读写。磁头线圈中通入一定方向和大小的脉冲电流，磁化磁头的导磁体，从而建立起一定方向和强度的大小的脉冲电流，磁化磁头的

158、导磁体，从而建立起一定方向和强度的大小的脉冲电流，磁化磁头的导磁体，从而建立起一定方向和强度的大小的脉冲电流，磁化磁头的导磁体，从而建立起一定方向和强度的磁场。当磁介质从磁头下经过时，从磁头间隙处将其磁化。由于剩磁磁场。当磁介质从磁头下经过时，从磁头间隙处将其磁化。由于剩磁磁场。当磁介质从磁头下经过时，从磁头间隙处将其磁化。由于剩磁磁场。当磁介质从磁头下经过时，从磁头间隙处将其磁化。由于剩磁效应的存在，当磁场消失后，磁介质表面仍存在剩磁。线圈中电流方效应的存在，当磁场消失后，磁介质表面仍存在剩磁。线圈中电流方效应的存在，当磁场消失后，磁介质表面仍存在剩磁。线圈中电流方效应的存在，当磁场消失后，

159、磁介质表面仍存在剩磁。线圈中电流方向不同，磁介质上被磁化的方向也不同向不同，磁介质上被磁化的方向也不同向不同，磁介质上被磁化的方向也不同向不同，磁介质上被磁化的方向也不同用以代表用以代表用以代表用以代表“1”“1”“1”“1”和和和和“0”“0”“0”“0”。随着电流的变化以及磁介质磁头间的相对运动，就可以把二进制信息随着电流的变化以及磁介质磁头间的相对运动，就可以把二进制信息随着电流的变化以及磁介质磁头间的相对运动，就可以把二进制信息随着电流的变化以及磁介质磁头间的相对运动，就可以把二进制信息序列转化为介质表面的磁化单元序列。序列转化为介质表面的磁化单元序列。序列转化为介质表面的磁化单元序列

160、。序列转化为介质表面的磁化单元序列。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成(2)(2)(2)(2)辅助存储器辅助存储器辅助存储器辅助存储器磁表面存储器目前主要有磁带存储器和磁盘存储器两大类。磁表面存储器目前主要有磁带存储器和磁盘存储器两大类。磁表面存储器目前主要有磁带存储器和磁盘存储器两大类。磁表面存储器目前主要有磁带存储器和磁盘存储器两大类。磁带存储器：磁带存储设备是一种顺序取的设备，存取的时间较长，但存磁带存储器：磁带存储设备是一种顺序取的设备，存取的时间较长，但存磁带存储器：磁带存储设备是一种顺序取的设备，存取的时间较长，但存磁带存储器：磁带存储设备是一种顺序取的设备，存取的时

161、间较长，但存储容量大，便于携带，价格便宜，所以也是一种主要的辅助存储器。磁带的内储容量大，便于携带，价格便宜，所以也是一种主要的辅助存储器。磁带的内储容量大，便于携带，价格便宜，所以也是一种主要的辅助存储器。磁带的内储容量大，便于携带，价格便宜，所以也是一种主要的辅助存储器。磁带的内容由磁带机进行读写（最便宜也最慢）。容由磁带机进行读写（最便宜也最慢）。容由磁带机进行读写（最便宜也最慢）。容由磁带机进行读写（最便宜也最慢）。按磁带机的读写方式主要可以分为两种：启停式和数据流式。按磁带机的读写方式主要可以分为两种：启停式和数据流式。按磁带机的读写方式主要可以分为两种：启停式和数据流式。按磁带机的

162、读写方式主要可以分为两种：启停式和数据流式。启停式磁带机启停式磁带机启停式磁带机启停式磁带机磁带按宽带可以分为磁带按宽带可以分为磁带按宽带可以分为磁带按宽带可以分为1/41/41/41/4英寸、英寸、英寸、英寸、1/21/21/21/2英寸和英寸和英寸和英寸和1 1 1 1英寸三种。磁带上的信息以文英寸三种。磁带上的信息以文英寸三种。磁带上的信息以文英寸三种。磁带上的信息以文件块的形式存放。整盘磁带的开始有一卷标标明，然后有一初始空白块，用以件块的形式存放。整盘磁带的开始有一卷标标明，然后有一初始空白块，用以件块的形式存放。整盘磁带的开始有一卷标标明，然后有一初始空白块，用以件块的形式存放。整

163、盘磁带的开始有一卷标标明，然后有一初始空白块，用以适应磁带从静止到稳定带速所需的时间。文件记录以文件头标志和文件尾标志适应磁带从静止到稳定带速所需的时间。文件记录以文件头标志和文件尾标志适应磁带从静止到稳定带速所需的时间。文件记录以文件头标志和文件尾标志适应磁带从静止到稳定带速所需的时间。文件记录以文件头标志和文件尾标志标识，一个文件由若干数据块组成，每一数据块又由若干记录组成。数据块之标识，一个文件由若干数据块组成，每一数据块又由若干记录组成。数据块之标识，一个文件由若干数据块组成，每一数据块又由若干记录组成。数据块之标识，一个文件由若干数据块组成，每一数据块又由若干记录组成。数据块之间以空

164、白块进行分隔（一个数据块所包括的记录条数叫块因子），文件之间也间以空白块进行分隔（一个数据块所包括的记录条数叫块因子），文件之间也间以空白块进行分隔（一个数据块所包括的记录条数叫块因子），文件之间也间以空白块进行分隔（一个数据块所包括的记录条数叫块因子），文件之间也存在一段空隙。所有的文件都顺序地排列在磁带上，一个文件的长度不仅包括存在一段空隙。所有的文件都顺序地排列在磁带上，一个文件的长度不仅包括存在一段空隙。所有的文件都顺序地排列在磁带上，一个文件的长度不仅包括存在一段空隙。所有的文件都顺序地排列在磁带上，一个文件的长度不仅包括记录信息，也包括块间间隔。记录信息，也包括块间间隔。记录信息，

165、也包括块间间隔。记录信息，也包括块间间隔。磁带机每一次读写信息的位数与磁带表面并行记录信息的磁道数有关：如磁带机每一次读写信息的位数与磁带表面并行记录信息的磁道数有关：如磁带机每一次读写信息的位数与磁带表面并行记录信息的磁道数有关：如磁带机每一次读写信息的位数与磁带表面并行记录信息的磁道数有关：如7 7 7 7道、道、道、道、9 9 9 9道和道和道和道和16161616道，则分别有道，则分别有道，则分别有道，则分别有7 7 7 7，9 9 9 9，16161616个磁头并列，一次可以读写个磁头并列，一次可以读写个磁头并列，一次可以读写个磁头并列，一次可以读写7 7 7 7位、位、位、位、9

166、9 9 9位或位或位或位或16161616位。位。位。位。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成(2)(2)(2)(2)辅助存储器辅助存储器辅助存储器辅助存储器数据流磁带机数据流磁带机数据流磁带机数据流磁带机其记录格式是串行逐道记录信息，每次读写其记录格式是串行逐道记录信息，每次读写其记录格式是串行逐道记录信息，每次读写其记录格式是串行逐道记录信息，每次读写1 1 1 1位信息，数据连续地写在磁位信息，数据连续地写在磁位信息，数据连续地写在磁位信息，数据连续地写在磁带上，数据块之间以空隙分隔。磁带机不能在块间启停。读写顺序如下：（带上，数据块之间以空隙分隔。磁带机不能在块间启停。读写

167、顺序如下：（带上，数据块之间以空隙分隔。磁带机不能在块间启停。读写顺序如下：（带上，数据块之间以空隙分隔。磁带机不能在块间启停。读写顺序如下：（4 4 4 4个磁道）先从个磁道）先从个磁道）先从个磁道）先从0 0 0 0道的首端（道的首端（道的首端（道的首端（BOTBOTBOTBOT）开始，到其末端）开始，到其末端）开始，到其末端）开始，到其末端EOTEOTEOTEOT；然后第；然后第；然后第；然后第1 1 1 1道反向记录从道反向记录从道反向记录从道反向记录从EOTEOTEOTEOT到到到到BOTBOTBOTBOT，而，而，而，而2 2 2 2道又正向从道又正向从道又正向从道又正向从BOTB

168、OTBOTBOT到到到到EOTEOTEOTEOT，3 3 3 3道又反向。数据流磁带机结构简单，价道又反向。数据流磁带机结构简单，价道又反向。数据流磁带机结构简单，价道又反向。数据流磁带机结构简单，价格低，数据传输速率快。格低，数据传输速率快。格低，数据传输速率快。格低，数据传输速率快。磁盘存储器：磁盘存储器：磁盘存储器：磁盘存储器：磁盘上的数据都存放于磁道上。磁道就是磁盘上一组同心圆，磁盘上的数据都存放于磁道上。磁道就是磁盘上一组同心圆，磁盘上的数据都存放于磁道上。磁道就是磁盘上一组同心圆，磁盘上的数据都存放于磁道上。磁道就是磁盘上一组同心圆，其宽度与磁头的宽度相同。为了减少干扰，磁道与磁道

169、之间要保持一定的间隔其宽度与磁头的宽度相同。为了减少干扰，磁道与磁道之间要保持一定的间隔其宽度与磁头的宽度相同。为了减少干扰，磁道与磁道之间要保持一定的间隔其宽度与磁头的宽度相同。为了减少干扰，磁道与磁道之间要保持一定的间隔（inter-track gapinter-track gapinter-track gapinter-track gap），沿磁盘半径方向，单位长度内磁道的数目称之为道密），沿磁盘半径方向，单位长度内磁道的数目称之为道密），沿磁盘半径方向，单位长度内磁道的数目称之为道密），沿磁盘半径方向，单位长度内磁道的数目称之为道密度度度度TPITPITPITPI（道（道（道（道/ /

170、 / /英寸）。最外层的磁道为英寸）。最外层的磁道为英寸）。最外层的磁道为英寸）。最外层的磁道为0 0 0 0道。道。道。道。位密度：位密度：位密度：位密度：沿磁道方向，单位长度内存储二进制信息的个数叫位密度。为了沿磁道方向，单位长度内存储二进制信息的个数叫位密度。为了沿磁道方向，单位长度内存储二进制信息的个数叫位密度。为了沿磁道方向，单位长度内存储二进制信息的个数叫位密度。为了简化电路设计，每个磁道存储的简化电路设计，每个磁道存储的简化电路设计，每个磁道存储的简化电路设计，每个磁道存储的bitbitbitbit数都是相同的，所以磁盘的位密度也随着数都是相同的，所以磁盘的位密度也随着数都是相同

171、的，所以磁盘的位密度也随着数都是相同的，所以磁盘的位密度也随着磁道从外向内而增加。磁道从外向内而增加。磁道从外向内而增加。磁道从外向内而增加。磁盘的数据传输是以块为单位的，所以磁盘上的数据也以块的形式进行存磁盘的数据传输是以块为单位的，所以磁盘上的数据也以块的形式进行存磁盘的数据传输是以块为单位的，所以磁盘上的数据也以块的形式进行存磁盘的数据传输是以块为单位的，所以磁盘上的数据也以块的形式进行存放。这些块就称为扇区（放。这些块就称为扇区（放。这些块就称为扇区（放。这些块就称为扇区（sectorsectorsectorsector）每个磁道通常包括）每个磁道通常包括）每个磁道通常包括）每个磁道通

172、常包括10101010100100100100扇区。同样为避扇区。同样为避扇区。同样为避扇区。同样为避免干扰，扇区之间也相互留有空隙（免干扰，扇区之间也相互留有空隙（免干扰，扇区之间也相互留有空隙（免干扰，扇区之间也相互留有空隙（inter-record gapinter-record gapinter-record gapinter-record gap）。）。）。）。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成(2)(2)(2)(2)辅助存储器辅助存储器辅助存储器辅助存储器柱面：柱面：柱面：柱面：n n n n个磁盘组成的磁盘组，所有盘面上相同位置的磁道组称为一个柱面个磁盘组成的磁盘组

173、，所有盘面上相同位置的磁道组称为一个柱面个磁盘组成的磁盘组，所有盘面上相同位置的磁道组称为一个柱面个磁盘组成的磁盘组，所有盘面上相同位置的磁道组称为一个柱面（每个柱面有（每个柱面有（每个柱面有（每个柱面有n n n n个磁道）；若每个磁盘有个磁道）；若每个磁盘有个磁道）；若每个磁盘有个磁道）；若每个磁盘有m m m m个磁道，则该磁盘组共有个磁道，则该磁盘组共有个磁道，则该磁盘组共有个磁道，则该磁盘组共有m m m m个柱面。个柱面。个柱面。个柱面。为了让磁头读写定位机构能够确定磁盘上某一磁道的具体位置，因此在新磁盘为了让磁头读写定位机构能够确定磁盘上某一磁道的具体位置，因此在新磁盘为了让磁头

174、读写定位机构能够确定磁盘上某一磁道的具体位置，因此在新磁盘为了让磁头读写定位机构能够确定磁盘上某一磁道的具体位置，因此在新磁盘使用之前，必须对其进行格式化，以写入控制数据供磁盘驱动器使用，该数据使用之前，必须对其进行格式化，以写入控制数据供磁盘驱动器使用，该数据使用之前，必须对其进行格式化，以写入控制数据供磁盘驱动器使用，该数据使用之前，必须对其进行格式化，以写入控制数据供磁盘驱动器使用，该数据对用户不可见。从没有格式化过的盘叫做白盘，上面只是记录了有多少磁道，对用户不可见。从没有格式化过的盘叫做白盘，上面只是记录了有多少磁道，对用户不可见。从没有格式化过的盘叫做白盘，上面只是记录了有多少磁道

175、，对用户不可见。从没有格式化过的盘叫做白盘，上面只是记录了有多少磁道，磁道密度等全球统一标准，还不能直接使用。磁道密度等全球统一标准，还不能直接使用。磁道密度等全球统一标准，还不能直接使用。磁道密度等全球统一标准，还不能直接使用。RAIDRAIDRAIDRAID存储器：存储器：存储器：存储器：因为辅助存储器性能改进的速度远远跟不上处理机以及主存因为辅助存储器性能改进的速度远远跟不上处理机以及主存因为辅助存储器性能改进的速度远远跟不上处理机以及主存因为辅助存储器性能改进的速度远远跟不上处理机以及主存储器性能的改进，所以存储系统也就成为改善整个计算机系统性能的关键。并储器性能的改进，所以存储系统也

176、就成为改善整个计算机系统性能的关键。并储器性能的改进，所以存储系统也就成为改善整个计算机系统性能的关键。并储器性能的改进，所以存储系统也就成为改善整个计算机系统性能的关键。并行系统结构提供了一种采用低成本器件技术获得高性能的方法。行系统结构提供了一种采用低成本器件技术获得高性能的方法。行系统结构提供了一种采用低成本器件技术获得高性能的方法。行系统结构提供了一种采用低成本器件技术获得高性能的方法。1988198819881988年美国加州大学伯克利分校年美国加州大学伯克利分校年美国加州大学伯克利分校年美国加州大学伯克利分校D.A.Patterson D.A.Patterson D.A.Patte

177、rson D.A.Patterson 教授提出了教授提出了教授提出了教授提出了廉价磁盘冗余廉价磁盘冗余廉价磁盘冗余廉价磁盘冗余阵列（阵列（阵列（阵列（redundant array of inexpensive disks ,RAIDredundant array of inexpensive disks ,RAIDredundant array of inexpensive disks ,RAIDredundant array of inexpensive disks ,RAID）技术）技术）技术）技术，旨在缩小日益，旨在缩小日益，旨在缩小日益，旨在缩小日益扩大的扩大的扩大的扩大的CPUCP

178、UCPUCPU速度和磁盘存储器速度之间的差距。其策略是用多个较小的磁盘驱动速度和磁盘存储器速度之间的差距。其策略是用多个较小的磁盘驱动速度和磁盘存储器速度之间的差距。其策略是用多个较小的磁盘驱动速度和磁盘存储器速度之间的差距。其策略是用多个较小的磁盘驱动器替换单一的大容量磁盘驱动器，同时合理地在多个磁盘上分布存放数据以支器替换单一的大容量磁盘驱动器，同时合理地在多个磁盘上分布存放数据以支器替换单一的大容量磁盘驱动器，同时合理地在多个磁盘上分布存放数据以支器替换单一的大容量磁盘驱动器，同时合理地在多个磁盘上分布存放数据以支持同时从多个磁盘进行读写，改善了系统的持同时从多个磁盘进行读写，改善了系统

179、的持同时从多个磁盘进行读写，改善了系统的持同时从多个磁盘进行读写，改善了系统的I/OI/OI/OI/O性能。低代价的编码容错方案在性能。低代价的编码容错方案在性能。低代价的编码容错方案在性能。低代价的编码容错方案在保持阵列的速度与容量优势的同时保证了极高的可靠性。同时也能较容易地扩保持阵列的速度与容量优势的同时保证了极高的可靠性。同时也能较容易地扩保持阵列的速度与容量优势的同时保证了极高的可靠性。同时也能较容易地扩保持阵列的速度与容量优势的同时保证了极高的可靠性。同时也能较容易地扩展容量（展容量（展容量（展容量（以后以后以后以后RAIDRAIDRAIDRAID改为改为改为改为Redundant

180、 Array of Independent DiskRedundant Array of Independent DiskRedundant Array of Independent DiskRedundant Array of Independent Disk）。）。）。）。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成磁盘阵列实例磁盘阵列实例磁盘阵列实例磁盘阵列实例1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成(2)(2)(2)(2)辅助存储器辅助存储器辅助存储器辅助存储器 光存储器光存储器光存储器光存储器光学存储用激光束以光学方式读取记录在塑料圆盘上的信号坑，其单位面光学存储用激光束

181、以光学方式读取记录在塑料圆盘上的信号坑，其单位面光学存储用激光束以光学方式读取记录在塑料圆盘上的信号坑，其单位面光学存储用激光束以光学方式读取记录在塑料圆盘上的信号坑，其单位面积的记录密度可达到每平方毫米积的记录密度可达到每平方毫米积的记录密度可达到每平方毫米积的记录密度可达到每平方毫米700K700K700K700K，而且进一步提高的潜力尚大，是目前使，而且进一步提高的潜力尚大，是目前使，而且进一步提高的潜力尚大，是目前使，而且进一步提高的潜力尚大，是目前使用的所有数据存储介质中记录密度最高的。用的所有数据存储介质中记录密度最高的。用的所有数据存储介质中记录密度最高的。用的所有数据存储介质中

182、记录密度最高的。光盘是用极薄的铝质或金质膜加上聚氯乙烯塑料保护层制作而成的。与软光盘是用极薄的铝质或金质膜加上聚氯乙烯塑料保护层制作而成的。与软光盘是用极薄的铝质或金质膜加上聚氯乙烯塑料保护层制作而成的。与软光盘是用极薄的铝质或金质膜加上聚氯乙烯塑料保护层制作而成的。与软盘和硬盘一样，光盘也是以二进制数据盘和硬盘一样，光盘也是以二进制数据盘和硬盘一样，光盘也是以二进制数据盘和硬盘一样，光盘也是以二进制数据( ( ( (由由由由“0”“0”“0”“0”和和和和“1”“1”“1”“1”组成的数据模式组成的数据模式组成的数据模式组成的数据模式) ) ) )的形的形的形的形式存储文件和音乐信息。要在光

183、盘上存储数据，首先必须借助电脑将数据转换式存储文件和音乐信息。要在光盘上存储数据，首先必须借助电脑将数据转换式存储文件和音乐信息。要在光盘上存储数据，首先必须借助电脑将数据转换式存储文件和音乐信息。要在光盘上存储数据，首先必须借助电脑将数据转换成二进制，然后用激光将数据模式灼刻在扁平的、具有反射能力的盘片上。激成二进制，然后用激光将数据模式灼刻在扁平的、具有反射能力的盘片上。激成二进制，然后用激光将数据模式灼刻在扁平的、具有反射能力的盘片上。激成二进制，然后用激光将数据模式灼刻在扁平的、具有反射能力的盘片上。激光在盘片上刻出的小坑代表光在盘片上刻出的小坑代表光在盘片上刻出的小坑代表光在盘片上刻

184、出的小坑代表“1”“1”“1”“1”，空白处代表，空白处代表，空白处代表，空白处代表“0”“0”“0”“0”。在从光盘上读取数据的。在从光盘上读取数据的。在从光盘上读取数据的。在从光盘上读取数据的时候，定向光束时候，定向光束时候，定向光束时候，定向光束( ( ( (激光激光激光激光) ) ) )在光盘的表面上迅速移动。从光盘上读取数据的电脑或在光盘的表面上迅速移动。从光盘上读取数据的电脑或在光盘的表面上迅速移动。从光盘上读取数据的电脑或在光盘的表面上迅速移动。从光盘上读取数据的电脑或激光唱机会观察激光经过的每一个点，以确定它是否反射激光。如果它不反射激光唱机会观察激光经过的每一个点，以确定它是

185、否反射激光。如果它不反射激光唱机会观察激光经过的每一个点，以确定它是否反射激光。如果它不反射激光唱机会观察激光经过的每一个点，以确定它是否反射激光。如果它不反射激光激光激光激光( ( ( (那里有一个小坑那里有一个小坑那里有一个小坑那里有一个小坑) ) ) )，那么电脑就知道它代表一个，那么电脑就知道它代表一个，那么电脑就知道它代表一个，那么电脑就知道它代表一个“1”“1”“1”“1”。如果激光被反射回。如果激光被反射回。如果激光被反射回。如果激光被反射回来，电脑就知道这个点是一个来，电脑就知道这个点是一个来，电脑就知道这个点是一个来，电脑就知道这个点是一个“0”“0”“0”“0”（其实实现（

186、其实实现（其实实现（其实实现“0”“0”“0”“0”与与与与“1”“1”“1”“1”的操作，远非这样的操作，远非这样的操作，远非这样的操作，远非这样简单）。然后，这些成千上万、或者数以百万计的简单）。然后，这些成千上万、或者数以百万计的简单）。然后，这些成千上万、或者数以百万计的简单）。然后，这些成千上万、或者数以百万计的“ l”“ l”“ l”“ l”和和和和“0”“0”“0”“0”又被电脑或激又被电脑或激又被电脑或激又被电脑或激光唱机恢复成音乐、文件或程序。光唱机恢复成音乐、文件或程序。光唱机恢复成音乐、文件或程序。光唱机恢复成音乐、文件或程序。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的

187、组成 光存储器光存储器光存储器光存储器光盘（光盘（光盘（光盘（Optical diskOptical diskOptical diskOptical disk）指的是利用光学方式读写信息的圆盘，写入与读出）指的是利用光学方式读写信息的圆盘，写入与读出）指的是利用光学方式读写信息的圆盘，写入与读出）指的是利用光学方式读写信息的圆盘，写入与读出都是使用激光来实现的。光盘是在都是使用激光来实现的。光盘是在都是使用激光来实现的。光盘是在都是使用激光来实现的。光盘是在20202020世纪世纪世纪世纪70707070年代末胶木密纹唱片的基础上发展年代末胶木密纹唱片的基础上发展年代末胶木密纹唱片的基础上发展

188、年代末胶木密纹唱片的基础上发展而来的，先是用于存储音乐与电影，即激光视频唱片和数字音频唱片，在此基而来的，先是用于存储音乐与电影，即激光视频唱片和数字音频唱片，在此基而来的，先是用于存储音乐与电影，即激光视频唱片和数字音频唱片，在此基而来的，先是用于存储音乐与电影，即激光视频唱片和数字音频唱片，在此基础上发展而产生了计算机系统中使用的光盘存储器。光盘的存储容量很大；础上发展而产生了计算机系统中使用的光盘存储器。光盘的存储容量很大；础上发展而产生了计算机系统中使用的光盘存储器。光盘的存储容量很大；础上发展而产生了计算机系统中使用的光盘存储器。光盘的存储容量很大；CD-CD-CD-CD-ROMRO

