1.计算机系统的层次结构?

2.计算机操作系统的基本概念

3.计算机主要由什么组成?

4.微型计算机的基本组成是什么?

5.计算机主要由哪几部分组成,分别有什么作用?

计算机系统的层次结构?

电脑系统包含哪两大部分-电脑系统由多个组织构成吗

计算机系统的层次结构:

1、微程序设计级 ---- 第1级

该级的编程工具是微指令集,程序员用微指令编写的微程序,由硬件直接执行。(如图中最下一行右边的PCWrite =1表示对PC寄存器的写控制,详细内容在控制器部分将详细学习)

2、传统机器级 ---- 第2级

该级的编程工具是计算机的机器语言指令集,程序员用机器指令编写的程序由微程序进行解释执行

3、操作系统级 --- 第3级

从操作系统的基本功能来看,一方面它直接管理传统机器中的软硬件资源,另一方面它又是传统机器的延伸

4、汇编语言级 --- 第4级

该级的编程工具是汇编语言指令集。与第二层所采用的机器语言编程工具相比,采用汇编语言编写程序便于理解与记忆

5、高级语言级 --- 第5级

该集的编程工具是各种高级语言如C语言等,高级语言源程序通常用编译程序来完成高级语言翻译后才能被底层的硬件执行

6、层次之间的关系

1)各层次之间的关系十分密切,高层是低层功能的扩展,低层是高层实现的基础。

2)站在不同的层次观察计算机系统,到关于计算机不同的概念。上图第二列分别对应地给出了从高级语言、汇编语言、机器语言和微程序设计级所看到的计算机的不同编程工具。

拓展:

计算机系统指用于数据库管理的计算机硬软件及网络系统。数据库系统需要大容量的主存以存放和运行操作系统、数据库管理系统程序、应用程序以及数据库、目录、系统缓冲区等,而辅存则需要大容量的直接存取设备。此外,系统应具有较强的网络功能。

计算机系统的特点是能进行精确、快速的计算和判断,而且通用性好,使用容易,还能联成网络。①计算:一切复杂的计算,几乎都可用计算机通过算术运算和逻辑运算来实现。②判断:计算机有判别不同情况、选择作不同处理的能力,故可用于管理、控制、对抗、决策、推理等领域。③存储:计算机能存储巨量信息。④精确:只要字长足够,计算精度理论上不受限制。

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计算机操作系统的基本概念

计算机操作系统的基本概念

 操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序,是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件,任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。下面是我整理的计算机操作系统的基本概念,希望大家认真阅读!

 1、操作系统做什么

 注:计算机系统结构作为从程序设计者角度所看到的计算机属性,在计算机系统的层次结构中处于机器语言级;而计算机组织作为计算机系统结构的逻辑实现和物理实现,其任务就是围绕提高性能价格比的目标,实现计算机在机器指令级的功能和特性。研究和建立各功能部件间的相互连接和相互作用,完成各个功能部件内部的逻辑设计等是逻辑实现的内容;把逻辑设计深化到元件、器件级,则是物理实现的内容。

 计算机系统可以大致分为四个组成部分:计算机硬件、操作系统、系统程序与应用程序和用户。

 硬件为系统提供基本的计算资源,应用程序规定了用户按何种方式使用这些资源,操作系统控制和协调各用户的应用程序对硬件的使用。

 从两个视角探索操作系统:用户视角和系统视角。

 A、用户视角:

 对于PC用户,系统设计是为了让单个用户单独使用其资源,其目的是优化用户所进行的工作。对于这种情况,操作系统的设计目的是为了用户使用方便,性能是次要的,而且不在乎资源使用率。

 对于大型机用户,操作系统设计为资源使用做了优化:确保所有的CPU时间、内存和I/O都得到充分使用,并且确保没有用户使用超出其权限以外的资源。

 对于工作站用户,操作系统的设计目的是个人使用性能和资源使用率的折中。

 对于手持计算机用户,方便个人使用,最大化利用电池能源是操作系统设计的要点。

 B、系统视角:

