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1、大学计算机,第2章计算机系统基础,本章主要内容：,计算机中常用的数制；不同类型的信息在计算机内的表示方法；一般计算机系统的基本结构；计算机的指令系统，以及计算机的基本工作过程；微型计算机的部件，包括微处理器、存储器、输入输出设备、主板、总线等；如何选购、组装一台微型计算机；常用的各种软件；计算机系统安全的相关知识。,本章主要内容：,2.1 计算机中的信息表示2.2 计算机系统2.3 计算机基本工作原理2.4 微型计算机硬件系统2.5 计算机软件系统2.6 计算机系统安全,2.1 计算机中的信息表示,数据是信息的载体。计算机中可以处理的数据可以分为两类：数值数据和非数值数据。数值数据有大小、正负
2、之分，包含量的概念；非数值数据包括字母、符号、声音、图像等，不同的数字编码表示不同含义。,2.1.1 计算机中的数制,按进位的原则进行计数称为进位计数制，简称“数制”:十进制,十二进制 等1.数制的特点逢基数进位基数是指数制中每个数据位所需要的数字字符的总个数。如十进制中有10个数字字符，基数是10，表示逢10进一位权表示法位权是指单位一在一个数的某个位置上所代表的值，处在不同位置上的数字所代表的值不同，例如：十进制数2394.56=2*103+3*102+9*101+4*100+5*10-1+6*10-2，,2.计算机常用数制 计算机中数字电路器件通常只有“导通”和“断开”两种状态，我们可以
3、用“1”和“0”分别代表这两种状态。在计算机中的所有数据，如数字、符号以及图形等都是用电子元器件的不同状态表示的，也就是通过“1”“0”序列表示。自然可以想象只有“1”和“0”两个数字的表示就是二进制数，所以，在计算机系统中，所有数据的表示都采用二进制形式。由于二进制在表达一个数字时，位数太长，不易识别，书写麻烦，因此，在编写计算机程序时，经常将它们写成对应的十六进制数或八进制数，也经常采用人们熟悉的十进制数。因此，计算机工作时，往往需要根据情况，在其内部进行二进制数、八进制数、十进制数、十六进制数之间的转换。,2.1.1 计算机中的数制,表 2.1 常用计数制的基数和数码,3.书写规则为了区
4、分各种计数制的数，常采用如下方法进行书写：在数字后面加写相应的英文字母作为标识B(Binary)表示二进制数。二进制数的100 可写成100 B。O(Octonary)表示八进制数。八进制数的100 可写成100 O。D(Decimal)表示十进制数。十进制数的100 可写成100 D。H(Hexadecimal)表示十六进制数，十六进制数100 可写成100 H。一般约定D 可省略，即无后缀的数字为十进制数字。在括号外面加数字下标(1101)2 表示二进制数的1101。(3174)8 表示八进制数的3174。(6678)10 表示十进制数的6678。(2DF6)16表示十六进制数的2DF6。
5、,2.1.1 计算机中的数制,4.计算机存储和处理二进制数的常用单位位(bit)位是二进制数中的一个数位，可以是“0”或“1”。它是计算机中数据的最小单位，称为比特(bit)。字节(Byte)通常将8位二进制数组成一组，称作一个字节。字节是计算机中数据处理和存储容量的基本单位，如存放一个英文字母需要在存储器中占用一个字节的空间。在书写时，常将字节英文单词Byte简写成B，1B=8bit常用的单位还有KB(千字节)、MB(兆字节)、GB(千兆字节)等，它们之间的关系是：1KB=B=1024B1MB=B=B=1024KB1GB=B=B=1024MB,2.1.1 计算机中的数制,2.1.2 数值数据
6、的编码,考虑三个因素：机器数的范围、机器数的符号和机器数中小数点的位置1.机器数的范围机器数的表示范围由硬件(CPU中的寄存器)决定。当使用8位寄存器时，字长为8 位，所以一个无符号整数的最大值是，机器数的范围为0255；当使用16位寄存器时，字长为16 位，所以一个无符号整数的最大值是，机器数的范围为065535。2.机器数的符号在计算机内部，任何数据都只能用二进制的两个数码“0”和“1”来表示。正负数的表示也不例外，正负号也必须用0和1的形式表示。通常规定最高位为符号位，并用0 表示正，用1 表示负。,图2-1 机器数的符号,2.1.2 数值数据的编码,3.定点数和浮点数在计算机内部难以表