189、MROMROM达达达达650MB650MB650MB650MB、而、而、而、而DVD-ROMDVD-ROMDVD-ROMDVD-ROM达达达达4.7GB4.7GB4.7GB4.7GB，盘片的寿命长、通常达几十年、这是因为盘，盘片的寿命长、通常达几十年、这是因为盘，盘片的寿命长、通常达几十年、这是因为盘，盘片的寿命长、通常达几十年、这是因为盘片上有一层很坚固的表面层、同时驱动器的读出光头采用非接触式，盘片的重片上有一层很坚固的表面层、同时驱动器的读出光头采用非接触式，盘片的重片上有一层很坚固的表面层、同时驱动器的读出光头采用非接触式，盘片的重片上有一层很坚固的表面层、同时驱动器的读出光头采用非接

190、触式，盘片的重量很轻、只有几十克、携带方便。应用激光在某种介质上写入信息，然后再利量很轻、只有几十克、携带方便。应用激光在某种介质上写入信息，然后再利量很轻、只有几十克、携带方便。应用激光在某种介质上写入信息，然后再利量很轻、只有几十克、携带方便。应用激光在某种介质上写入信息，然后再利用激光读出信息的技术称为光存储技术，如果光存储使用的介质是磁性材料，用激光读出信息的技术称为光存储技术，如果光存储使用的介质是磁性材料，用激光读出信息的技术称为光存储技术，如果光存储使用的介质是磁性材料，用激光读出信息的技术称为光存储技术，如果光存储使用的介质是磁性材料，亦即利用激光在磁纪录介质上存储信息，就称为

191、磁光存储。亦即利用激光在磁纪录介质上存储信息，就称为磁光存储。亦即利用激光在磁纪录介质上存储信息，就称为磁光存储。亦即利用激光在磁纪录介质上存储信息，就称为磁光存储。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成有关存储器的几个术语介绍如下：有关存储器的几个术语介绍如下：有关存储器的几个术语介绍如下：有关存储器的几个术语介绍如下：位（位（位（位（BitBitBitBit） 在数字电子技术和计算机技术中采用二进制，代码只在数字电子技术和计算机技术中采用二进制，代码只在数字电子技术和计算机技术中采用二进制，代码只在数字电子技术和计算机技术中采用二进制，代码只有有有有0 0 0 0和和和和1 1

192、1 1，其中无论，其中无论，其中无论，其中无论0 0 0 0还是还是还是还是1 1 1 1是计算机存储的最小单位，一个二进位只能是计算机存储的最小单位，一个二进位只能是计算机存储的最小单位，一个二进位只能是计算机存储的最小单位，一个二进位只能表示为表示为表示为表示为2 2 2 2种状态。种状态。种状态。种状态。字节（字节（字节（字节（ByteByteByteByte）字节是计算机处理数据的基本单位，即以字节为字节是计算机处理数据的基本单位，即以字节为字节是计算机处理数据的基本单位，即以字节为字节是计算机处理数据的基本单位，即以字节为单位解释信息，简写为单位解释信息，简写为单位解释信息，简写为单

193、位解释信息，简写为“B”“B”“B”“B”。通常说某台计算机的内存容量是。通常说某台计算机的内存容量是。通常说某台计算机的内存容量是。通常说某台计算机的内存容量是256M256M256M256M，则表示该机主存储器的容量是则表示该机主存储器的容量是则表示该机主存储器的容量是则表示该机主存储器的容量是256MB256MB256MB256MB，也就是说有，也就是说有，也就是说有，也就是说有256M256M256M256M个存储单元，每个存储单元，每个存储单元，每个存储单元，每个存储单元包含个存储单元包含个存储单元包含个存储单元包含8 8 8 8位二进制数。在计算机内部，数据传送也是按字节的位二进制

194、数。在计算机内部，数据传送也是按字节的位二进制数。在计算机内部，数据传送也是按字节的位二进制数。在计算机内部，数据传送也是按字节的倍数进行的。在计算机中，倍数进行的。在计算机中，倍数进行的。在计算机中，倍数进行的。在计算机中，1K=10241K=10241K=10241K=1024，1B=8b1B=8b1B=8b1B=8b，1KB=1024B1KB=1024B1KB=1024B1KB=1024B，1MB=1024KB1MB=1024KB1MB=1024KB1MB=1024KB，1GB=1024MB1GB=1024MB1GB=1024MB1GB=1024MB，1TB=1024GB1TB=1024

195、GB1TB=1024GB1TB=1024GB。字长字长字长字长 CPU CPU CPU CPU在单位时间内一次处理的二进制数的多少称为字长。即在单位时间内一次处理的二进制数的多少称为字长。即在单位时间内一次处理的二进制数的多少称为字长。即在单位时间内一次处理的二进制数的多少称为字长。即数据总线上一次可同时传送的数据的位数。常用的字长有数据总线上一次可同时传送的数据的位数。常用的字长有数据总线上一次可同时传送的数据的位数。常用的字长有数据总线上一次可同时传送的数据的位数。常用的字长有8 8 8 8位、位、位、位、16161616位、位、位、位、32323232位、位、位、位、64646464位等

196、。也就是说的位等。也就是说的位等。也就是说的位等。也就是说的8 8 8 8位机、位机、位机、位机、16161616位机、位机、位机、位机、32323232位机、位机、位机、位机、64646464位机。位机。位机。位机。地址地址地址地址 在微型计算机中，整个内存被分成一个个字节，每个字节在微型计算机中，整个内存被分成一个个字节，每个字节在微型计算机中，整个内存被分成一个个字节，每个字节在微型计算机中，整个内存被分成一个个字节，每个字节由一个唯一的地址来标识。由一个唯一的地址来标识。由一个唯一的地址来标识。由一个唯一的地址来标识。CPUCPUCPUCPU能够访问内存的最大寻址范围与能够访问内存的最

197、大寻址范围与能够访问内存的最大寻址范围与能够访问内存的最大寻址范围与CPUCPUCPUCPU的的的的地址线的根数有关。如地址线的根数有关。如地址线的根数有关。如地址线的根数有关。如CPUCPUCPUCPU的地址线有的地址线有的地址线有的地址线有32323232根，则寻址范围为根，则寻址范围为根，则寻址范围为根，则寻址范围为0 0 0 02 2 2 232323232-1-1-1-11.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成2 2 2 2）运算器）运算器）运算器）运算器 运算器是执行算术运算和逻辑运算的部件，运算器由算术逻辑单运算器是执行算术运算和逻辑运算的部件，运算器由算术逻辑单运算器是

198、执行算术运算和逻辑运算的部件，运算器由算术逻辑单运算器是执行算术运算和逻辑运算的部件，运算器由算术逻辑单元元元元ALU(Arithmetic Logic Unit)ALU(Arithmetic Logic Unit)ALU(Arithmetic Logic Unit)ALU(Arithmetic Logic Unit)、累加器、状态寄存器和通用寄存器、累加器、状态寄存器和通用寄存器、累加器、状态寄存器和通用寄存器、累加器、状态寄存器和通用寄存器组等组成。组等组成。组等组成。组等组成。 算术逻辑单元用于完成加、减、乘、除等算术运算，与、或、非算术逻辑单元用于完成加、减、乘、除等算术运算，与、或、

199、非算术逻辑单元用于完成加、减、乘、除等算术运算，与、或、非算术逻辑单元用于完成加、减、乘、除等算术运算，与、或、非等逻辑运算，及移位、求补等操作，累加器用于暂时存放操作数及运等逻辑运算，及移位、求补等操作，累加器用于暂时存放操作数及运等逻辑运算，及移位、求补等操作，累加器用于暂时存放操作数及运等逻辑运算，及移位、求补等操作，累加器用于暂时存放操作数及运算结果。状态寄存器也称标志寄存器，用于存放算术逻辑单元在工作算结果。状态寄存器也称标志寄存器，用于存放算术逻辑单元在工作算结果。状态寄存器也称标志寄存器，用于存放算术逻辑单元在工作算结果。状态寄存器也称标志寄存器，用于存放算术逻辑单元在工作中产生

200、的状态信息。通用寄存器是一组寄存器，运算时用于暂存操作中产生的状态信息。通用寄存器是一组寄存器，运算时用于暂存操作中产生的状态信息。通用寄存器是一组寄存器，运算时用于暂存操作中产生的状态信息。通用寄存器是一组寄存器，运算时用于暂存操作数与地址。数与地址。数与地址。数与地址。3 3 3 3）控制器）控制器）控制器）控制器 控制器是计算机的神经中枢，按计算机主频的节拍产生各种控制控制器是计算机的神经中枢，按计算机主频的节拍产生各种控制控制器是计算机的神经中枢，按计算机主频的节拍产生各种控制控制器是计算机的神经中枢，按计算机主频的节拍产生各种控制信号，指挥整个计算机工作，决定在什么时间、根据什么条件

201、执行什信号，指挥整个计算机工作，决定在什么时间、根据什么条件执行什信号，指挥整个计算机工作，决定在什么时间、根据什么条件执行什信号，指挥整个计算机工作，决定在什么时间、根据什么条件执行什么动作，使整个计算机有条不紊的自动执行程序。么动作，使整个计算机有条不紊的自动执行程序。么动作，使整个计算机有条不紊的自动执行程序。么动作，使整个计算机有条不紊的自动执行程序。控制器一般包括：程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序控制器一般包括：程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序控制器一般包括：程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序控制器一般包括：程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序控制电路已及微

202、操作控制电路等组成。控制电路已及微操作控制电路等组成。控制电路已及微操作控制电路等组成。控制电路已及微操作控制电路等组成。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成程序计数器：用来对程序中的指令进行计数，使控制器程序计数器：用来对程序中的指令进行计数，使控制器程序计数器：用来对程序中的指令进行计数，使控制器程序计数器：用来对程序中的指令进行计数，使控制器能够依次读取指令。能够依次读取指令。能够依次读取指令。能够依次读取指令。指令寄存器：在指令执行期间暂时保持正在执行的指令。指令寄存器：在指令执行期间暂时保持正在执行的指令。指令寄存器：在指令执行期间暂时保持正在执行的指令。指令寄存器：在指

203、令执行期间暂时保持正在执行的指令。指令译码器：识别指令，分析指令的操作要求。指令译码器：识别指令，分析指令的操作要求。指令译码器：识别指令，分析指令的操作要求。指令译码器：识别指令，分析指令的操作要求。时序控制电路：用来产生时序信号，以协调在指令执行周时序控制电路：用来产生时序信号，以协调在指令执行周时序控制电路：用来产生时序信号，以协调在指令执行周时序控制电路：用来产生时序信号，以协调在指令执行周期各部件的工作。期各部件的工作。期各部件的工作。期各部件的工作。微操作控制电路：用来产生各种控制操作的命令。微操作控制电路：用来产生各种控制操作的命令。微操作控制电路：用来产生各种控制操作的命令。微

204、操作控制电路：用来产生各种控制操作的命令。 在个人计算机中（在个人计算机中（在个人计算机中（在个人计算机中（PCPCPCPC中）运算器与控制器是集成在一块中）运算器与控制器是集成在一块中）运算器与控制器是集成在一块中）运算器与控制器是集成在一块半导体芯片上的，它们组成了计算机的核心，称为中央处理半导体芯片上的，它们组成了计算机的核心，称为中央处理半导体芯片上的，它们组成了计算机的核心，称为中央处理半导体芯片上的，它们组成了计算机的核心，称为中央处理器（器（器（器（Central Processing UnitCentral Processing UnitCentral Processing U

205、nitCentral Processing Unit）。简称）。简称）。简称）。简称CPUCPUCPUCPU。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成4 4 4 4）输入设备）输入设备）输入设备）输入设备 输入设备的任务是输入操作者提供的原始信息，并将它变为输入设备的任务是输入操作者提供的原始信息，并将它变为输入设备的任务是输入操作者提供的原始信息，并将它变为输入设备的任务是输入操作者提供的原始信息，并将它变为机器能识别的信息。根据不同的需要，输入设备的种类较多，最机器能识别的信息。根据不同的需要，输入设备的种类较多，最机器能识别的信息。根据不同的需要，输入设备的种类较多，最机器能识别

206、的信息。根据不同的需要，输入设备的种类较多，最常见的有键盘、鼠标、以及卡片机、光电输入机等，外存储器如常见的有键盘、鼠标、以及卡片机、光电输入机等，外存储器如常见的有键盘、鼠标、以及卡片机、光电输入机等，外存储器如常见的有键盘、鼠标、以及卡片机、光电输入机等，外存储器如磁盘、磁带、光盘从信息传送的角度来看，也属于磁盘、磁带、光盘从信息传送的角度来看，也属于磁盘、磁带、光盘从信息传送的角度来看，也属于磁盘、磁带、光盘从信息传送的角度来看，也属于I/OI/OI/OI/O设备，通设备，通设备，通设备，通过磁头过磁头过磁头过磁头( ( ( (光头光头光头光头) ) ) )和读出放大器，从磁介质或光盘中

207、读出信息转换为和读出放大器，从磁介质或光盘中读出信息转换为和读出放大器，从磁介质或光盘中读出信息转换为和读出放大器，从磁介质或光盘中读出信息转换为电信号，再送入主机处理。电信号，再送入主机处理。电信号，再送入主机处理。电信号，再送入主机处理。 在自动检测与自动控制装置中，刚检测出来的原始信号是模在自动检测与自动控制装置中，刚检测出来的原始信号是模在自动检测与自动控制装置中，刚检测出来的原始信号是模在自动检测与自动控制装置中，刚检测出来的原始信号是模拟信号，需要通过拟信号，需要通过拟信号，需要通过拟信号，需要通过A/DA/DA/DA/D（模（模（模（模/ / / /数）装置转换成计算机所能认识的

208、数数）装置转换成计算机所能认识的数数）装置转换成计算机所能认识的数数）装置转换成计算机所能认识的数字信号，故字信号，故字信号，故字信号，故A/DA/DA/DA/D装置也属于输入设备。装置也属于输入设备。装置也属于输入设备。装置也属于输入设备。其它如图形信息识别与输入装置、字符信息的识别与输入、其它如图形信息识别与输入装置、字符信息的识别与输入、其它如图形信息识别与输入装置、字符信息的识别与输入、其它如图形信息识别与输入装置、字符信息的识别与输入、语音信息的识别与输入装置也属于输入装置。近几年来，字符特语音信息的识别与输入装置也属于输入装置。近几年来，字符特语音信息的识别与输入装置也属于输入装置

209、。近几年来，字符特语音信息的识别与输入装置也属于输入装置。近几年来，字符特别是汉字识别与输入及语音识别输入是发展很快的一种输入装置。别是汉字识别与输入及语音识别输入是发展很快的一种输入装置。别是汉字识别与输入及语音识别输入是发展很快的一种输入装置。别是汉字识别与输入及语音识别输入是发展很快的一种输入装置。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成5 5 5 5）输出设备）输出设备）输出设备）输出设备输出设备用于将计算机的处理结果按人们的要求输输出设备用于将计算机的处理结果按人们的要求输输出设备用于将计算机的处理结果按人们的要求输输出设备用于将计算机的处理结果按人们的要求输出。最常见的是显

210、示器、打印机、绘图设备以及自动控出。最常见的是显示器、打印机、绘图设备以及自动控出。最常见的是显示器、打印机、绘图设备以及自动控出。最常见的是显示器、打印机、绘图设备以及自动控制装置中的数制装置中的数制装置中的数制装置中的数/ / / /模（模（模（模（D/AD/AD/AD/A）转换装置。外存储器可以用来）转换装置。外存储器可以用来）转换装置。外存储器可以用来）转换装置。外存储器可以用来存放计算机处理的结果，此时也可看成是输出设备存放计算机处理的结果，此时也可看成是输出设备存放计算机处理的结果，此时也可看成是输出设备存放计算机处理的结果，此时也可看成是输出设备1.3 1.3 计算机系统的组成计

211、算机系统的组成1.3.21.3.2计算机软件系统计算机软件系统计算机软件系统计算机软件系统 1) 1) 软件概述软件概述软件概述软件概述计算机系统包括软件系统和硬件系统，没有软件系统的计算计算机系统包括软件系统和硬件系统，没有软件系统的计算计算机系统包括软件系统和硬件系统，没有软件系统的计算计算机系统包括软件系统和硬件系统，没有软件系统的计算机称为机称为机称为机称为“裸机裸机裸机裸机”。 软件一般可分为系统软件和应用软件两大类。系统软件通常软件一般可分为系统软件和应用软件两大类。系统软件通常软件一般可分为系统软件和应用软件两大类。系统软件通常软件一般可分为系统软件和应用软件两大类。系统软件通常

212、是负责管理、控制和维护计算机的各种软硬件资源，并为用户提是负责管理、控制和维护计算机的各种软硬件资源，并为用户提是负责管理、控制和维护计算机的各种软硬件资源，并为用户提是负责管理、控制和维护计算机的各种软硬件资源，并为用户提供一个友好的操作界面，以及服务于一般目的的上机环境。系统供一个友好的操作界面，以及服务于一般目的的上机环境。系统供一个友好的操作界面，以及服务于一般目的的上机环境。系统供一个友好的操作界面，以及服务于一般目的的上机环境。系统软件指操作系统、语言处理系统、数据库管理系统、系统实用程软件指操作系统、语言处理系统、数据库管理系统、系统实用程软件指操作系统、语言处理系统、数据库管理

213、系统、系统实用程软件指操作系统、语言处理系统、数据库管理系统、系统实用程序，各种工具软件等。序，各种工具软件等。序，各种工具软件等。序，各种工具软件等。 应用软件是专业人员为各种应用目的而开发的软件，是为解应用软件是专业人员为各种应用目的而开发的软件，是为解应用软件是专业人员为各种应用目的而开发的软件，是为解应用软件是专业人员为各种应用目的而开发的软件，是为解决各类实际问题而设计的程序，这些程序是利用高级语言编制或决各类实际问题而设计的程序，这些程序是利用高级语言编制或决各类实际问题而设计的程序，这些程序是利用高级语言编制或决各类实际问题而设计的程序，这些程序是利用高级语言编制或使用应用程序的

214、生成工具来生成的。应用软件可以由用户自己来使用应用程序的生成工具来生成的。应用软件可以由用户自己来使用应用程序的生成工具来生成的。应用软件可以由用户自己来使用应用程序的生成工具来生成的。应用软件可以由用户自己来开发，也可在市场上购买。市售应用软件一般是较为成熟的应用开发，也可在市场上购买。市售应用软件一般是较为成熟的应用开发，也可在市场上购买。市售应用软件一般是较为成熟的应用开发，也可在市场上购买。市售应用软件一般是较为成熟的应用软件。软件。软件。软件。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成1.3.21.3.2计算机软件系统计算机软件系统计算机软件系统计算机软件系统 1) 1) 软件

215、概述软件概述软件概述软件概述2 2 2 2）软件分类）软件分类）软件分类）软件分类IEEEIEEEIEEEIEEE（Institute of electrical and electronic Institute of electrical and electronic Institute of electrical and electronic Institute of electrical and electronic EngineersEngineersEngineersEngineers美国电气及电子工程师协会组织）在美国电气及电子工程师协会组织）在美国电气及电子工程师协会组织）在美国

216、电气及电子工程师协会组织）在1983198319831983年年年年明确给软件下了一个定义：明确给软件下了一个定义：明确给软件下了一个定义：明确给软件下了一个定义：软件是计算机程序，方法、软件是计算机程序，方法、软件是计算机程序，方法、软件是计算机程序，方法、规则、相关的文档以及在计算机上上运行它时所必须的规则、相关的文档以及在计算机上上运行它时所必须的规则、相关的文档以及在计算机上上运行它时所必须的规则、相关的文档以及在计算机上上运行它时所必须的数据。数据。数据。数据。通常，我们把软件系统分为系统软件和应用软件通常，我们把软件系统分为系统软件和应用软件通常，我们把软件系统分为系统软件和应用软

217、件通常，我们把软件系统分为系统软件和应用软件两大类。两大类。两大类。两大类。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成 系统软件系统软件系统软件系统软件系统软件指为管理、控制和维护计算机系统的软件，它为计算机系统软件指为管理、控制和维护计算机系统的软件，它为计算机系统软件指为管理、控制和维护计算机系统的软件，它为计算机系统软件指为管理、控制和维护计算机系统的软件，它为计算机系统与用户之间提供良好界面，并支持应用软件的开发和运行，系统系统与用户之间提供良好界面，并支持应用软件的开发和运行，系统系统与用户之间提供良好界面，并支持应用软件的开发和运行，系统系统与用户之间提供良好界面，并支持应用

218、软件的开发和运行，系统软件包括操作系统，语言处理程序和编译程序、服务程序，数据库管软件包括操作系统，语言处理程序和编译程序、服务程序，数据库管软件包括操作系统，语言处理程序和编译程序、服务程序，数据库管软件包括操作系统，语言处理程序和编译程序、服务程序，数据库管理程序以及网络通信管理程序。理程序以及网络通信管理程序。理程序以及网络通信管理程序。理程序以及网络通信管理程序。 操作系统操作系统操作系统操作系统 操作系统统管计算机的所有资源，如处理器、存储器、输入操作系统统管计算机的所有资源，如处理器、存储器、输入操作系统统管计算机的所有资源，如处理器、存储器、输入操作系统统管计算机的所有资源，如处

219、理器、存储器、输入/ / / /输出输出输出输出设备等硬件设施，以及其他系统软件和应用软件，它确保整个计算机设备等硬件设施，以及其他系统软件和应用软件，它确保整个计算机设备等硬件设施，以及其他系统软件和应用软件，它确保整个计算机设备等硬件设施，以及其他系统软件和应用软件，它确保整个计算机系统有效地运转，并为用户提供良好的使用环境。日前应用得比较广系统有效地运转，并为用户提供良好的使用环境。日前应用得比较广系统有效地运转，并为用户提供良好的使用环境。日前应用得比较广系统有效地运转，并为用户提供良好的使用环境。日前应用得比较广泛的有泛的有泛的有泛的有WindowsWindowsWindowsWin

220、dows、Windows NtWindows NtWindows NtWindows Nt、UnixUnixUnixUnix、LinuxLinuxLinuxLinux等。等。等。等。 语言处理程序语言处理程序语言处理程序语言处理程序语言处理程序用来对各种语言源程序进行翻译，生成计算机可识语言处理程序用来对各种语言源程序进行翻译，生成计算机可识语言处理程序用来对各种语言源程序进行翻译，生成计算机可识语言处理程序用来对各种语言源程序进行翻译，生成计算机可识别的二进制可执行程序，即目标程序，常见的语言处理程序有汇编程别的二进制可执行程序，即目标程序，常见的语言处理程序有汇编程别的二进制可执行程序，即

221、目标程序，常见的语言处理程序有汇编程别的二进制可执行程序，即目标程序，常见的语言处理程序有汇编程序，翻译程序和解释程序。序，翻译程序和解释程序。序，翻译程序和解释程序。序，翻译程序和解释程序。 1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成 系统软件系统软件系统软件系统软件 汇编程序汇编程序汇编程序汇编程序又称汇编系统，其功能是将用汇编语言编写的又称汇编系统，其功能是将用汇编语言编写的又称汇编系统，其功能是将用汇编语言编写的又称汇编系统，其功能是将用汇编语言编写的源程序翻译成为与之等价的机器语言程序。源程序翻译成为与之等价的机器语言程序。源程序翻译成为与之等价的机器语言程序。源程序翻译成为与

222、之等价的机器语言程序。 编译程序编译程序编译程序编译程序又称编译系统，其功能是将高级语言写的源程又称编译系统，其功能是将高级语言写的源程又称编译系统，其功能是将高级语言写的源程又称编译系统，其功能是将高级语言写的源程序翻译成目标程序。目标程序可以是机器语言程序或汇编语序翻译成目标程序。目标程序可以是机器语言程序或汇编语序翻译成目标程序。目标程序可以是机器语言程序或汇编语序翻译成目标程序。目标程序可以是机器语言程序或汇编语言程序，若为汇编语言程序，则需再经汇编程序处理。言程序，若为汇编语言程序，则需再经汇编程序处理。言程序，若为汇编语言程序，则需再经汇编程序处理。言程序，若为汇编语言程序，则需再

