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主讲人:邵利平博士电子邮件:slpmaster163.com单位:计算机科学学院 7.计算机系统组成 http://ccs.snnu.edu.cn 7.1 计算机系统概述 7.1 计算机系统概述 7.2 软件系统 7.2 软件系统 7.3 硬件系统 7.3 硬件系统 7.4 计算机系统的主要性能指标 7.4 计算机系统的主要性能指标7.5 计算机系统配置方案确定原则7.5 计算机系统配置方案确定原则 7.7 计算机系统安全 7.7 计算机系统安全 slpmaster163.com 7.1 计算机系统概述-硬件 http://ccs.snnu.edu.cn计算机系统由硬件系统和软件系统组成在计算机系统中,硬件是构成计算机的各种功能部件集合,一个完整的硬件系统必须包含五大功能部件:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备硬件是计算机能够运行程序的物质基础,计算机性能在很大程度上取决于硬件配置。
裸机:未配备任何软件的计算机。
在裸机上只能运行机器语言程序。
slpmaster163.com 7.1 计算机系统概述-软件 http://ccs.snnu.edu.cn软件是计算机上运行的程序,要处理的数据和相关
文档的总称。
软件是用户和计算机的接口,有了软件,用户可更加方便和有效地使用计算机,而不必了解计算机本身。
一个计算机性能的发挥很大程度上取决于硬件上运行的软件。
slpmaster163.com 7.1 计算机系统概述-计算机软硬件的层次结构 http://ccs.snnu.edu.cn计算机的软硬件是按照层次结构组织的,内层是外层的支撑环境,外层可不必了解内层的细节,只需根据约定调用内层提供的服务,从而工作在更高的抽象层次上 用户程序 1.最内层是硬件,它是所有软 件的物质基础; 应用程序软件包 2.与硬件直接接触的是操作系 语言处理程序 统,它向下控制硬件,向上支 操作系统 撑其它软件; 3.在操作系统之外的各层分别 裸机 是语言处理程序和各种实用程 序,最外层才是最终用户使用 的应用程序。
slpmaster163.com 7.
计算机系统组成 http://ccs.snnu.edu.cn 7.1 计算机系统概述 7.1 计算机系统概述 7.2 软件系统 7.2 软件系统 7.3 硬件系统 7.3 硬件系统 7.4 计算机系统的主要性能指标 7.4 计算机系统的主要性能指标7.5 计算机系统配置
方案确定原则7.5 计算机系统配置方案确定原则 7.7 计算机系统安全 7.7 计算机系统安全 slpmaster163.com 7.2 软件系统-系统软件 http://ccs.snnu.edu.cn软件按其用途可分为两大类:系统软件和应用软件系统软件是指管理、监控、维护计算机软硬件资源的软件。
常用的系统
软件主要包括:①操作系统,管理计算机上的各种软硬件资源,并为用户提供计算机系统的各种软硬件接口②语言处理程序,用于编制运行在操作系统之上的软件程序或硬件驱动③服务程序,是一种在后台长期运行的完成特定任务的程序。
slpmaster163.com 7.2 软件系统-操作系统 http://ccs.snnu.edu.cn为使计算机所有硬软件资源能协调 一致、有条不紊工作,就必须有软件对这些资源进行统一的管理和调度,这类软件就是操作系统软件Operation System,OS。
操作系统是用户与计算机的接口,也是所有软件工作的核心,无论用户
工作在任何抽象级别上,对计算机的所有操作都要通过操作系统调度计算机的资源去实现。
slpmaster163.com 7.2 软件
系统-操作系统的分类1 http://ccs.snnu.edu.cn操作系统有多种划分方法:按用户界面可划分为命令行操作系统和图形用户界面操作系统 DOS操作系统:执 微软Windows操作系统 行命令,返回结果 slpmaster163.com 7.2 软件系统-操作系统的分类2 http://ccs.snnu.edu.cn按用户数量可将操作系统划分为单用户操作系统和多用户操作系统DOS操作系统 OS/2操作系统 Windows XPWindows 98 可同时提供给多 Windows 95 个用户共同使用 slpmaster163.com 7.2 软件系统-操作系统的分类3 http://ccs.snnu.edu.cn按操作系统的任务数,可将操作系统分为单任务系统和多任务系统 微软Windows家 DOS系统就是 族4.0半以上的系 单任务系统 统都是多任务系统此外按系统功能还可将操作系统进一步划分为批处理系统、分时操作系统、实时操作系统和网络操作系统等 slpmaster163.com 7.2 软件系统-一些常见的操作系统 http://ccs.snnu.edu.cn1.DOS操作系统,最初的计算机采用的都是DOS操作系统,MS-DOS由微软公司出品,PC-DOS由IBM公司出品,两者在功能和操作上有很大相似之处2.Windows视窗操作系统,目前主流的操作系统,从windows3.1,3.2,Windows 95,98,Me,Nt,2000 ,2003,win 7,一直在微机上占有垄断地位3.Unix分时操作系统,主要用于服务器/客户机体系 slpmaster163.com 7.2 软件系统-一些常见的操作系统 http://ccs.snnu.edu.cn4. Linux由UNIX发展而来,遵循