7、示小数点。故小数点的位置是隐含的。隐含的小数点位置可以是固定的，也可以是变动的，前者称为“定点数”，后者称为“浮点数”。定点数在定点数中，小数点的位置一旦固定，就不再改变。定点数中又有定点整数和定点小数之分。定点整数，小数点的位置约定在最低位的右边，用来表示整数，如图2-2所示；定点小数，小数点的位置约定在符号位之后，用来表示小于1的纯小数。(194)10=11000010B(0.6875)10=-0.101100000000000B,2.1.2 数值数据的编码,浮点数如果要处理的数既有整数部分，又有小数部分，则采用定点数便会遇到麻烦。为此引出浮点数，即小数点位置不固定。将十进制数 66.37
8、、6.637、0.6637、0.06637 用指数形式表示，它们分别可以表示为：0.6637102、0.6637101、0.6637100、0.663710-1可以看出，在原数字中无论小数点前后各有几位数，它们都可以用一个纯小数(称为尾数，有正、负)与10 的整数次幂(称为阶数，有正、负)的乘积形式来表示，这就是浮点数的表示法,2.1.3 字符编码,编码方式主要有如下几种。1.ASCII码 美国标准信息交换码(American Standard Code for Information Interchange)。ASCII包括32个通用控制字符、10个十进制数码、52个英文大小写字母和34个专
9、用符号，共128个元素，故需要用7位二进制数进行编码，并规定其最高位总是0。“GOOD!”的ASCII 编码 二进制：01000111B 01001111B 01001111B 01000100B 00100001B十六进制：47H 4FH 4FH 44H 21H2.BCD码 BCD(Binary Coded Decimal)码又称“二 十进制编码”，专门解决用二进制数表示十进制数的问题。二 十进制编码方法很多，有8421 码、2421 码、5211 码、余3 码、右移码等。最常用的是8421 编码。如：5803 的8421 编码：0101 1000 0000 0011,2.1.4 汉字编码,
10、汉字通常用两个字节进行编码，且根据传输、输入、存储和处理、打印或显示等不同处理场合，分为交换码、输入码、机内码和字形码。交换码 不同设备之间交换信息需要有共同的信息表示方法，对于字符和汉字的交换也需要制定一种人们共同遵守的编码标准，这就是交换码标准。现在，汉字交换码主要采用国标码和BIG5码两种编码方式。国标码 1981年我国公布的通用汉字字符集(基本集)及其交换码标准GB2312-80编码简称国标码，它规定每个汉字编码由两个字节构成。第一个字节的范围从A1HFEH，共94种，第二个字节的范围也为A1HFEH，共94种。共定义了6763个汉字和682个图形符号。汉字分为两级，即一级（常用）汉字
11、3755个(按汉语拼音排序)和二级（次常用）汉字3008个(按偏旁部首排序)。BIG5码 BIG5码是台湾计算机界实行的汉字编码字符集。,2.1.4 汉字编码,汉字输入码 汉字输入码是指从键盘输入汉字时采用的编码，又称为外码，主要有:数字编码，如区位码；拼音码，如微软拼音输入法、紫光输入法、智能ABC输入法等；形码，如五笔字型输入法、表形码；音形码，如双拼码、五十字元等。汉字机内码 汉字机内码是指计算机内部存储、处理加工汉字时所用的代码。通常将国标码的前两个字节的最高位置“1”作为汉字的机内码。以汉字“啊”为例，其机内码为B0A1H，即10110000 10100001。汉字字形码 字形码是指
12、文字信息的输出编码。通常采用点阵形式，点阵越大，分辨率就越高，输出的字形也就越清晰美观。汉字字型有1616、2424、3232、4848、128128点阵等，,2.1.4 汉字编码,各种编码之间的关系,2.2 计算机系统,一个完整的计算机系统应当包括硬件系统和软件系统两部分。组成一台计算机的物理设备的总称叫做计算机硬件系统，是计算机工作的基础。指挥计算机工作的各种程序的集合称为计算机软件系统，是计算机的灵魂，是控制和操作计算机工作的核心。计算机工作时软、硬件协同工作，二者缺一不可。,2.2 计算机系统,1.硬件系统冯诺依曼计算机的硬件系统包括：运算器、控制器、存储器、输入和输出设备。运算器是对