223、经汇编程序处理。 解释程序解释程序解释程序解释程序又称解释系统，其功能是将用高级语言编写的又称解释系统，其功能是将用高级语言编写的又称解释系统，其功能是将用高级语言编写的又称解释系统，其功能是将用高级语言编写的原程序逐句分析并立即执行取得结果。原程序逐句分析并立即执行取得结果。原程序逐句分析并立即执行取得结果。原程序逐句分析并立即执行取得结果。 解释方式和编译方式运行的不同在于：解释方式是将原解释方式和编译方式运行的不同在于：解释方式是将原解释方式和编译方式运行的不同在于：解释方式是将原解释方式和编译方式运行的不同在于：解释方式是将原程序的语句逐句执行。不产生目标程序且运行时间长。编译程序的语

224、句逐句执行。不产生目标程序且运行时间长。编译程序的语句逐句执行。不产生目标程序且运行时间长。编译程序的语句逐句执行。不产生目标程序且运行时间长。编译方式是将原程序全部翻译成目标程序后，再执行这个目标程方式是将原程序全部翻译成目标程序后，再执行这个目标程方式是将原程序全部翻译成目标程序后，再执行这个目标程方式是将原程序全部翻译成目标程序后，再执行这个目标程序。它产生目标程序，且运行时间短。序。它产生目标程序，且运行时间短。序。它产生目标程序，且运行时间短。序。它产生目标程序，且运行时间短。 1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成 系统软件系统软件系统软件系统软件服务程序服务程序服务程序

225、服务程序 服务程序的种类很多，通常包括机器的监控管理程序，调试程序，服务程序的种类很多，通常包括机器的监控管理程序，调试程序，服务程序的种类很多，通常包括机器的监控管理程序，调试程序，服务程序的种类很多，通常包括机器的监控管理程序，调试程序，故障检查和诊断程序、连接编译程序等。故障检查和诊断程序、连接编译程序等。故障检查和诊断程序、连接编译程序等。故障检查和诊断程序、连接编译程序等。数据库管理程序数据库管理程序数据库管理程序数据库管理程序 数据库管理系统用语管理数据库中数据的软件。它对数据库运行数据库管理系统用语管理数据库中数据的软件。它对数据库运行数据库管理系统用语管理数据库中数据的软件。它

226、对数据库运行数据库管理系统用语管理数据库中数据的软件。它对数据库运行描述，管理，查询，操作及原理维护等。描述，管理，查询，操作及原理维护等。描述，管理，查询，操作及原理维护等。描述，管理，查询，操作及原理维护等。网络通信管理程序网络通信管理程序网络通信管理程序网络通信管理程序 网络通信管理程序主要用于计算机网络系统中信息的传递和接受。网络通信管理程序主要用于计算机网络系统中信息的传递和接受。网络通信管理程序主要用于计算机网络系统中信息的传递和接受。网络通信管理程序主要用于计算机网络系统中信息的传递和接受。 应用软件应用软件应用软件应用软件应用软件主要用以解决一些实际问题，如为特定需要而开发的面

227、向问应用软件主要用以解决一些实际问题，如为特定需要而开发的面向问应用软件主要用以解决一些实际问题，如为特定需要而开发的面向问应用软件主要用以解决一些实际问题，如为特定需要而开发的面向问题的各种应用程序，还有一些子程序包，通用软件等。题的各种应用程序，还有一些子程序包，通用软件等。题的各种应用程序，还有一些子程序包，通用软件等。题的各种应用程序，还有一些子程序包，通用软件等。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成3 3 3 3）软件体系结构）软件体系结构）软件体系结构）软件体系结构 软件是计算机系统的大脑。在计算机发明初期，计算机系统的大软件是计算机系统的大脑。在计算机发明初期，计算机

228、系统的大软件是计算机系统的大脑。在计算机发明初期，计算机系统的大软件是计算机系统的大脑。在计算机发明初期，计算机系统的大脑非常简单，随着计算机理论的发展，以及计算机硬件的发展的强力脑非常简单，随着计算机理论的发展，以及计算机硬件的发展的强力脑非常简单，随着计算机理论的发展，以及计算机硬件的发展的强力脑非常简单，随着计算机理论的发展，以及计算机硬件的发展的强力推动，计算机软件技术有了飞速发展。推动，计算机软件技术有了飞速发展。推动，计算机软件技术有了飞速发展。推动，计算机软件技术有了飞速发展。 软件技术的发展首先体现在软件的结构上。目前软件分成系统软软件技术的发展首先体现在软件的结构上。目前软件

229、分成系统软软件技术的发展首先体现在软件的结构上。目前软件分成系统软软件技术的发展首先体现在软件的结构上。目前软件分成系统软件和应用软件，系统软件用于扩展系统本身的功能，应用软件用来解件和应用软件，系统软件用于扩展系统本身的功能，应用软件用来解件和应用软件，系统软件用于扩展系统本身的功能，应用软件用来解件和应用软件，系统软件用于扩展系统本身的功能，应用软件用来解决用户的特定问题。系统软件又分作两部分，最基础的一部分系统软决用户的特定问题。系统软件又分作两部分，最基础的一部分系统软决用户的特定问题。系统软件又分作两部分，最基础的一部分系统软决用户的特定问题。系统软件又分作两部分，最基础的一部分系统

230、软件是操作系统，另一部份是支撑软件，也称作实用软件。操作系统是件是操作系统，另一部份是支撑软件，也称作实用软件。操作系统是件是操作系统，另一部份是支撑软件，也称作实用软件。操作系统是件是操作系统，另一部份是支撑软件，也称作实用软件。操作系统是直接作用在裸机上并提供计算机资源管理等基础性服务的软件。支撑直接作用在裸机上并提供计算机资源管理等基础性服务的软件。支撑直接作用在裸机上并提供计算机资源管理等基础性服务的软件。支撑直接作用在裸机上并提供计算机资源管理等基础性服务的软件。支撑软件是直接作用在操作系统声并为应用软件提供各种必要支持的软件。软件是直接作用在操作系统声并为应用软件提供各种必要支持的

231、软件。软件是直接作用在操作系统声并为应用软件提供各种必要支持的软件。软件是直接作用在操作系统声并为应用软件提供各种必要支持的软件。对于程序设计人员来论，如果他编写的程序使用的是高级程序设计语对于程序设计人员来论，如果他编写的程序使用的是高级程序设计语对于程序设计人员来论，如果他编写的程序使用的是高级程序设计语对于程序设计人员来论，如果他编写的程序使用的是高级程序设计语言，那么，计算机要能正确的运行这样的程序，就需要支撑软件（编言，那么，计算机要能正确的运行这样的程序，就需要支撑软件（编言，那么，计算机要能正确的运行这样的程序，就需要支撑软件（编言，那么，计算机要能正确的运行这样的程序，就需要支

232、撑软件（编译程序）的支撑。译程序）的支撑。译程序）的支撑。译程序）的支撑。 操作系统，支撑软件，应用软件构成了软件积木式体系结构，和操作系统，支撑软件，应用软件构成了软件积木式体系结构，和操作系统，支撑软件，应用软件构成了软件积木式体系结构，和操作系统，支撑软件，应用软件构成了软件积木式体系结构，和积木结构不同的是，积木结构是下层大而上层小，而软件的体系结构积木结构不同的是，积木结构是下层大而上层小，而软件的体系结构积木结构不同的是，积木结构是下层大而上层小，而软件的体系结构积木结构不同的是，积木结构是下层大而上层小，而软件的体系结构是下层小、上层大，上层的软件数量远远大于下层的软件数量。是下

233、层小、上层大，上层的软件数量远远大于下层的软件数量。是下层小、上层大，上层的软件数量远远大于下层的软件数量。是下层小、上层大，上层的软件数量远远大于下层的软件数量。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成4 4 4 4）程序设计语言）程序设计语言）程序设计语言）程序设计语言我们把计算机能理解的语言称作程序设计语言。程序设计语言规我们把计算机能理解的语言称作程序设计语言。程序设计语言规我们把计算机能理解的语言称作程序设计语言。程序设计语言规我们把计算机能理解的语言称作程序设计语言。程序设计语言规定了书写程序可使用的一组记号和一组算法规则。定了书写程序可使用的一组记号和一组算法规则。定了书

234、写程序可使用的一组记号和一组算法规则。定了书写程序可使用的一组记号和一组算法规则。程序设计语言有两大类：一类称作高级程序设计语言（简称高级程序设计语言有两大类：一类称作高级程序设计语言（简称高级程序设计语言有两大类：一类称作高级程序设计语言（简称高级程序设计语言有两大类：一类称作高级程序设计语言（简称高级语言），一类称作低级程序设计语言（简称低级语言）。语言），一类称作低级程序设计语言（简称低级语言）。语言），一类称作低级程序设计语言（简称低级语言）。语言），一类称作低级程序设计语言（简称低级语言）。 （1 1 1 1）语言处理系统。）语言处理系统。）语言处理系统。）语言处理系统。 人们使用计

235、算机，要求计算机去完成某项特定的工作，就必须向人们使用计算机，要求计算机去完成某项特定的工作，就必须向人们使用计算机，要求计算机去完成某项特定的工作，就必须向人们使用计算机，要求计算机去完成某项特定的工作，就必须向计算机发出指令，而这个指令必须是计算机能够理解的信息，我们类计算机发出指令，而这个指令必须是计算机能够理解的信息，我们类计算机发出指令，而这个指令必须是计算机能够理解的信息，我们类计算机发出指令，而这个指令必须是计算机能够理解的信息，我们类比于人与人之间交流用语言来进行，人与计算机的交流也是用比于人与人之间交流用语言来进行，人与计算机的交流也是用比于人与人之间交流用语言来进行，人与计

236、算机的交流也是用比于人与人之间交流用语言来进行，人与计算机的交流也是用“语言语言语言语言”。这个。这个。这个。这个“语言语言语言语言”就是我们谈的计算机语言，用计算机语言描述所要就是我们谈的计算机语言，用计算机语言描述所要就是我们谈的计算机语言，用计算机语言描述所要就是我们谈的计算机语言，用计算机语言描述所要完成的工作，这个描述就是用计算机语言去编写一组指令序列，这个完成的工作，这个描述就是用计算机语言去编写一组指令序列，这个完成的工作，这个描述就是用计算机语言去编写一组指令序列，这个完成的工作，这个描述就是用计算机语言去编写一组指令序列，这个指令序列就称之为程序。指令序列就称之为程序。指令序

237、列就称之为程序。指令序列就称之为程序。“编写程序编写程序编写程序编写程序”和和和和“执行程序执行程序执行程序执行程序”是利用计算机是利用计算机是利用计算机是利用计算机解决问题的主要方法和手段。解决问题的主要方法和手段。解决问题的主要方法和手段。解决问题的主要方法和手段。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成4 4 4 4）程序设计语言）程序设计语言）程序设计语言）程序设计语言 机器语言（机器语言（机器语言（机器语言（Machine LanguageMachine LanguageMachine LanguageMachine Language） 机器语言是计算机诞生和发展初期使用的语

238、言，是用二进制编码机器语言是计算机诞生和发展初期使用的语言，是用二进制编码机器语言是计算机诞生和发展初期使用的语言，是用二进制编码机器语言是计算机诞生和发展初期使用的语言，是用二进制编码形式来描述的，由形式来描述的，由形式来描述的，由形式来描述的，由CPUCPUCPUCPU可以直接识别的一组由可以直接识别的一组由可以直接识别的一组由可以直接识别的一组由“0”“0”“0”“0”，“1”“1”“1”“1”组成的指令组成的指令组成的指令组成的指令码。码。码。码。 汇编语言（汇编语言（汇编语言（汇编语言（Assemble LanguageAssemble LanguageAssemble Langua

239、geAssemble Language）一条机器语言是由地址码段，操作码段所组成，汇编语言就是用一条机器语言是由地址码段，操作码段所组成，汇编语言就是用一条机器语言是由地址码段，操作码段所组成，汇编语言就是用一条机器语言是由地址码段，操作码段所组成，汇编语言就是用字母符号来取代二进制代码表示的操作码，用十进制或十六进制数取字母符号来取代二进制代码表示的操作码，用十进制或十六进制数取字母符号来取代二进制代码表示的操作码，用十进制或十六进制数取字母符号来取代二进制代码表示的操作码，用十进制或十六进制数取代二进制代码表示的操作数的地址码。代二进制代码表示的操作数的地址码。代二进制代码表示的操作数的地

240、址码。代二进制代码表示的操作数的地址码。不同的计算机或计算机系统一不同的计算机或计算机系统一不同的计算机或计算机系统一不同的计算机或计算机系统一般有不同的汇编语言。般有不同的汇编语言。般有不同的汇编语言。般有不同的汇编语言。但是，计算机硬件只能识别机器指令，执行机器指令，对于用助但是，计算机硬件只能识别机器指令，执行机器指令，对于用助但是，计算机硬件只能识别机器指令，执行机器指令，对于用助但是，计算机硬件只能识别机器指令，执行机器指令，对于用助记符表示的汇编指令是不能执行的。汇编语言编写的程序要执行的话，记符表示的汇编指令是不能执行的。汇编语言编写的程序要执行的话，记符表示的汇编指令是不能执行

241、的。汇编语言编写的程序要执行的话，记符表示的汇编指令是不能执行的。汇编语言编写的程序要执行的话，必须用一个程序将汇编语言程序翻译成机器语言程序，用于翻译的程必须用一个程序将汇编语言程序翻译成机器语言程序，用于翻译的程必须用一个程序将汇编语言程序翻译成机器语言程序，用于翻译的程必须用一个程序将汇编语言程序翻译成机器语言程序，用于翻译的程序称为汇编程序（汇编系统）。序称为汇编程序（汇编系统）。序称为汇编程序（汇编系统）。序称为汇编程序（汇编系统）。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成4 4 4 4）程序设计语言）程序设计语言）程序设计语言）程序设计语言 汇编语言（汇编语言（汇编语言（汇

242、编语言（Assemble LanguageAssemble LanguageAssemble LanguageAssemble Language）1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成 高级语言高级语言高级语言高级语言 高级语言出现在高级语言出现在高级语言出现在高级语言出现在50505050年代中期。为了从根本上摆脱语言对机器的依年代中期。为了从根本上摆脱语言对机器的依年代中期。为了从根本上摆脱语言对机器的依年代中期。为了从根本上摆脱语言对机器的依附，使之独立于机器，由面向机器变成面向过程，终于在附，使之独立于机器，由面向机器变成面向过程，终于在附，使之独立于机器，由面向机器变成面向

243、过程，终于在附，使之独立于机器，由面向机器变成面向过程，终于在1954195419541954年创造年创造年创造年创造出一种与具体机器指令系统无关，表达方式接近于人们对求解过程或出一种与具体机器指令系统无关，表达方式接近于人们对求解过程或出一种与具体机器指令系统无关，表达方式接近于人们对求解过程或出一种与具体机器指令系统无关，表达方式接近于人们对求解过程或问题的描述方式且易于掌握的语言问题的描述方式且易于掌握的语言问题的描述方式且易于掌握的语言问题的描述方式且易于掌握的语言FORTRANFORTRANFORTRANFORTRAN语言。语言。语言。语言。FORTRANFORTRANFORTRAN

244、FORTRAN语言一经问语言一经问语言一经问语言一经问世便很快流行起来，因其执行的高效率与近乎完善的输入、输出功能，世便很快流行起来，因其执行的高效率与近乎完善的输入、输出功能，世便很快流行起来，因其执行的高效率与近乎完善的输入、输出功能，世便很快流行起来，因其执行的高效率与近乎完善的输入、输出功能，至今在科学计算领域中被使用着。至今在科学计算领域中被使用着。至今在科学计算领域中被使用着。至今在科学计算领域中被使用着。 目前世界上已有几百种不同类型、功能的高级语言。但其中获得目前世界上已有几百种不同类型、功能的高级语言。但其中获得目前世界上已有几百种不同类型、功能的高级语言。但其中获得目前世界

245、上已有几百种不同类型、功能的高级语言。但其中获得广泛应用的只有十几种。如我们大家常见的用于科学计算和大型工程广泛应用的只有十几种。如我们大家常见的用于科学计算和大型工程广泛应用的只有十几种。如我们大家常见的用于科学计算和大型工程广泛应用的只有十几种。如我们大家常见的用于科学计算和大型工程计算的计算的计算的计算的FORTRANFORTRANFORTRANFORTRAN，适用于系统、数值计算、数据处理的，适用于系统、数值计算、数据处理的，适用于系统、数值计算、数据处理的，适用于系统、数值计算、数据处理的C C C C语言，现在常语言，现在常语言，现在常语言，现在常用的用的用的用的C+C+C+C+是

246、面向对像的程序设计语言，是面向对像的程序设计语言，是面向对像的程序设计语言，是面向对像的程序设计语言，BASICBASICBASICBASIC语言是初学者语言，简单语言是初学者语言，简单语言是初学者语言，简单语言是初学者语言，简单易学，人机对话功能强，至今易学，人机对话功能强，至今易学，人机对话功能强，至今易学，人机对话功能强，至今BASICBASICBASICBASIC有许多高级版本，如有许多高级版本，如有许多高级版本，如有许多高级版本，如Visual Basic Visual Basic Visual Basic Visual Basic For Windows For Windows F

247、or Windows For Windows 是面向对像的程序设计语言，给非计算机专业的广大用是面向对像的程序设计语言，给非计算机专业的广大用是面向对像的程序设计语言，给非计算机专业的广大用是面向对像的程序设计语言，给非计算机专业的广大用户在户在户在户在WindowsWindowsWindowsWindows环境下开发带来了福音。近年来，一种新型的跨平台分布环境下开发带来了福音。近年来，一种新型的跨平台分布环境下开发带来了福音。近年来，一种新型的跨平台分布环境下开发带来了福音。近年来，一种新型的跨平台分布程序设计语言程序设计语言程序设计语言程序设计语言JAVAJAVAJAVAJAVA引起了世界

248、范围的广泛关注。它简单、安全、可移引起了世界范围的广泛关注。它简单、安全、可移引起了世界范围的广泛关注。它简单、安全、可移引起了世界范围的广泛关注。它简单、安全、可移植、面向对像，并具有多线程处理和动态性等特性。植、面向对像，并具有多线程处理和动态性等特性。植、面向对像，并具有多线程处理和动态性等特性。植、面向对像，并具有多线程处理和动态性等特性。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成 非过程化语言非过程化语言非过程化语言非过程化语言这种语言不必关心问题的解法和处理过程的描述，只要说明要完这种语言不必关心问题的解法和处理过程的描述，只要说明要完这种语言不必关心问题的解法和处理过程的描

249、述，只要说明要完这种语言不必关心问题的解法和处理过程的描述，只要说明要完成的加工和条件。指明输入数据以及输出形式，就能够得到所要的结成的加工和条件。指明输入数据以及输出形式，就能够得到所要的结成的加工和条件。指明输入数据以及输出形式，就能够得到所要的结成的加工和条件。指明输入数据以及输出形式，就能够得到所要的结果，而其它的工作由系统来完成，如用于关系数据库中查询的标准结果，而其它的工作由系统来完成，如用于关系数据库中查询的标准结果，而其它的工作由系统来完成，如用于关系数据库中查询的标准结果，而其它的工作由系统来完成，如用于关系数据库中查询的标准结构化查询语言构化查询语言构化查询语言构化查询语言

250、SQLSQLSQLSQL就属于这种非过程化语言，用户可直接按一定的规则就属于这种非过程化语言，用户可直接按一定的规则就属于这种非过程化语言，用户可直接按一定的规则就属于这种非过程化语言，用户可直接按一定的规则写出查询的条件和要求，写出查询的条件和要求，写出查询的条件和要求，写出查询的条件和要求，SQLSQLSQLSQL就会自动形成具体的查找过程并一步一步就会自动形成具体的查找过程并一步一步就会自动形成具体的查找过程并一步一步就会自动形成具体的查找过程并一步一步地去执行查找，获得查询的结果，这对用户来说是十分方便的。地去执行查找，获得查询的结果，这对用户来说是十分方便的。地去执行查找，获得查询的

251、结果，这对用户来说是十分方便的。地去执行查找，获得查询的结果，这对用户来说是十分方便的。 20 20 20 20世纪世纪世纪世纪80 80 80 80 年代出现的面向对像的程序设计语言就是一类非过程语言，年代出现的面向对像的程序设计语言就是一类非过程语言，年代出现的面向对像的程序设计语言就是一类非过程语言，年代出现的面向对像的程序设计语言就是一类非过程语言，如如如如Visual BasicVisual BasicVisual BasicVisual Basic，Visual C+Visual C+Visual C+Visual C+等。计算机程序语言发展的总趋势是越等。计算机程序语言发展的总趋

252、势是越等。计算机程序语言发展的总趋势是越等。计算机程序语言发展的总趋势是越来越向人所用的自然语言靠拢。特别是近些年来，随着图形用户界面来越向人所用的自然语言靠拢。特别是近些年来，随着图形用户界面来越向人所用的自然语言靠拢。特别是近些年来，随着图形用户界面来越向人所用的自然语言靠拢。特别是近些年来，随着图形用户界面（GUIGUIGUIGUI）的普及，面向对像的程序设计方法以及可视化软件开发工具的）的普及，面向对像的程序设计方法以及可视化软件开发工具的）的普及，面向对像的程序设计方法以及可视化软件开发工具的）的普及，面向对像的程序设计方法以及可视化软件开发工具的兴起，软件开发者的编程工作量大为降低

253、，软件开发的效率以及软件兴起，软件开发者的编程工作量大为降低，软件开发的效率以及软件兴起，软件开发者的编程工作量大为降低，软件开发的效率以及软件兴起，软件开发者的编程工作量大为降低，软件开发的效率以及软件质量都大为提高。质量都大为提高。质量都大为提高。质量都大为提高。但是，我们也要清醒地认识到，各种软件开发工具以及软件开发但是，我们也要清醒地认识到，各种软件开发工具以及软件开发但是，我们也要清醒地认识到，各种软件开发工具以及软件开发但是，我们也要清醒地认识到，各种软件开发工具以及软件开发技术都是建立在高级程序语言的基础上的，所有的自动化编程技术都技术都是建立在高级程序语言的基础上的，所有的自动

254、化编程技术都技术都是建立在高级程序语言的基础上的，所有的自动化编程技术都技术都是建立在高级程序语言的基础上的，所有的自动化编程技术都不可能完全取消编程。不可能完全取消编程。不可能完全取消编程。不可能完全取消编程。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成（2 2 2 2）数据库系统与数据仓库）数据库系统与数据仓库）数据库系统与数据仓库）数据库系统与数据仓库在在在在20202020世纪世纪世纪世纪60606060年代后期数据库系统诞生，这是目前计算机科学中发年代后期数据库系统诞生，这是目前计算机科学中发年代后期数据库系统诞生，这是目前计算机科学中发年代后期数据库系统诞生，这是目前计算机科学

255、中发展最快的领域之一。主要是面向解决数据处理的非数值计算问题。目展最快的领域之一。主要是面向解决数据处理的非数值计算问题。目展最快的领域之一。主要是面向解决数据处理的非数值计算问题。目展最快的领域之一。主要是面向解决数据处理的非数值计算问题。目前主要用于档案管理、财务管理、图书资料管理以及仓库管理等的数前主要用于档案管理、财务管理、图书资料管理以及仓库管理等的数前主要用于档案管理、财务管理、图书资料管理以及仓库管理等的数前主要用于档案管理、财务管理、图书资料管理以及仓库管理等的数据处理，这类数据的特点是数据量比较大，数据处理主要内容为数据据处理，这类数据的特点是数据量比较大，数据处理主要内容为

256、数据据处理，这类数据的特点是数据量比较大，数据处理主要内容为数据据处理，这类数据的特点是数据量比较大，数据处理主要内容为数据的存储、查询、修改、排序、分类等。数据库技术就是针对这类的数的存储、查询、修改、排序、分类等。数据库技术就是针对这类的数的存储、查询、修改、排序、分类等。数据库技术就是针对这类的数的存储、查询、修改、排序、分类等。数据库技术就是针对这类的数据处理而产生发展起来的。据处理而产生发展起来的。据处理而产生发展起来的。据处理而产生发展起来的。 数据库系统是一个复杂的系统，通常所说的数据库系统并不单指数据库系统是一个复杂的系统，通常所说的数据库系统并不单指数据库系统是一个复杂的系统

