1、計算機系統(tǒng)概述信息化是當(dāng)今社會發(fā)展的主流，信息技術(shù)是當(dāng)今世界嶄新的生產(chǎn)力，信息產(chǎn)業(yè)也已成為當(dāng)今全球第一大產(chǎn)業(yè)，計算機技術(shù)則是重要支柱。隨著計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，以及它對人類社會產(chǎn)生的巨大影響，“掌握和應(yīng)用計算機”的能力已成為當(dāng)今衡量個人素質(zhì)高低的重要標(biāo)志。通過本章的學(xué)習(xí)，除對計算機有基本的認(rèn)識外，也為后面了解計算機的相關(guān)知識打下良好基礎(chǔ)。計算機的基本知識1.1.1計算機的發(fā)展歷程第一臺電子計算機第一臺電子計算機于年月在美國誕生，稱為“埃尼阿克”（，），即電子數(shù)值積分計算機。它具有計算速度快、精度高、能按給定的程序自動計算等特點。共用了多只電子管，重量達(dá)噸，占地平方米，每小時耗電千瓦，真可

2、謂“龐然大物”，它不僅存儲容量小，而且全部指令還沒有存放在存儲器中；它的操作相當(dāng)復(fù)雜，穩(wěn)定性差，它采用線路連接的方法編排程序，每次解題都要靠人工改接連線，準(zhǔn)備時間大大超過實際計算時間。但在當(dāng)時，這臺計算機的運算速度是驚人的，每秒鐘能做次加法運算，毫秒便可進(jìn)行一次乘法運算，與手工計算相比大大加快了，秒鐘射程的導(dǎo)彈彈道計算時間由手工計算的分鐘縮短到秒，它開創(chuàng)了計算機的新紀(jì)元，把人們從奴隸般的計算中解放出來了。.馮諾依曼結(jié)構(gòu)計算機針對在存儲程序方面存在的致命弱點，美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮諾依曼（）于年月提出了一個“存儲程序”的計算機方案。這個方案包含三個要點：采用二進(jìn)制數(shù)的形式表示數(shù)據(jù)和指令。將指令和數(shù)據(jù)

3、按執(zhí)行順序都存放在存儲器中。由控制器、運算器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備大部分組成計算機。其工作原理的核心是“存儲程序”和“程序控制”，就是通常所說的“順序存儲程序”的概念。人們把按照這一原理設(shè)計的計算機稱為“馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)計算機”早期按照馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算機有以下幾種。（）“埃德瓦克”（，）：即電子離散變量計算機。它是第一個按照存儲程序原理設(shè)計的計算機。運算速度比提高了倍，直到年才投入運行，主要用于核武器的理論計算。（）“埃德沙克”（，）：即電子延遲存儲自動計算機。它是第一次實現(xiàn)的“大型存儲程序計算機”。在年投入運行，是第一臺投入運行的存儲程序計算機。（）“尤尼瓦克”（，）：即通用

4、自動計算機。年作為商品計算機投入使用，開創(chuàng)了用于數(shù)據(jù)處理的計算機新時代。馮諾依曼提出的體系結(jié)構(gòu)奠定了現(xiàn)代計算機結(jié)構(gòu)理論，被譽為計算機發(fā)展史上的里程碑，馮諾依曼則被稱為“計算機之父”直到現(xiàn)在，各類計算機仍然沒有完全突破馮諾依曼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框架。計算機的發(fā)展（按計算機的邏輯部件劃分）隨著所采用的電子器件的變化，計算機已經(jīng)歷了代演變。（）第一代電子管計算機時代（）：采用水銀延遲線作內(nèi)存儲器，磁鼓作外存儲器。體積大、耗電多、運算速度慢。最初只能使用二進(jìn)制數(shù)表示的機器語言，很不方便，到世紀(jì)年代中期以后才出現(xiàn)匯編語言。這個時期，計算機主要用于科學(xué)計算和軍事方面，使用不普遍。（）第二代晶體管計算機時代（）：其

