计算机系统的基本组成-(26643)

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1、--计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成完整的计算机系统系统包括：硬件系统和软件系统。硬件系统和软件系统互相依赖，不可分割，两个部分又由若干个部件组成(如图所示）。硬件系统是计算机的“躯干”，是物质基础。而软件系统则是建立在这个“躯干”上的“灵魂”。（一）计算机硬件计算机硬件系统由五大部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。（如下图所示）---*中央处理器（CPU——CentralProcessingUnit）CPU由运算器、控制器和一些寄存器组成；1.运算器运算器是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件，通常由算

2、术逻辑运算部件（ALU）、累加器及通用寄存器组成。2.控制器控制器用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各条指令，通常由指令部件、时序部件及操作控制部件组成。运算器和控制器是计算机的核心部件，这两部分合称中央处理单元（CentreProcessUnit，简称CPU），如果将CPU集成在一块芯片上作为一个独立的部件，该部件称为微处理器（Microprocessor，简称MP）。运算器进行各种算术运算和逻辑运算；控制器是计算机的指挥系统；CPU的主要性能指标是主频和字长。字长表示CPU每次计算数据的能力。如80486及Pentiu

3、m系列的CPU一次可以处理32位二进制数据。时钟频率主要以MHz为单位来度量，通常时钟频率越高，其处理速度也越快。目前的主流CPU的时钟频率已发展到500MHz以上，甚至高达２GHz以上。*存储器存储器的主要功能是用来保存各类程序的数据信息。存储器可分为主存储器和辅助存储器两类。①主存储器（也称为内存储器），属于主机的一部分。用于存放系统当前正在执行的数据和程序，属于临时存储器。①辅助存储器（也称外存储器），它属于外部设备。用于存放暂不用的数据和程序，属于永久存储器。存储器与CPU的关系可用(图1）来表示。---(图1）（1）内存

4、储器一个二进制位（bit）是构成存储器的最小单位。实际上，常将每8位二进制位组成一个存储单位，简称字节（Byte）。字节是数据存储的基本单位。为了能存取到指定位置的数据，给每个存储单元编上一个号码，该号码称为内存地址。度量内存主要性能指标是存储容量和存取时间。存储容量是指存储可容纳的二进制信息量，描述存储容量的单位是字节。存取时间是指存储器收到有效地址到在输出端出现有效数据的时间间隔。通常存取时间用纳秒为单位。存取时间愈短，其性能愈好。内存储器按其工作方式可分为随机存储器（RandomAcessMemory，简称RAM）和只读存储

5、器（ReadOnlyMemory，简称Rom）两类。①RAMRAM在计算机工作时，既可从中读出信息，也可随时写入信息，所以，RAM是一种在计算机正常工作时可读/写的存储器。在随机存储器中，以任意次序读写任意存储单元所用时间是相同的。目前所有的计算机大都使用半导体随机存储器。半导体随机存储器是一种集成电路，其中有成千上万个存储单元。根据元器体结构的不同，随机存储器又可分为静态随机存储器（StaticRAM，简称SARM）和动态随机存储器（DynamicRAM，简称DRAM）两种。静态随机存储器（SARM）集成度低，价格高。但存取速度

6、快，它常用作高速缓冲存储器（Cache）。Cache是指工作速度比一般内存快得多的存储器，它的速度基本上与CPU速度相匹配，它的位置在CPU与内存之间(如图2所示）。在通常情况下，Cache中保存着内存中部分数据映像。CPU在读写数据时，首先访问Cache。如果Cache含有所需的数据，就不需要访问内存；如果Cache中不含有所需的数据，才去访问内存。设置Cache的目的，就是为了提高机器运行速度。动态随机存储器使用半导体器件中分布电容上有无电荷来表示“0”和“1”的，因为保存在分布电容上的电荷会随着电容器的漏电而逐步消失，所以需

7、要周期性的给电容充电，称为刷新。这类存储器集成度高、价格低、存储速度慢。随机存储器存储当前使用的程序和数据，一旦机器断电，就会丢失数据，而且无法恢复。因此，用户在操作计算机过程中应养成随时存盘的习惯，以免断电时丢失数据。(图2）②ROM只读存储器（ROM）只能做读出操作而不能做写入操作。只读存储器中的信息是在制造时用专门的设备一次性写入的，只读存储器用来存放固定不变重复执---行的程序，只读存储器中的内容是永久性的，即使关机或断电也不会消失。目前，有多种形式的只读存储器，常见的有如下几种：PROM：可编程的只读存储器。EPROM：

8、可擦除的可编程只读存储器。EEPROM：可用电擦除的可编程只读存储器。CPU（运算器和控制器）和主存储器组成了计算机的主机部分。（2）外存储器外存储器大都采用磁性和光学材料制成。与内存储器相比，外存储器的特点是存储容量大，价格较低，,而且在断电的情