257、，通常所说的数据库系统并不单指数据库系统是一个复杂的系统，通常所说的数据库系统并不单指数据库和数据库管理系统本身，而是将它们与计算机系统作为一个总数据库和数据库管理系统本身，而是将它们与计算机系统作为一个总数据库和数据库管理系统本身，而是将它们与计算机系统作为一个总数据库和数据库管理系统本身，而是将它们与计算机系统作为一个总体，数据库系统通常由计算机（硬件，操作系统），数据库管理系统，体，数据库系统通常由计算机（硬件，操作系统），数据库管理系统，体，数据库系统通常由计算机（硬件，操作系统），数据库管理系统，体，数据库系统通常由计算机（硬件，操作系统），数据库管理系统，数据库及各类相关人员所组成

258、。数据库及各类相关人员所组成。数据库及各类相关人员所组成。数据库及各类相关人员所组成。数据库是按一定的方式组织起来的数据的集合，具有冗余度小，数据库是按一定的方式组织起来的数据的集合，具有冗余度小，数据库是按一定的方式组织起来的数据的集合，具有冗余度小，数据库是按一定的方式组织起来的数据的集合，具有冗余度小，可共享等特点。可共享等特点。可共享等特点。可共享等特点。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成（2 2 2 2）数据库系统与数据仓库）数据库系统与数据仓库）数据库系统与数据仓库）数据库系统与数据仓库数据库管理系统的作用是管理数据库，一般具有建立数据库，编数据库管理系统的作用是管理

259、数据库，一般具有建立数据库，编数据库管理系统的作用是管理数据库，一般具有建立数据库，编数据库管理系统的作用是管理数据库，一般具有建立数据库，编辑、修改、增、删数据库内容等。及时对库中数据的维护功能、友好辑、修改、增、删数据库内容等。及时对库中数据的维护功能、友好辑、修改、增、删数据库内容等。及时对库中数据的维护功能、友好辑、修改、增、删数据库内容等。及时对库中数据的维护功能、友好的交互式输入输出能力、使用方便、高效的数据库编程语言的交互式输入输出能力、使用方便、高效的数据库编程语言的交互式输入输出能力、使用方便、高效的数据库编程语言的交互式输入输出能力、使用方便、高效的数据库编程语言; ; ;

260、 ;允许多用允许多用允许多用允许多用户同时访问数据库，提高数据的独立性、完整性、安全性等。户同时访问数据库，提高数据的独立性、完整性、安全性等。户同时访问数据库，提高数据的独立性、完整性、安全性等。户同时访问数据库，提高数据的独立性、完整性、安全性等。 数据仓库是近年来迅速发展起来的一种存储技术，是目前计算机数据仓库是近年来迅速发展起来的一种存储技术，是目前计算机数据仓库是近年来迅速发展起来的一种存储技术，是目前计算机数据仓库是近年来迅速发展起来的一种存储技术，是目前计算机领域的一个热门话题，也是今后数据库市场的一个主要增长点，什么领域的一个热门话题，也是今后数据库市场的一个主要增长点，什么领

261、域的一个热门话题，也是今后数据库市场的一个主要增长点，什么领域的一个热门话题，也是今后数据库市场的一个主要增长点，什么是数据仓库眼下还没有一个统一的定义，但比较一致的观点是：数据是数据仓库眼下还没有一个统一的定义，但比较一致的观点是：数据是数据仓库眼下还没有一个统一的定义，但比较一致的观点是：数据是数据仓库眼下还没有一个统一的定义，但比较一致的观点是：数据仓库绝不是数据的简单堆积，仓库绝不是数据的简单堆积，仓库绝不是数据的简单堆积，仓库绝不是数据的简单堆积，数据库数据库数据库数据库是面向主题的、集成化的、稳定是面向主题的、集成化的、稳定是面向主题的、集成化的、稳定是面向主题的、集成化的、稳定的

262、、随时间变化的数据集合，用以支持决策管理的一个过程，的、随时间变化的数据集合，用以支持决策管理的一个过程，的、随时间变化的数据集合，用以支持决策管理的一个过程，的、随时间变化的数据集合，用以支持决策管理的一个过程，数据仓数据仓数据仓数据仓库库库库的主要服务对像是企业或机构中的高层领导或决策人士，是向他们的主要服务对像是企业或机构中的高层领导或决策人士，是向他们的主要服务对像是企业或机构中的高层领导或决策人士，是向他们的主要服务对像是企业或机构中的高层领导或决策人士，是向他们提供分析型战略数据的一种数据存储与管理方式。显然，数据的基础提供分析型战略数据的一种数据存储与管理方式。显然，数据的基础提

263、供分析型战略数据的一种数据存储与管理方式。显然，数据的基础提供分析型战略数据的一种数据存储与管理方式。显然，数据的基础仍然是数据库，但又不同于数据库，它存储大量的、决策分析所必需仍然是数据库，但又不同于数据库，它存储大量的、决策分析所必需仍然是数据库，但又不同于数据库，它存储大量的、决策分析所必需仍然是数据库，但又不同于数据库，它存储大量的、决策分析所必需的、历史的、分散的、详细的操作数据，经过处理能将这种数据转换的、历史的、分散的、详细的操作数据，经过处理能将这种数据转换的、历史的、分散的、详细的操作数据，经过处理能将这种数据转换的、历史的、分散的、详细的操作数据，经过处理能将这种数据转换成

264、集中统一，随时可用的信息。成集中统一，随时可用的信息。成集中统一，随时可用的信息。成集中统一，随时可用的信息。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成（3 3）应用软件）应用软件应用软件是指计算机用户自己开发或外购的满应用软件是指计算机用户自己开发或外购的满足用户各种需要的应用软件，例如足用户各种需要的应用软件，例如: :科学计算、工程科学计算、工程设计、数据处理、事务管理、过程控制，如大家熟设计、数据处理、事务管理、过程控制，如大家熟知的文字处理软件知的文字处理软件WPSWPS，WORDWORD、电子表格、电子表格EXCELEXCEL、计、计算机辅助设计软件算机辅助设计软件CADCA

265、D、统计软件、统计软件SPSSSPSS等。等。1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成1.3.3 1.3.3 计算机系统的层次结构计算机系统的层次结构计算机系统的层次结构计算机系统的层次结构 计算机系统有硬件系统和软件系统所组成。计算机系统有硬件系统和软件系统所组成。计算机系统有硬件系统和软件系统所组成。计算机系统有硬件系统和软件系统所组成。1.1 1.1 计算机的概述计算机的概述1.2 1.2 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成 第第1章计算机系统基础章计算机系统基础1.4

266、1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4.11.4.1主机板主机板主机板主机板1 1）主板）主板）主板）主板主板是计算机工作的平台。主板是微机系统中最大的一主板是计算机工作的平台。主板是微机系统中最大的一主板是计算机工作的平台。主板是微机系统中最大的一主板是计算机工作的平台。主板是微机系统中最大的一块电路板。主机部分的大多数部件在物理上主要安装在机箱块电路板。主机部分的大多数部件在物理上主要安装在机箱块电路板。主机部分的大多数部件在物理上主要安装在机箱块电路板。主机部分的大多数部件在物理上主要安装在机箱内的主板上，外部设备通过输入内的主板上，外部设备通过输入内的主板上，外部设备通

267、过输入内的主板上，外部设备通过输入/ / / /输出接口及系统总线与主输出接口及系统总线与主输出接口及系统总线与主输出接口及系统总线与主板相连。板相连。板相连。板相连。主板上的部件主要包括主板上的部件主要包括主板上的部件主要包括主板上的部件主要包括CPUCPUCPUCPU、控制芯片组、控制芯片组、控制芯片组、控制芯片组、CacheCacheCacheCache、内存、内存、内存、内存储器插槽、储器插槽、储器插槽、储器插槽、I/OI/OI/OI/O接口、总线扩展槽、键盘接口、总线扩展槽、键盘接口、总线扩展槽、键盘接口、总线扩展槽、键盘/ / / /鼠标接口、软盘接鼠标接口、软盘接鼠标接口、软盘接

268、鼠标接口、软盘接口、口、口、口、IDEIDEIDEIDE（ATAATAATAATA）接口（用于连接硬盘和光驱）、可充电电池）接口（用于连接硬盘和光驱）、可充电电池）接口（用于连接硬盘和光驱）、可充电电池）接口（用于连接硬盘和光驱）、可充电电池以及各种开关和跳线等。一体化主板，还集成了显示卡、声以及各种开关和跳线等。一体化主板，还集成了显示卡、声以及各种开关和跳线等。一体化主板，还集成了显示卡、声以及各种开关和跳线等。一体化主板，还集成了显示卡、声效卡、网络卡等部件。效卡、网络卡等部件。效卡、网络卡等部件。效卡、网络卡等部件。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4 1.4

269、 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4.2CPU1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4.21.4.2CPUCPUCPUCPU是个人计算机的核心部件，一般由高速的电子线路组成，是个人计算机的核心部件，一般由高速的电子线路组成，是个人计算机的核心部件，一般由高速的电子线路组成，是个人计算机的核心部件，一般由高速的电子线路组成，目前的目前的目前的目前的CPUCPU都是集成在一块半导体芯片上，也称为微处

270、理器。微都是集成在一块半导体芯片上，也称为微处理器。微都是集成在一块半导体芯片上，也称为微处理器。微都是集成在一块半导体芯片上，也称为微处理器。微处理器的发明源于处理器的发明源于处理器的发明源于处理器的发明源于19711971年美国年美国年美国年美国IntelIntel公司的公司的公司的公司的40044004芯片，这是世界上芯片，这是世界上芯片，这是世界上芯片，这是世界上第一款微处理器芯片，它的时钟速度（称为主频）仅有第一款微处理器芯片，它的时钟速度（称为主频）仅有第一款微处理器芯片，它的时钟速度（称为主频）仅有第一款微处理器芯片，它的时钟速度（称为主频）仅有108KHz108KHz，总线宽度

271、总线宽度总线宽度总线宽度4 4位，集成了位，集成了位，集成了位，集成了23002300个晶体管，然而经过个晶体管，然而经过个晶体管，然而经过个晶体管，然而经过3030年的发展年的发展年的发展年的发展CPUCPU的主频已达的主频已达的主频已达的主频已达4G4G总线宽度达总线宽度达总线宽度达总线宽度达6464位集成了上亿只晶体管。位集成了上亿只晶体管。位集成了上亿只晶体管。位集成了上亿只晶体管。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4.31.4.3存储器存储器存储器

272、存储器在冯在冯在冯在冯 诺依曼的诺依曼的诺依曼的诺依曼的“ “存储程序控制存储程序控制存储程序控制存储程序控制” ”原理中，存储器是一个十分重要的原理中，存储器是一个十分重要的原理中，存储器是一个十分重要的原理中，存储器是一个十分重要的部件，随着生产技术不断进步，生产部件，随着生产技术不断进步，生产部件，随着生产技术不断进步，生产部件，随着生产技术不断进步，生产规模不断提高，存储器价格也就不断规模不断提高，存储器价格也就不断规模不断提高，存储器价格也就不断规模不断提高，存储器价格也就不断下降，现代个人计算机都采用了多种下降，现代个人计算机都采用了多种下降，现代个人计算机都采用了多种下降，现代个

273、人计算机都采用了多种类型的存储器，建立起合理的存储体类型的存储器，建立起合理的存储体类型的存储器，建立起合理的存储体类型的存储器，建立起合理的存储体系。整个存储系统包括高速缓冲存储系。整个存储系统包括高速缓冲存储系。整个存储系统包括高速缓冲存储系。整个存储系统包括高速缓冲存储器（器（器（器（CacheCache）、主存储器（）、主存储器（）、主存储器（）、主存储器（Main Main MemoryMemory）、辅助存储器（）、辅助存储器（）、辅助存储器（）、辅助存储器（Auxiliary Auxiliary StorageStorage）、海量存储器（）、海量存储器（）、海量存储器（）、海量

274、存储器（Mass Mass StorageStorage），这里主要介绍主存储器），这里主要介绍主存储器），这里主要介绍主存储器），这里主要介绍主存储器与辅助存储器：在微型计算机中主要与辅助存储器：在微型计算机中主要与辅助存储器：在微型计算机中主要与辅助存储器：在微型计算机中主要使用的是主存储器与辅助存储器。使用的是主存储器与辅助存储器。使用的是主存储器与辅助存储器。使用的是主存储器与辅助存储器。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4.31.4.3 存储器存储器存储器存储器通常所说的通常所说的通常所说的通常所说的“ “内存内存内存内存” ”就是指就是指就是指就是指RAM

275、RAM。个人计算机的内存从个人计算机的内存从个人计算机的内存从个人计算机的内存从FPM RAMFPM RAM（快速分页模式（快速分页模式（快速分页模式（快速分页模式RAMRAM，Fast Page Fast Page Mode RAMMode RAM）到）到）到）到EDO RAMEDO RAM（扩充数据输出（扩充数据输出（扩充数据输出（扩充数据输出RAMRAM，Extended Extended Data Out RAMData Out RAM），现在已由），现在已由），现在已由），现在已由EDO RAMEDO RAM 过渡到过渡到过渡到过渡到SDRAMSDRAM（Synchronous RA

276、MSynchronous RAM，同步，同步，同步，同步 RAM RAM），目前普遍使用），目前普遍使用），目前普遍使用），目前普遍使用DDRDDR SDRAM SDRAM（双数据率，（双数据率，（双数据率，（双数据率，Dual Date Rate SDRAMDual Date Rate SDRAM），这主要），这主要），这主要），这主要是由于是由于是由于是由于CPUCPU频率的快速增长，新一代内存的推出恰恰是因为原内频率的快速增长，新一代内存的推出恰恰是因为原内频率的快速增长，新一代内存的推出恰恰是因为原内频率的快速增长，新一代内存的推出恰恰是因为原内存带宽无法满足这种增长。存带宽无法满足这

277、种增长。存带宽无法满足这种增长。存带宽无法满足这种增长。RAM RAMRAM RAM一般分为两大类型：一般分为两大类型：一般分为两大类型：一般分为两大类型：SRAMSRAM( (静态随机存储器静态随机存储器静态随机存储器静态随机存储器) )和和和和DRAMDRAM( (动态随机存储器动态随机存储器动态随机存储器动态随机存储器) )。SRAMSRAM的读取速度相当快，由于它的读取速度相当快，由于它的读取速度相当快，由于它的读取速度相当快，由于它的造价高昴，主要用作计算机中的高速缓存存储器的造价高昴，主要用作计算机中的高速缓存存储器的造价高昴，主要用作计算机中的高速缓存存储器的造价高昴，主要用作计

278、算机中的高速缓存存储器(Cache)(Cache)。DRAMDRAM虽然读取速度较慢，但它的造价低廉，集成度高，宜于作虽然读取速度较慢，但它的造价低廉，集成度高，宜于作虽然读取速度较慢，但它的造价低廉，集成度高，宜于作虽然读取速度较慢，但它的造价低廉，集成度高，宜于作为系统所需的大容量为系统所需的大容量为系统所需的大容量为系统所需的大容量“ “主存主存主存主存” ”，目前计算机中内存条主要是，目前计算机中内存条主要是，目前计算机中内存条主要是，目前计算机中内存条主要是DRAMDRAM。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4.31.4.3 存储器存储器存储器存储器SDRA

279、M(Synchronous DRAM SDRAM(Synchronous DRAM 同步动态随机存储器同步动态随机存储器同步动态随机存储器同步动态随机存储器) )将将将将CPUCPU与与与与RAMRAM通过一个相同的时钟锁在一起，使通过一个相同的时钟锁在一起，使通过一个相同的时钟锁在一起，使通过一个相同的时钟锁在一起，使RAMRAM和和和和CPUCPU能够共享一个时钟周期，以相同的速度同步工作，能够共享一个时钟周期，以相同的速度同步工作，能够共享一个时钟周期，以相同的速度同步工作，能够共享一个时钟周期，以相同的速度同步工作，与与与与EDOEDO内存相比速度能提高内存相比速度能提高内存相比速度能

280、提高内存相比速度能提高50%50%。SDRAMSDRAM采用的是新采用的是新采用的是新采用的是新型的型的型的型的6464位数据读写形式，内存条的引脚为位数据读写形式，内存条的引脚为位数据读写形式，内存条的引脚为位数据读写形式，内存条的引脚为168168针，采用针，采用针，采用针，采用双列直插式的双列直插式的双列直插式的双列直插式的DIMMDIMM内存条，读写速度最高达到了内存条，读写速度最高达到了内存条，读写速度最高达到了内存条，读写速度最高达到了5ns5ns。SDRAMSDRAM不仅可用作主存，在显示卡上的内存方面不仅可用作主存，在显示卡上的内存方面不仅可用作主存，在显示卡上的内存方面不仅可

281、用作主存，在显示卡上的内存方面也有广泛应用。也有广泛应用。也有广泛应用。也有广泛应用。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4.31.4.3 存储器存储器存储器存储器DDR(Double Data RageDDR(Double Data Rage双数据率双数据率双数据率双数据率) )也就是也就是也就是也就是SDRAM IISDRAM II，是，是，是，是SDRAMSDRAM的更新换代产品，它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿的更新换代产品，它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿的更新换代产品，它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿的更新换代产品，它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据，

282、这样不需要提高时钟的频率就能加倍提高传输数据，这样不需要提高时钟的频率就能加倍提高传输数据，这样不需要提高时钟的频率就能加倍提高传输数据，这样不需要提高时钟的频率就能加倍提高SDRAMSDRAM的的的的速度，并具有比速度，并具有比速度，并具有比速度，并具有比SDRAMSDRAM多一倍的传输速率和内存带宽，如多一倍的传输速率和内存带宽，如多一倍的传输速率和内存带宽，如多一倍的传输速率和内存带宽，如64bit64bit内存接口内存接口内存接口内存接口200MHz DDR SDRAM200MHz DDR SDRAM比比比比PC100 SDRAMPC100 SDRAM的内存带宽高的内存带宽高的内存带宽

283、高的内存带宽高一倍，一倍，一倍，一倍，266 MHz DDR SDRAM266 MHz DDR SDRAM的内存带宽更是达到了的内存带宽更是达到了的内存带宽更是达到了的内存带宽更是达到了2.12 GB/s2.12 GB/s。DDR SDRAMDDR SDRAM比比比比800MHz RDRAM800MHz RDRAM的内存带宽还要高。的内存带宽还要高。的内存带宽还要高。的内存带宽还要高。DDRDDR使用使用使用使用184184针，而针，而针，而针，而SDRAMSDRAM则使用则使用则使用则使用168168针。工业标准的内存通常针。工业标准的内存通常针。工业标准的内存通常针。工业标准的内存通常指的

284、是符合指的是符合指的是符合指的是符合JEDECJEDEC标准标准标准标准(Joint Electron Device Engineering (Joint Electron Device Engineering CouncilCouncil，电子元件工业联合会，电子元件工业联合会，电子元件工业联合会，电子元件工业联合会) )的一组内存，定义的全新的下一的一组内存，定义的全新的下一的一组内存，定义的全新的下一的一组内存，定义的全新的下一代代代代DDRDDR内存技术标准，将在内存技术标准，将在内存技术标准，将在内存技术标准，将在intelintel下一代下一代下一代下一代BTXBTX规范中的代号为

285、规范中的代号为规范中的代号为规范中的代号为AlderwoodAlderwood的的的的i915Pi915P芯片组和代号芯片组和代号芯片组和代号芯片组和代号GrantsdaleGrantsdale的的的的i925Xi925X芯片组中被完芯片组中被完芯片组中被完芯片组中被完整支持。整支持。整支持。整支持。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4.3 存储器存储器DDR2DDR2内存技术相对于上一代标准内存技术相对于上一代标准内存技术相对于上一代标准内存技术相对于上一代标准DDRDDR技术，用简技术，用简技术，用简技术，用简单明了的方式来说，虽然单明了的方式来说，虽然单明了的方

286、式来说，虽然单明了的方式来说，虽然DDR2DDR2和和和和DDRDDR一样，采用了在一样，采用了在一样，采用了在一样，采用了在时钟的上升延和下降延同时进行数据传输的基本方式，时钟的上升延和下降延同时进行数据传输的基本方式，时钟的上升延和下降延同时进行数据传输的基本方式，时钟的上升延和下降延同时进行数据传输的基本方式，但是最大的区别在于，但是最大的区别在于，但是最大的区别在于，但是最大的区别在于，DDR2DDR2内存可进行内存可进行内存可进行内存可进行4bit4bit预读取预读取预读取预读取. .两两两两倍于标准倍于标准倍于标准倍于标准DDRDDR内存的内存的内存的内存的2bit2bit预读取，

287、这就意味着，预读取，这就意味着，预读取，这就意味着，预读取，这就意味着，DDR2DDR2拥有两倍于拥有两倍于拥有两倍于拥有两倍于DDRDDR的预读系统命令数据的能力。的预读系统命令数据的能力。的预读系统命令数据的能力。的预读系统命令数据的能力。在采用更低发热量，更低功耗的情况下，反而获得在采用更低发热量，更低功耗的情况下，反而获得在采用更低发热量，更低功耗的情况下，反而获得在采用更低发热量，更低功耗的情况下，反而获得更快的频率提升，突破标准更快的频率提升，突破标准更快的频率提升，突破标准更快的频率提升，突破标准DDRDDR的的的的400MHZ400MHZ限制。在双限制。在双限制。在双限制。在双

288、通道内存技术的辅助下，通道内存技术的辅助下，通道内存技术的辅助下，通道内存技术的辅助下，667MHZ667MHZ的的的的DDR2DDR2将最高提供将最高提供将最高提供将最高提供10.6GB/S10.6GB/S的惊人带宽！的惊人带宽！的惊人带宽！的惊人带宽！DDR2DDR2采用采用采用采用240Pin DIMM240Pin DIMM接口标接口标接口标接口标准，目前准，目前准，目前准，目前P4P4计算机都采用计算机都采用计算机都采用计算机都采用DDR2DDR2内存。内存。内存。内存。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成SDRAMSDRAM内存条内存条内存条内存条DDRDDR内内

289、内内存条存条存条存条1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4.31.4.3存储器存储器存储器存储器 ROM ROM（只读存储器）：（只读存储器）：（只读存储器）：（只读存储器）：只读存储器在正常使用中，只能只读存储器在正常使用中，只能只读存储器在正常使用中，只能只读存储器在正常使用中，只能从从从从ROMROM中读出数据，而不能写入，它与微处理器的接口也很简单，中读出数据，而不能写入，它与微处理器的接口也很简单，中读出数据，而不能写入，它与微处理器的接口也很简单，中读出数据，而不能写入，它与微处理器的接口也很简单，总是处于读的状态。存放在总是处于读的状态。存放在总是处于读的

290、状态。存放在总是处于读的状态。存放在ROMROM中的信息，没有电源的情况也能中的信息，没有电源的情况也能中的信息，没有电源的情况也能中的信息，没有电源的情况也能保持。目前常用的只读存储器除了保持。目前常用的只读存储器除了保持。目前常用的只读存储器除了保持。目前常用的只读存储器除了ROMROM外外外外, ,还有可擦除、可编程还有可擦除、可编程还有可擦除、可编程还有可擦除、可编程的只读存储器的只读存储器的只读存储器的只读存储器EPROMEPROM（Erasable Programmable ROMErasable Programmable ROM）。用户）。用户）。用户）。用户可通过编程器将数据或

291、程序写入可通过编程器将数据或程序写入可通过编程器将数据或程序写入可通过编程器将数据或程序写入EPROMEPROM。如要重新写入可通过。如要重新写入可通过。如要重新写入可通过。如要重新写入可通过紫外线照射紫外线照射紫外线照射紫外线照射EPROMEPROM，将原来的信息擦除，然后写入。还有电可，将原来的信息擦除，然后写入。还有电可，将原来的信息擦除，然后写入。还有电可，将原来的信息擦除，然后写入。还有电可擦除的擦除的擦除的擦除的ROMROM，称为，称为，称为，称为EEPROMEEPROM。一般在主板上都装有只读存储器一般在主板上都装有只读存储器一般在主板上都装有只读存储器一般在主板上都装有只读存储

292、器ROMROM，它里面固化了一个输，它里面固化了一个输，它里面固化了一个输，它里面固化了一个输入入入入/ /输出系统，称为输出系统，称为输出系统，称为输出系统，称为BIOS(Basic InputOutput System)BIOS(Basic InputOutput System)。CMOSCMOS是一种存储是一种存储是一种存储是一种存储BIOSBIOS所使用的系统存储器，是微机主板上的一块可读所使用的系统存储器，是微机主板上的一块可读所使用的系统存储器，是微机主板上的一块可读所使用的系统存储器，是微机主板上的一块可读写芯片写芯片写芯片写芯片, ,用来保存当前系统的配置和用户对某些参数的设定

293、。当计用来保存当前系统的配置和用户对某些参数的设定。当计用来保存当前系统的配置和用户对某些参数的设定。当计用来保存当前系统的配置和用户对某些参数的设定。当计算机断电时算机断电时算机断电时算机断电时, ,由一块电池供电由一块电池供电由一块电池供电由一块电池供电, ,使存储器中的信息不会丢失。用户使存储器中的信息不会丢失。用户使存储器中的信息不会丢失。用户使存储器中的信息不会丢失。用户可以利用可以利用可以利用可以利用CMOSCMOS对微机的系统参数进行设置。对微机的系统参数进行设置。对微机的系统参数进行设置。对微机的系统参数进行设置。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4.