 从系统视角,操作系统相当于资源分配器。操作系统管理CPU时间、内存空间等系统资源,在面对许多甚至冲突的资源请求,操作系统必须决定如何为每个程序和用户分配资源,以便计算机系统能有效而公平的运行。

 2、计算机系统组织

 计算机通过运算器、存储器、控制器、输入输出子系统等主要功能部件的相互连接和相互作用,借以实现机器指令级的各种功能和特性。从最基本的功能和作用原理来说,计算机是在控制器的全面控制下,接收经数字化编码的输入信息(程序和数据),把它存放在存储器中,根据程序的要求对数据进行快速运算,产生结果数据输出。因此,可以把运算器、存储器、控制器、输入输出子系统看成是一台计算机的逻辑组成中最基本的功能部件。

 存储设备层次(按总线速率由高到低):

 寄存器——高速缓存(Cache)——主存——磁盘——光盘——磁带

 3、计算机系统体系结构

 通过采用的通用处理器的数量来分类。

 A、单处理器系统

 在单处理器系统中,有一个主CPU能够执行一个通用指令集,包括来自用户进程的指令。

 B、多处理器系统

 多处理器系统的优点:

 增加吞吐量;规模经济;增加可靠性。

 分类:

 非对称多处理器(asymmetric multiprocessing)系统——主从关系;

 对称多处理器(symmetric multiprocessing)系统——对等关系。

 C、集群系统

 集群计算机共享存储并通过局域网连接或更快的内部连接。

 分类:

 非对称集群:一部分机器处于热备份模式,其余的机器运行应用程序。

 对称集群:两台或多个主机都运行程序,互相监视。

 4、操作系统结构

 操作系统理论研究者有时把操作系统分成四大部分:

 驱动程序:最底层的、直接控制和监视各类硬件的部分,它们的职责是隐藏硬件的具体细节,并向其他部分提供一个抽象的、通用的接口。

 内核:操作系统内核部分,通常运行在最高特权级,负责提供基础性、结构性的功能。

 接口库:是一系列特殊的程序库,它们职责在于把系统所提供的基本服务包装成应用程序所能够使用的编程接口(API),是最靠近应用程序的部分。例如,GNU C运行期库就属于此类,它把各种操作系统的内部编程接口包装成ANSI C和POSIX编程接口的形式。

 外围:是指操作系统中除以上三类以外的所有其他部分,通常是用于提供特定高级服务的部件。例如,在微内核结构中,大部分系统服务,以及UNIX/Linux中各种守护进程都通常被划归此列。

 在这里,需要介绍一些关于内核的知识。

 内核是操作系统最核心最基础的构件,内核结构往往对操作系统的外部特性以及应用领域有着一定程度的影响。

 内核的结构可以分为单内核、微内核、混合内核、外内核等。

 单内核(Monolithic kernel),又称为宏内核。此架构的特性是整个核心程序都是以核心空间(Kernel Space)的身份及监管者模式(Supervisor Mode)来运行(宏内核被实现为运行在单一地址空间的单一的进程,核心提供的所有服务,都以特权模式,在这个大型的核心地址空间中运作,这个地址空间被称为核心空间(kernel space))。相对于其他类型的操作系统架构,如微核心架构或混核心架构等,这些核心会定义出一个高级的虚拟接口,由该接口来涵盖描述整个电脑硬件,这些描述会集合成一组硬件描述用词,有时还会附加一些系统调用,如此可以用一个或多个模块来实现各种操作系统服务,如进程管理、共时(Concurrency)控制、存储器管理等。

 微内核(Microkernel),又称为微核心。微内核结构是1980年代产生出来的较新的内核结构,强调结构性部件与功能性部件的分离。微核心的设计理念,是将系统服务的实现,与系统的基本操作规则区分开来。它实现的方式,是将核心功能模块化,划分成几个独立的进程,各自运行,这些进程被称为服务器(service)。所有的服务器进程,都运行在不同的地址空间。只有需要绝对特权的进程,才能在具特权的运行模式下运行,其余的进程则在用户 空间运行。

 混合内核(Hybrid kernel)像微内核结构,只不过它的组件更多的在核心态中运行,以获得更快的执行速度。混合内核,一种操作系统内核架构,结合整块性核心与单核心两种设计方法。它的架构实作方式接近于整块性核心。最有名的混合核心为Windows NT核心与XNU。