13、数据进行处理的部件，进行算术运算和逻辑运算。控制器的主要作用是指挥计算机各部件协调工作。它是计算机的指挥中心，在控制器的控制之下，将输入设备输入的程序和数据存入存储器，并按照程序的要求指挥运算器进行运算和处理，然后把运算和处理的结果再存入存储器中，最后将处理结果传送到输出设备上。在现代计算机中，运算器和控制器经常被封装在一起，构成中央处理器（CPU）的重要组成部分。存储器是用来存储程序和数据的部件。存储器分为内存储器(主存储器)和外存储器(辅助存储器)两类。输入设备是将用户的程序、数据和命令输入到计算机内存的设备。输出设备是显示或硬拷贝计算机运算和处理结果的设备。,2.2 计算机系统,2.软件
14、系统 计算机软件包括计算机运行所需要的各种程序、数据及有关技术文档资料。根据软件的用途，通常把软件划分为系统软件和应用软件两大类。系统软件是用于管理、控制和维护计算机系统资源的软件。系统软件有两个显著的特点：一是通用性，其算法和功能不依赖于特定的用户，普遍适用于各个应用领域；二是基础性，其它软件都是在系统软件的支持下进行开发和运行的。系统软件通常又分为操作系统、语言处理程序、数据库管理系统和工具软件四大类。应用软件是用于解决各种实际问题的软件,常用的应用软件有文字处理软件、表格处理软件、辅助设计软件等。3.计算机系统的层次结构,2.3 计算机基本工作原理,1.指令指令是计算机硬件能够直接识别的
15、指挥计算机完成某个基本操作的命令，每条指令都是由二进制代码表示和存储的。指令由两部分组成：操作码和地址码，其中操作码规定指令的动作（功能），而地址码指明操作数本身或操作数存放的地址。2.指令系统一台计算机所能执行的全部指令的集合称为计算机的指令系统。指令系统充分反映了计算机对数据进行处理的能力。不同种类的计算机，指令系统所包含的指令数目与格式也不同。3.程序程序是为完成特定任务的计算机指令（语句）的集合。程序可以直接用二进制指令代码编写（机器语言），也可以用汇编或高级语言编写，但计算机能直接识别执行的是二进制形式的指令代码，所以，汇编语言和高级语言源程序要翻译成二进制代码表示的机器语言才能执行
16、。4.计算机执行指令的过程计算机的工作过程，实际就是CPU执行程序的过程，执行程序就是依次执行程序的指令。CPU执行一条指令分为取指令、分析指令、执行指令三个阶段。每执行完一条指令，CPU会自动取下一条指令执行，如此下去，直到程序执行完毕或遇到停机指令、外来事件的干预为止。,2.4 微型计算机硬件系统,2.4.1.微型计算机的硬件逻辑结构 微型计算机的硬件系统也采用冯诺依曼体系结构，即由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成，但有一些分解和组合，如存储器又可以分为内存储器和外存储器，运算器和控制器被封装在一起，构成微型计算机中央处理器微处理器的重要组成部分。,2.4 微型计算机硬件系统
17、,2.4.2.微处理器 微处理器就是微型计算机上的一块集成电路芯片，它是微型计算机的核心部件。它主要由运算器、控制器、寄存器组成。运算器可以执行算术运算，也可以执行逻辑运算。寄存器临时保存将要被运算器处理的数据和结果。控制器负责取指令，并对指令进行分析，按照指令的要求控制各部件工作。目前微处理器的主要生产厂家有：Intel公司和AMD（Advanced Micro Devices）公司。,2.4 微型计算机硬件系统,微处理器主要技术参数字长：字长是指微处理器一次能够处理的数据的比特位。字长的大小直接反映计算机的数据处理能力，目前流行的微处理器大多是32位或64位。主频：即微处理器的时钟频率(C