5、內(nèi)存儲器主要采用磁芯，外存儲器采用磁盤，輸入和輸出設(shè)備也有了較大改進(jìn)。這一代計算機體積顯著減小、可靠性顯著提高、運算速度最高可達(dá)每秒百萬次。在軟件方面有了高級程序設(shè)計語言和編譯系統(tǒng)。計算機開始廣泛應(yīng)用于以管理為目的的信息處理。（）第三代中、小規(guī)模集成電路計算機時代（）：固體組件計算機。存儲器容量可達(dá)，運算速度每秒幾百萬至幾千萬次，可靠性等方面也有了較大提高。體積進(jìn)一步縮小，成本進(jìn)一步降低。軟件進(jìn)步很大：有了操作系統(tǒng)（，）；開展了計算機語言的標(biāo)準(zhǔn)化工作并提出結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法；出現(xiàn)了計算機網(wǎng)絡(luò)。計算機應(yīng)用開始向社會化發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域和普及程度迅速擴大。（）第四代大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路計算機時代

6、（至今）。大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)使計算機發(fā)生了巨大的變化，內(nèi)存儲器已由磁芯存儲器過渡到半導(dǎo)體存儲器，而且集成度越來越高；同時出現(xiàn)了微處理器（把控制器、運算器等部件制作在一塊芯片上的超大規(guī)模集成電路中），從而推出了微型計算機。微型計算機的出現(xiàn)與發(fā)展是計算機歷史上的重大事件，使得計算機在存儲容量、運算速度、可靠性和性能價格比等方面都比上一代計算機有了較大突破。各種系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件大量推出，充分發(fā)揮了計算機的性能，使計算機幾乎應(yīng)用到所有領(lǐng)域，成為人類社會活動中不可缺少的工具。從世紀(jì)年代初到現(xiàn)在，第四代計算機有了很大發(fā)展。主要表現(xiàn)為數(shù)據(jù)寬度、處理速度、存儲容量等技術(shù)性能飛速提高；系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件豐富

7、多彩，功能配置空前完善；價格越來越低，應(yīng)用越來越廣泛。從發(fā)展角度看，具有向兩極化（巨型機、微型機）、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體（）化和智能化發(fā)展的趨勢。我國計算機的發(fā)展華羅庚教授是我國計算機技術(shù)的奠基人，也是我國第一臺計算機主要創(chuàng)始人之一。早在世紀(jì)年代末，他在美國普林斯頓高級研究院任訪問研究員時，就經(jīng)常與馮諾依曼交流 /14學(xué)術(shù)問題。年華羅庚教授回國。在年國家制定的“十二年科學(xué)技術(shù)遠(yuǎn)景規(guī)劃綱要”中，計算機技術(shù)被列為四大緊急任務(wù)之首，并聘請他擔(dān)任計算機技術(shù)規(guī)劃組組長。年在中國科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所內(nèi)成立了我國第一個計算機科研小組。我國的計算機事業(yè)自年制定“十二年科學(xué)技術(shù)遠(yuǎn)景規(guī)劃綱要”時起步，經(jīng)歷了從無到有、從小到

8、大的艱苦歷程。回顧歷史，大致可分為三個階段。（）第一階段（）：我國的計算機事業(yè)從年開始起步，年試制出第一臺晶體管計算機，年研制成功第一臺集成電路計算機，為我國的計算機產(chǎn)業(yè)奠定了堅實基礎(chǔ)。（）第二階段（）：這個階段面向用戶和生產(chǎn)的需要，重點發(fā)展了系列機。其中的兩個微型機系列分別與國際主流的、系列機兼容。除此之外，還針對中國國情開展了漢字?jǐn)?shù)字化、信息化、智能化的研究工作，并取得巨大成果。（）第三階段（至今）：這一階段重點發(fā)展微型機、小型機、外部設(shè)備及軟件，因此我國的微型機產(chǎn)業(yè)和計算機應(yīng)用得到迅猛發(fā)展。長城、聯(lián)想、浪潮、同創(chuàng)、方正等國產(chǎn)微型機相繼推出；各種漢字辦公軟件、電子排版印刷系統(tǒng)也一個接一個地

9、問世；計算機應(yīng)用于核能利用、空間技術(shù)、地質(zhì)勘探、氣象預(yù)報、工業(yè)控制等領(lǐng)域?，F(xiàn)在我國不但可以系列化成批地生產(chǎn)各類微型機，而且還研制出了“銀河”系列巨型機、曙光系列并行機。我國的計算機事業(yè)在研制、生產(chǎn)和應(yīng)用各個方面都將躋身于世界先進(jìn)國家行列。1.1.2計算機分類計算機的種類很多，隨著它的發(fā)展和新機型的出現(xiàn)，分類方法也在不斷變化，當(dāng)前沿用較多的是“電氣與電子工程師協(xié)會”（）于年提出的一種分類方法。它將計算機分為以下種。（）個人計算機（，）：即面向個人或家庭使用的低檔微型計算機。（）工作站（，）：是介于和小型機之間的高檔微型機。通常配備有大屏幕顯示器和大容量存儲器，并具有較強的網(wǎng)絡(luò)通信功能，多用于計算

