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1、思考,问题三：大学与职业的关系？（学会做事）,指导大学生在入校之初尽快适应大学生活，自觉规划和设计好自我成长发展轨迹，珍惜时间，勤奋学习，历练品德，培育健康身心，积极进行能力培养和素质拓展，为自己求职择业、走向社会做好准备,要耐得住寂寞，要静得下心 要吃得了苦，要坚持学习 无论将来做什么，大学经历都是人生中宝贵的财富,送给学生的话,第三章 计算机组成,内容提要,3.1 计算机硬件系统 3.2 计算机软件系统 3.3 计算机系统层次结构 3.4 计算机体系结构 3.5 选购计算机硬件* 3.6 组装计算机硬件* 3.7 维护与维修计算机*,推荐阅读,计算机 系统,硬件,软件,应用软件,系统软件,
2、操作系统 语言处理程序 数据库管理系统 ,外围设备,主机,数据处理程序 自动控制程序 企业管理程序 科学计算程序 ,外存储器：磁盘、磁带、光盘 输入设备：键盘、鼠标器、扫描仪 输出设备:显示器、打印机、绘图仪,中央处理器（CPU）：运算器、控制器 内存储器：ROM、RAM,计算机组成,数据运算部件,计算机控制部件,数据存储 部件,接口线路 数据输入设备,接口线路 结果输出设备,数据总线 地址总线 控制总线,计算机主机,计算机 外围设备,计算机的 CPU,硬件系统由 5 个功能部件组成：,8,3.1 计算机硬件系统,数据输入设备：程序和原始数据的输入 数据存储部件：程序和数据的存储 数据运算部件
3、：数据的运算处理 结果输出设备：运算处理结果的输出 控制器部件：是依照每条指令的运行功能的需要，向各个部件或设备提供它们协调运行所需要的控制信号，在整个硬件系统中起到指挥、协调和控制的作用,可以把计算机想象为一个加工处理数据的工厂，则数据运算部件就是数据加工车间，数据存储部件就是存放原材料、半成品和产品的库房，输入设备相当于运入原材料的卡车，输出设备相当于运出最终产品的卡车，控制部件则相当于承担领导指挥功能的厂长和各个职能办公室。在领导的正确指挥下，如果能够源源不断地取得原材料，工厂内又有存放的场所，车间能够对这些原材料进行指定的加工处理，加工后的产品可以畅通地运出去销售，则这个工厂（计算机）
4、就纳入正常运行的轨道。 上面说的还只限于硬件，当然号必须有配套的软件系统，例如工厂就需要有管理制度、运营策略等。,3.1.1 机箱,1. 机箱的功能 支撑与固定主板、软驱、硬盘、光驱、电源 屏蔽电磁辐射 防尘,挑战一下你的DIY能力？,2. 机箱（电源）的分类 ATX：立式、卧式；大、中、小 AT：AT电源供应器主要应用在早期的主板上， 目前已被淘汰 区别：关机时ATX电源本身并没有彻底断电，而是维持了一个比较微弱的电流。同时它利用这一电流增加了一个电源管理功能，称为Stand-By。它可以让操作系统直接对电源进行管理。通过此功能，用户就可以直接通过操作系统实现软关机，而且还可以实现网络化的电
5、源管理 ATX电源有两个版本： 1.01版：负责电源和CPU散热，激活电流100mA 2.01版：要求电源元件和布线要高些、激活电流 500-720mA，不会像1.01版那样“过敏”,Mainboard/ Motherboard(M/B) 是电脑系统中最大的一块电路板，主板上布满了各种电子元件、插 槽、接口等 作用： 为CPU、内存和各种功能（声、图、通信、网络、TV、SCSI等）卡提供安装插座（槽） 为各种磁、光存储设备、打印和扫描等I/O设备及数码相机、摄像头、Modem等多媒体和通讯设备提供接口 电脑通过主板将CPU等各种器件和外部设备有机地结合起来形成一套完整的系统。正常运行时，对系统