18、lock Speed)，它决定了微处理器每秒钟可以执行多少个指令周期，外频：即微处理器的外部时钟频率，它直接影响微处理器与内存之间的数据交换速度。外频由计算机主板提供。内部缓存（Cache）：用于暂时存储微处理器运算时的部分指令和数据，存取速度与微处理器主频相匹配。缓存的容量单位一般为KB。地址总线宽度：决定了微处理器可以访问的物理地址空间。假设微处理器有n根地址线，则其可以访问的物理地址为2n。目前，微型计算机地址总线有8位、16位、32位等之分。数据总线宽度：数据总线负责整个系统的数据传输，数据总线宽度决定了微处理器与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。,2.4
19、微型计算机硬件系统,2.4.3.存储器：分内存和外存1.内存储器，即内存，是直接与微处理器相联系的存储设备，其主要功能是存放计算机运行时所需要的程序和数据。内存储器是计算机中最主要的部件之一，它的性能在很大程度上影响计算机的性能。内存的分类微机的内存储器分为随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、只读存储器（ROM，Read Only Memory）、高速缓冲存储器（Cache）。随机存取存储器（RAM）:分为静态随机存储器（SRAM）和动态随机存储器（DRAM）。断电后信息消失。只读存储器（ROM）：主要用于存放系统的引导程序、开机自检、系统参数等信息。断电后RO
20、M中的信息仍然存在。目前常用的只读存储器有可擦除可编程的ROM（EPROM）和可电擦除电改写的ROM（E2PROM）、快闪存储器（Flash Memory）等类型。高速缓冲存储器（Cache）,2.4 微型计算机硬件系统,内存的性能指标存储容量 存储器可以容纳的二进制信息量称为存储容量，通常以RAM的存储容量来表示。存储器的容量以字节（Byte）为单位。存取周期 存取周期指存储器进行一次独立读或写操作之间的最小间隔时间，单位为ns（毫微秒）。存储器的存取周期是衡量主存储器工作速度的重要指标。功耗 这个指标反映了存储器耗电量的大小，也反映了发热程度。功耗小，对存储器的工作稳定有利。,2.4 微型
21、计算机硬件系统,2.外存储器 外存储器又称为辅助存储器，用来长期保存数据、信息，主要包括：软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器、U盘存储器。软盘存储器软盘存储器由软盘、软盘驱动器FDD(Floppy Disk Driver)和软盘适配器组成。软盘：软盘的存储容量=盘面数每面磁道数每磁道扇区数每扇区字节数。,2.4 微型计算机硬件系统,软盘使用注意事项不要用手或物品接触到盘片，以避免盘片被划伤或弄污。避免弯曲或挤压软盘，以防软盘变形。软盘要远离磁场。图2-16 软盘驱动器外观存有重要数据的软盘要处于写保护状态，以防误操作而造成数据的丢失。对外来的软盘，一定要经过检测，确保没有病毒后方可使用。软盘驱
22、动器计算机需要通过软盘驱动器才能够读、写软盘上的数据。主要由控制电路板、马达、磁头定位器和磁头组成，它是驱动软盘旋转并向软盘读写数据的设备。软盘驱动器的主要性能指标有：道密度(磁道数/每英寸)、位密度（数据位数每英寸）、平均存取时间、传输率（单位：Kb/s，常见的有125Kb/s、250 Kb/s、300 Kb/s、500 Kb/s）等。,2.4 微型计算机硬件系统,硬盘存储器硬盘的组成微机中的硬盘存储器由于采用了“温彻斯特”技术，所以又称“温盘”。一块完整的硬盘存储器由磁盘、盘片驱动系统、读写系统以及控制系统组成，这四部分密封在金属盒中。硬盘的存储容量=磁头数柱面数每磁道扇区数每扇区字节数（
23、512B）硬盘的主要性能指标转速：单位是r/min，目前硬盘主轴电机的转速为5400 r/min或7200 r/min。平均寻道时间：指磁头从初始位置到目标磁道的时间，单位是ms，硬盘的平均寻道时间为8ms12ms。数据传输率：指硬盘读写数据的速度，单位是Mb/s。目前硬盘的最大外部传输率不低于16.6Mb/s。硬盘使用注意事项：a.硬盘转动时不要关闭电源。B.防止震动、碰撞。c.防止病毒对硬盘数据的破坏，应注意对重要数据的备份。d.未经允许严禁对硬盘进行低级格式化、分区、高级格式化等操作。,2.4 微型计算机硬件系统,光盘存储器计算机常采用光盘存储器存储声音、图像等大容量信息。由于光盘与多媒