10、機輔助設(shè)計和圖像處理（網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的用戶節(jié)點也稱為工作站，兩者完全不是一回事，防止混淆）。（）小型計算機（）：結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、易于維護(hù)和使用。其規(guī)模按照滿足一個中、小型部門的工作需要進(jìn)行設(shè)計和配置。（）主機（）：具有大容量存儲器、多種類型的（輸入輸出）通道，能同時支持批處理和分時處理等多種工作方式。其規(guī)模按照滿足一個大、中型部門的工作需要進(jìn)行設(shè)計和配置。（）小巨型計算機（）：也稱為桌上型超級計算機。其與巨型計算機相比，最大的特點是價格便宜，具有更好的性能價格比。（）巨型計算機（）：也稱超級計算機。具有極高的性能和極大的規(guī)模，價格昂貴。多應(yīng)用于尖端科技領(lǐng)域。生產(chǎn)這類計算機的能力可以反映一個國家

11、的計算機科學(xué)水平。我國是世界上生產(chǎn)巨型計算機的少數(shù)國家之一。1.1.3計算機的應(yīng)用計算機以不同的形式應(yīng)用于各行各業(yè)，幾乎遍及所有領(lǐng)域。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用形式和應(yīng)用領(lǐng)域更是千變?nèi)f化、日新月異。因此很難使用一種固定模式對其進(jìn)行歸納。傳統(tǒng)分類方法按計算機工作的性質(zhì)劃分（）數(shù)值計算（又稱為科學(xué)計算）：是計算機應(yīng)用最早也是最成熟的應(yīng)用領(lǐng)域。隨著人們對客觀世界認(rèn)識的日益深化，越來越多的研究工作從定性轉(zhuǎn)向了定量，涉及的數(shù)學(xué)模型和計算工作規(guī)模也越來越龐大。因此，在現(xiàn)代科學(xué)研究和工程設(shè)計中，計算機已成為必不可少的計算工具。例如，人造衛(wèi)星軌道的計算、宇宙飛船的制導(dǎo)、天體演化形態(tài)學(xué)的研究、可控?zé)岷朔磻?yīng)、氣

12、象預(yù)報等，都是借助計算機來進(jìn)行計算工作的。（）數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理指的是對信息進(jìn)行采集、加工、存儲、傳送，并進(jìn)行綜合分析。這已成為信息社會中必不可少的重要工作。現(xiàn)在，用于企事業(yè)單位的各種管理信息系統(tǒng)（如財務(wù)、計劃、物資、人事等的管理），用于文字處理的編輯排版系統(tǒng)和辦公自動化系統(tǒng)，用于圖像處理的圖像信息系統(tǒng)，用于圖書資料查詢的情報檢索系統(tǒng)等，都屬于計算機在數(shù)據(jù)處理方面的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)在世界上約的計算機用于數(shù)據(jù)處理工作。（）過程控制（又稱為實時控制）：將計算機用來控制各種自動裝置、自動儀表、生產(chǎn)過程等，都稱為過程控制（或?qū)崟r控制）。例如，工業(yè)生產(chǎn)自動化方面的巡回檢測、自動記錄、監(jiān)視報警、自動啟停、

13、自動調(diào)控等內(nèi)容；交通運輸方面的行車調(diào)度，農(nóng)業(yè)方面人工氣候箱的溫、濕度控制；家用電器中的某些自動控制功能等，都是計算機在過程控制方面的應(yīng)用。（）計算機輔助功能：計算機輔助設(shè)計（,。計算機輔助制造（，）。計算機輔助測試（，）。計算機輔助工程（，）。計算機輔助教學(xué)（，）。（）人工智能（，）：這是計算機應(yīng)用的一個較新領(lǐng)域，它是用計算機執(zhí)行某些與人的智能活動有關(guān)的復(fù)雜功能。目前研究的方向主要有：模式識別、自然語言理解、自動定理證明、自動程序設(shè)計、知識表示、機器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)、機器人等?，F(xiàn)代分類方法按計算機現(xiàn)代應(yīng)用劃分（）辦公自動化（，）：它是計算機技術(shù)、通信技術(shù)與自動化技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是當(dāng)前最為廣泛的