 外内核(Exokernel)的设计理念是尽可能的减少软件的抽象化,这使得开发者可以专注于硬件的抽象化。外核心的设计极为简化,它的目标是在于同时简化传统微内核的讯息传递机制,以及整块性核心的软件抽象层。外核的目标就是让应用程序直接请求一块特定的物理空间,一块特定的磁盘块等等。系统本身只保证被请求的资源当前是空闲的,应用程序就允许直接存取它。

 在众多常用操作系统之中,除了QNX和基于Mach的UNIX等个别系统外,几乎全部采用单内核结构,例如大部分的Unix、Linux,以及Windows(微软声称Windows NT是基于改良的微内核架构的,尽管理论界对此存有异议。

 5、操作系统操作

 *双重模式操作*:

 为了确保操作系统地正常执行,必须区分操作系统代码和用户定义代码的执行。许多操作系统所采取的方法是提供硬件支持以允许区分各种执行模式。

 至少需要两种独立的操作模式:用户模式(user mode)和监督程序模式(monitor mode)(也称为管理模式(supervisor mode)、系统模式(system mode)或特权模式(privileged mode))。在计算机硬件中增加一个称为模式位(mode bit)的位以表示当前模式:监督程序模式(0)和用户模式(1)。有了模式位,就可以区分操作系统所执行的任务和用户所执行的任务。

 系统引导时,硬件开始处于内核模式。接着,装入操作系统,开始在用户模式下执行用户进程。一旦出现陷阱或中断,硬件会从用户模式切换到内核模式。因此,只要操作系统获得了对计算机的控制,它就处于内核模式。系统在将控制交还给用户程序时会切换到用户模式。

 双重模式操作提高了保护操作系统和用户程序不受错误用户程序影响的手段。其实现为:将能引起损害的机器指令作为特权指令。如果在用户模式下试图执行特权指令,那么硬件并不执行该指令,而是认为该指令非法,并将其以陷阱的形式通知操作系统。

 系统调用为用户程序请作系统代表用户程序完成预留给操作系统的任务提供了方法。系统调用通常采用陷阱到中断向量中的一个指定位置的方式。当系统调用被执行时,硬件会将它作为软件中断。控制权会通过中断向量转交到操作系统的中断处理程序,模式位设置成内核模式。系统调用服务程序是操作系统的一部分。内核检查中断指令以确定发生了什么系统调用;参数表示用户程序请求什么类型的服务。请求所需要的其他信息可通过寄存器、堆栈或内存来传递。内核检验参数是否正确和合法,再执行请求,然后将控制返回到系统调用之后的指令。

 6、进程管理

 进程是系统工作的单元。系统由多个进程组成,其中一些是操作系统进程(执行系统代码),其余的是用户进程(执行用户代码)。所有这些进程可以潜在地并发执行,如通过在单CPU上采用CPU复用来实现。

 操作系统负责下述与进程管理相关的活动:

 *创建和删除用户进程和系统进程;

 *挂起和重启进程;

 *提供进程同步机制;

 *提供进程通信机制;

 *提供锁处理机制。

 7、内存管理

 内存是现代计算机系统操作的中心。内存通常是CPU所能直接寻址和访问的唯一大容量存储器。

 操作系统负责下列有关内存管理的活动:

 *记录内存的哪部分正在被使用及被谁使用;

 *当有内存空间是,决定哪些进程可以装入内存;

 *根据需要分配和释放内存空间。

 8、存储管理

 操作系统对存储设备上的物理属性进行了抽象,定义了逻辑存储单元,即文件。操作系统将文件映射到物理介质上,并通过这些物理介质来访问这些文件。

 A、文件系统管理

 文件管理是操作系统最为常见的组成部分。文件是由其创建者定义的一组相关信息的集合。通常,文件表示程序(源程序和目标程序)和数据。

 操作系统负责下列有关文件管理的活动:

 *创建和删除文件;

 *创建和删除目录来组织文件;

 *提供操作文件和目录的原语;

 *将文件映射到二级存储上;