开源的宗旨5.OS/2是IBM公司为PS/2系列微机开发的单用户、多任务操作系统,用户可自行定制界面6.Mac OS主要用在桌面出版和多媒体应用等领域。
用在苹果公司的Power Macintosh机及Macintosh一族计算机上7. Novell Netware 基于文件服务和目录服务的
网络操作系统,用于构建局域网。
slpmaster163.com 7.2 软件系统-语言处理程序 http://ccs.snnu.edu.cn计算机语言处理程序主要用于计算机程序编制,经历了一个低级到高级的过程程序是指为完成某些任务而
设计的指令序列,程序是软件的重要组成部分,计算机的工作离不开程序。
之所以称之为计算机语言,是因为人类通过这种方式可以向计算机传达人类意图以完成对应的工作 slpmaster163.com 7.2 软件系统-机器语言发展史-机器语言 http://ccs.snnu.edu.cn机器语言是面向机器的,用于控制CPU操作2进制
代码,是一种2进制
代码语言,能够被计算机直接识别并执行。
机器指令0000 代表 载入LOAD 机器语言是由0和0001 代表 存储STORE 1组成的
代码串,寄存器 它难以理解和记0000 代表 寄存器A 忆,又容易出错0001 代表 寄存器B机器语言 00000000 000010000 代表 LOAD A 16 00000001 000000001 代表 LOAD B 1 00000001 000010000 代表 STORE B 16 00000001 000000001 代表 STORE B 1slpmaster163.com 7.2 软件系统-机器语言发展史-汇编语言 http://ccs.snnu.edu.cn在机器语言的基础上,用助记符来代替2进制指令操作码,用符号表示存储地址,这就是汇编语言 00000000 000010000 LOAD A 16 00000001 000000001 LOAD B 1 00000001 000010000 STORE B 16 00000001 000000001 STORE B 1 机器语言 汇编语言汇编语言需转换为机器语言才能被机器理解和执行,而汇编语言与具体的机器有关,一般要对机器指令系统和硬件系统有一定的理解,从而限制了汇编语言的使用 slpmaster163.com 7.2 软件系统-机器语言发展史-高级语言 http://ccs.snnu.edu.cn机器语言和汇编语言都是面向机器的,被称为低级语言。
与低级语言相对的就是高级语言,高级语言是面向人的思维方式和人类语言和处理
问题的方式相接近。
常见的高级语言主要有:Turbo C
VC 6.0 Qbasic
VB 6.0VFP 6.0
Delphi 6.0 PROLOG语言 JAVA slpmaster163.com 7.2 软件系统-机器语言发展史-编译程序 http://ccs.snnu.edu.cn由于高级语言比较接近自然语言,远离了机器语言,而计算机本身只能识别2进制
代码形式的语言,所以任何语言最后都必须翻译成2进制
代码程序(目标
程序),才能被计算机接受并执行。
翻译程序:把高级语言或汇编语言翻译成机器语言的处理程序;源程序:被翻译的程序目标程序:经翻译程序翻译出来的结果 slpmaster163.com 7.2 软件系统-机器语言发展史-程序翻译方式1 http://ccs.snnu.edu.cn翻译程序有两种运行方式:解释和编译1.解释方式:对高级语言编写的源程序逐句进行分析,边解释边执行;解释方式执行速度慢,但可以进行人机对话,随时可以修改执行中的源程序。
解释方式:解释的好处未形成目标机目标
代码,易于移植但执行效率低 解释程序 高级语言源程序 执行结果例如:Basic语言,早期的JAVA语言 slpmaster163.com 7.2 软件系统-机器语言发展史-程序翻译方式2 http://ccs.snnu.edu.cn2.编译方式:将高级语言源程序整个翻译成目标程序,将目标程序交给计算机运行,编译过程由计算机运行编译程序完成。
编译方式:直接形成目标机目标
代码,运行效率高但可移植性较差 编译程序 高级语言源程序 目标程序 执行结果例如:C语言、PASCAL语言、FORTRAN语言绝大多数高级语言都同时支持解释和编译两种方式 slpmaster163.com