14、一類應(yīng)用。包括以下幾種類型。事務(wù)型：又稱電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（，）或業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)。如公文的編輯與打印、報表的填寫與統(tǒng)計、文檔檢索、活動安排及其他數(shù)據(jù)處理等。管理型：又稱管理信息系統(tǒng)（，）。它是在事務(wù)型的基礎(chǔ)上又增加了各項專業(yè)管理功能，如人事信息管理、財務(wù)信息管理、計劃信息管理、統(tǒng)計信息管理、倉庫信息管理超市信息管理、檔案信息管理、病例信息管理等，支持本單位的信息管理工作。決策型：它是在事務(wù)型和管理型的基礎(chǔ)上增加決策輔助功能而構(gòu)成的。高級的決策支持系統(tǒng)（，）包含有數(shù)據(jù)庫、知識庫、模型庫和方法庫等，通過對大量歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析，預(yù)測在不同決策下可能產(chǎn)生的結(jié)果。（）生產(chǎn)自動化：包括計算機輔助

15、設(shè)計、計算機輔助制造和計算機集成制造系統(tǒng)等。計算機輔助設(shè)計：具有快速改變產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)、優(yōu)化設(shè)計方案、動態(tài)顯示產(chǎn)品投影圖與立體圖、輸出圖紙等功能，從而降低產(chǎn)品的試制成本，縮短產(chǎn)品設(shè)計周期。計算機輔助制造：根據(jù)加工過程編寫“數(shù)控加工程序”，由此程序控制“數(shù)控機床”完成工件加工，這就是計算機輔助制造?，F(xiàn)代的計算機輔助制造系統(tǒng)中通常存有加工資料的數(shù)據(jù)庫（如刀具、夾具等）和控制加工的程序，能在加工過程中自動換刀并給出數(shù)據(jù)，一次自動完成多道復(fù)雜的工序。計算機集成制造系統(tǒng)（，）：是集設(shè)計、制造、管理三大功能于一體的現(xiàn)代化工廠生產(chǎn)系統(tǒng)，代表一種新型的生產(chǎn)模式，具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)周期短等特點。（）數(shù)據(jù)庫應(yīng)用：

16、數(shù)據(jù)庫是在計算機存儲設(shè)備中按某種關(guān)聯(lián)方式存放的一批數(shù)據(jù)。借助數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（，）可對其中的數(shù)據(jù)實施控制、管理和使用。如科技情報檢索系統(tǒng)、銀行儲戶管理系統(tǒng)、飛機票售票系統(tǒng)、火車票售票系統(tǒng)等。根據(jù)數(shù)據(jù)存放地點的差異，可將數(shù)據(jù)庫分為集中式和分布式兩類，集中式數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)集中在一臺計算機上；分布式數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)則分散在多臺計算機內(nèi)。數(shù)據(jù)庫在計算機現(xiàn)代應(yīng)用中占有非常重要的地位。（）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：計算機網(wǎng)絡(luò)就是利用通信設(shè)備和線路將地理位置不同的功能獨立的多臺計算機系統(tǒng)互連起來，并在網(wǎng)絡(luò)軟件支持下實現(xiàn)資源共享和信息交換的系統(tǒng)。根據(jù)計算機之間信息傳輸距離的遠(yuǎn)近和覆蓋范圍的大小，將計算機網(wǎng)絡(luò)分為“局域網(wǎng)”（，）、“城

17、域網(wǎng)”（，）和“廣域網(wǎng)”（，）。計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用使人類進(jìn)入了信息化社會。計算機網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)今社會起到了舉足輕重的作用，例如：進(jìn)行網(wǎng)上瀏覽、檢索信息、下載軟件，可以充分享受網(wǎng)絡(luò)資源。收發(fā)電子郵件（）、傳真（）、傳送文件（）、公告板服務(wù)（）、參加網(wǎng)絡(luò)會議（），可以通過多種方式實現(xiàn)通信。閱讀電子報紙和小說、觀看體育比賽、收聽音樂、參與游戲，可以豐富個人生活。參加各種論壇，介紹自己的觀點、文章、發(fā)明或創(chuàng)造。開展電子商務(wù)（），利用網(wǎng)絡(luò)平臺，不出門就把事情辦好了。（）人工智能：如前所述。（）計算機仿真：傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)要先用實物模型對產(chǎn)品或大型工程進(jìn)行分析、試驗。計算機模擬則使用編制的程序在計算機上進(jìn)行這些必需的