6、内存、存储设备和其它I/O设备的操控都必须通过主板来完成，电脑的整体运行速度和稳定性在相当程度上取决于主板的性能,1. 主板的功能,3.1.2 主板,2. 认识主板,（1） 处理插座：,（2）内存插槽：,（3）芯片组：,南桥芯片（15页图中“3”所示位置是主板北桥芯片位置，图中是加了散热器，所以看不到北桥芯片）,分为南桥SB和北桥NB：北桥一般都有散热片的，离CPU不远，南桥一般都没有散热片，很好找。南北桥的位置是不固定的，看主板厂家 南桥（主外）：即系统I/O芯片（SI/O）：主要管理中低速外部设备，集成了中断控制器、DMA控制器 北桥（主内）：系统控制芯片，主要负责CPU与内存、CPU与A
7、GP之间的通信,（4）PCI（CPU和原来的系统总线之间插入的一级总线，实现上下之间的接口以协调数据的传送）和AGP（专用的显示接口，只有图像数据才能通过AGP端口）插槽：,（AGP插槽在如13页图中的位置就是“12”）,这是一根AGP 8x的AGP显卡插槽，带有防脱落装置,（5）硬盘接口：,如15页图所示“15”为传统并行ATA，即IDE接口，“16”所示的是串行SATA接口 （软驱是“17”）,（6）电源接口：,（7）外设接口：,（8）BIOS单元,BIOS是硬件与软件之间的一个“转换器”，或者说是接口（软件）。专门负责解决硬件的即时请求，并按软件对硬件的操作要求具体执行 【思考】开机密码
8、、CMOS密码怎么破解？,3.1.3 中央处理单元,CPU：Central Processing Unit，中央处理器 主要功能：解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。 CPU是计算机中的核心配件，只有火柴盒那么大，几十张纸那么厚，但它却是一台计算机的运算核心和控制核心。计算机中所有操作都由CPU负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。 CPU、内部存储器和输入/输出设备是电子计算机的三大核心部件。,buy Intel or AMD？,2.CPU的内部结构 控制单元：负责对指令译码，并且发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号 算术
9、逻辑单元：可以执行定点或浮点的算术运算操作、移位操作以及逻辑操作，也可执行地址的运算和转换 寄存器组：通用寄存器、专用寄存器、控制寄存器、二级缓存（数据寄存器、指令寄存器、程序计数器）,3 .CPU是怎么工作的？ CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。 指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。指令是由一个字节或者多个字节组成，包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字和特征码。有的指令中也直接包含操作数本身。,3.1.4 内 存
10、,内存（Memory），也称为内存储器或主存，是计算机中重要的部件之一，它是与CPU进行沟通的桥梁，计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的。作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。内存中每个存储单元都有一个唯一的地址。只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。,内存类型： pp.70-71 ROM：常被用于存储重要的或机密的数据，如BIOS ROM、PROM、EPROM、EEPROM RAM：随机地读写内存中的数据，SRAM、DRAM Cache：高速缓冲存储器，也