294、31.4.3存储器存储器存储器存储器 高速缓冲存储高速缓冲存储高速缓冲存储高速缓冲存储CacheCache：采用缓冲的方式解决不同设备间的速度差异，这样的设计早采用缓冲的方式解决不同设备间的速度差异，这样的设计早采用缓冲的方式解决不同设备间的速度差异，这样的设计早采用缓冲的方式解决不同设备间的速度差异，这样的设计早被广泛的应用在计算机各个设备中，它是计算机高速设备和低速被广泛的应用在计算机各个设备中，它是计算机高速设备和低速被广泛的应用在计算机各个设备中，它是计算机高速设备和低速被广泛的应用在计算机各个设备中，它是计算机高速设备和低速设备之间的桥梁。因为在电脑内部的部件是以不同速度工作的，设备

295、之间的桥梁。因为在电脑内部的部件是以不同速度工作的，设备之间的桥梁。因为在电脑内部的部件是以不同速度工作的，设备之间的桥梁。因为在电脑内部的部件是以不同速度工作的，以以以以100 MHz100 MHz外频总线的电脑为例，外频总线的电脑为例，外频总线的电脑为例，外频总线的电脑为例，CPUCPU可以采用可以采用可以采用可以采用166 MHz166 MHz到到到到500MHz500MHz等多种速率；而显卡、声卡、等多种速率；而显卡、声卡、等多种速率；而显卡、声卡、等多种速率；而显卡、声卡、ModemModem卡等一般工作在卡等一般工作在卡等一般工作在卡等一般工作在33 33 MHzMHz（AGPAG

296、P除外）。为了让它们以最高的效率配合工作，最有效除外）。为了让它们以最高的效率配合工作，最有效除外）。为了让它们以最高的效率配合工作，最有效除外）。为了让它们以最高的效率配合工作，最有效的招数就是采用高速缓冲存储器的招数就是采用高速缓冲存储器的招数就是采用高速缓冲存储器的招数就是采用高速缓冲存储器CacheCache，简称高速缓存。，简称高速缓存。，简称高速缓存。，简称高速缓存。CacheCache分为两种，分为两种，分为两种，分为两种，CPUCPU内部内部内部内部CacheCache（L1 CacheL1 Cache）和）和）和）和CPUCPU外部外部外部外部CacheCache（L2 Ca

297、cheL2 Cache），前者），前者），前者），前者L1L1集成在集成在集成在集成在CPUCPU内，内，内，内，L2 CacheL2 Cache是做在主是做在主是做在主是做在主板上面。而目前的板上面。而目前的板上面。而目前的板上面。而目前的PIIPII、PIIIPIII、P4P4的的的的L2 CacheL2 Cache都与都与都与都与CPUCPU封装在一起。封装在一起。封装在一起。封装在一起。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成（2 2）辅存储器）辅存储器）辅存储器）辅存储器辅存储器主要有软磁盘，硬磁盘，磁带，光盘。辅存储器主要有软磁盘，硬磁盘，磁带，光盘。辅存储器主要有

298、软磁盘，硬磁盘，磁带，光盘。辅存储器主要有软磁盘，硬磁盘，磁带，光盘。 软磁盘存储器：软磁盘存储器：软磁盘存储器：软磁盘存储器：软磁盘存储器由磁盘驱动器与磁盘所组成，磁盘驱动软磁盘存储器由磁盘驱动器与磁盘所组成，磁盘驱动软磁盘存储器由磁盘驱动器与磁盘所组成，磁盘驱动软磁盘存储器由磁盘驱动器与磁盘所组成，磁盘驱动器是用于读写磁盘数据的装置，是一个电子机械设备。主要包括：一个安装磁器是用于读写磁盘数据的装置，是一个电子机械设备。主要包括：一个安装磁器是用于读写磁盘数据的装置，是一个电子机械设备。主要包括：一个安装磁器是用于读写磁盘数据的装置，是一个电子机械设备。主要包括：一个安装磁盘片的转轴、一个

299、驱动磁盘高速旋转的电机、一个或多个读写头以及控制读写盘片的转轴、一个驱动磁盘高速旋转的电机、一个或多个读写头以及控制读写盘片的转轴、一个驱动磁盘高速旋转的电机、一个或多个读写头以及控制读写盘片的转轴、一个驱动磁盘高速旋转的电机、一个或多个读写头以及控制读写操作并与主机进行数据交换的控制电路。操作并与主机进行数据交换的控制电路。操作并与主机进行数据交换的控制电路。操作并与主机进行数据交换的控制电路。软盘（软盘（软盘（软盘（Floppy DisksFloppy Disks）是用柔软的聚脂材料制成的圆形底片，在这盘片的）是用柔软的聚脂材料制成的圆形底片，在这盘片的）是用柔软的聚脂材料制成的圆形底片，

300、在这盘片的）是用柔软的聚脂材料制成的圆形底片，在这盘片的两面（以前有单片）塗有磁性材料。常用的软磁盘片直径为两面（以前有单片）塗有磁性材料。常用的软磁盘片直径为两面（以前有单片）塗有磁性材料。常用的软磁盘片直径为两面（以前有单片）塗有磁性材料。常用的软磁盘片直径为3.53.5英寸（俗称英寸（俗称英寸（俗称英寸（俗称寸盘，以前有英寸，已不常用）。信息在磁盘上是按磁道和扇区来存放的，寸盘，以前有英寸，已不常用）。信息在磁盘上是按磁道和扇区来存放的，寸盘，以前有英寸，已不常用）。信息在磁盘上是按磁道和扇区来存放的，寸盘，以前有英寸，已不常用）。信息在磁盘上是按磁道和扇区来存放的，在每一张盘片的每一面

301、划分若干形如同心圆的磁道，这些磁道就是磁头读写数在每一张盘片的每一面划分若干形如同心圆的磁道，这些磁道就是磁头读写数在每一张盘片的每一面划分若干形如同心圆的磁道，这些磁道就是磁头读写数在每一张盘片的每一面划分若干形如同心圆的磁道，这些磁道就是磁头读写数据的路径，磁盘的最外层称为第道，最内层为第道。为了存取数据的方便，据的路径，磁盘的最外层称为第道，最内层为第道。为了存取数据的方便，据的路径，磁盘的最外层称为第道，最内层为第道。为了存取数据的方便，据的路径，磁盘的最外层称为第道，最内层为第道。为了存取数据的方便，每个磁道又分为许多称为扇区的小区段，每个磁道（不管是内圈还是外圈）上每个磁道又分为许

302、多称为扇区的小区段，每个磁道（不管是内圈还是外圈）上每个磁道又分为许多称为扇区的小区段，每个磁道（不管是内圈还是外圈）上每个磁道又分为许多称为扇区的小区段，每个磁道（不管是内圈还是外圈）上的扇区数都是一样的。所以内圈磁道上纪录密度要大于外圈磁道上的纪录密度。的扇区数都是一样的。所以内圈磁道上纪录密度要大于外圈磁道上的纪录密度。的扇区数都是一样的。所以内圈磁道上纪录密度要大于外圈磁道上的纪录密度。的扇区数都是一样的。所以内圈磁道上纪录密度要大于外圈磁道上的纪录密度。3.53.5寸盘一般有寸盘一般有寸盘一般有寸盘一般有8080个磁道（个磁道（个磁道（个磁道（0 07979道），每个磁道上有道），每

303、个磁道上有道），每个磁道上有道），每个磁道上有1818个扇区，每个扇区容量个扇区，每个扇区容量个扇区，每个扇区容量个扇区，每个扇区容量为为为为512512个字节，并且磁盘是双面存放数据，这样一张个字节，并且磁盘是双面存放数据，这样一张个字节，并且磁盘是双面存放数据，这样一张个字节，并且磁盘是双面存放数据，这样一张3.53.5英寸的软盘可以存储的英寸的软盘可以存储的英寸的软盘可以存储的英寸的软盘可以存储的数据就为：数据就为：数据就为：数据就为：软盘总容量软盘总容量软盘总容量软盘总容量=8018=8018512B=1474560B=1.44MB512B=1474560B=1.44MB1.4 1.4

304、 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成（2 2）辅存储器）辅存储器）辅存储器）辅存储器 硬磁盘存储器：硬磁盘存储器：硬磁盘存储器：硬磁盘存储器：硬磁盘是由涂有磁性材料的铝合金圆盘组成。硬磁盘是由涂有磁性材料的铝合金圆盘组成。硬磁盘是由涂有磁性材料的铝合金圆盘组成。硬磁盘是由涂有磁性材料的铝合金圆盘组成。每个硬盘由若干张磁性的盘片所组成，现在多数每个硬盘由若干张磁性的盘片所组成，现在多数每个硬盘由若干张磁性的盘片所组成，现在多数每个硬盘由若干张磁性的盘片所组成，现在多数PCPC机使用的是机使用的是机使用的是机使用的是3.53.5英寸英寸英寸英寸硬盘，笔记本电脑使用的是硬盘，笔记本电脑使用的是

305、硬盘，笔记本电脑使用的是硬盘，笔记本电脑使用的是2 2英寸或英寸或英寸或英寸或1.81.8英寸的硬盘。硬盘驱动器采用温英寸的硬盘。硬盘驱动器采用温英寸的硬盘。硬盘驱动器采用温英寸的硬盘。硬盘驱动器采用温切斯特（切斯特（切斯特（切斯特（WinchsterWinchster）技术把磁头、盘片、执行机械都密封在一个腔体）技术把磁头、盘片、执行机械都密封在一个腔体）技术把磁头、盘片、执行机械都密封在一个腔体）技术把磁头、盘片、执行机械都密封在一个腔体内，与外界环境隔绝。内，与外界环境隔绝。内，与外界环境隔绝。内，与外界环境隔绝。硬盘驱动器加电正常工作后，利用控制电路中的单机初始化模块进硬盘驱动器加电正

306、常工作后，利用控制电路中的单机初始化模块进硬盘驱动器加电正常工作后，利用控制电路中的单机初始化模块进硬盘驱动器加电正常工作后，利用控制电路中的单机初始化模块进行初始化工作，此时磁头置于盘片中心位置，初始化完成后主轴电机将行初始化工作，此时磁头置于盘片中心位置，初始化完成后主轴电机将行初始化工作，此时磁头置于盘片中心位置，初始化完成后主轴电机将行初始化工作，此时磁头置于盘片中心位置，初始化完成后主轴电机将启动并以高速旋转，装载磁头的小车机构移动，将浮动磁头置于盘片表启动并以高速旋转，装载磁头的小车机构移动，将浮动磁头置于盘片表启动并以高速旋转，装载磁头的小车机构移动，将浮动磁头置于盘片表启动并以

307、高速旋转，装载磁头的小车机构移动，将浮动磁头置于盘片表面面面面 的的的的0000道，处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到微机系统传道，处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到微机系统传道，处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到微机系统传道，处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到微机系统传来的指令信号，通过前置放大控制电路，控制磁头感应信号，根据感应来的指令信号，通过前置放大控制电路，控制磁头感应信号，根据感应来的指令信号，通过前置放大控制电路，控制磁头感应信号，根据感应来的指令信号，通过前置放大控制电路，控制磁头感应信号，根据感应阻值变化的磁头对盘片数据信息进行正确定位，并将接收后的数

308、据信息阻值变化的磁头对盘片数据信息进行正确定位，并将接收后的数据信息阻值变化的磁头对盘片数据信息进行正确定位，并将接收后的数据信息阻值变化的磁头对盘片数据信息进行正确定位，并将接收后的数据信息解码，通过放大控制电路传输到接口电路，反馈给主机系统完成指令操解码，通过放大控制电路传输到接口电路，反馈给主机系统完成指令操解码，通过放大控制电路传输到接口电路，反馈给主机系统完成指令操解码，通过放大控制电路传输到接口电路，反馈给主机系统完成指令操作。作。作。作。数据接口分为数据接口分为数据接口分为数据接口分为IDEIDE和和和和SCSISCSI硬盘接口：硬盘接口：硬盘接口：硬盘接口：4040针的是针的是

309、针的是针的是IDEIDE接口，而接口，而接口，而接口，而5050针或针或针或针或6868针的是针的是针的是针的是SCSISCSI接口。还有接口。还有接口。还有接口。还有SATASATA高速串行接口，逐渐开始流行。高速串行接口，逐渐开始流行。高速串行接口，逐渐开始流行。高速串行接口，逐渐开始流行。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成（2 2）辅存储器）辅存储器）辅存储器）辅存储器硬盘与主板的连接部分就是它的接口，常见的有硬盘与主板的连接部分就是它的接口，常见的有硬盘与主板的连接部分就是它的接口，常见的有硬盘与主板的连接部分就是它的接口，常见的有ATAATA（Advanced

310、Advanced Technology AttachmentTechnology Attachment）、）、）、）、SATASATA、SCSISCSI。ATAATA和和和和SATASATA接口的硬盘主接口的硬盘主接口的硬盘主接口的硬盘主要应用在个人电脑上，要应用在个人电脑上，要应用在个人电脑上，要应用在个人电脑上，SCSISCSI接口的硬盘则较多地用在服务器上。接口接口的硬盘则较多地用在服务器上。接口接口的硬盘则较多地用在服务器上。接口接口的硬盘则较多地用在服务器上。接口的性能指标主要是传输率，也就是硬盘支持的外部传输率。的性能指标主要是传输率，也就是硬盘支持的外部传输率。的性能指标主要是传

311、输率，也就是硬盘支持的外部传输率。的性能指标主要是传输率，也就是硬盘支持的外部传输率。目前常见的目前常见的目前常见的目前常见的ATAATA接口硬盘的外部传输速率模式有接口硬盘的外部传输速率模式有接口硬盘的外部传输速率模式有接口硬盘的外部传输速率模式有UltraATA/100UltraATA/100、UltraDMA/133UltraDMA/133两种。大多数的硬盘的都支持两种。大多数的硬盘的都支持两种。大多数的硬盘的都支持两种。大多数的硬盘的都支持UltraDMA/100/133UltraDMA/100/133的传输的传输的传输的传输速率模式。速率模式。速率模式。速率模式。SATASATA是以

312、串行的方式传送数据，这可使连接电缆数目变少，效率是以串行的方式传送数据，这可使连接电缆数目变少，效率是以串行的方式传送数据，这可使连接电缆数目变少，效率是以串行的方式传送数据，这可使连接电缆数目变少，效率提高。提高。提高。提高。Serial ATA 1.0Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达定义的数据传输率可达定义的数据传输率可达定义的数据传输率可达150MB/s150MB/s，这比，这比，这比，这比ATA 133ATA 133所所所所能达到的能达到的能达到的能达到的133MB/s133MB/s的最高数据传输率还高，而的最高数据传输率还高，而的最高数据传输率还高，而的最高数据传输率

313、还高，而Serial ATA 2.0Serial ATA 2.0的数据传输的数据传输的数据传输的数据传输率将达到率将达到率将达到率将达到300MB/s300MB/s。SCSISCSI接口，全称为接口，全称为接口，全称为接口，全称为 Small Computer System Interface Small Computer System Interface（小型计算机（小型计算机（小型计算机（小型计算机系统接口），它具有适应面广、高带宽、多任务、系统接口），它具有适应面广、高带宽、多任务、系统接口），它具有适应面广、高带宽、多任务、系统接口），它具有适应面广、高带宽、多任务、CPUCPU占用率

314、少等优点，占用率少等优点，占用率少等优点，占用率少等优点，但它价格相对于但它价格相对于但它价格相对于但它价格相对于IDEIDE来说也十分昂贵，因此在普通家用电脑上不常用，来说也十分昂贵，因此在普通家用电脑上不常用，来说也十分昂贵，因此在普通家用电脑上不常用，来说也十分昂贵，因此在普通家用电脑上不常用，一般应用于高端工作站或者服务器领域。一般应用于高端工作站或者服务器领域。一般应用于高端工作站或者服务器领域。一般应用于高端工作站或者服务器领域。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成（2 2）辅存储器）辅存储器）辅存储器）辅

315、存储器硬盘的基本性能指标：硬盘的基本性能指标：硬盘的基本性能指标：硬盘的基本性能指标： 容量容量容量容量我们通常所说的容量是指硬盘的总容量。这里要注意，一般我们通常所说的容量是指硬盘的总容量。这里要注意，一般我们通常所说的容量是指硬盘的总容量。这里要注意，一般我们通常所说的容量是指硬盘的总容量。这里要注意，一般硬盘厂商定义的单位硬盘厂商定义的单位硬盘厂商定义的单位硬盘厂商定义的单位1GB=1000MB1GB=1000MB，而系统定义的，而系统定义的，而系统定义的，而系统定义的1GB=1024MB1GB=1024MB，所，所，所，所以会出现硬盘上的标称值小于格式化容量的情况，这算业界惯例，属于以

316、会出现硬盘上的标称值小于格式化容量的情况，这算业界惯例，属于以会出现硬盘上的标称值小于格式化容量的情况，这算业界惯例，属于以会出现硬盘上的标称值小于格式化容量的情况，这算业界惯例，属于正常情况。正常情况。正常情况。正常情况。还有一种是指单碟容量，单碟容量就是指一张碟片所能存储的字节还有一种是指单碟容量，单碟容量就是指一张碟片所能存储的字节还有一种是指单碟容量，单碟容量就是指一张碟片所能存储的字节还有一种是指单碟容量，单碟容量就是指一张碟片所能存储的字节数，现在硬盘的单碟容量一般都在数，现在硬盘的单碟容量一般都在数，现在硬盘的单碟容量一般都在数，现在硬盘的单碟容量一般都在20GB20GB以上。而

317、随着硬盘单碟容量的以上。而随着硬盘单碟容量的以上。而随着硬盘单碟容量的以上。而随着硬盘单碟容量的增大，硬盘的总容量已经可以实现上百甚至上千增大，硬盘的总容量已经可以实现上百甚至上千增大，硬盘的总容量已经可以实现上百甚至上千增大，硬盘的总容量已经可以实现上百甚至上千GBGB了。目前，市场上了。目前，市场上了。目前，市场上了。目前，市场上所售的硬盘容量大都在所售的硬盘容量大都在所售的硬盘容量大都在所售的硬盘容量大都在80GB80GB、160GB160GB以上。以上。以上。以上。 转速转速转速转速转速是指硬盘内电机主轴的转动速度，单位是转速是指硬盘内电机主轴的转动速度，单位是转速是指硬盘内电机主轴的

318、转动速度，单位是转速是指硬盘内电机主轴的转动速度，单位是RPMRPM（每分钟（每分钟（每分钟（每分钟旋转次数）。转速是决定硬盘内部传输率的决定因素之一，它的快慢在旋转次数）。转速是决定硬盘内部传输率的决定因素之一，它的快慢在旋转次数）。转速是决定硬盘内部传输率的决定因素之一，它的快慢在旋转次数）。转速是决定硬盘内部传输率的决定因素之一，它的快慢在很大程度上决定了硬盘的速度，同时也是区别硬盘档次的重要标志。其很大程度上决定了硬盘的速度，同时也是区别硬盘档次的重要标志。其很大程度上决定了硬盘的速度，同时也是区别硬盘档次的重要标志。其很大程度上决定了硬盘的速度，同时也是区别硬盘档次的重要标志。其转速

319、越高，内部传输速率就越高。目前一般的硬盘转速为转速越高，内部传输速率就越高。目前一般的硬盘转速为转速越高，内部传输速率就越高。目前一般的硬盘转速为转速越高，内部传输速率就越高。目前一般的硬盘转速为54005400转转转转/ /分和分和分和分和72007200转转转转/ /分分分分 最高的转速则可达到最高的转速则可达到最高的转速则可达到最高的转速则可达到1000010000转转转转/ /分以上。分以上。分以上。分以上。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成（2 2）辅存储器）辅存储器）辅存储器）辅存储器硬盘的基本性能指标：硬盘的基本性能指标：硬盘的基本性能指标：硬盘的基本性能指

320、标： 缓存缓存缓存缓存硬盘缓存是为解决硬盘的存取速度和内存存取速度不匹配而硬盘缓存是为解决硬盘的存取速度和内存存取速度不匹配而硬盘缓存是为解决硬盘的存取速度和内存存取速度不匹配而硬盘缓存是为解决硬盘的存取速度和内存存取速度不匹配而设计的（类似于设计的（类似于设计的（类似于设计的（类似于CPUCPU的一二级缓存）。缓存的容量因为其造价太的一二级缓存）。缓存的容量因为其造价太的一二级缓存）。缓存的容量因为其造价太的一二级缓存）。缓存的容量因为其造价太高，而不可能做得太大。高，而不可能做得太大。高，而不可能做得太大。高，而不可能做得太大。ATAATA硬盘的缓存大小一般为硬盘的缓存大小一般为硬盘的缓存

321、大小一般为硬盘的缓存大小一般为512KB512KB和和和和2MB2MB。现在来说，。现在来说，。现在来说，。现在来说，54005400转转转转/ /分的硬盘通常有分的硬盘通常有分的硬盘通常有分的硬盘通常有512KB512KB和和和和2MB2MB两种，两种，两种，两种，72007200转转转转/ /分的硬盘的缓存通常为分的硬盘的缓存通常为分的硬盘的缓存通常为分的硬盘的缓存通常为2MB2MB或者或者或者或者8MB8MB 还有一些高端的型还有一些高端的型还有一些高端的型还有一些高端的型号采用了更大的缓存以提高硬盘性能。硬盘缓存越大，一次的数号采用了更大的缓存以提高硬盘性能。硬盘缓存越大，一次的数号采

322、用了更大的缓存以提高硬盘性能。硬盘缓存越大，一次的数号采用了更大的缓存以提高硬盘性能。硬盘缓存越大，一次的数据吞吐量就越大，性能也就更好。据吞吐量就越大，性能也就更好。据吞吐量就越大，性能也就更好。据吞吐量就越大，性能也就更好。 最高内部传输速率最高内部传输速率最高内部传输速率最高内部传输速率这是硬盘的内圈传输速率，它是指磁头和高速数据缓存之间这是硬盘的内圈传输速率，它是指磁头和高速数据缓存之间这是硬盘的内圈传输速率，它是指磁头和高速数据缓存之间这是硬盘的内圈传输速率，它是指磁头和高速数据缓存之间的最高数据传输速率，单位为的最高数据传输速率，单位为的最高数据传输速率，单位为的最高数据传输速率，

323、单位为MB/sMB/s。最高内部传输速率的性能是。最高内部传输速率的性能是。最高内部传输速率的性能是。最高内部传输速率的性能是与硬盘转速以及盘片存储密度（单碟容量）有直接的关系。与硬盘转速以及盘片存储密度（单碟容量）有直接的关系。与硬盘转速以及盘片存储密度（单碟容量）有直接的关系。与硬盘转速以及盘片存储密度（单碟容量）有直接的关系。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成（2 2）辅存储器）辅存储器）辅存储器）辅存储器硬盘的基本性能指标：硬盘的基本性能指标：硬盘的基本性能指标：硬盘的基本性能指标： 平均寻道时间平均寻道时间平均寻道时间平均寻道时间平均寻道时间是指硬盘磁头移动到数