18、模型試驗，從而大大減少投資、避免風(fēng)險。例如核武器的研制、大型飛機的設(shè)計、農(nóng)作物生長模擬等。對社會科學(xué)領(lǐng)域也可使用此項技術(shù)。如城市規(guī)劃、軍事演習(xí)、計劃生育等。除此之外，計算機模擬還經(jīng)常用于制造訓(xùn)練環(huán)境。國外在世紀(jì)年代末就出現(xiàn)了一種稱為“虛擬現(xiàn)實”（，）的新技術(shù)，飛行員只要在訓(xùn)練座艙中戴上一個頭盔顯示器，便能看到一個高度逼真的空中環(huán)境，并產(chǎn)生身臨其境的感覺。（）遠(yuǎn)程教育：遠(yuǎn)程教育是建立在互聯(lián)網(wǎng)上的教學(xué)環(huán)境。它以現(xiàn)代化的信息技術(shù)為手段，以適合遠(yuǎn)程傳輸和交互式學(xué)習(xí)的教學(xué)資源為教材而構(gòu)成的開放式教育網(wǎng)絡(luò)。任何人在任何時間、任何地點，都可選擇自己需要的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而為人們提供了一個終身學(xué)習(xí)的系統(tǒng)。遠(yuǎn)程

19、教育對提高全民素質(zhì)教育有重大意義。計算機系統(tǒng)組成一個完整的計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成，如圖所示。計算機系統(tǒng)控制器運算器硬件系統(tǒng)主機屮央處理單元內(nèi)存儲器外部設(shè)備一外存儲器輸入設(shè)備I輸出設(shè)備軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)語言處理系統(tǒng)I服務(wù)型程序應(yīng)用軟彳套裝軟件應(yīng)用軟件包I用戶程序圖計算機系統(tǒng)的組成硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)指由電子部件和機電裝置組成的計算機實體。硬件的基本功能是接收計算機程序，并在程序的控制下完成數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理和輸出結(jié)果等任務(wù)。軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)指為計算機運行工作服務(wù)的全部技術(shù)資料和各種程序。軟件系統(tǒng)保證計算機硬件的功能得以充分發(fā)揮，并為用戶提供一個寬松的工作環(huán)境。計算機硬件和軟

20、件二者缺一不可，否則不能工作。1.2.1計算機硬件系統(tǒng)現(xiàn)在使用的各種計算機均屬于馮諾依曼結(jié)構(gòu)，由大部分構(gòu)成，如圖所示。圖中的實線代表“數(shù)據(jù)信息”的流向，包括原始數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)、處理結(jié)果、程序指令等；虛線代表“控制信息”的流向，全部由控制器發(fā)出，按程序的要求向各部分送去控制信息，使各部分協(xié)調(diào)工作。各部分的功能如下。圖馮諾依曼型計算機的硬件系統(tǒng)控制器控制器是整個計算機的指揮中心，它取出程序中的控制信息，經(jīng)分析后，便按要求發(fā)出操作控制信號，使各部分協(xié)調(diào)一致地工作。、ArAr-口口運算器運算器是一個“信息加工廠”。大量數(shù)據(jù)的運算和處理工作就是在運算器中進(jìn)行的。這里的“運算”，不僅是加、減、乘、除等基本

21、算術(shù)運算，還包括與、或、非、異或等基本邏輯運算。存儲器存儲器是計算機中存放程序和數(shù)據(jù)的地方，并根據(jù)命令提供給有關(guān)部分使用。）存儲器的主要技術(shù)參數(shù)存儲容量、存取速度和位價格（即一個二進(jìn)制位的價格）。）存儲器容量存儲器容量表示計算機存儲信息的能力，并以字節(jié)（）為單位。個字節(jié)為個二進(jìn)制位）。由于存儲器的容量一般都比較大，尤其是外存儲器的容量提高得非常快，因此又以（）為倍數(shù)不斷擴展單位名稱。這些單位的關(guān)系如下：）存儲器系統(tǒng)的組成存儲器系統(tǒng)包括主存儲器（內(nèi)存儲器）、輔存儲器（外存儲器）和高速緩沖存儲器（）。三者按存取速度、存儲容量、位價格的優(yōu)劣組成層次結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)（，中央處理器）越來越高的速度要求，并較

