4.2 信息处理的软硬件设备
对微型机来说,五个功能部分(运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备)被实体化为主机箱、键盘和鼠标等输入设备及显示器等输出设备。主机箱内有硬盘、软盘驱动器、光盘驱动器和微机的核心部件—主板。从理论上说,通常把微机分为主机和外设两大部分。
主板也称系统板,是微机系统集中管理的核心载体。主要构成有:中央处理器(CPU)、内存、芯片集、总线结构、功能插卡和扩展槽、输入输出接口、系统BIOS及CMOS.
CPU的主要性能指标有:①主频、②总线性能、③寻址能力、④MMX技术。
主频,用MHz表示,它是协调同步各部件行动的基准,主频越高,CPU运算速度越快。
总线是CPU连接各部件的枢纽和传送数据的通道。通常传送三种信号:数据、地址和控制信号,总线也相应分为数据、地址和控制总线。
微机的性能依赖于总线的宽度、质量和传输速度。寻址能力,由地址总线的宽度决定。
MMX技术,一是可以将多条信息以一条指令完成,二是增加多媒体处理指令。
存储器通常分为内存和外存两部分。
内存也称主存,是CPU直接访问的存储器,存取速度比外存快得多,造价高,断电后其中数据即消逝。容量不如外存大。
内存可分为:随机存储器RAM、只读存储器ROM、高速缓存Cache.习惯上人们把CPU与内存及部分寄存器称为主机。
系统主板上有一系列的扩展槽,用来连接各种插卡(接口板),用户可根据自己的需要插入各种用途的插卡以扩展微机的功能。典型的有显示卡、声卡、视频卡等。
输入输出接口也称为设备控制器或适配器,一般做成电路插卡的形式,也叫适配卡。
BIOS实际上是一组存储在EPROM中的软件,负责对基本I/O系统进行控制和管理。CMOS是一种存储BIOS所使用的系统配置的存储器。
外存也称辅存,它需要经过内存与CPU及输入输出设备交换数据,用来长久保存大量程序和数据。相对内存来说,外存可真正存放信息,容量大,造价便宜,但速度慢。常用外存有软盘、硬盘和光盘。目前计算机用光盘主要有只读型(CD-ROM)、只写一次型和可擦写型光盘。
输入设备的功能是将程序和原始数据转换为计算机能够识别的形式送到计算机内存。微机上常用的输入设备有键盘和鼠标器。
输出设备的功能是将内存的信息以人们能接受的形式输送出来。显示器和打印机是最基本的输出配置。
显示器分为CRT和LCD两种。尺寸以最大对角线表示,以英寸为单位。显示器的效果取决于像素的多少和间距,还取决与显示卡。
打印机是将输出结果打印到纸上的输出设备,分为击打式和非击打式两大类。常用的有点阵打印机(针打)、喷墨打印机、激光打印机。
操作系统是直接在裸机上运行的最基本系统软件,任何其他软件必须在操作系统支持下运行。
操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源、合理组织计算机工作流程以及帮助用户使用、管理计算机的一组程序。其主要作用是:①合理控制和管理系统资源、②提供用户和计算机之间的界面、③为用户提供软件开发和运行的环境。
从资源管理的角度看,操作系统主要有五个功能:作业管理、进程管理、存储管理、设备管理、文件管理。
操作系统的分类:⑴按运行环境分,有实时、分时、批处理操作系统。⑵按管理用户数量分,有单用户和多用户操作系统。⑶按同时管理作业数分,有单任务和多任务操作系统。⑷按与用户交互界面形式分,有字符界面和视窗图形界面操作系统。⑸按使用范围分,有个人微机和网络操作系统。
常用的微机操作系统有:CP/M、MS-DOS、UNIX、Windows、Linux、网络操作系统(NOS)。
一般将高级语言和汇编语言编写的程序称为“源程序”,已经翻译成机器语言的程序称为“目标程序”,不同的高级语言编写的程序必须通过相应的语言处理程序进行翻译。翻译方式有两种:编译方式和解释方式。
编译方式是将源程序一次全部翻译成目标程序,经过连接程序的连接,最终处理成可直接执行的可执行程序。特点是执行速度快,效率高。
解释方式是将源程序逐句读入,边解释,边执行;不产生目标程序。对初学者有利,便于查找错误,但效率低。
实用管理程序指一些公用的服务性工具程序,方便用户的使用和维护管理。管理服务程序大致有:编辑程序、连接装配程序、测试诊断程序、网络管理程序、文件格式转换程序、磁盘压缩程序、备份程序。