324、据所在磁道时所用的时平均寻道时间是指硬盘磁头移动到数据所在磁道时所用的时平均寻道时间是指硬盘磁头移动到数据所在磁道时所用的时平均寻道时间是指硬盘磁头移动到数据所在磁道时所用的时间，单位为毫秒（间，单位为毫秒（间，单位为毫秒（间，单位为毫秒（msms），现在硬盘的平均寻道时间一般低于），现在硬盘的平均寻道时间一般低于），现在硬盘的平均寻道时间一般低于），现在硬盘的平均寻道时间一般低于9 9毫毫毫毫秒。平均寻道时间越短，硬盘的读取数据能力就越高。秒。平均寻道时间越短，硬盘的读取数据能力就越高。秒。平均寻道时间越短，硬盘的读取数据能力就越高。秒。平均寻道时间越短，硬盘的读取数据能力就越高。 数据保护

325、系统数据保护系统数据保护系统数据保护系统目前硬盘普遍采用目前硬盘普遍采用目前硬盘普遍采用目前硬盘普遍采用SMARTSMART技术（技术（技术（技术（Self Monitoring Analysis Self Monitoring Analysis and Reporting Technologyand Reporting Technology 自监测、分析及报告技术）来保护数自监测、分析及报告技术）来保护数自监测、分析及报告技术）来保护数自监测、分析及报告技术）来保护数据，各大硬盘厂商也推出了自己的特色产品：昆腾公司在火球八据，各大硬盘厂商也推出了自己的特色产品：昆腾公司在火球八据，各大硬盘厂

326、商也推出了自己的特色产品：昆腾公司在火球八据，各大硬盘厂商也推出了自己的特色产品：昆腾公司在火球八代硬盘中内建了代硬盘中内建了代硬盘中内建了代硬盘中内建了DPSDPS（数据保护系统），（数据保护系统），（数据保护系统），（数据保护系统），MaxtorMaxtor（迈拓）在金钻（迈拓）在金钻（迈拓）在金钻（迈拓）在金钻二代上应用了二代上应用了二代上应用了二代上应用了MaxSafeMaxSafe技术，以及技术，以及技术，以及技术，以及SeagateSeagate（西捷）的（西捷）的（西捷）的（西捷）的DSTDST（Drive Drive Self TestSelf Test， 驱动器自我检测）和驱

327、动器自我检测）和驱动器自我检测）和驱动器自我检测）和IBMIBM的的的的DFTDFT（Drive Fitness TestDrive Fitness Test，驱动器健康检测）等等。驱动器健康检测）等等。驱动器健康检测）等等。驱动器健康检测）等等。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成（2 2）辅存储器）辅存储器）辅存储器）辅存储器 RAID RAID是由美国加州大学伯克利分校的是由美国加州大学伯克利分校的是由美国加州大学伯克利分校的是由美国加州大学伯克利分校的D.A. PattersonD.A. Patterson教教教教授在授在授在授在19881988年提出的。年提出的。

328、年提出的。年提出的。RAIDRAID是是是是Redundant Array of Inexpensive Redundant Array of Inexpensive DisksDisks的缩写，直译为的缩写，直译为的缩写，直译为的缩写，直译为“ “廉价冗余磁盘阵列廉价冗余磁盘阵列廉价冗余磁盘阵列廉价冗余磁盘阵列” ”，也简称为，也简称为，也简称为，也简称为“ “磁盘阵磁盘阵磁盘阵磁盘阵列列列列” ”。后来。后来。后来。后来RAIDRAID中的字母中的字母中的字母中的字母I I被改作了被改作了被改作了被改作了IndependentIndependent，RAIDRAID就成了就成了就成了就成了

329、“ “独立冗余磁盘阵列独立冗余磁盘阵列独立冗余磁盘阵列独立冗余磁盘阵列” ”，但这只是名称的变化，实质性的内容并，但这只是名称的变化，实质性的内容并，但这只是名称的变化，实质性的内容并，但这只是名称的变化，实质性的内容并没有改变。简单地讲，没有改变。简单地讲，没有改变。简单地讲，没有改变。简单地讲，RAIDRAID技术就是利用多个硬盘的组合提供技术就是利用多个硬盘的组合提供技术就是利用多个硬盘的组合提供技术就是利用多个硬盘的组合提供高效率及冗余的功能。高效率及冗余的功能。高效率及冗余的功能。高效率及冗余的功能。RAID RAID 的优点的优点的优点的优点 ：传输速率高：传输速率高：传输速率高：

330、传输速率高。在。在。在。在RAIDRAID中，可以让很多磁盘中，可以让很多磁盘中，可以让很多磁盘中，可以让很多磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以使用驱动器，所以使用驱动器，所以使用驱动器，所以使用RAIDRAID可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。甚至上百倍的速率。甚至上百倍

331、的速率。甚至上百倍的速率。RAIDRAID的容错功能的容错功能的容错功能的容错功能是第二个优点，因为普通是第二个优点，因为普通是第二个优点，因为普通是第二个优点，因为普通磁盘驱动器无法提供容错功能，如果不包括写在磁盘上的磁盘驱动器无法提供容错功能，如果不包括写在磁盘上的磁盘驱动器无法提供容错功能，如果不包括写在磁盘上的磁盘驱动器无法提供容错功能，如果不包括写在磁盘上的CRC(CRC(循循循循环冗余校验环冗余校验环冗余校验环冗余校验) )码的话。码的话。码的话。码的话。RAIDRAID容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错是建立在每个

332、磁盘驱动器的硬件容错功能之上的，所以它提供更高的安全性。容错功能之上的，所以它提供更高的安全性。容错功能之上的，所以它提供更高的安全性。容错功能之上的，所以它提供更高的安全性。 1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成 RAID RAIDRAID 0+1RAID 0+1是一种结合了是一种结合了是一种结合了是一种结合了RAID 0RAID 0和和和和RAID 1RAID 1的模式，速度和的模式，速度和的模式，速度和的模式，速度和RAID 0RAID 0相当，同时也保证了数据的安全，但是成本不菲，最少需相当，同时也保证了数据的安全，但是成本不菲，最少需相当，同时也保证了数据的安全，

333、但是成本不菲，最少需相当，同时也保证了数据的安全，但是成本不菲，最少需要要要要4 4块硬盘来实现，因此在实际应用中并不常见。因为在服务器领块硬盘来实现，因此在实际应用中并不常见。因为在服务器领块硬盘来实现，因此在实际应用中并不常见。因为在服务器领块硬盘来实现，因此在实际应用中并不常见。因为在服务器领域，通常使用算法更复杂，但是效果相同的域，通常使用算法更复杂，但是效果相同的域，通常使用算法更复杂，但是效果相同的域，通常使用算法更复杂，但是效果相同的RAIDRAID模式，对于普模式，对于普模式，对于普模式，对于普通用户来说，通用户来说，通用户来说，通用户来说，RAIDRAID还并不是一种常用的方

334、式。还并不是一种常用的方式。还并不是一种常用的方式。还并不是一种常用的方式。 磁带存储器：磁带存储器：磁带存储器：磁带存储器：磁带存储器使用磁带来存储信息，其工作原理如磁带录音机、磁带存储器使用磁带来存储信息，其工作原理如磁带录音机、磁带存储器使用磁带来存储信息，其工作原理如磁带录音机、磁带存储器使用磁带来存储信息，其工作原理如磁带录音机、录像机一样。磁带存储器由磁带机和磁带两部份组成。早期的个录像机一样。磁带存储器由磁带机和磁带两部份组成。早期的个录像机一样。磁带存储器由磁带机和磁带两部份组成。早期的个录像机一样。磁带存储器由磁带机和磁带两部份组成。早期的个人计算机使用磁带机作存储设备，目前

335、磁带机主要使用在大中型人计算机使用磁带机作存储设备，目前磁带机主要使用在大中型人计算机使用磁带机作存储设备，目前磁带机主要使用在大中型人计算机使用磁带机作存储设备，目前磁带机主要使用在大中型机上。机上。机上。机上。磁带存储容量大，装卸方便，读写速度比磁盘快得多，但是磁带存储容量大，装卸方便，读写速度比磁盘快得多，但是磁带存储容量大，装卸方便，读写速度比磁盘快得多，但是磁带存储容量大，装卸方便，读写速度比磁盘快得多，但是顺序读写方式，其查询时是顺序寻址，不太方便并且较慢（磁盘顺序读写方式，其查询时是顺序寻址，不太方便并且较慢（磁盘顺序读写方式，其查询时是顺序寻址，不太方便并且较慢（磁盘顺序读写方

336、式，其查询时是顺序寻址，不太方便并且较慢（磁盘是直接寻址，查询快，磁带经常用作磁盘上数据的后备介质，或是直接寻址，查询快，磁带经常用作磁盘上数据的后备介质，或是直接寻址，查询快，磁带经常用作磁盘上数据的后备介质，或是直接寻址，查询快，磁带经常用作磁盘上数据的后备介质，或用来存储不经常使用的数据）。用来存储不经常使用的数据）。用来存储不经常使用的数据）。用来存储不经常使用的数据）。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成 光盘存储器：光盘存储器：光盘存储器：光盘存储器：多媒体信息尤其是图形信息，计算量是非常庞大的，以活动多媒体信息尤其是图形信息，计算量是非常庞大的，以活动多媒体信

337、息尤其是图形信息，计算量是非常庞大的，以活动多媒体信息尤其是图形信息，计算量是非常庞大的，以活动视频图像来说，如放映一部电影，要求以每秒视频图像来说，如放映一部电影，要求以每秒视频图像来说，如放映一部电影，要求以每秒视频图像来说，如放映一部电影，要求以每秒3030幀以上的速度播幀以上的速度播幀以上的速度播幀以上的速度播放，那就意味着计算机必须以放，那就意味着计算机必须以放，那就意味着计算机必须以放，那就意味着计算机必须以每秒每秒每秒每秒9MB9MB的速度传播数据的速度传播数据的速度传播数据的速度传播数据，其它，其它，其它，其它，象声音、图形虽然比图像信息少，但是也很宠大，如播放分钟象声音、图形

338、虽然比图像信息少，但是也很宠大，如播放分钟象声音、图形虽然比图像信息少，但是也很宠大，如播放分钟象声音、图形虽然比图像信息少，但是也很宠大，如播放分钟立体声数字音乐文件，其数据量需要用立体声数字音乐文件，其数据量需要用立体声数字音乐文件，其数据量需要用立体声数字音乐文件，其数据量需要用10MB10MB的硬盘空间。各种的硬盘空间。各种的硬盘空间。各种的硬盘空间。各种多媒体文件即使经过压缩也是非常庞大的，一种新的大容量、可多媒体文件即使经过压缩也是非常庞大的，一种新的大容量、可多媒体文件即使经过压缩也是非常庞大的，一种新的大容量、可多媒体文件即使经过压缩也是非常庞大的，一种新的大容量、可装卸存储介

339、质装卸存储介质装卸存储介质装卸存储介质光盘应运而生。光盘应运而生。光盘应运而生。光盘应运而生。光盘存储器有三种类型：只读型，一次性写入性和可改写型。光盘存储器有三种类型：只读型，一次性写入性和可改写型。光盘存储器有三种类型：只读型，一次性写入性和可改写型。光盘存储器有三种类型：只读型，一次性写入性和可改写型。只读光盘：目前使用最多的只读光盘是只读光盘：目前使用最多的只读光盘是只读光盘：目前使用最多的只读光盘是只读光盘：目前使用最多的只读光盘是CD-ROMCD-ROM，这种光盘，这种光盘，这种光盘，这种光盘中的内容在光盘生产时就已经确定，出厂后用户只能读取，而不中的内容在光盘生产时就已经确定，出

340、厂后用户只能读取，而不中的内容在光盘生产时就已经确定，出厂后用户只能读取，而不中的内容在光盘生产时就已经确定，出厂后用户只能读取，而不能写入。由于是工厂的大批量生产，故价格便宜，宜于普及。在能写入。由于是工厂的大批量生产，故价格便宜，宜于普及。在能写入。由于是工厂的大批量生产，故价格便宜，宜于普及。在能写入。由于是工厂的大批量生产，故价格便宜，宜于普及。在计算机领域主要用于软件的存放，检索文件数据库或其它数据库，计算机领域主要用于软件的存放，检索文件数据库或其它数据库，计算机领域主要用于软件的存放，检索文件数据库或其它数据库，计算机领域主要用于软件的存放，检索文件数据库或其它数据库，同时同时同

341、时同时CD-ROMCD-ROM也用于视频盘、数字化音乐唱盘及多媒体电子出版也用于视频盘、数字化音乐唱盘及多媒体电子出版也用于视频盘、数字化音乐唱盘及多媒体电子出版也用于视频盘、数字化音乐唱盘及多媒体电子出版物。物。物。物。CD-ROMCD-ROM光盘一般存储容量为光盘一般存储容量为光盘一般存储容量为光盘一般存储容量为650MB650MB。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成 光盘存储器：光盘存储器：光盘存储器：光盘存储器：而近几年来出现的而近几年来出现的而近几年来出现的而近几年来出现的DVD-ROMDVD-ROM是是是是CDCDROMROM的后继产品，的后继产品，的后继产品

342、，的后继产品，DVDDVD的全称，在诞生之初是的全称，在诞生之初是的全称，在诞生之初是的全称，在诞生之初是Digital Video DiscDigital Video Disc（数字视频光盘），（数字视频光盘），（数字视频光盘），（数字视频光盘），目前则称为目前则称为目前则称为目前则称为“Digital Versatile Disc”“Digital Versatile Disc”，即，即，即，即“ “数字通用光盘数字通用光盘数字通用光盘数字通用光盘” ”。由。由。由。由于于于于DVD-ROMDVD-ROM的光盘驱动器采用波长更短的激光（的光盘驱动器采用波长更短的激光（的光盘驱动器采用波长更

343、短的激光（的光盘驱动器采用波长更短的激光（650nm650nm），与），与），与），与CDCDROMROM同样大小的盘片却可以存储同样大小的盘片却可以存储同样大小的盘片却可以存储同样大小的盘片却可以存储4.7GB4.7GB的容量（单面单层）的容量（单面单层）的容量（单面单层）的容量（单面单层）；如果是；如果是；如果是；如果是单面双层单面双层单面双层单面双层DVDDVDROMROM则可存储则可存储则可存储则可存储9.4GB9.4GB，简称，简称，简称，简称DVD9DVD9；双双双双面单层面单层面单层面单层DVD-ROMDVD-ROM可存储可存储可存储可存储9.4GB9.4GB，简称，简称，简称，

344、简称DVD10DVD10；双面双层；双面双层；双面双层；双面双层DVD-DVD-ROMROM可存储可存储可存储可存储18GB18GB，简称，简称，简称，简称DVD18DVD18。在计算机上应用的在计算机上应用的在计算机上应用的在计算机上应用的CDCDROMROM有一个数据传输速度的指标，称为有一个数据传输速度的指标，称为有一个数据传输速度的指标，称为有一个数据传输速度的指标，称为倍速。一倍速的数据传输速度是倍速。一倍速的数据传输速度是倍速。一倍速的数据传输速度是倍速。一倍速的数据传输速度是150KBPS150KBPS（DVDDVD的一倍速的数据的一倍速的数据的一倍速的数据的一倍速的数据传输速度

345、是传输速度是传输速度是传输速度是1.3MBPS1.3MBPS），这样），这样），这样），这样2424倍速的光盘与驱动器读取数据的倍速的光盘与驱动器读取数据的倍速的光盘与驱动器读取数据的倍速的光盘与驱动器读取数据的传输速度为：传输速度为：传输速度为：传输速度为： 24150KBPS=3.6MBPS 52150KBPS=7.8MBPS24150KBPS=3.6MBPS 52150KBPS=7.8MBPS 目前目前目前目前4848倍速、倍速、倍速、倍速、5252倍速的光驱在市场上已极普遍。倍速的光驱在市场上已极普遍。倍速的光驱在市场上已极普遍。倍速的光驱在市场上已极普遍。1.4 1.4 微型计算机的

346、硬件组成微型计算机的硬件组成 光盘存储器：光盘存储器：光盘存储器：光盘存储器：可读写型光盘：可读写型光盘：可读写型光盘：可读写型光盘：可读写型光盘分为一次性可写入和可以反复读写两可读写型光盘分为一次性可写入和可以反复读写两可读写型光盘分为一次性可写入和可以反复读写两可读写型光盘分为一次性可写入和可以反复读写两种。种。种。种。CDCDR R（CDCDRecordbleRecordble）即一次性可写入，可以反复读。其特点）即一次性可写入，可以反复读。其特点）即一次性可写入，可以反复读。其特点）即一次性可写入，可以反复读。其特点是只能写一次，写完后的是只能写一次，写完后的是只能写一次，写完后的是只

347、能写一次，写完后的CD-RCD-R光盘不能被改写，但可以在光盘不能被改写，但可以在光盘不能被改写，但可以在光盘不能被改写，但可以在CD-ROMCD-ROM驱驱驱驱动器或动器或动器或动器或CD-RCD-R刻录机上被多次读写，可用于重要数据的长期保存。由于刻录机上被多次读写，可用于重要数据的长期保存。由于刻录机上被多次读写，可用于重要数据的长期保存。由于刻录机上被多次读写，可用于重要数据的长期保存。由于CD-RCD-R的容量大（的容量大（的容量大（的容量大（650MB650MB）、成本低、存储可靠性高、读）、成本低、存储可靠性高、读）、成本低、存储可靠性高、读）、成本低、存储可靠性高、读/ /写速

348、度快、写速度快、写速度快、写速度快、盘片使用寿命长的优点，可刻录光驱已经是盘片使用寿命长的优点，可刻录光驱已经是盘片使用寿命长的优点，可刻录光驱已经是盘片使用寿命长的优点，可刻录光驱已经是PCPC机的标准配置。机的标准配置。机的标准配置。机的标准配置。目前市面上的目前市面上的目前市面上的目前市面上的CDCDR R空白光盘主要有绿盘、金盘和蓝盘三种类型。空白光盘主要有绿盘、金盘和蓝盘三种类型。空白光盘主要有绿盘、金盘和蓝盘三种类型。空白光盘主要有绿盘、金盘和蓝盘三种类型。主要区别在于使用了三种不同颜色的有机染料，从而呈现出不同的颜色。主要区别在于使用了三种不同颜色的有机染料，从而呈现出不同的颜色

349、。主要区别在于使用了三种不同颜色的有机染料，从而呈现出不同的颜色。主要区别在于使用了三种不同颜色的有机染料，从而呈现出不同的颜色。从数据记录和读取的原理来看，它们都具有相同的功能。一般来说，从数据记录和读取的原理来看，它们都具有相同的功能。一般来说，从数据记录和读取的原理来看，它们都具有相同的功能。一般来说，从数据记录和读取的原理来看，它们都具有相同的功能。一般来说，CDCDR R金盘的使用寿命最长，超过金盘的使用寿命最长，超过金盘的使用寿命最长，超过金盘的使用寿命最长，超过100100年，适于可靠地长期保存数据。年，适于可靠地长期保存数据。年，适于可靠地长期保存数据。年，适于可靠地长期保存数

350、据。而而而而CDCDR R标准是基于绿盘制定出的，它具有较低的写入功率和较宽的标准是基于绿盘制定出的，它具有较低的写入功率和较宽的标准是基于绿盘制定出的，它具有较低的写入功率和较宽的标准是基于绿盘制定出的，它具有较低的写入功率和较宽的功率范围，可降低对刻录机写入激光功率的要求，提高与刻录机的兼容功率范围，可降低对刻录机写入激光功率的要求，提高与刻录机的兼容功率范围，可降低对刻录机写入激光功率的要求，提高与刻录机的兼容功率范围，可降低对刻录机写入激光功率的要求，提高与刻录机的兼容性。性。性。性。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成 光盘存储器：光盘存储器：光盘存储器：光盘存储

351、器：CDCDRWRW：可擦写性光盘允许重复读写，可擦写性光盘允许重复读写，可擦写性光盘允许重复读写，可擦写性光盘允许重复读写，所谓所谓所谓所谓CD-RWCD-RW，是为，是为，是为，是为CD-ReWritableCD-ReWritable的缩写，为一种可以重复写入的缩写，为一种可以重复写入的缩写，为一种可以重复写入的缩写，为一种可以重复写入的技术，而将这种技术应用在光盘刻录机上的产品即称为的技术，而将这种技术应用在光盘刻录机上的产品即称为的技术，而将这种技术应用在光盘刻录机上的产品即称为的技术，而将这种技术应用在光盘刻录机上的产品即称为CD-RWCD-RW。而。而。而。而CD-RWCD-RW在

352、刻录所使用的光盘也称为在刻录所使用的光盘也称为在刻录所使用的光盘也称为在刻录所使用的光盘也称为CD-RWCD-RW光盘。光盘。光盘。光盘。可擦写可擦写可擦写可擦写DVDDVD：目前市场上有三种完全不同的可擦写目前市场上有三种完全不同的可擦写目前市场上有三种完全不同的可擦写目前市场上有三种完全不同的可擦写DVDDVD标准：由标准：由标准：由标准：由DVDDVD论坛论坛论坛论坛(DVD Forum)(DVD Forum)主导的主导的主导的主导的“DVD-RAM” “DVD-RAM” （DVD-Random Access DVD-Random Access MemoryMemory）和）和）和）和“

353、DVD-RW” “DVD-RW” （DVD-ReWritableDVD-ReWritable），以及由），以及由），以及由），以及由DVDDVD联盟联盟联盟联盟(DVD (DVD Alliance)Alliance)力主的力主的力主的力主的“DVD+RW”“DVD+RW”， 由于后两种制式分别有可重复擦写的由于后两种制式分别有可重复擦写的由于后两种制式分别有可重复擦写的由于后两种制式分别有可重复擦写的“RW”“RW”与一次性写入的与一次性写入的与一次性写入的与一次性写入的“R”“R”盘片，所以市面上一共有盘片，所以市面上一共有盘片，所以市面上一共有盘片，所以市面上一共有5 5种规格的种规格的种

354、规格的种规格的DVDDVD刻录盘片。这三个标准是不同利益团体相互斗争的结果。从大面看，它刻录盘片。这三个标准是不同利益团体相互斗争的结果。从大面看，它刻录盘片。这三个标准是不同利益团体相互斗争的结果。从大面看，它刻录盘片。这三个标准是不同利益团体相互斗争的结果。从大面看，它们均能提供单碟们均能提供单碟们均能提供单碟们均能提供单碟4.7GB4.7GB的最大容量，都可以让用户选择刻录的数据传输的最大容量，都可以让用户选择刻录的数据传输的最大容量，都可以让用户选择刻录的数据传输的最大容量，都可以让用户选择刻录的数据传输率或比特率，然而在格式化时间、刻录速度、兼容性、重写次数，甚至率或比特率，然而在格

355、式化时间、刻录速度、兼容性、重写次数，甚至率或比特率，然而在格式化时间、刻录速度、兼容性、重写次数，甚至率或比特率，然而在格式化时间、刻录速度、兼容性、重写次数，甚至支持碟片的价格和寿命等诸多细节问题上，存在很大的差异，这些都将支持碟片的价格和寿命等诸多细节问题上，存在很大的差异，这些都将支持碟片的价格和寿命等诸多细节问题上，存在很大的差异，这些都将支持碟片的价格和寿命等诸多细节问题上，存在很大的差异，这些都将直接导致光存储市场的混乱和无序。直接导致光存储市场的混乱和无序。直接导致光存储市场的混乱和无序。直接导致光存储市场的混乱和无序。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成