22、好地解決三個技術(shù)參數(shù)的矛盾。它們之間交換數(shù)據(jù)的層次如圖所示。CPU圖存儲器系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)（）主存儲器（內(nèi)存儲器）計算機的主存儲器分為隨機存取存儲器（，）和只讀存儲器（，）。隨機存取存儲器（）中的內(nèi)容隨時可讀、可寫，斷電后中的信息全部丟失。用于存放當(dāng)前運行的程序和數(shù)據(jù)。根據(jù)制造原理不同，可分為靜態(tài)隨機存取存儲器（，）和動態(tài)隨機存取存儲器（，）。較電路簡單，集成度高，但速度較慢，微機的內(nèi)存條一般采用。目前微機中常用的內(nèi)存以內(nèi)存條的形式插在主板上。常用的容量為、等。一般用于構(gòu)成高速緩沖存儲器。只讀存儲器（）中的內(nèi)容只能讀出，不能隨意刪除或修改，斷電后信息不丟失。主要用于存放固定不變的信息。在計算機中

23、主要用于存放系統(tǒng)的引導(dǎo)程序、開機自檢、系統(tǒng)參數(shù)等信息。目前常用的只讀存儲器有掩模式、一次可寫型（，）、光可擦除和可編程的（，）、電可擦除和可編程的（，或）、閃存（）等類型。（）輔存儲器（外存儲器）輔存儲器存放當(dāng)前不參與運行的程序和數(shù)據(jù)。它與主存儲器交換信息。當(dāng)需要時，將參與運行的程序和數(shù)據(jù)調(diào)入主存，或?qū)⒅鞔嬷械男畔⑥D(zhuǎn)來保存。特點：容量大、存取速度慢、位價格低。存儲的信息能夠長期保留。常用的外存儲器：磁盤、磁帶、光盤、盤等。（）高速緩沖存儲器（）存放正在運行的一小段程序和數(shù)據(jù)。它在與主存儲器之間不停地進(jìn)行程序和數(shù)據(jù)交換，把需要的內(nèi)容調(diào)入，用過的內(nèi)容返還。特點：存儲容量很小、存取速度很快、位價格高

24、。存儲信息不能長期保留。使用的器件：采用半導(dǎo)體靜態(tài)隨機存取存儲器。輸入設(shè)備輸入設(shè)備的主要作用是把程序和數(shù)據(jù)等信息轉(zhuǎn)換成計算機所適用的編碼，并順序送往內(nèi)存。常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)器、掃描儀、數(shù)碼相機、麥克風(fēng)、數(shù)字化儀等。輸出設(shè)備輸出設(shè)備的主要作用是把計算機處理的數(shù)據(jù)、計算結(jié)果等內(nèi)部信息按人們要求的形式輸出。常見的輸出設(shè)備有顯示器、打印機、繪圖儀、音箱、投影儀等。輸入設(shè)備和輸出設(shè)備統(tǒng)稱為計算機的外部設(shè)備。近幾年隨著多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展。各種類型的音頻、視頻設(shè)備都已列入了計算機外部設(shè)備的名單。1.2.2計算機軟件系統(tǒng)硬件是組成計算機的實實在在的物理設(shè)備，軟件就是程序、數(shù)據(jù)以及描述程序操作及使用的

25、有關(guān)資料。硬件和軟件相輔相成，組成了計算機系統(tǒng)。硬件是軟件的基礎(chǔ)，離開硬件，軟件無處棲身，無法工作。軟件是硬件的擴充和完善，沒有軟件支持，硬件是一堆無用的廢物。沒有安裝任何軟件的計算機稱為裸機。軟件系統(tǒng)分為兩大類：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件（）是用于管理計算機的軟硬件資源、分配及協(xié)調(diào)計算機各部分工作，提高計算機的使用效率和方便用戶使用計算機而編制的程序。系統(tǒng)軟件主要包括如下幾個方面。）語言處理程序計算機語言是人與計算機進(jìn)行交流的工具。計算機語言經(jīng)過了從低級語言到高級語言的發(fā)展過程。（）機器語言每種計算機都有自己的指令集合，稱為指令系統(tǒng)。計算機能識別的是由和組成的二進(jìn)制代碼，用這種指令