11、就是平常看到的一级缓存(L1 Cache)、二级缓存(L2 Cache)、三级缓存(L3 Cache) ，位于CPU与内存之间，是一个读写速度比内存更快的存储器。当CPU向内存中写入或读出数据时，这个数据也被存储进高速缓冲存储器中。当CPU再次需要这些数据时，CPU就从高速缓冲存储器读取数据，而不是访问较慢的内存，当然，如需要的数据在Cache中没有，CPU会再去读取内存中的数据,3.1.5 显卡,全称显示接口卡（Video card，Graphics card），或显示适配器（Video adapter），连接显示器和主板的重要元件。用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动，向显示器提
12、供行扫描信号，控制显示器的正确显示。,3.1.6 声卡,也叫音频卡，是多媒体技术中最基本的组成部分，是实现声波数字信号相互转换的一种硬件。基本功能是把来自话筒、磁带、光盘的原始声音信号加以转换，输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备，或通过音乐设备数字接口(MIDI)使乐器发出美妙的声音。,3.1.7 软盘驱动器,分类：5.25英寸、3.5英寸 基本功能：保存数据、数据传递媒介、启动系统 组成：盘片状态检测系统、盘片驱动机构、磁头定 位系统、数据读写抹系统,软驱还有用吗？ 电脑启动盘是什么？,3.1.8 硬盘驱动器,买硬盘应该考虑哪些因素？ 硬盘自己可以修吗？（物理坏道和逻辑坏道是什么）
13、 删除的数据还能找回来吗？,3.1.9 光盘驱动器,什么是康宝？ 光驱弹不出来怎么办？ 光盘读不出来怎么办？ 什么是虚拟光驱，什么是镜像文件？,3.1.10 电源供应器,什么是UPS？（Uninterrupted Power Supply） 当停电时能够接替市电持续供应电力的设备，它的动力来自电池组，由于电子元器件反应速度快，停电的瞬间在48毫秒内或无中段时间下继续供应电力。,3.1.11 显示器,显示器是属于电脑的I/O设备，即输入输出设备。它可以分为CRT阴极射线管、LCD液晶、LED发光二极管、PDP等离子显示器等多种。,什么是分辨率和刷新频率？,3.1.12 键盘,最常见的计算机输入设
14、备，广泛应用于微型计算机和各种终端设备上。计算机操作者通过键盘向计算机输入各种指令、数据，指挥计算机的工作。计算机的运行情况输出到显示器，操作者可以很方便地利用键盘和显示器与计算机对话，对程序进行修改、编辑，控制和观察计算机的运行。,一键关机？抓图？电脑和投影仪切换？输入法切换？,3.1.13 鼠标,鼠标按其工作原理的不同可以分为机械鼠标和光电鼠标；按外形分为两键鼠标、三键鼠标、滚轴鼠标和感应鼠标。无线鼠标和3D鼠标；3D振动鼠标。,3.1.14 打印机,打印机正向轻、薄、短、小、低功耗、高速度和智能化方向发展。种类：按打印元件对纸是否有击打动作，分击打式打印机与非击打式打印机；按打印字符结构
15、，分全形字打印机和点阵字符打印机；按一行字在纸上形成的方式，分串式打印机与行式打印机：按所采用的技术，分柱形、球形、喷墨式、热敏式、激光式、静电式、磁式、发光二极管式等打印机。,怎么实现网络打印机？,3.2 计算机软件系统,计算机硬件是载体（物质基础），软件是灵魂 固件：具有软件功能，具有硬件形态的部件 软件系统：一切程序的集合 可运行的思想和内容的数字化 思想：算法、规律、办法程序表达 内容：图形、图像、数据、声音、文字等 归结为程序和数据（统称二进制表示的信息） 软件的核心: 算法（一个好的算法可以代替大量的硬件: FFT, MPEG）,系统软件：是指管理、调度、监视和维护计算机系统软、硬
16、件资源的程序集合，使系统资源得到合理调度，确保高效率运行 常用的系统软件： （1）操作系统 （2）语言处理程序 （3）数据库管理系统 （4）服务性程序 （5）网络管理软件 .,应用软件：又称为应用程序，它是用户在各自不同的应用领域根据具体的任务需要所开发编制的各种程序 常用的应用软件： （1）工程设计程序 （2）数据处理程序 （3）自动控制程序 （4）企业管理程序 （5）科学计算程序 ,硬件是相似的，软件则各有各的不同 各种硬件在数字域都有相同或相似的内脏（只有三个部分：处理、传输、存储），今后的各种信息工具和设备外部虽然千变万化，内部都是一样的（统一性） 软件是思想和内容的数字化，各个领域都