356、光盘存储器：光盘存储器：光盘存储器：光盘存储器：由于由于由于由于DVDDVD存储容量大，质量好。取代存储容量大，质量好。取代存储容量大，质量好。取代存储容量大，质量好。取代CDCD光盘以成定局。而光盘以成定局。而光盘以成定局。而光盘以成定局。而三种可擦写三种可擦写三种可擦写三种可擦写DVDDVD互不兼容，因此在选择互不兼容，因此在选择互不兼容，因此在选择互不兼容，因此在选择DVDDVD刻录机时要注意，不刻录机时要注意，不刻录机时要注意，不刻录机时要注意，不过目前市场上已有兼容三种格式的刻录机。过目前市场上已有兼容三种格式的刻录机。过目前市场上已有兼容三种格式的刻录机。过目前市场上已有兼容三种格

357、式的刻录机。 人类正在追求更大的存储容易，人类正在追求更大的存储容易，人类正在追求更大的存储容易，人类正在追求更大的存储容易，兰光兰光兰光兰光DVDDVD是未来大容量的光存是未来大容量的光存是未来大容量的光存是未来大容量的光存储器，由于兰光的波长比红光波长短。所以其光束可以聚焦得更储器，由于兰光的波长比红光波长短。所以其光束可以聚焦得更储器，由于兰光的波长比红光波长短。所以其光束可以聚焦得更储器，由于兰光的波长比红光波长短。所以其光束可以聚焦得更小兰光小兰光小兰光小兰光405mm405mm短波激光。记录速度可达短波激光。记录速度可达短波激光。记录速度可达短波激光。记录速度可达36MBPS36M

358、BPS，最大容量，最大容量，最大容量，最大容量27GB27GB（单层）或（单层）或（单层）或（单层）或54GB54GB（2 2层）。层）。层）。层）。目前已研制出存储容量高达目前已研制出存储容量高达目前已研制出存储容量高达目前已研制出存储容量高达100GB100GB的蓝光的蓝光的蓝光的蓝光DVDDVD。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成 移动存储器移动存储器移动存储器移动存储器随着随着随着随着InternetInternet的迅猛发展和移动办公的日益兴起，人们对移动的迅猛发展和移动办公的日益兴起，人们对移动的迅猛发展和移动办公的日益兴起，人们对移动的迅猛发展和移动办公的日

359、益兴起，人们对移动存储的需求不断提高，存储的需求不断提高，存储的需求不断提高，存储的需求不断提高，1.44MB1.44MB的软盘无论从容量上还是品质上都的软盘无论从容量上还是品质上都的软盘无论从容量上还是品质上都的软盘无论从容量上还是品质上都已经不能满足人们的这种需求，于是大容量移动存储设备应运而已经不能满足人们的这种需求，于是大容量移动存储设备应运而已经不能满足人们的这种需求，于是大容量移动存储设备应运而已经不能满足人们的这种需求，于是大容量移动存储设备应运而生。所谓生。所谓生。所谓生。所谓移动存储，主要是指存储内容后储存介质易于移动、拆移动存储，主要是指存储内容后储存介质易于移动、拆移动存

360、储，主要是指存储内容后储存介质易于移动、拆移动存储，主要是指存储内容后储存介质易于移动、拆装方便，它最大的优点是易用、易保存和经济实用。装方便，它最大的优点是易用、易保存和经济实用。装方便，它最大的优点是易用、易保存和经济实用。装方便，它最大的优点是易用、易保存和经济实用。目前使用的目前使用的目前使用的目前使用的较多的是：较多的是：较多的是：较多的是：移动硬盘、移动硬盘、移动硬盘、移动硬盘、FlashFlash存储设备、存储卡存储设备、存储卡存储设备、存储卡存储设备、存储卡。移动硬盘：移动硬盘：移动硬盘：移动硬盘：移动硬盘一般由笔记本电脑的硬盘改装而成。笔移动硬盘一般由笔记本电脑的硬盘改装而成

361、。笔移动硬盘一般由笔记本电脑的硬盘改装而成。笔移动硬盘一般由笔记本电脑的硬盘改装而成。笔记本电脑的硬盘加上接口电路（一般为记本电脑的硬盘加上接口电路（一般为记本电脑的硬盘加上接口电路（一般为记本电脑的硬盘加上接口电路（一般为USBUSB接口）就组成了一个接口）就组成了一个接口）就组成了一个接口）就组成了一个移动硬盘。移动硬盘使用与计算机的硬盘使用完全一样。移动硬盘。移动硬盘使用与计算机的硬盘使用完全一样。移动硬盘。移动硬盘使用与计算机的硬盘使用完全一样。移动硬盘。移动硬盘使用与计算机的硬盘使用完全一样。FlashFlash存储设备：存储设备：存储设备：存储设备：FlashFlash存储设备利用

362、存储设备利用存储设备利用存储设备利用FlashFlash闪存芯片为存储介闪存芯片为存储介闪存芯片为存储介闪存芯片为存储介质制作的移动存储器。作为微型计算机使用的质制作的移动存储器。作为微型计算机使用的质制作的移动存储器。作为微型计算机使用的质制作的移动存储器。作为微型计算机使用的FlashFlash存储器就是我存储器就是我存储器就是我存储器就是我们说的们说的们说的们说的U U盘。它是由盘。它是由盘。它是由盘。它是由FlashFlash闪存芯片为存储介质，采用闪存芯片为存储介质，采用闪存芯片为存储介质，采用闪存芯片为存储介质，采用USBUSB接口，接口，接口，接口，无需外接电源、支持即插即用和热

363、插拔，只要用户计算机的主板无需外接电源、支持即插即用和热插拔，只要用户计算机的主板无需外接电源、支持即插即用和热插拔，只要用户计算机的主板无需外接电源、支持即插即用和热插拔，只要用户计算机的主板上有上有上有上有USBUSB接口，就可以使用接口，就可以使用接口，就可以使用接口，就可以使用U U盘。盘。盘。盘。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成 移动存储器移动存储器移动存储器移动存储器目前常用的数码相机的存储器叫存储卡，例如目前常用的数码相机的存储器叫存储卡，例如目前常用的数码相机的存储器叫存储卡，例如目前常用的数码相机的存储器叫存储卡，例如CFCF卡卡卡卡（CompactF

364、lashCompactFlash）、）、）、）、DFDF卡（卡（卡（卡（DataFlashDataFlash）、）、）、）、SMSM卡卡卡卡（SmartMediaSmartMedia）和）和）和）和SonySony的的的的Memory StickMemory Stick（记忆棒）等。这些新（记忆棒）等。这些新（记忆棒）等。这些新（记忆棒）等。这些新型存储设备均基于同一个物质型存储设备均基于同一个物质型存储设备均基于同一个物质型存储设备均基于同一个物质可擦除可擦除可擦除可擦除ROMROM。新型可擦除。新型可擦除。新型可擦除。新型可擦除ROMROM能够保证擦写一百万次或更多的质量，它们工作起来不需

365、要高于能够保证擦写一百万次或更多的质量，它们工作起来不需要高于能够保证擦写一百万次或更多的质量，它们工作起来不需要高于能够保证擦写一百万次或更多的质量，它们工作起来不需要高于计算机或数码相机中常见的电压（通常情况下为计算机或数码相机中常见的电压（通常情况下为计算机或数码相机中常见的电压（通常情况下为计算机或数码相机中常见的电压（通常情况下为3 3伏或伏或伏或伏或5 5伏），而伏），而伏），而伏），而且体积很小，耗电少。最重要的是它们可以实现双重意义上的且体积很小，耗电少。最重要的是它们可以实现双重意义上的且体积很小，耗电少。最重要的是它们可以实现双重意义上的且体积很小，耗电少。最重要的是它们可

366、以实现双重意义上的“ “移动移动移动移动”既可以脱离其既可以脱离其既可以脱离其既可以脱离其“ “宿主宿主宿主宿主” ”掌上设备而掌上设备而掌上设备而掌上设备而 “ “移动移动移动移动” ”（取出后（取出后（取出后（取出后随身携带，与随身携带，与随身携带，与随身携带，与PCPC或其他掌上设备交换数据），又可以支持其或其他掌上设备交换数据），又可以支持其或其他掌上设备交换数据），又可以支持其或其他掌上设备交换数据），又可以支持其“ “宿宿宿宿主主主主” ”掌上设备在室外掌上设备在室外掌上设备在室外掌上设备在室外“ “移动移动移动移动” ”过程中的使用，实现室外拍摄、录过程中的使用，实现室外拍摄、录

367、过程中的使用，实现室外拍摄、录过程中的使用，实现室外拍摄、录音、播放、上网、记事等各类移动计算。另外，由于它们使用固音、播放、上网、记事等各类移动计算。另外，由于它们使用固音、播放、上网、记事等各类移动计算。另外，由于它们使用固音、播放、上网、记事等各类移动计算。另外，由于它们使用固态存储，没有易损坏的活动部件，方便携带保存。态存储，没有易损坏的活动部件，方便携带保存。态存储，没有易损坏的活动部件，方便携带保存。态存储，没有易损坏的活动部件，方便携带保存。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4.41.4.4总线与输入总线与输入总线与输入总线与输入/ /输出接口输出接口输

368、出接口输出接口1 1）总线与接口）总线与接口）总线与接口）总线与接口（1 1）总线）总线）总线）总线CPUCPU要正常工作就要与外部进行数据交换，任何一个微处理要正常工作就要与外部进行数据交换，任何一个微处理要正常工作就要与外部进行数据交换，任何一个微处理要正常工作就要与外部进行数据交换，任何一个微处理器都要与一定数量的部件和外围设备连接，如果将各部件和每一器都要与一定数量的部件和外围设备连接，如果将各部件和每一器都要与一定数量的部件和外围设备连接，如果将各部件和每一器都要与一定数量的部件和外围设备连接，如果将各部件和每一种外围设备都分别用一组线路与种外围设备都分别用一组线路与种外围设备都分别

369、用一组线路与种外围设备都分别用一组线路与CPUCPU直接连接，那么连接将会错直接连接，那么连接将会错直接连接，那么连接将会错直接连接，那么连接将会错综复杂，甚至难以实现。为了简化硬件电路设计、简化系统结构，综复杂，甚至难以实现。为了简化硬件电路设计、简化系统结构，综复杂，甚至难以实现。为了简化硬件电路设计、简化系统结构，综复杂，甚至难以实现。为了简化硬件电路设计、简化系统结构，常用一组线路，配置以适当的接口电路，与各部件和外围设备连常用一组线路，配置以适当的接口电路，与各部件和外围设备连常用一组线路，配置以适当的接口电路，与各部件和外围设备连常用一组线路，配置以适当的接口电路，与各部件和外围设

370、备连接，这组共用的连接线路被称为总线。总线技术成为微型计算机接，这组共用的连接线路被称为总线。总线技术成为微型计算机接，这组共用的连接线路被称为总线。总线技术成为微型计算机接，这组共用的连接线路被称为总线。总线技术成为微型计算机系统结构的一个重要方面。系统结构的一个重要方面。系统结构的一个重要方面。系统结构的一个重要方面。如果按总线内所传输的信息种类，可将总线分类为：数据总如果按总线内所传输的信息种类，可将总线分类为：数据总如果按总线内所传输的信息种类，可将总线分类为：数据总如果按总线内所传输的信息种类，可将总线分类为：数据总线（线（线（线（Data BusData Bus，DBDB）、地址总

371、线（）、地址总线（）、地址总线（）、地址总线（Address BusAddress Bus，ABAB）、控制）、控制）、控制）、控制总线（总线（总线（总线（Control BusControl Bus，CBCB）。）。）。）。 1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成（1 1）总线）总线）总线）总线数据总线：数据总线：数据总线：数据总线：数据总线在数据总线在数据总线在数据总线在CPUCPU与内存或输入输出接口之间传递数据。数据与内存或输入输出接口之间传递数据。数据与内存或输入输出接口之间传递数据。数据与内存或输入输出接口之

372、间传递数据。数据总线位数的多少反映了总线位数的多少反映了总线位数的多少反映了总线位数的多少反映了CPUCPU一次可按收数据的能力。它的条数取决于一次可按收数据的能力。它的条数取决于一次可按收数据的能力。它的条数取决于一次可按收数据的能力。它的条数取决于CPUCPU的字的字的字的字长，例如长，例如长，例如长，例如8 8位位位位CPUCPU芯片，数据总线也是芯片，数据总线也是芯片，数据总线也是芯片，数据总线也是8 8位，数据信息是双向的。位，数据信息是双向的。位，数据信息是双向的。位，数据信息是双向的。地址总线：地址总线：地址总线：地址总线：地址总线用来传递存储单元或输入输出接口的地址信息，信地址

373、总线用来传递存储单元或输入输出接口的地址信息，信地址总线用来传递存储单元或输入输出接口的地址信息，信地址总线用来传递存储单元或输入输出接口的地址信息，信息传送是单向的，它的条数决定了计算机内存空间的范围大小，即息传送是单向的，它的条数决定了计算机内存空间的范围大小，即息传送是单向的，它的条数决定了计算机内存空间的范围大小，即息传送是单向的，它的条数决定了计算机内存空间的范围大小，即CPUCPU能管辖能管辖能管辖能管辖的内存数量。不同的的内存数量。不同的的内存数量。不同的的内存数量。不同的CPUCPU芯片，地址总线的位数是不同的。例如芯片，地址总线的位数是不同的。例如芯片，地址总线的位数是不同的

374、。例如芯片，地址总线的位数是不同的。例如8 8位芯片，地位芯片，地位芯片，地位芯片，地址总线一般为址总线一般为址总线一般为址总线一般为1616位，可寻位，可寻位，可寻位，可寻216=65536216=65536个地址，即内存容量最大不可能超过个地址，即内存容量最大不可能超过个地址，即内存容量最大不可能超过个地址，即内存容量最大不可能超过64KB64KB，又如，又如，又如，又如8088CPU8088CPU芯片为芯片为芯片为芯片为220=1048576220=1048576，由它组装的计算机，其内存最大不能超，由它组装的计算机，其内存最大不能超，由它组装的计算机，其内存最大不能超，由它组装的计算机

375、，其内存最大不能超过过过过1MB1MB。控制总线：控制总线：控制总线：控制总线：控制总线用来传递各种控制与应答信号。它传递的信号基本控制总线用来传递各种控制与应答信号。它传递的信号基本控制总线用来传递各种控制与应答信号。它传递的信号基本控制总线用来传递各种控制与应答信号。它传递的信号基本上分两类；一类是由上分两类；一类是由上分两类；一类是由上分两类；一类是由CPUCPU、内存、外设发送的控制信号。另一类是由外设或有、内存、外设发送的控制信号。另一类是由外设或有、内存、外设发送的控制信号。另一类是由外设或有、内存、外设发送的控制信号。另一类是由外设或有关接口电路向关接口电路向关接口电路向关接口电

376、路向CPUCPU送回的信号。包含内存的应答信号。送回的信号。包含内存的应答信号。送回的信号。包含内存的应答信号。送回的信号。包含内存的应答信号。微型计算机采用开放体系结构，由多个模块构成一个系统。一个模块往往微型计算机采用开放体系结构，由多个模块构成一个系统。一个模块往往微型计算机采用开放体系结构，由多个模块构成一个系统。一个模块往往微型计算机采用开放体系结构，由多个模块构成一个系统。一个模块往往就是一块电路板。为了方便总线与电路板的连接，总线在主板上提供了多个扩就是一块电路板。为了方便总线与电路板的连接，总线在主板上提供了多个扩就是一块电路板。为了方便总线与电路板的连接，总线在主板上提供了多

377、个扩就是一块电路板。为了方便总线与电路板的连接，总线在主板上提供了多个扩展槽与插座，任何插入扩展槽的电路板（显示卡、声卡）就可通过总线与展槽与插座，任何插入扩展槽的电路板（显示卡、声卡）就可通过总线与展槽与插座，任何插入扩展槽的电路板（显示卡、声卡）就可通过总线与展槽与插座，任何插入扩展槽的电路板（显示卡、声卡）就可通过总线与CPUCPU连接，这为用户自己组合可选设备提供了方便。连接，这为用户自己组合可选设备提供了方便。连接，这为用户自己组合可选设备提供了方便。连接，这为用户自己组合可选设备提供了方便。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成（1 1）总线）总线）总线）总线目前

378、的微型计算机上常可见到的系统总线结构有：目前的微型计算机上常可见到的系统总线结构有：目前的微型计算机上常可见到的系统总线结构有：目前的微型计算机上常可见到的系统总线结构有： ISA ISA（Industry Standard ArchitectureIndustry Standard Architecture）称为称为称为称为“ “工业标准体系结构工业标准体系结构工业标准体系结构工业标准体系结构” ”，也称为也称为也称为也称为PC/XTPC/XT总线，是具有开放式结构的计算机总线，它与总线，是具有开放式结构的计算机总线，它与总线，是具有开放式结构的计算机总线，它与总线，是具有开放式结构的计算机

379、总线，它与IBMIBM个人计算机一个人计算机一个人计算机一个人计算机一起首次出现在起首次出现在起首次出现在起首次出现在19811981年。是针对年。是针对年。是针对年。是针对Intel8088Intel8088微处理器设计的，是一个微处理器设计的，是一个微处理器设计的，是一个微处理器设计的，是一个8 8位总线，后位总线，后位总线，后位总线，后来被扩充为来被扩充为来被扩充为来被扩充为1616位。位。位。位。ISAISA的数据传送宽度是的数据传送宽度是的数据传送宽度是的数据传送宽度是1616位，工作频率为位，工作频率为位，工作频率为位，工作频率为8MHZ8MHZ，数据传输，数据传输，数据传输，数据

380、传输率最高可达率最高可达率最高可达率最高可达8Mb/s8Mb/s，寻址空间为，寻址空间为，寻址空间为，寻址空间为1MB1MB。它在。它在。它在。它在8028680286至至至至8048680486时代应用非常广泛，时代应用非常广泛，时代应用非常广泛，时代应用非常广泛，以至于现在奔腾机在还保留有以至于现在奔腾机在还保留有以至于现在奔腾机在还保留有以至于现在奔腾机在还保留有ISAISA总线插槽。总线插槽。总线插槽。总线插槽。 EISA EISA （Extension Industry Standard ArchitectureExtension Industry Standard Architec

381、ture）称为称为称为称为“ “扩展的工扩展的工扩展的工扩展的工业标准体系结构业标准体系结构业标准体系结构业标准体系结构” ”，EISAEISA是是是是ATAT总线的扩展，即总线的扩展，即总线的扩展，即总线的扩展，即ISAISA总线的扩展，与老的总线的扩展，与老的总线的扩展，与老的总线的扩展，与老的IBM IBM PC PC 系列机兼容。系列机兼容。系列机兼容。系列机兼容。EISAEISA总线支持多个总线主控器，加强了总线支持多个总线主控器，加强了总线支持多个总线主控器，加强了总线支持多个总线主控器，加强了DMADMA功能，增加了功能，增加了功能，增加了功能，增加了突发方式传输，是一种支持多处

382、理机的高性能突发方式传输，是一种支持多处理机的高性能突发方式传输，是一种支持多处理机的高性能突发方式传输，是一种支持多处理机的高性能3232位标准总线。现在位标准总线。现在位标准总线。现在位标准总线。现在EISAEISA总线总线总线总线已经不再使用了。已经不再使用了。已经不再使用了。已经不再使用了。 PCI PCI（Peripheral Component InterconnectPeripheral Component Interconnect）称为称为称为称为PCI PCI 总线，外部设备总线，外部设备总线，外部设备总线，外部设备互联总线互联总线互联总线互联总线PCIPCI在在在在1991

383、1991年由年由年由年由IntelIntel公司推出，公司推出，公司推出，公司推出，PCIPCI在在在在CPUCPU与外部设备之间提供了一与外部设备之间提供了一与外部设备之间提供了一与外部设备之间提供了一条独立的数据通道，让每种设备都能直接与条独立的数据通道，让每种设备都能直接与条独立的数据通道，让每种设备都能直接与条独立的数据通道，让每种设备都能直接与CPUCPU取得联系，使图形、通信、视取得联系，使图形、通信、视取得联系，使图形、通信、视取得联系，使图形、通信、视频、音频设备都能同时工作。频、音频设备都能同时工作。频、音频设备都能同时工作。频、音频设备都能同时工作。PCIPCI总线的数据传

384、送宽度为总线的数据传送宽度为总线的数据传送宽度为总线的数据传送宽度为3232位，可以扩展到位，可以扩展到位，可以扩展到位，可以扩展到6464位，工作频率为位，工作频率为位，工作频率为位，工作频率为33MHZ33MHZ，数据传输率可达，数据传输率可达，数据传输率可达，数据传输率可达133Mb/s133Mb/s。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成（1 1）总线）总线）总线）总线 AGP(Advanced Graphics Port) AGP(Advanced Graphics Port)AGPAGP是是是是IntelIntel公司配合公司配合公司配合公司配合PentiumPe

385、ntium处理器开发的总线标准，处理器开发的总线标准，处理器开发的总线标准，处理器开发的总线标准， AGP AGP的全称是的全称是的全称是的全称是Accelerated Accelerated Graphics Port(Graphics Port(加速图形接口加速图形接口加速图形接口加速图形接口) )，是，是，是，是IntelIntel公司在公司在公司在公司在19961996年为配合年为配合年为配合年为配合PentiumIIPentiumII处理器开发的总线标准。它是建立在处理器开发的总线标准。它是建立在处理器开发的总线标准。它是建立在处理器开发的总线标准。它是建立在PCIPCI总线基础上的

386、总线基础上的总线基础上的总线基础上的一种图形专用接口，只对应显示设备。一种图形专用接口，只对应显示设备。一种图形专用接口，只对应显示设备。一种图形专用接口，只对应显示设备。AGPAGP拥有独享的高速传输拥有独享的高速传输拥有独享的高速传输拥有独享的高速传输通道，这避免了像通道，这避免了像通道，这避免了像通道，这避免了像PCIPCI那样要与其它设备争带宽的局面，大大缓那样要与其它设备争带宽的局面，大大缓那样要与其它设备争带宽的局面，大大缓那样要与其它设备争带宽的局面，大大缓解了图形瓶颈。与解了图形瓶颈。与解了图形瓶颈。与解了图形瓶颈。与PCIPCI相比，相比，相比，相比，AGPAGP最大的改进在

387、于达到了最大的改进在于达到了最大的改进在于达到了最大的改进在于达到了133MHz133MHz以上的数据传输速率，这样数据吞吐速度可以达到以上的数据传输速率，这样数据吞吐速度可以达到以上的数据传输速率，这样数据吞吐速度可以达到以上的数据传输速率，这样数据吞吐速度可以达到533MB/533MB/秒以上；秒以上；秒以上；秒以上；如今如今如今如今AGPAGP已经发展到了已经发展到了已经发展到了已经发展到了AGP2AGP2X X和和和和AGP4XAGP4X，也就是，也就是，也就是，也就是AGPAGP总线频率总线频率总线频率总线频率的的的的2 2倍频和倍频和倍频和倍频和4 4倍频倍频倍频倍频(AGP(AG

388、P使用使用使用使用66MHZ66MHZ的总线频率的总线频率的总线频率的总线频率) )。它是一种可自由。它是一种可自由。它是一种可自由。它是一种可自由扩展的图形总线结构，能增大图形控制器的可用带宽，并为图形扩展的图形总线结构，能增大图形控制器的可用带宽，并为图形扩展的图形总线结构，能增大图形控制器的可用带宽，并为图形扩展的图形总线结构，能增大图形控制器的可用带宽，并为图形控制器提供必要的性能，有效地解决了控制器提供必要的性能，有效地解决了控制器提供必要的性能，有效地解决了控制器提供必要的性能，有效地解决了3D3D图形处理的瓶颈问题。图形处理的瓶颈问题。图形处理的瓶颈问题。图形处理的瓶颈问题。总线

389、宽为总线宽为总线宽为总线宽为3232位，时钟频率有位，时钟频率有位，时钟频率有位，时钟频率有66MHZ66MHZ和和和和133MHZ133MHZ两种。两种。两种。两种。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成（1 1）总线）总线）总线）总线 PCI-Express PCI-Express20002000年年年年IntelIntel提出了替代提出了替代提出了替代提出了替代PCIPCI总线的新总线技术总线的新总线技术总线的新总线技术总线的新总线技术- -PCI ExpressPCI Express。在。在。在。在20012001年春节的年春节的年春节的年春节的IntelIntel开