 *在稳定介质上备份文件。

 B、大容量存储器管理

 绝大多数现代计算机系统都采用硬盘作为主要非易失存储介质来存储程序和数据。许多程序都存储在硬盘上,要执行时才调入内存,在执行时将硬盘作为处理的来源地和目的地。因此,硬盘的适当管理对计算机系统尤为重要。

 操作系统负责下列有关硬盘管理的活动:

 *空闲空间管理;

 *存储空间分配;

 *硬盘调度。

 C、高速缓存

 高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器,由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多,接近于CPU的速度。硬件高速缓存基于著名的局部性原理,该原理既适用于程序结构也适用于数据结构。在有高速缓冲存储器的.计算机系统中,中央处理器存取主存储器的地址划分为行号、列号和组内地址三个字段。于是,主存储器就在逻辑上划分为若干行;每行划分 为若干的存储单元组;每组包含几个或几十个字。高速存储器也相应地划分为行和列的存储单元组。二者的列数相同,组的大小也相同,但高速存储器的行数却比主 存储器的行数少得多。

 高速缓存主要由三大部分组成:

 *Cache存储体:存放由主存调入的指令与数据块。

 *地址转换部件:建立目录表以实现主存地址到缓存地址的转换。

 *替换部件:在缓存已满时按一定策略进行数据块替换,并修改地址转换部件。

 操作系统执行高速缓存管理,对高速缓存大小和置换策略的仔细选择可以极大提高性能。

 D、I/O子系统

 I/O子系统包括如下几个部分:

 *一个包括缓冲、高速缓存和假脱机的内存管理部分;

 *通用设备驱动器接口;

 *特定硬件设备的驱动程序。

 9、保护和安全

 保护是一种控制进程或用户对计算机资源的访问的机制。这个机制必须为强加控制提供一种规格说明方法和一种强制执行方法。

 安全的主要工作是防止系统不受外部或内部攻击。这些攻击范围很广,包括病毒和蠕虫、拒绝服务攻击、身份偷窃、服务偷窃。

 10、分布式系统

 分布式系统是将一组物理上分开来的、各种可能的异构的计算机系统通过网络连接在一起,为用户提供系统所维护的各种资源的计算机的集合。

 分布式系统(distributed system)是建立在网络之上的软件系统。正是因为软件的特性,所以分布式系统具有高度的内聚性和透明性。因此,网络和分布式系统之间的区别更多的在于高层软件(特别是操作系统),而不是硬件。内聚性是指每一个数据库分布节点高度自治,有本地的数据库管理系统。透明性是指每一个数据库分布节点对用户的应用来说都是透明的,看不出是本地还是远程。

 网络操作系统(Network Operating System)提供跨网络的文件共享、包括允许不同计算机上的进程进行消息交换的通信方法等功能。

 11、专用系统

 *实时嵌入式系统

 *多媒体系统

 *手持系统

 12、计算环境

 *传统计算

 *客户机-服务器计算

 *对等计算

 *基于Web的计算

 拓展:计算机三级考试网络操作系统基本概念

 1.单机操作系统

 单机操作系统包括几个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理等。

 (1)操作系统的管理功能

 ①进程管理:所谓进程(Process)就是一个将执行的程序,它附有该进程的地址空间、相应的寄存器组以及运行程序所需要的其他信息。操作系统必须提供一种启动进程的机制。在DOS中,该机制就是EXEC函数。在Windows中启动进程的函数是CreateProcess。

 ②内存管理:操作系统的内存管理功能是管理内存资源,主要实现内存的分配与回收、存储保护以及内存的扩充等。

 ③文件系统:文件系统负责管理在硬盘和其他大容量存储设备中存储的文件,通过文件管理向用户提供创建文件、删除文件、读写文件、打开和关闭文件等功能。

 DOS通过文件表FAT寻找磁盘文件; Windows通过虚拟文件表VFAT来寻找磁盘文件; OS/2通过高性能文件系统HPFS来寻找磁盘文件。一般来说,HPFS的性能要比FAT和VFAT都好。