24、体技术密切相关，U盘存储器U盘的存储介质是快闪存储器。U盘具有许多优点：直接使用USB接口，无需外接电源，支持即插即用和热插拔，只要用户所使用的计算机主板上有USB接口就可以使用U盘。当计算机操作系统使用Windows ME/2000/XP时不用安装驱动程序就可以使用U盘。存取速度比软盘快，存储容量比软盘大。现在比较流行的U盘容量通常为128MB、256MB、512MB等。,2.4 微型计算机硬件系统,2.4.4 输入、输出设备 1.键盘 最常用的输入设备，它可以将英文字母、汉字、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机输入数据、文本、程序和命令。现在键盘已经标准化，以101键为主。2.鼠
25、标 鼠标常见的有：机械式、光电式和无线遥控式。常见的鼠标接口有串口、PS/2接口和USB接口等，给计算机配置鼠标时一定要注意计算机支持哪种接口的鼠标。,2.4 微型计算机硬件系统,2.4.4 输入、输出设备 3.显示器显示器又称为“监视器”，是计算机中标准的输出设备。显示器的分类按显示的色彩分为单色显示器和彩色显示器。单色显示器只能显示黑白两色，彩色显示器可以显示多达1600多万种颜色。目前微机多为彩色显示器。按显示器件分为阴极射线管显示器（CRT）和液晶（LCD）、发光二极管（LED）、等离子体（PDP）、荧光（VF）等平板型显示器。目前微机上常用CRT显示器和 LCD显示器。,2.4 微型
26、计算机硬件系统,显示器的主要技术参数屏幕尺寸：指显示器对角线长度，以英寸为单位（1英寸=2.54厘米），常见的显示器为15、17、19、21等。点距：点距指屏幕上的相邻像素点之间的距离。点距越小，显示器的分辨率越高。常见显示器的点距有0.20、0.25、0.26、0.28等。显示分辨率：指显示屏幕上可以容纳的像素点的个数，通常写成“水平点数”“垂直点数”的形式。例如，800600、1024768等。显示器的分辨率受点距和屏幕尺寸的限制，也和显示卡有关。灰度和颜色深度：灰度指像素点亮度的级别数，在单色显示方式下，灰度的级数越多，图像层次越清晰。颜色深度指计算机中表示色彩的二进制位数，一般有1位、
27、4位、8位、16位、24位，24位可以表示的色彩数为1600多万种。刷新频率：指每秒钟内屏幕画面刷新的次数。刷新频率越高，画面闪烁越小。通常是75 Hz90 Hz。扫描方式：水平扫描方式分为隔行扫描和逐行扫描。现在的显示器采用的都是逐行扫描方式。,2.4 微型计算机硬件系统,显示适配器显示适配器又称显卡，它是连接微处理器与显示器的接口电路。显卡的结构主要由：显示芯片、显示内存、RAMDAC芯片、显卡 BIOS、连接主板总线的接口组成。显示芯片：显示芯片是显卡的核心部件，它决定显卡的性能和档次。显示内存：用来存放显示芯片处理后的数据，其容量、存取速度对显卡的整体性能至关重要，它还直接影响显示的分
28、辨率及色彩的位数。RAMDAC芯片：RAMDAC芯片将显示内存中的数字信号转换成能在显示器上显示的模拟信号。它的转换速度影响着显卡的刷新频率和最大分辨率。显卡 BIOS：显卡上的BIOS存放显示芯片的控制程序，同时还存放着显卡的名称、型号、显示内存等。总线接口：是显卡与总线的通信接口。目前最多的是PCI和AGP接口。,2.4 微型计算机硬件系统,显卡的分类按采用的图形芯片分为：单色显示卡、彩色显示卡、2D图形加速卡、3D图形加速卡。按总线类型分为：ISA显卡、VESA显卡、PCI显卡和AGP显卡。按显示的彩色数量分为：伪彩色卡：用1个字节表示像素，可显示256种颜色。高彩色卡：用2个字节表示像
29、素，可显示65536种颜色。真彩色卡：用3个字节表示像素，可显示1600多万种颜色。按显示卡发展过程分为：MDA（Monochrome Display Adapter）卡，即单色字符显示卡。CGA（Color Graphics Adapter）卡，即彩色图形显示卡。EGA（Enhanced Graphics Adapter）卡，即增强图形显示卡。VGA（Video Graphics Array）卡，即视频图形阵列显示卡。SVGA（Super VGA）卡，即超级视频图形阵列显示卡。XGA（Extended Graphics Array）卡，即增强图形阵列显示卡。,2.4 微型计算机硬件系统,4.