390、发者大会上，开发者大会上，开发者大会上，开发者大会上，IntelIntel展示在将用来展示在将用来展示在将用来展示在将用来替代替代替代替代PCIPCI总线和各种不同内部芯片连接的第三代总线和各种不同内部芯片连接的第三代总线和各种不同内部芯片连接的第三代总线和各种不同内部芯片连接的第三代I/OI/O总线技术，当时总线技术，当时总线技术，当时总线技术，当时IntelIntel称之为称之为称之为称之为3GIO3GIO，意为，意为，意为，意为 第三代第三代第三代第三代I/OI/O标准标准标准标准 。根据。根据。根据。根据IntelIntel的说明，这个的说明，这个的说明，这个的说明，这个3GIO3GI

391、O技术标准将成为下一个技术标准将成为下一个技术标准将成为下一个技术标准将成为下一个1010年标准，它可工作于各种不同的物理媒年标准，它可工作于各种不同的物理媒年标准，它可工作于各种不同的物理媒年标准，它可工作于各种不同的物理媒介上，从通用的铜线连接到光纤连接。它具有如下一些技术优势：在两介上，从通用的铜线连接到光纤连接。它具有如下一些技术优势：在两介上，从通用的铜线连接到光纤连接。它具有如下一些技术优势：在两介上，从通用的铜线连接到光纤连接。它具有如下一些技术优势：在两个设备之间点对点串行互联（两个芯片之间使用接口连线、设备之间使个设备之间点对点串行互联（两个芯片之间使用接口连线、设备之间使个

392、设备之间点对点串行互联（两个芯片之间使用接口连线、设备之间使个设备之间点对点串行互联（两个芯片之间使用接口连线、设备之间使用数据电缆、而用数据电缆、而用数据电缆、而用数据电缆、而PCI- ExpressPCI- Express接口的扩展卡之间使用连接插槽进行连接）接口的扩展卡之间使用连接插槽进行连接）接口的扩展卡之间使用连接插槽进行连接）接口的扩展卡之间使用连接插槽进行连接）、双通道、高带宽、传输速度快、灵活扩展性、双通道、高带宽、传输速度快、灵活扩展性、双通道、高带宽、传输速度快、灵活扩展性、双通道、高带宽、传输速度快、灵活扩展性、 低电源消耗、并有电低电源消耗、并有电低电源消耗、并有电低电

393、源消耗、并有电源管理功能、支持设备热拨插和热交换、支持源管理功能、支持设备热拨插和热交换、支持源管理功能、支持设备热拨插和热交换、支持源管理功能、支持设备热拨插和热交换、支持QoSQoS链接配置和公证策略、链接配置和公证策略、链接配置和公证策略、链接配置和公证策略、支持同步数据传输、每个物理链接含有多点虚拟通道、可保持端对端和支持同步数据传输、每个物理链接含有多点虚拟通道、可保持端对端和支持同步数据传输、每个物理链接含有多点虚拟通道、可保持端对端和支持同步数据传输、每个物理链接含有多点虚拟通道、可保持端对端和链接级数据完整性、具有错误处理和先进的错误报告功能、使用小型连链接级数据完整性、具有错

394、误处理和先进的错误报告功能、使用小型连链接级数据完整性、具有错误处理和先进的错误报告功能、使用小型连链接级数据完整性、具有错误处理和先进的错误报告功能、使用小型连接，节约空间，减少串拢、在软件层保持与接，节约空间，减少串拢、在软件层保持与接，节约空间，减少串拢、在软件层保持与接，节约空间，减少串拢、在软件层保持与PCIPCI兼容。兼容。兼容。兼容。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成主板上的北主板上的北主板上的北主板上的北桥芯片控制桥芯片控制桥芯片控制桥芯片控制内部总线内部总线内部总线内部总线主板上南桥芯主板上南桥芯主板上南桥芯主板上南桥芯片控制外部总片控制外部总片控制外部

395、总片控制外部总线及设备接口线及设备接口线及设备接口线及设备接口1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成主板上的北主板上的北主板上的北主板上的北桥芯片控制桥芯片控制桥芯片控制桥芯片控制内部总线内部总线内部总线内部总线主板上南桥芯主板上南桥芯主板上南桥芯主板上南桥芯片控制外部总片控制外部总片控制外部总片控制外部总线及设备接口线及设备接口线及设备接口线及设备接口1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成（2 2）计算机与外部设备接口）计算机与外部设备接口）计算机与外部设备接口）计算机与外部设备接口 串行接口串行接口串行接口串行接口计算机上的串行接口插座分为计算机上的串行

396、接口插座分为计算机上的串行接口插座分为计算机上的串行接口插座分为9 9针或针或针或针或2525针两种，目前针两种，目前针两种，目前针两种，目前最普遍的用途是连接鼠标和调制解调器。串行接口被赋予专门的设备名最普遍的用途是连接鼠标和调制解调器。串行接口被赋予专门的设备名最普遍的用途是连接鼠标和调制解调器。串行接口被赋予专门的设备名最普遍的用途是连接鼠标和调制解调器。串行接口被赋予专门的设备名COM1COM1、COM2COM2。在一个方向一次只能传输一位数据。串行接口常被称。在一个方向一次只能传输一位数据。串行接口常被称。在一个方向一次只能传输一位数据。串行接口常被称。在一个方向一次只能传输一位数据

397、。串行接口常被称为异步通信适配器接口（为异步通信适配器接口（为异步通信适配器接口（为异步通信适配器接口（RS-232-CRS-232-C），是美国电子工业协会），是美国电子工业协会），是美国电子工业协会），是美国电子工业协会（Electronic Industry AssociationElectronic Industry Association，EIAEIA）制定的一种接口标准，最大）制定的一种接口标准，最大）制定的一种接口标准，最大）制定的一种接口标准，最大通信距离为通信距离为通信距离为通信距离为15m15m。RSRS是推荐标准英文缩写，是推荐标准英文缩写，是推荐标准英文缩写，是推荐标准

398、英文缩写，232232为标识号，为标识号，为标识号，为标识号，C C表示标准表示标准表示标准表示标准修改次数。数据传输速率只有修改次数。数据传输速率只有修改次数。数据传输速率只有修改次数。数据传输速率只有20KB/S20KB/S。 并行接口并行接口并行接口并行接口在计算机上并行接口插座上有在计算机上并行接口插座上有在计算机上并行接口插座上有在计算机上并行接口插座上有2525个导电的小孔，由个导电的小孔，由个导电的小孔，由个导电的小孔，由于并行接口常用于连接打印机，所以常被称为打印口或并行打印机适配于并行接口常用于连接打印机，所以常被称为打印口或并行打印机适配于并行接口常用于连接打印机，所以常被

399、称为打印口或并行打印机适配于并行接口常用于连接打印机，所以常被称为打印口或并行打印机适配器，被赋予专门的设备名器，被赋予专门的设备名器，被赋予专门的设备名器，被赋予专门的设备名LPTLPT，为区别同一台计算机上的多个并行端口，为区别同一台计算机上的多个并行端口，为区别同一台计算机上的多个并行端口，为区别同一台计算机上的多个并行端口，依次称为依次称为依次称为依次称为LPT1LPT1、LPT2LPT2等。并行接口可同时传输等。并行接口可同时传输等。并行接口可同时传输等。并行接口可同时传输8 8路信号，因此能够一路信号，因此能够一路信号，因此能够一路信号，因此能够一次并行传递完整的一个字节的数据。数

400、据传输速率可次并行传递完整的一个字节的数据。数据传输速率可次并行传递完整的一个字节的数据。数据传输速率可次并行传递完整的一个字节的数据。数据传输速率可300KB/S300KB/S。并行接口和串行接口都必须在软件控制下才能按需要输入或输出数据。并行接口和串行接口都必须在软件控制下才能按需要输入或输出数据。并行接口和串行接口都必须在软件控制下才能按需要输入或输出数据。并行接口和串行接口都必须在软件控制下才能按需要输入或输出数据。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成（2 2）计算机与外部设备接口）计算机与外部设备接口）计算机与外部设备接口）计算机与外部设备接口 USB(Unive

401、rsal Serial Bus) USB(Universal Serial Bus)通用串行总线接口通用串行总线接口通用串行总线接口通用串行总线接口USBUSB是由是由是由是由IntelIntel提提提提出的一种新型接口标准出的一种新型接口标准出的一种新型接口标准出的一种新型接口标准, ,目前已是主流规范。目前已是主流规范。目前已是主流规范。目前已是主流规范。USBUSB接口就是为解决现行接口就是为解决现行接口就是为解决现行接口就是为解决现行PCPC与周边设备的通用连接而设计的，其设计目的是使所有的低速设备，与周边设备的通用连接而设计的，其设计目的是使所有的低速设备，与周边设备的通用连接而设计

402、的，其设计目的是使所有的低速设备，与周边设备的通用连接而设计的，其设计目的是使所有的低速设备，比如键盘、鼠标、扫描仪、数字音箱、数字相机以及比如键盘、鼠标、扫描仪、数字音箱、数字相机以及比如键盘、鼠标、扫描仪、数字音箱、数字相机以及比如键盘、鼠标、扫描仪、数字音箱、数字相机以及ModemModem等，都可等，都可等，都可等，都可以连接到统一的以连接到统一的以连接到统一的以连接到统一的USBUSB接口上。此外，这种接口还支持功能传递，也就是接口上。此外，这种接口还支持功能传递，也就是接口上。此外，这种接口还支持功能传递，也就是接口上。此外，这种接口还支持功能传递，也就是说用户只需要为支持说用户只

403、需要为支持说用户只需要为支持说用户只需要为支持USBUSB标准的设备准备一个标准的设备准备一个标准的设备准备一个标准的设备准备一个USBUSB接口即可，这些外设接口即可，这些外设接口即可，这些外设接口即可，这些外设可以相互连接成串，而通信功能不会受到丝毫影响，用户甚至不需要为可以相互连接成串，而通信功能不会受到丝毫影响，用户甚至不需要为可以相互连接成串，而通信功能不会受到丝毫影响，用户甚至不需要为可以相互连接成串，而通信功能不会受到丝毫影响，用户甚至不需要为这些设备准备外接电源线，因为这些设备准备外接电源线，因为这些设备准备外接电源线，因为这些设备准备外接电源线，因为USBUSB接口本身就提供

404、电力来源。至于该接口本身就提供电力来源。至于该接口本身就提供电力来源。至于该接口本身就提供电力来源。至于该接口的带电即插即用功能。接口的带电即插即用功能。接口的带电即插即用功能。接口的带电即插即用功能。USBUSB可以树状结构连接可以树状结构连接可以树状结构连接可以树状结构连接127127个，几乎连接目个，几乎连接目个，几乎连接目个，几乎连接目前所有的外部设备，如前所有的外部设备，如前所有的外部设备，如前所有的外部设备，如DVDDVD、ISDNISDN、显示器、数字音箱、扫描仪、数、显示器、数字音箱、扫描仪、数、显示器、数字音箱、扫描仪、数、显示器、数字音箱、扫描仪、数字照相机、字照相机、字照

405、相机、字照相机、ModemModem、打印机、移动存储器、键盘、打印机、移动存储器、键盘、打印机、移动存储器、键盘、打印机、移动存储器、键盘、MouseMouse、游戏杆等。、游戏杆等。、游戏杆等。、游戏杆等。USB2.0USB2.0最大数据传输率为最大数据传输率为最大数据传输率为最大数据传输率为480Mb/s480Mb/s。像并行和串行端口一样，通用串行。像并行和串行端口一样，通用串行。像并行和串行端口一样，通用串行。像并行和串行端口一样，通用串行总线也要在软件控制下才能正常工作，总线也要在软件控制下才能正常工作，总线也要在软件控制下才能正常工作，总线也要在软件控制下才能正常工作，Windo

406、wsWindows支持通用串行总线。支支持通用串行总线。支支持通用串行总线。支支持通用串行总线。支持多数据流，支持多个设备并行操作，支持自动处理错误并进行恢复，持多数据流，支持多个设备并行操作，支持自动处理错误并进行恢复，持多数据流，支持多个设备并行操作，支持自动处理错误并进行恢复，持多数据流，支持多个设备并行操作，支持自动处理错误并进行恢复，支持设备热插拔，并能为设备提供电源。支持设备热插拔，并能为设备提供电源。支持设备热插拔，并能为设备提供电源。支持设备热插拔，并能为设备提供电源。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成（2 2）计算机与外部设备接口）计算机与外部设备接口）

407、计算机与外部设备接口）计算机与外部设备接口 IEEE 1394 IEEE 1394接口接口接口接口IEEE 1394IEEE 1394是一种连接外部设备的机外总线是一种连接外部设备的机外总线是一种连接外部设备的机外总线是一种连接外部设备的机外总线标准，按串行方式通信，它的带宽可以达到标准，按串行方式通信，它的带宽可以达到标准，按串行方式通信，它的带宽可以达到标准，按串行方式通信，它的带宽可以达到400Mb/s400Mb/s。该接口技术由苹。该接口技术由苹。该接口技术由苹。该接口技术由苹果公司率先创立，苹果公司称之为果公司率先创立，苹果公司称之为果公司率先创立，苹果公司称之为果公司率先创立，苹果

408、公司称之为FirewireFirewire，所以很多人也将它称为火，所以很多人也将它称为火，所以很多人也将它称为火，所以很多人也将它称为火线。线。线。线。19951995年年年年IEEE IEEE 把它作为正式标准，编号把它作为正式标准，编号把它作为正式标准，编号把它作为正式标准，编号13941394，这就是，这就是，这就是，这就是IEEE 1394IEEE 1394名名名名字的由来。它的特点是传输速度快，现在确定为字的由来。它的特点是传输速度快，现在确定为字的由来。它的特点是传输速度快，现在确定为字的由来。它的特点是传输速度快，现在确定为400Mb/s400Mb/s，以后可望提，以后可望提，

409、以后可望提，以后可望提高到高到高到高到800Mb/s800Mb/s、1.6Gb/s1.6Gb/s、3.2Gb/s3.2Gb/s。所以传送数字图像信号也不会有问。所以传送数字图像信号也不会有问。所以传送数字图像信号也不会有问。所以传送数字图像信号也不会有问题。用电缆传送的距离现在是题。用电缆传送的距离现在是题。用电缆传送的距离现在是题。用电缆传送的距离现在是4.5m4.5m，进一步要扩展到，进一步要扩展到，进一步要扩展到，进一步要扩展到50m50m。目前，在实。目前，在实。目前，在实。目前，在实际应用中，当使用际应用中，当使用际应用中，当使用际应用中，当使用IEEE 1394IEEE 1394电

410、缆时，其传输距离可以达到电缆时，其传输距离可以达到电缆时，其传输距离可以达到电缆时，其传输距离可以达到30m30m；而在；而在；而在；而在使用的多模光纤适配器时，使用多模光纤的传输距离可达使用的多模光纤适配器时，使用多模光纤的传输距离可达使用的多模光纤适配器时，使用多模光纤的传输距离可达使用的多模光纤适配器时，使用多模光纤的传输距离可达500m500m。在。在。在。在20002000年春季正式通过的年春季正式通过的年春季正式通过的年春季正式通过的IEEE 1394-2000IEEE 1394-2000中，最大数据传输速率可达到中，最大数据传输速率可达到中，最大数据传输速率可达到中，最大数据传输

411、速率可达到1.6Gb/s1.6Gb/s，相邻设备之间连接电缆的最大长度可扩展到，相邻设备之间连接电缆的最大长度可扩展到，相邻设备之间连接电缆的最大长度可扩展到，相邻设备之间连接电缆的最大长度可扩展到100m100m。IEEE1394IEEE1394作为一个工业标准的高速串行总线，已广泛应用于数字作为一个工业标准的高速串行总线，已广泛应用于数字作为一个工业标准的高速串行总线，已广泛应用于数字作为一个工业标准的高速串行总线，已广泛应用于数字摄像机、数字照相机、电视机顶盒、家庭游戏机、计算机及其外围设备。摄像机、数字照相机、电视机顶盒、家庭游戏机、计算机及其外围设备。摄像机、数字照相机、电视机顶盒、

412、家庭游戏机、计算机及其外围设备。摄像机、数字照相机、电视机顶盒、家庭游戏机、计算机及其外围设备。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成（2 2）计算机与外部设备接口）计算机与外部设备接口）计算机与外部设备接口）计算机与外部设备接口 硬盘接口硬盘接口硬盘接口硬盘接口目前在微型计算机中使用广泛的硬盘接口标准是目前在微型计算机中使用广泛的硬盘接口标准是目前在微型计算机中使用广泛的硬盘接口标准是目前在微型计算机中使用广泛的硬盘接口标准是IDEIDE、SATASATA和和和和SCSISCSI标准。标准。标准。标准。IDE IDE 接口标准接口标准接口标准接口标准IDE(Integrat

413、ed Device ElectronicsIDE(Integrated Device Electronics，集成设备电子，集成设备电子，集成设备电子，集成设备电子部件部件部件部件) )由由由由CompaqCompaq公司开发并由公司开发并由公司开发并由公司开发并由Western DigitalWestern Digital公司生产的硬盘控制器接公司生产的硬盘控制器接公司生产的硬盘控制器接公司生产的硬盘控制器接口。它的最大特点是把控制器集成到硬盘驱动器内。因此在硬盘适配卡口。它的最大特点是把控制器集成到硬盘驱动器内。因此在硬盘适配卡口。它的最大特点是把控制器集成到硬盘驱动器内。因此在硬盘适配卡

414、口。它的最大特点是把控制器集成到硬盘驱动器内。因此在硬盘适配卡中，不再有控制器这一部分了。其最大硬盘容量不超过中，不再有控制器这一部分了。其最大硬盘容量不超过中，不再有控制器这一部分了。其最大硬盘容量不超过中，不再有控制器这一部分了。其最大硬盘容量不超过528MB528MB。 EIDE EIDE接口标准接口标准接口标准接口标准EIDE(Enhanced IDE)EIDE(Enhanced IDE)是是是是Western DigitalWestern Digital为取代为取代为取代为取代IDEIDE而开发的接口标准。采用而开发的接口标准。采用而开发的接口标准。采用而开发的接口标准。采用EIDE

415、EIDE接口的微机系统中，已直接将接口的微机系统中，已直接将接口的微机系统中，已直接将接口的微机系统中，已直接将EIDEEIDE接口集成在主板上，不再需要单独的适配卡。接口集成在主板上，不再需要单独的适配卡。接口集成在主板上，不再需要单独的适配卡。接口集成在主板上，不再需要单独的适配卡。EIDEEIDE支持大容量硬盘，支持大容量硬盘，支持大容量硬盘，支持大容量硬盘，最大容量可达最大容量可达最大容量可达最大容量可达8.4GB8.4GB，数据传输率可达，数据传输率可达，数据传输率可达，数据传输率可达12Mb/s12Mb/s16.6Mb/s16.6Mb/s。19991999年推出年推出年推出年推出了

416、了了了Ultra DMA66Ultra DMA66新标准，数据传输率理论上可达新标准，数据传输率理论上可达新标准，数据传输率理论上可达新标准，数据传输率理论上可达66.6Mb/s66.6Mb/s。EIDEEIDE接口最多可连接接口最多可连接接口最多可连接接口最多可连接4 4台台台台EIDEEIDE设备。设备。设备。设备。EIDEEIDE提供了两个接口插座，提供了两个接口插座，提供了两个接口插座，提供了两个接口插座，分别称为第一分别称为第一分别称为第一分别称为第一IDEIDE接口插座（接口插座（接口插座（接口插座（Primary,Primary,主通道）和第二主通道）和第二主通道）和第二主通道）

417、和第二IDEIDE接口插座接口插座接口插座接口插座（Secondary,Secondary,辅通道）。每个插座又可连接两个设备，分别称为主辅通道）。每个插座又可连接两个设备，分别称为主辅通道）。每个插座又可连接两个设备，分别称为主辅通道）。每个插座又可连接两个设备，分别称为主（MasterMaster）和从（）和从（）和从（）和从（SlaveSlave）设备。）设备。）设备。）设备。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成（2 2）计算机与外部设备接口）计算机与外部设备接口）计算机与外部设备接口）计算机与外部设备接口 SATA SATA接口标准接口标准接口标准接口标准串行高级技

418、术配件（串行高级技术配件（串行高级技术配件（串行高级技术配件（SATASATA）是一项新兴的标准电子接口技术。）是一项新兴的标准电子接口技术。）是一项新兴的标准电子接口技术。）是一项新兴的标准电子接口技术。SATASATA的性能有望超过前一代技术的性能有望超过前一代技术的性能有望超过前一代技术的性能有望超过前一代技术并行并行并行并行ATAATA，因为它可以提供更高，因为它可以提供更高，因为它可以提供更高，因为它可以提供更高的性能，而成本却只是的性能，而成本却只是的性能，而成本却只是的性能，而成本却只是SCSISCSI或光纤通道等传统存储技术的一小部分。或光纤通道等传统存储技术的一小部分。或光纤

419、通道等传统存储技术的一小部分。或光纤通道等传统存储技术的一小部分。SATASATA只是一种串行链接接口标准，只是一种串行链接接口标准，只是一种串行链接接口标准，只是一种串行链接接口标准，SATASATA采用了点对点拓扑结构，而不采用了点对点拓扑结构，而不采用了点对点拓扑结构，而不采用了点对点拓扑结构，而不是普遍应用于并行是普遍应用于并行是普遍应用于并行是普遍应用于并行ATAATA或或或或SCSISCSI技术的基于总线的架构，所以技术的基于总线的架构，所以技术的基于总线的架构，所以技术的基于总线的架构，所以SATASATA可以可以可以可以为每个连接设备提供全部带宽，从而提高了总体性能。为每个连接

420、设备提供全部带宽，从而提高了总体性能。为每个连接设备提供全部带宽，从而提高了总体性能。为每个连接设备提供全部带宽，从而提高了总体性能。 SCSI SCSI接口标准接口标准接口标准接口标准SCSI(Small Computer System InterfaceSCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口，小型计算机系统接口，小型计算机系统接口，小型计算机系统接口) )由由由由美国国家标协会（美国国家标协会（美国国家标协会（美国国家标协会（ANSIANSI）19861986年年年年6 6月公布的接口标准（称为月公布的接口标准（称为月公布的接口标准（称

421、为月公布的接口标准（称为SCSI-1SCSI-1），），），），19901990年又推出了年又推出了年又推出了年又推出了SCSI-2SCSI-2标准。可与各种采用标准。可与各种采用标准。可与各种采用标准。可与各种采用SCSISCSI接口标准的外部设备接口标准的外部设备接口标准的外部设备接口标准的外部设备相连，如硬盘驱动器、扫描仪、光盘、打印机和磁带驱动器等。相连，如硬盘驱动器、扫描仪、光盘、打印机和磁带驱动器等。相连，如硬盘驱动器、扫描仪、光盘、打印机和磁带驱动器等。相连，如硬盘驱动器、扫描仪、光盘、打印机和磁带驱动器等。SCSISCSI早期只在小型机上使用，近年来也在早期只在小型机上使用，近

422、年来也在早期只在小型机上使用，近年来也在早期只在小型机上使用，近年来也在PCPC机中采用。机中采用。机中采用。机中采用。SCSISCSI是一个多是一个多是一个多是一个多任务接口，具有总线仲裁功能。任务接口，具有总线仲裁功能。任务接口，具有总线仲裁功能。任务接口，具有总线仲裁功能。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4.51.4.5输入与输出设备（输入设备）输入与输出设备（输入设备）输入与输出设备（输入设备）输入与输出设备（输入设备）1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4.51.4.5输入与输出设备（输出设备）输入与输出设备（输出设备）输入与输出设备（输出设备）输入与输出设备（输出设备）1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4.51.4.5输入与输出设备（主机箱内部）输入与输出设备（主机箱内部）输入与输出设备（主机箱内部）输入与输出设备（主机箱内部）1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成1.4.51.4.5输入与输出设备（显示卡）输入与输出设备（显示卡）输入与输出设备（显示卡）输入与输出设备（显示卡）习题习题习题习题习题习题习题习题习题习题问题问题课间休息课间休息下课下课