17、有自己的软件，所以是各不相同的。真正的价值体现在软件 硬件与软件可以互相转化，软件固化成为固件,3.3 计算机系统层次结构,语言处理程序 及其它系统软件,操作系统级,机器指令系统,微程序设计级（硬件）,应用程序,可以从 6 个层次分析和看待计算机系统的基本组成。 最低的层属于硬件部分，硬件系统用于实现每条指令的功能，解决程序中指令间的衔接系。 上面的层属于软件部分，软件由按一定规则组织起来的许多条指令组成，完成一定的数据运算或者事务处理功能。 指令系统处在硬件系统和软件系统之间，是硬、软件之间的接口部分，对两部分都有重要影响。,使用计算机解题的过程,1.提出问题和任务 2.建立模型，用适合于程
18、序设计的方式描述算法过程 3.用某种语言编制程序 4.编译为机器语言程序 5.在硬件上执行程序，实现任务,3.4 计算机体系结构,程序员所看到的计算机的属性，即概念性 结构与功能特性 （C.M.Amdahl ） 冯诺依曼（Von Neumann ）模型 1946年由美籍匈牙利数学家冯 诺伊曼提出，计算机的体系结构发生了许多变化，但Von Neumann提出的二进制、程序存储和程序控制，依然是普遍遵循的原则,典型的冯诺依曼计算机模型框图（以运算器为中心）,输入设备,输出设备,运算器,控制器,控制器,程序,数据,结果,数据,结果,地址,指令,控制信号,数据线,地址线,控制线,现代计算机模型框图（以
19、存储器为中心）,3.4.1 CISC,CISC的英文全称为“Complex Instruction Set Computer”，即“复杂指令系统计算机”。早期的CPU全部是CISC架构。在CISC微处理器中，程序的各条指令是按顺序串行执行的，每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单，但计算机各部分的利用率不高，执行速度慢。CISC架构的服务器主要以IA-32架构（Intel Architecture，英特尔架构）为主，而且多数为中低档服务器所采用。 在CISC指令集合的各种指令中，其使用频率相差悬殊，大约有20%的指令会被反复使用，占整个程序代码的80%。而余下的80
20、%的指令却不经常使用，在程序设计中只占20%。这种结构不太合理的,3.4.2 RISC,RISC（Reduced Instruction Set Computer，精简指令集计算机），1979年美国加州大学伯克利分校提出。RISC并非只是简单地去减少指令，而是把着眼点放在了如何使极端机的结构更加简单合理地提高运算速度上。 RISC结构优先选取使用频率最高的简单指令，避免复杂指令；将指令长度固定，指令格式和寻址方式种类减少；以控制逻辑为主，不用或者少用微码控制等措施来达到以上目的。,3.4.3 流水线技术,流水线技术是一种将每条指令分解为多步，并让各步操作重叠，从而实现几条指令并行处理的技术。程
21、序中的指令仍是一条条顺序执行，但可以预先取若干条指令，并在当前指令尚未执行完时，提前启动后续指令的另一些操作步骤。这样显然可加速一段程序的运行过程。 CPU的工作也可以大致分为指令的获取、解码、运算和结果的写入四个步骤，采用流水线设计之后，指令（好比待装配的汽车）就可以连续不断地进行处理。在同一个较长的时间段内，显然拥有流水线设计的CPU能够处理更多的指令。,3.4.4 Michael Flynn分类法：1966,计算机在执行程序过程中，有2种信息在流动：一种是计算机指令，它从存储器流入控制器，并变成整个计算机系统的控制信号；另一种是数据，从输入设备流入存储器，再流入执行部件如运算器，运算结果