 ④设备I/O操作系统的设备管理负责分配和回收外部设备,以及控制外围设备按用户程序的要求进行操作。DOS使用驱动程序来管理设备。

 (2)操作系统的结构

 操作系统通常有4类组件。

 ①驱动程序;

 ②内核;

 ③接口库;

 ④外围组件

 2.网络操作系统

 网络操作系统(NOS)是指能使网络上各个计算机方便而有效地共享网络资源,为用户提供所需的各种服务的操作系统软件。

 网络操作系统的基本任务是:屏蔽本地资源与网络资源的差异性,为用户提供各种基本网络服务功能,实现网络系统资源的共享管理,并提供网络系统的安全保障。

 什么是Web OS?Web OS是一个运行在网页浏览器中的虚拟操作系统,更精确地说,Web OS是一个运行在网页浏览器中的应用程序集合。因此,有人把NOS称为服务器操作系统,把Web OS称为客户端操作系统。

 3.网络操作系统的分类

 一般来说,网络操作系统可以分为两类:专用型NOS与通用型NOS。

 4.网络操作系统的基本功能

 网络操作系统的基本功能有:文件服务、打印服务、数据库服务、通信服务、信息服务、分布式服务、网络管理服务、Internet/Intranet服务。

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计算机主要由什么组成?

从外观上看,微型计算机的基本配置是主机箱、键盘、鼠标和显示器4个部分。另外,微型计算机还常常配置打印机和音箱。一台完整的微型计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。

硬件部分

完整的计算机系统包括两大部分,即硬件系统和软件系统。所谓硬件,是指构成计算机的物理设备,即由机械、电子器件构成的具有输入、存储、计算、控制和输出功能的实体部件。下面介绍一下电脑主机的各个部件:

(1)电源:电源是电脑中不可缺少的供电设备,它的作用是将220V交流转换为电脑中使用的5V,12V,3.3V直流电,其性能的好坏,直接影响到其他设备工作的稳定性,进而会影响整机的稳定性。

(2)主板:主板是电脑中各个部件工作的一个平台,它把电脑的各个部件紧密连接在一起,各个部件通过主板进行数据传输。也就是说,电脑中重要的“交通枢纽”都在主板上,它工作的稳定性影响着整机工作的稳定性。主板一般为矩形电路板,上面安装了组成计算机的主要电路系统,一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。

(3)CPU:CPU(Central Processing Unit)即中央处理器,是一台计算机的运算核心和控制核心。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU由运算器、控制器、寄存器、高速缓存及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。作为整个系统的核心,CPU 也是整个系统最高的执行单元,因此CPU已成为决定电脑性能的核心部件,很多用户都以它为标准来判断电脑的档次。

(4)内存:内存又叫内部存储器(RAM),属于电子式存储设备,它由电路板和芯片组成,特点是体积小,速度快,有电可存,无电清空,即电脑在开机状态时内存中可存储数据,关机后将自动清空其中的所有数据。内存有SD\DDR、DDR II、DDR III四大类,容量128MB-8GB。

(5)硬盘:硬盘属于外部存储器,由金属磁片制成,而磁片有记功能,所以储到磁片上的数据,不论在开机,还是并机,都不会丢失。硬盘容量很大,已达TB级,尺寸有3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸、1.0英寸等,接口有IDE、SATA、SCSI等,SATA最普遍。

移动硬盘是以硬盘为存储介质,强调便携性的存储产品。市场上绝大多数的移动硬盘都是以标准硬盘为基础的,而只有很少部分的是以微型硬盘(1.8英寸硬盘等),但价格因素决定着主流移动硬盘还是以标准笔记本硬盘为基础。因为采用硬盘为存储介质,因此移动硬盘在数据的读写模式与标准IDE硬盘是相同的。移动硬盘多采用USB、IEEE1394等传输速度较快的接口,可以较高的速度与系统进行数据传输。

(6)声卡:声卡是组成多媒体电脑必不可少的一个硬件设备,其作用是当发出播放命令后,声卡将电脑中的声音数字信号转换成模拟信号送到音箱上发出声音。

(7)显卡:显卡在工作时与显示器配合输出图形,文字,显卡的作用是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动,并向显示器提供行扫描信号,控制显示器的正确显示,是连接显示器和个人电脑主板的重要元件,是“人机对话”的重要设备之一。