30、打印机打印机的分类按打印机打印的方式可分为逐行打印机和逐字打印机。按打印色彩分为单色打印机和彩色打印机。按工作方式分为击打式打印机和非击打式打印机。针式打印机是常用的击打式打印机。常用的非击打式打印机有激光打印机、喷墨打印机。打印机主要技术参数打印分辨率：用DPI（点英寸）表示。激光和喷墨打印机一般都达到600 DPI。打印速度：可用CPS（字符秒）表示或用“页分钟”表示。打印纸最大尺寸：一般打印机是A4幅面。,2.4 微型计算机硬件系统,2.4.5 主板主板的主要部件包括：1.芯片组芯片组是主板的灵魂，由一组超大规模集成电路芯片构成。芯片组控制和协调整个计算机系统的正常运转和各个部件的选型，
31、2.微处理器插座及插槽用于固定连接微处理器芯片。微处理器与主板的接口形式根据微处理器的不同分为：Socket插座和Slot插槽。3.内存插槽主板给内存预留的专用插槽，插入与主板插槽匹配的内存条，可以实现扩充内存。4.总线扩展槽总线扩展槽主要用于扩展微型计算机的功能，也称为I/O插槽。根据总线的不同，总线扩展槽可分为：ISA、EISA、VESA、PCI、AGP扩展槽。,2.4 微型计算机硬件系统,2.4.5 主板5.BIOS芯片BIOS(Basic Input/Output System)保存着计算机系统中的基本输入/输出程序、系统设置信息、自检程序和系统启动自举程序。现在主板的BIOS还具有电
32、源管理、CPU参数调整、系统监控、病毒防护等功能。BIOS为计算机提供最基本、最直接的硬件控制功能。BIOS中的程序一旦被破坏，主板将不能工作。6.CMOS 芯片CMOS用来存放系统硬件配置和一些用户设定的参数。参数丢失系统将不能正常启动，必须对其重新设置。设置方法是：系统启动时按设置键（通常是“Del”键）进入BIOS设置窗口，在窗口内进行CMOS的设置。CMOS开机时由系统电源供电，关机时靠主板上的电池供电。即使关机，信息也不会丢失，但应注意更换电池。,2.4 微型计算机硬件系统,7.输入/输出接口输入/输出接口是连接外存储设备、打印机等外部设备以及键盘鼠标等设备的装置，主要包括如下几种：
33、IDE接口：(Integrated Device Electronics，集成设备电子部件)主要连接IDE硬盘和IDE光驱。软盘驱动器接口：软盘驱动器通过电缆与主板上的软盘驱动器接口相连。一个软盘驱动器接口可以连接两台软盘驱动器。串行接口（Serial Port）：串行接口主要用于连接鼠标器、外置Modem等外部设备。主板上的串口一般为两个，分别标注为COM1和COM2。并行接口（Parallel Port）：并行接口主要用于连接打印机等设备。主板上的并行接口标识为LPT或PRN。USB(Universal Serial Bus)接口：USB即通用串行总线，是一种新型的接口总线标准。USB接口
34、可以连接键盘、鼠标、数码相机、扫描仪等外部设备，连接简单、支持热插拔、传输速率高。PS/2接口：该接口主要用于对应连接PS/2接口键盘和PS/2接口鼠标。,2.4 微型计算机硬件系统,2.4.6 总线1.总线的分类分为：内部总线、系统总线和外部总线。内部总线指芯片内部连接各元件的总线。系统总线指连接微处理器、存储器和各种输入/输出模块等主要部件的总线。外部总线则是微机和外部设备之间的总线。2.系统总线系统总线根据传送内容的不同，分为数据总线、地址总线、控制总线。数据总线DB（Data Bus）：用于微处理器与内存、微处理器与输入/输出接口之间传送信息。数据总线的宽度（根数）决定每次能同时传输信
35、息的位数。因此数据总线的宽度是决定计算机性能的主要指标。目前，微型计算机采用的数据总线有16位、32位、64位等几种类型。地址总线AB（Address Bus）：用于给出源数据或目的数据所在的内存单元或输入/输出端口的地址。地址总线的宽度决定微处理器的寻址能力。若微型计算机采用n位地址总线，则该计算机的寻址范围为。控制总线CB（Control Bus）：主要用来控制对内存和输入/输出设备的访问。,2.4 微型计算机硬件系统,2.4.6 总线3.常用的总线标准ISA总线：（Industrial Standard Architecture）是IBM 公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线
36、标准，所以也叫AT总线。它的时钟频率为8MHz，数据线的宽度为16位，最大传输速率为16MB/s。EISA总线：（Extended Industrial Architecture）是1988年由Compaq等9家公司联合推出的总线标准，它是在ISA总线的基础上发展起来的高性能总线。EISA总线完全兼容ISA总线信号，它的时钟频率为8.33MHz，数据总线和地址总线都是32位，最大传输速率为33MB/s。VESA总线：（Video Electronics Standard Association）简称为VL(VESA Local Bus)总线。它定义了32位数据线，且可扩展到64 位，使用33M