26、代碼編寫的語言程序即機器語言（）程序，又稱為目標(biāo)程序。不同型號的計算機，其機器語言是不同的。因此，在一種計算機上編寫的機器語言程序，在另一種型號的計算機上就不一定能夠執(zhí)行。（）匯編語言機器語言由于難于辨認(rèn)和記憶，更不易修改和調(diào)試，于是，人們采用助記符來表示二進(jìn)制指令，這就是匯編語言（），是一種符號語言。使用匯編語言時，要求編程人員要掌握計算機的硬件結(jié)構(gòu)，這種語言的通用性差，且編程煩瑣。（）高級語言匯編語言與機器語言一樣，仍然是面向機器的語言。編制程序仍然離不開具體的計算機的指令。世紀(jì)年代末研制出了與具體計算機指令系統(tǒng)無關(guān)的、表達(dá)方式易被人們掌握和書寫的高級語言（）。高級語言直觀通用，便于推廣和

27、交流，受到人們的歡迎。高級語言分為面向過程的語言和面向?qū)ο蟮恼Z言兩類，目前廣泛使用的高級語言、等屬于面向過程的語言；、等屬于面向?qū)ο蟮恼Z言。用匯編語言和高級語言編寫的程序稱為源程序（，）。計算機不能對源程序直接執(zhí)行，需要經(jīng)過語言處理程序翻譯為機器語言才能執(zhí)行。通常，將高級語言翻譯成機器語言采用以下兩種方式：編譯（）：把源程序經(jīng)過翻譯加工，產(chǎn)生目標(biāo)程序，再將目標(biāo)程序進(jìn)行連接，生成可執(zhí)行程序，最后執(zhí)行可執(zhí)行程序。解釋（）：它不是先將源程序翻譯成目標(biāo)程序，而是逐句把源程序翻譯成機器碼并讓機器執(zhí)行，因此運算速度慢，但便于調(diào)試。）操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是為方便用戶使用計算機，提高計算機的利用率，對計算機系統(tǒng)資

28、源（包括硬件和軟件）進(jìn)行有效管理和控制而系統(tǒng)地集中起來的一套程序。操作系統(tǒng)是一個計算機系統(tǒng)中必不可少的系統(tǒng)軟件，沒有操作系統(tǒng)一般用戶無法駕馭計算機，幾乎所有的程序都要在操作系統(tǒng)支持下運行。操作系統(tǒng)具有大功能：作業(yè)管理、進(jìn)程管理、存儲管理、設(shè)備管理和文件管理。計算機剛出現(xiàn)時，其功能比較簡單，因而其操作系統(tǒng)也比較簡單，主要是進(jìn)行文件管理和設(shè)備管理。隨著計算機的發(fā)展，其操作系統(tǒng)也不斷升級換代。世紀(jì)年代，計算機的主流操作系統(tǒng)是（）。世紀(jì)年代后，圖形操作系統(tǒng)逐漸興起，現(xiàn)在操作系統(tǒng)正如日中天，它不僅具備了傳統(tǒng)功能，還進(jìn)一步增加了網(wǎng)絡(luò)通信功能。）服務(wù)程序服務(wù)程序（）也叫支撐軟件，是協(xié)助用戶進(jìn)行軟件開發(fā)或硬件

29、維護(hù)的軟件。服務(wù)程序包括編輯程序、連接程序、糾錯程序、診斷程序等。）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對大量信息進(jìn)行保存和加工處理是計算機主要的應(yīng)用，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了信息管理科學(xué)化、現(xiàn)代化的強有力工具。數(shù)據(jù)庫（）是采用某種方法統(tǒng)一存儲的數(shù)據(jù)集合。即用某種方法組織的數(shù)據(jù)的庫，其組織方法可以使用戶方便高效地對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、追加、置換、刪除和檢索。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理所用的軟件。用戶用數(shù)據(jù)庫語言（）向數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)發(fā)布命令來使用數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫語言也成了一種應(yīng)用很廣的高級程序語言。我國世紀(jì)年代流行III,世紀(jì)年代流行，現(xiàn)在又流行等，這些數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)一代比一代功能強。應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件（）