(8)网卡:网卡是工作在数据链路层的网路组件,是局域网中连接计算机和传输介质的接口,不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配,还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。网卡的作用是充当电脑与网线之间的桥梁,它是用来建立局网并连接到internet的重要设备之一。

在整合型主板中常把声卡、显卡、网卡部分或全部集成在主板上。

(9)调制解调器:调制解调器是通过电话线上网时必不可少的设备之一。它的作用是将电脑上处理的数字信号转换成电话线传输的模拟信号。随着ADSL宽带网的普及,调制解调器逐渐退出了市场。

(10)软驱:软驱用来读取软盘中的数据。软盘为可读写外部存储设备,与主板用FDD接口连接。现已淘汰。

(11)光驱:电脑用来读写光碟内容的机器,也是在台式机和笔记本便携式电脑里比较常见的一个部件。随着多媒体的应用越来越广泛,使得光驱在计算机诸多配件中已经成为标准配置。光驱可分为CD-ROM驱动器、DVD光驱(DVD-ROM)、康宝(COMBO)和刻录机等。

(12)显示器:显示器有大有小,有薄有厚,品种多样,其作用是把电脑处理完的结果显示出来。它是一个输出设备,是电脑必不可缺少的部件之一。分为CRT、LCD、LED三大类,接口有VGA、DVI两类。

(13)键盘:键盘是主要的输入设备通常为104或105键,用于把文字、数字等输到电脑上。

(14)鼠标:当人们移到鼠标时,电脑屏幕上就会有一个箭头指针跟着移动,并可以很准确切指到想指的们位置,快速地在屏幕上定位,它是人们使用电脑不可缺少的部件之一。键盘鼠标接口有PS/2和USB两种。 (15)音箱:通过它可以把电脑中的声音播放出来。

(16)打印机:通过它可以把电脑中的文件打印到纸上,它是重要的输出设备之一。在打印机领域形成了针式打印机、喷墨打印机、激光打印机三足鼎立的主流产品,各自发挥其优点,满足各界用户不同的需求。 (17)视频设备,如摄像头、扫描仪、数码相机、数码摄像机、电视卡等设备,用于处理视频信号。

(18).闪存盘:通常也被称作优盘、U盘、闪盘,是一个通用串行总线USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品,它采用的存储介质为闪存存储介质(Flash Memory)。闪存盘一般包括闪存(Flash Memory)、控制芯片和外壳。闪存盘是具有可多次擦写、速度快而且防磁、防震、防潮的优点。闪盘采用流行的USB接口,体积只有大拇指大小,重量约20克,不用驱动器,无需外接电源,即插即用,实现在不同电脑之间进行文件交流,存储容量从1~32GB不等,满足不同的需求。

(19) 移动存储卡及读卡器:存储卡是利用闪存(Flash Memory)技术达到存储电子信息的存储器,一般应用在数码相机、掌上电脑、MP3、MP4等小型数码产品中作为存储介质,所以样子小巧,有如一张卡片,所以称之为闪存卡。根据不同的生产厂商和不同的应用,闪存卡有SmartMedia(SM卡)、Compact Flash(CF卡)、Multi Media Card(MMC卡)、Secure Digital(SD卡)、Memory Stick(记忆棒)、TF卡等多种类型,这些闪存卡虽然外观、规格不同,但是技术原理都是相同的。

由于闪存卡本身并不能被直接电脑辨认,读卡器就是一个两者的沟通桥梁。读卡器Card Reader)可使用很多种存储卡,如Compact Flash or Smart Media or Microdrive存储卡等,作为存储卡的信息存取装置。读卡器使用USB1.1/USB2.0的传输介面,支持热拔插。与普通USB设备一样,只需插入电脑的USB端口,然后插用存储卡就可以使用了。按照速度来划分有USB1.1和USB2.0,按用途来划分,有单一读卡器和多合一读卡器。