37、Hz时钟频率，最大传输率达132MB/s。VESA总线可与微处理器同步工作，是一种高速、高效的局部总线。,2.4 微型计算机硬件系统,2.4.6 总线3.常用的总线标准PCI总线 PCI（Peripheral Component Interconnect）总线是当前最流行的总线之一。它是由Intel公司推出的一种局部总线，它定义了32位数据总线，且可扩展为64位，传输速率可达132MB/s，64位的传输速率为264MB/s，可同时支持多组外围设备。PCI总线不能兼容现有的ISA、EISA、MCA（Micro Channel Architecture）总线，但它不受制于处理器，是基于奔腾等新一代
38、微处理器的总线。4.系统总线的性能指标总线的宽度：指数据总线的根数。总线的工作频率：也称为总线的时钟频率，以MHz为单位。工作频率越高，总线工作速度越快。标准传输率：在总线上每秒钟能够传输的最大字节量。,2.5 计算机软件系统,计算机软件系统包括系统软件和应用软件两大类，下面主要介绍系统软件中的操作系统、语言处理程序、数据库管理系统软件以及常用的应用软件。,2.5 计算机软件系统,2.5.1系统软件1.操作系统操作系统是整个计算机系统中非常重要的部分，它由一系列具有控制和管理功能的模块组成，实现对计算机全部软、硬件资源的控制和管理，支持其它软件的开发和运行，使计算机能够自动、协调、高效地工作。
39、操作系统的基本概念操作系统为用户访问计算机系统资源提供了工作界面，每个用户作业都是通过操作系统来使用计算机资源的。例如，程序执行前必须获得内存资源才能将程序装入内存；程序执行时要依靠处理器完成算术运算和逻辑运算；程序执行过程中可能还要使用外部设备输入原始数据和输出计算结果等等。总之，操作系统的主要任务就是管理计算机的硬件、软件，包括中央处理器、存储器、各种外设以及各种程序和数据，以达到使用方便和提高系统资源利用率的目的。,2.5 计算机软件系统,2.5.1系统软件操作系统的分类操作系统有不同的分类方法：按用户数目的多少可分为单用户和多用户系统；根据操作系统所依赖硬件的规模，可分成巨型机、大型机
40、、小型机和微型机操作系统。按照提供的功能进行分类分为单用户、多用户和网络操作系统三类。单用户操作系统单用户操作系统的主要特征是一个计算机系统内只能支持运行一个用户的一个或多个作业，整个计算机系统的软、硬件资源都被该用户占有，如MSDOS、Windows等。如果支持多个作业的运行，又称为“单用户多任务”操作系统。,2.5 计算机软件系统,2.5.1系统软件操作系统的分类多用户操作系统多用户操作系统也称分时操作系统，一般安装在多用户计算机上，多用户计算机可挂接多个用户终端，多个用户各自控制其程序运行，操作系统负责多个用户所需软硬件资源的分配和控制，一般采用“分时”的方法进行分配，避免冲突和相互干扰
41、，使每个用户都感觉自己在单独使用计算机。常见的多用户操作系统有Unix、Linux、VMS操作系统等。网络操作系统网络操作系统是一个包括网络通信协议和网络资源共享管理功能的操作系统。网络操作系统除具备通常的操作系统中所应有的功能外，还包括网络管理、网络通信、远程作业录入服务、分时系统服务、文件传输、网络资源共享、用户权限控制等。如Novell、Windows NT/2000/2003、Unix、Linux等均是使用广泛的网络操作系统。,2.5 计算机软件系统,2.5.1系统软件常用操作系统简介DOS操作系统：基于字符界面的单用户、单任务的操作系统。最初由IBM公司在1981推出的PC-DOS
42、1.0。Windows操作系统Microsoft公司1985年推出第一个Windows操作系统版本，1992年推出了Windows3.1。Windows3.x是基于图形界面的16位的单用户、多任务操作系统。但其内核是DOS，必须与DOS共同管理系统硬件资源和文件系统，因此还不能算是一个完整的操作系统。1995年Microsoft公司推出真正的32位操作系统Windows 95，它提供了全新的桌面形式，对系统各种资源的浏览和操纵变得更加容易；提供了“即插即用”功能和允许长文件名；支持抢先式多任务和多线程；在网络、多媒体、打印机、移动计算等方面具有了较强的管理功能。以后又陆续推出了Windows
43、98/2000/XP等。,2.5 计算机软件系统,2.5.1系统软件常用操作系统简介Linux操作系统Linux操作系统是目前全球最大的一个自由软件，具有完备的网络功能，且具有稳定性、灵活性和易用性等特点。Linux最初由芬兰赫尔辛基大学学生Linus Torvalds开发，其源程序在Internet上公布以后，引起了全球电脑爱好者的开发热情，许多人下载该源程序并按照自己的意愿完善某一方面的功能，再发回到网上，Linux也因此被雕琢成一个很稳定、很有发展前景的操作系统。Unix操作系统Unix操作系统是在1969年由AT&T贝尔实验室的Ken Thompson、Dennis Ritchie和其