22、流入存储器或输出设备 Flynn称前一种信息为“指令流”，后一种信息为 “数据流”。因此根据指令流与数据流的不同组 合，计算机系统结构分为以下4类：,CU：控制单元 MU：存储单元 PU：处理单元,3.5 选购电脑硬件*,http:/ 组装电脑全过程*,http:/ 故障的判断方法 （胆大、心细、脸皮厚） 1. 先软后硬 2. 先外后内 3. 仔细观察 4. 插拔替换 5. 程序测试 6. DEBUG卡,3.7 计算机维护与维修*,电脑黑屏80%都可以重新插内存解决,3.7.2 电脑使用、维护和维修技巧,1. 正常开机的顺序是：打开外设（如打印机、显示 器扫描仪等）的电源，然后打开主机的电源。
23、关机的顺序则相反。关机与开机时间至少应有10S 2. 系统非正常退出，应进行硬盘扫描及时修复错误 3. 电脑一定要安装杀毒软件和防火墙，打开未知文 件与闪存、光盘前先扫描 4. 经常备份重要的数据，误删用easyrecovery恢复 5. 不要在操作电脑时喝饮料、吃东西；键盘进水， 立即用吹风机吹干,6.每隔两小时起来活动活动 7.有目的地使用电脑，在上网前想清楚你想要什么， 漫无目的地的网上乱逛将浪费你很多时间，然后你 会觉得什么也没有学到 8.重要资料千万不要放在C盘(包括桌面和我的文档) 9.发挥你的特长用电脑做些实用和有趣的东西和大家 一起分享 10.安装软件时，不要盲目点击“下一步”
24、，一定要看 清楚，看仔细，去掉无关插件,11.学会GHOST，定期GHOST一下 12. 修改加载项：开始运行msconfig-启动 13.硬盘在使用时，禁止振动或者强制关机；移动硬 盘应该固定位置，小心跌落在地上；定期磁盘碎 片清理、硬盘查错 14.注意安全（防小偷、防黑客），密码至少8位以 上，要有数字、英文、标点；不打开不可信的链 接、图片、视频、文档、邮件附件；密码不一样 15.学会cmos，优化开机；学会regedit，优化启动,16.光碟在光驱里面，尽量做成镜像文件 17.不要大力敲击回车键，不要用手或者湿布擦洗显 示器 18.光盘读不出来时，可以挤点牙膏涂抹均匀，然后 用水冲洗干
25、净，再擦干就可以了 19.经常更新桌面，屏幕刷新频率尽量高点 20.安装软件时不在系统盘，C盘是系统（最好NTFS 格式），D盘是软件和GHOST文件，E盘是文 档，F盘是娱乐,21.用控制面板添加/删除程序删除软件，闪存取走 时安全删除 22.少用BT下载电影；电脑用几小时，应该关机休息 23.电脑黑屏，可以重新插内存，也可以擦擦金手 指，也可以重新插显卡或者CPU 24.在D盘建立一个temp文件夹，把临时文件路径都 修改到d:temp 25.健康用电脑（电脑桌、椅子、鼠标垫、多喝水、 光线、温度、湿度、打雷、显示器、鼠标、键 盘、手腕、眼睛、背部）,26.电脑不是朋友，不要沉迷在电脑世界
26、，不要迷恋 游戏、小说、电影和聊天，生活在现实世界 27.不要打开硬盘和显示器维修，经常性清洗鼠标、 键盘、显示器、机箱内部灰尘 28.学会pqmagic、diskman、fdisk分区，C盘20G，D 盘40G，E盘40G，F盘100G，G盘50G 29.不要用电脑做坏事情 30.遇到任何问题百度、GOOGLE一下,3.7.4 驱动程序的安装方法,1.直接点击安装光盘里面的“Setup”或者“Install” 2.点“我的电脑”，选择“属性”，把里面有问号和 感叹号的设备删掉，点“刷新”，点“下一步”.,EVEREST 驱动精灵 驱动之家 官方网站,组装电脑、购买电脑、维护和维修电脑常识 安装操作系统（windows、linux）和驱动程序 FDISK、DISKMAN、PQMAGIC、磁盘管理 GHOST CMOS DOS REGEDIT EASYRECOVERY、FINALDATA,动手实践,