软件部分

所谓软件是指为方便使用计算机和提高使用效率而组织的程序以及用于开发、使用和维护的有关文档。软件系统可分为系统软件和应用软件两大类。

系统软件

系统软件由一组控制计算机系统并管理其资源的程序组成,其主要功能包括:启动计算机,存储、加载和执行应用程序,对文件进行排序、检索,将程序语言翻译成机器语言等。实际上,系统软件可以看作用户与计算机的接口,它为应用软件和用户提供了控制、访问硬件的手段,这些功能主要由操作系统完成。此外,编译系统和各种工具软件也属此类,它们从另一方面辅助用户使用计算机。下面分别介绍它们的功能。1)操作系统(Operating System,OS)

操作系统是管理、控制和监督计算机软、硬件资源协调运行的程序系统,由一系列具有不同控制和管理功能的程序组成,它是直接运行在计算机硬件上的、最基本的系统软件,是系统软件的核心。操作系统是计算机发展中的产物,它的主要目的有两个:一是方便用户使用计算机,是用户和计算机的接口。比如用户键入一条简单的命令就能自动完成复杂的功能,这就是操作系统帮助的结果;二是统一管理计算机系统的全部资源,合理组织计算机工作流程,以便充分、合理地发挥计算机的效率。操作系统通常应包括下列五大功能模块:

(1)处理器管理。当多个程序同时运行时,解决处理器(CPU)时间的分配问题。

(2)作业管理。完成某个独立任务的程序及其所需的数据组成一个作业。作业管理的任务主要是为用户提供一个使用计算机的界面使其方便地运行自己的作业,并对所有进入系统的作业进行调度和控制,尽可能高效地利用整个系统的资源。

(3)存储器管理。为各个程序及其使用的数据分配存储空间,并保证它们互不干扰。

(4)设备管理。根据用户提出使用设备的请求进行设备分配,同时还能随时接收设备的请求(称为中断),如要求输入信息。

(5)文件管理。主要负责文件的存储、检索、共享和保护,为用户提供文件操作的方便。

操作系统的种类繁多,依其功能和特性分为批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统等;依同时管理用户数的多少分为单用户操作系统和多用户操作系统;适合管理计算机网络环境的网络操作系统。

微机操作系统随着微机硬件技术的发展而发展,从简单到复杂。Microsoft公司开发的DOS是一单用户单任务系统,而Windows操作系统则是一单用户多任务系统,经过十几年的发展,已从Windows 3.1发展到Windows NT、Windows 2000和Windows XP,它是微机中广泛使用的操作系统之一。Linux是一个原码公开的操作系统,已被越来越多的用户所采用,是Windows操作系统强有力的竞争对手。

2)语言处理系统(翻译程序)

人和计算机交流信息使用的语言称为计算机语言或称程序设计语言。计算机语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。如果要在计算机上运行高级语言程序就必须配备程序语言翻译程序(下简称翻译程序)。翻译程序本身是一组程序,不同的高级语言都有相应的翻译程序。翻译的方法有两种:

一种称为“解释”。早期的BASIC源程序的执行都采用这种方式。它调用机器配备的BASIC“解释程序”,在运行BASIC源程序时,逐条把BASIC的源程序语句进行解释和执行,它不保留目标程序代码,即不产生可执行文件。这种方式速度较慢,每次运行都要经过“解释”,边解释边执行。

另一种称为“编译”,它调用相应语言的编译程序,把源程序变成目标程序(以.OBJ为扩展名),然后再用连接程序,把目标程序与库文件相连接形成可执行文件。尽管编译的过程复杂一些,但它形成的可执行文件(以.exe为扩展名)可以反复执行,速度较快。运行程序时只要键入可执行程序的文件名,再按Enter键即可。

对源程序进行解释和编译任务的程序,分别叫做编译程序和解释程序。如FORTRAN、COBOL、PASCAL和C等高级语言,使用时需有相应的编译程序;BASIC、LISP等高级语言,使用时需用相应的解释程序。