30、一般指在具體的應(yīng)用領(lǐng)域中，為解決各類實際問題而編制的程序，用來幫助人們完成特定領(lǐng)域的工作。計算機的應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，因此應(yīng)用軟件不勝枚舉。應(yīng)用軟件一般是自己制作，但軟件公司也將一些行業(yè)的處理內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)化，制成通用的模塊化的程序，然后將一個或幾個這種程序集合在一起拿到市場上去銷售。這種程序集合叫程序包或軟件包（）。例如，就是一個公司推出的很有名的辦公自動化軟件包，就是一個很有名的醫(yī)學(xué)統(tǒng)計軟件包。計算機的工作原理計算機工作時，控制器從存儲器中按程序設(shè)計的順序逐條讀出指令，并發(fā)出與各條指令相對應(yīng)的控制信號，控制計算機各個部分協(xié)調(diào)工作，使得整個信息處理過程在程序控制下自動實現(xiàn)。馮諾依曼提出的理論，解決了

31、計算機運算自動化的問題和速度配合問題，對計算機的發(fā)展起到了決定性的作用。馮諾依曼時代的計算機是以“程序存儲”思想作為計算機自動工作的基礎(chǔ)，也是計算機工作的原理。計算機的工作可概括為程序存儲和程序控制。具體地說，首先必須把編制好的程序及運行中所需的數(shù)據(jù)通過一定方式輸入并存儲在計算機的存儲器中，即存儲程序；然后啟動運行，計算機就自動、逐一地取出存儲器中的指令，再加以分析執(zhí)行所有的指令操作，使計算機按程序運行，即程序控制。迄今，計算機仍然采用這個工作原理工作。計算機組裝的基礎(chǔ)知識一般來說，組裝計算機要掌握如下一些知識。計算機組裝的必備知識要學(xué)會組裝計算機，必須掌握一些組裝計算機的必備知識，除了要了解

32、基本結(jié)構(gòu)外，還應(yīng)熟悉一些基本操作，要組裝一臺計算機，必須了解和系統(tǒng)。系統(tǒng)的基本操作包括（分區(qū)）、（格式化）、（復(fù)制）、（建立目錄）、（改變目錄）等命令以及對和文件的了解，并運用（編輯）命令來創(chuàng)建這兩個文件。系統(tǒng)的基本操作包括對“我的電腦”、“資源管理器”及“控制面板”等的操作。另外，組裝計算機還需一些電工學(xué)方面的知識，當(dāng)出現(xiàn)問題時，可以利用簡單的工具或儀表，解決一般性問題或替換器件。計算機組裝與維修的工具計算機組裝與維修的主要工具如下：（）螺絲刀：在組裝計算機時，要用到兩種螺絲刀，一種是十字形螺絲刀，通常稱之為“梅花改錐”，如圖（）所示；另一種是一字形螺絲刀，通常稱之為“平口改錐”，如圖）所示

33、。盡量選用帶磁性的螺絲刀，這樣可以降低安裝的難度，因為機箱內(nèi)空間狹小，用手扶螺絲很不方便，但螺絲刀上的磁性不能過大，以免對部分硬件造成損壞。磁性的強弱以螺絲刀能吸住螺絲并不脫離為宜。螺絲刀）一字形螺絲刀尖嘴鉗一般形狀如圖所示。由于機箱空間狹小的原因，無法直）散熱硅膠（管狀）散熱硅膠（片狀）（）尖嘴鉗：尖嘴鉗可以夾一些小的螺絲或釘子（）鑷子：在設(shè)置主板、硬盤、光驅(qū)等的跳線時接用手設(shè)置跳線，就需要借助鑷子進(jìn)行設(shè)置，如圖所示。（）散熱硅膠：散熱硅膠的作用就是讓和散熱器良好地接觸，以利于散熱，使能穩(wěn)定工作。散熱硅膠主要有兩種類型，包括散熱硅膠（管狀）如圖（）所示和散熱硅膠（片狀）如圖（）圖散熱硅膠（）萬用表：萬用表一般可以測量直流電流、直流電壓、交流電壓、直流電阻和音頻電平等電量。有些萬用表還可以測量交流電流、電容、電感以及晶體管發(fā)射極直流放大系數(shù)等。指針萬用表的靈敏度應(yīng)不低于，一般采用或型，如圖（）所示，有時還需要使用數(shù)字萬用表，如圖（）所示。）指針萬用表）數(shù)字萬用表圖萬用表（）邏輯筆：邏輯筆是脈