44、他研究人员开发的，是一个交互式的多用户、多任务的操作系统。自问世以来，迅速在全球范围内推广。该操作系统安全性、可靠性高，可用于网络、大型机和工作站。,2.5 计算机软件系统,2.5.1系统软件2.语言处理程序计算机语言又称为程序设计语言分为：机器语言、汇编语言和高级语言。机器语言机器语言是计算机硬件系统能直接识别的计算机语言，不需翻译。机器语言中的每一条语句实际上是一条二进制数形式的指令代码，由操作码和操作数组成。使用机器语言编写程序，工作量大、难于记忆、容易出错、调试修改麻烦且不可移植，但执行速度快。是“面向机器”的语言。汇编语言汇编语言用助记符代替操作码，用地址符号代替操作数，所以汇编语言
45、也称为符号语言。用汇编语言编写的程序称为汇编语言“源程序”。汇编语言“源程序”需要用“汇编程序”翻译成机器语言程序后，方可执行，这一过程称为“汇编”。汇编语言“源程序”比机器语言程序易读、易检查、易修改，同时又保持了机器语言的优点。汇编语言也是“面向机器”的语言，不具备通用性和可移植性。,2.5 计算机软件系统,2.5.1系统软件2.语言处理程序高级语言高级语言由各种意义的“词”和“数学公式”按照一定的“语法规则”组成。由于高级语言使用与自然语言语法相近的语法体系，编写出的程序更容易阅读和理解，编程效率大大提高。高级语言源程序由专门的“编译程序”翻译成特定机器的代码执行，源程序与具体机器无关，
46、所以有很强的通用性和可移植性。目前流行的面向对象的程序设计语言有：Visual BASIC、Visual C+、Java，等等。Visual BASIC是面向对象的可视化开发工具。C+是一种在C语言基础上发展起来的面向对象的语言。Java是SUN公司1995年5月推出的面向对象的跨平台语言，主要用于网络环境的程序设计。,2.5 计算机软件系统,2.5.1系统软件3.数据库管理系统数据库（Database）是为了一定的目的而组织起来的相关数据的集合。数据库管理系统（DBMS）是组织、管理和处理数据库中数据的计算机软件系统。传统的数据库管理系统有三种类型：关系型、层次型和网络型。使用较多的是关系型
47、数据库管理系统。目前常用的中小型数据库管理系统有Visual FoxPro、Access等。大型数据库管理系统有Oracle、Sybase、SQL Server、Informix等。,2.5 计算机软件系统,2.5.2常用应用软件应用软件是为了解决各种实际问题而设计、开发的程序，通常由计算机用户或专门的软件公司开发。应用软件根据解决问题的不同，可以分为很多种，下面介绍几种常用应用软件。1.字处理软件字处理软件主要用于对文件进行编辑、排版、存储、打印。目前常用的字处理软件有Microsoft Word 2000、WPS 2000等软件。WPS 2000 是我国金山公司研制的自动化办公软件，它具有
48、文字处理、多媒体演示、电子邮件发送、公式编辑、表格应用、样式管理、语音控制等多种功能。2.辅助设计软件常用的辅助设计软件有：Auto CAD、Protel等。AutoCAD是美国Auto desk公司推出的计算机辅助设计与绘图软件。Protel是具有强大功能的电子设计CAD软件，它具有原理图设计、印制电路板(PCB)设计、层次原理图设计、报表制作、电路仿真以及逻辑器件设计等功能，是电子工程师进行电子设汁的最常用的软件之一。,2.5 计算机软件系统,2.5.2常用应用软件3.图形图像、动画制作软件：目前常用的图形图像软件有：Adobe公司发布的PhotoShop、PageMaker；MacroM
49、edia发布的Freehand和Corel公司的CorelDraw 等。动画制作软件有：3D Studio MAX，Softimage 3D、Maya、Flash等。4.网页制作软件：目前微机上流行的网页制作软件有：FrontPage 和Dreamweaver。5.网络通信软件目前网络通信软件的主要功能是浏览WWW(万维网)和收发电子邮件（E-mail）。常用的WWW浏览器有：Microsoft公司的Internet Explorer 和Netscape公司的Netscape Navigator，电子邮件收发程序有：Outlook、Internet Mail 等。6.常用的工具软件微机中常用的
50、工具软件很多，主要有：压缩解压缩软件（WinZip、ARJ）；杀毒软件（金山毒霸、瑞星杀毒软件、KV3000）；翻译软件（金山词霸、东方快车）；多媒体播放软件（金山影霸、Xing MPEG Play）；图形图像浏览软件（ACDSee）等。,2.6 计算机系统安全,2.6.1计算机系统安全概念计算机系统安全主要包括：实体安全、信息安全、运行安全及系统使用者的安全意识。1.实体安全 实体安全是指保护计算机设备、设施（含网络）免遭破坏的措施、过程。造成实体不安全的因素主要有：人为破坏、雷电、有害气体、水灾、火灾、地震、环境故障。实体安全范畴是指环境安全、设备安全。计算机实体安全的防护是系统安全的第一