3)服务程序

服务程序能够提供一些常用的服务性功能,它们为用户开发程序和使用计算机提供了方便,像微机上经常使用的诊断程序、调试程序、编辑程序均属此类。

4)数据库管理系统

数据库是指按照一定联系存储的数据集合,可为多种应用共享。数据库管理系统(Data Base Management System,DBMS)则是能够对数据库进行加工、管理的系统软件。其主要功能是建立、消除、维护数据库及对库中数据进行各种操作。数据库系统主要由数据库(DB)、数据库管理系统(DBMS)以及相应的应用程序组成。数据库系统不但能够存放大量的数据,更重要的是能迅速、自动地对数据进行检索、修改、统计、排序、合并等操作,以得到所需的信息。这一点是传统的文件柜无法做到的。

数据库技术是计算机技术中发展最快、应用最广的一个分支。可以说,在今后的计算机应用开发中大都离不开数据库。因此,了解数据库技术尤其是微机环境下的数据库应用是非常必要的。

5)应用软件

为解决各类实际问题而设计的程序系统称为应用软件。从其服务对象的角度,又可分为通用软件和专用软件两类。

微型计算机简称“微型机”、“微机”,由于其具备人脑的某些功能,所以也称其为“微电脑”。微型计算机是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。它是以微处理器为基础,配以内存储器及输入输出(I/0)接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机。

微型计算机的基本组成是什么?

一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。计算机硬件主要由五大部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备;硬件提供计算机系统的物质介质。计算机软件包括系统软件和应用软件两大类。软件主要是指让计算机完成各种任务所需的程序。

计算机的设计原理是根据美籍匈牙利科学家冯?诺依曼提出了“程序存储、程序控制”的设计思想,同时指出计算机的构成包括以下三个方面:

(1)由运算器、存储器、控制器、输入、输出设备五大基本部件组成计算机系统,并规定了五大部件的基本功能。

(2)计算机内部应采用二进制表示数据和指令。

(3)程序存储、程序控制。

扩展资料

微型计算机的操作系统通常应包括下列五大功能模块:

(1)处理器管理。当多个程序同时运行时,解决处理器(CPU)时间的分配问题。

(2)作业管理。完成某个独立任务的程序及其所需的数据组成一个作业。作业管理的任务主要是为用户提供一个使用计算机的界面使其方便地运行自己的作业,并对所有进入系统的作业进行调度和控制,尽可能高效地利用整个系统的资源。

(3)存储器管理。为各个程序及其使用的数据分配存储空间,并保证它们互不干扰。

(4)设备管理。根据用户提出使用设备的请求进行设备分配,同时还能随时接收设备的请求(称为中断),如要求输入信息。

(5)文件管理。主要负责文件的存储、检索、共享和保护,为用户提供文件操作的方便。

百度百科-微型计算机

计算机主要由哪几部分组成,分别有什么作用?

主机主要由:CPU中央处理器,硬盘,内存,电源,主板,如果有需要:显卡现在一般都是独立,也有集成,声卡(多为集成)

CPU:

中央处理器(英文Central Processing Unit,CPU)是一台计算机的运算核心和控制核心。CPU、内部存储器和输入/输出设备是电子计算机三大核心部件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。 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,并执行指令。

硬盘:

硬盘(港台称之为硬碟,英文名:Hard Disc Drive 简称HDD 全名 式硬盘)是电脑主要的存储媒介之一,由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。

内存:

内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,因此内存的性能对计算机的影响非常大。 内存(Memory)也被称为内存储器,其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。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。 内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。

电源:

电脑电源是把220V交流电,转换成直流电,并专门为电脑配件配件如主板、驱动器、显卡等供电的设备,是电脑各部件供电的枢纽,是电脑的重要组成部分。目前PC电源大都是开关型电源。

主板:

主板,又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母板(motherboard);它安装在机箱内,是微机最基本的也是最重要的部件之一。 主板一般为矩形电路板,上面安装了组成计算机的主要电路系统,一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。

显卡:

显卡全称显示接口卡(Video card,Graphics card),又称为显示适配器(Video adapter),显示器配置卡简称为显卡,是个人电脑最基本组成部分之一。显卡的用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动,并向显示器提供行扫描信号,控制显示器的正确显示,是连接显示器和个人电脑主板的重要元件,是“人机对话”的重要设备之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分,承担输出显示图形的任务,对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。 民用显卡图形芯片供应商主要包括AMD(ATI)和Nvidia(英伟达)两家。