2013年计算机等级三级PC技术第一章要点(1)

　　(二)计算机的组成与分类

　　1.计算机的组成

　　计算机硬件指有形的物理设备，是计算机系统中所有实际物理装置的总称，可以是电子的、电磁的、机电的或光学的元件/装置或者由它们所组成的计算机部件。例如，计算机的处理器芯片、存储器芯片、底板(母板)、各类扩充板卡、机箱、键盘、鼠标器、显示器、打印机、软盘、硬盘等都是计算机的硬件。

　　计算机软件指在硬件上运行的程序和相关的数据及文档，其中程序是让计算机硬件完成特定功能的指令序列，数据是程序处理的对象。软件是计算机系统中不可缺少的组成部分。

　　(1)中央处理器(CPU)

　　处理器主要由运算器和控制器两部分组成。运算器用来对数据进行各种

　　算术运算和逻辑运算，它也称为执行单元。控制器是指挥中心，它能解释指令的含义，控制运算器及其他部件的工作，记录内部状态等。另外，为了暂存运算的中间结果，处理器中还包含几十个甚至上百个“寄存器”，用来临时存放正在处理的数据。

　　大规模集成电路的出现，使得处理器的所有组成部分都能集成在一块半导体芯片上，这样的处理器称为“微处理器”。例如Intel公司的Pentium(奔腾)处理器。

　　一台计算机中可能包含多个微处理器，它们各有不同的任务。其中承担系统软件和应用软件运行任务的处理器称为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，它是任何一台计算机必备的核心部件。

　　常用的PC机，其CPU仅由一个处理器组成，为了提高计算机的速度，CPU也可以由2个、4个、8个甚至几百个、几千个处理器组成，这种具有多个处理器同时执行程序的计算机系统称为多处理器系统。依靠多个处理器并行地运行程序是实现超高速计算的一个重要方向，称为“并行处理”。

　　(2)主存储器和辅助存储器

　　计算机中的存储器分为两大类:主存储器(简称主存)和辅助存储器(简称辅存)。主存是存取速度快而容量相对较小(因容量太大，成本将十分昂贵)的一类存储器，辅存则是存取速度较慢但容量很大的一类存储器。

　　主存储器也称为内存储器(简称内存)，它直接与CPU相连接，是计算机中的工作存储器，当前正在运行的程序与数据都必须存放在主存内。CPU工作时，所执行的指令及操作数都是从主存中取出的，处理的结果也存放在主存中。

　　辅助存储器也称为外存储器(简称外存)，其存储容量很大，存放着计算机系统中几乎所有的信息。计算机执行程序和加工处理数据时，辅存中的信息需要先传送入主存后才能被CPU使用。

　　(3)输入/输出设备

　　输入/输出设备简称I/O(Input/Output)设备，这些设备是计算机与外界(人或其他设备，包括另一台计算机)联系和沟通的桥梁，用户通过输入/输出设备与计算机系统互相通信。输入是把信息送入计算机的过程。输入设备是指用户能向计算机输入信息的设备。

　　输出是从计算机送出信息的过程。输出设备一般是指能从计算机中输出可直接识别的信息的设备。

　　由于有机械传动或物理移位等动作过程，相对而言，输入/输出设备是计算机系统中运转速度最慢的部件。

　　(4)总线

　　这是所说的总线指的是“系统总线”(也称为“底板总线”)，它是CPU、存储器与各类I/O设备控制器之间相互交换信息的一组公用的信号线。系统总线上有3类信号:数据信号、地址信号和控制信号，负责传输这些信号的线路分别称为数据线、地址线和控制线，协调与管理计算机各部件通过总线传输信息还需要一个总线控制器。

　　2.计算机的分类

　　计算机的分类有两种。一种是按其内部逻辑结构进行分类，如单处理机与多处理机(并行机)、16位机、32位机或64位计算机等。另一种是按计算机的性能和作用进行分类。1989年11月IEEE提出一个分类报告，它根据计算机在信息处理系统中的地位与作用，考虑到计算机分类的演变过程和可能的发展趋执，把计算机分成6大类。

　　(1)巨型计算机(Supercomputer)

　　(2)小巨型机(Mini Supercomputer)

　　(3)主机(Mainframe)

　　(4)超级小型计算机(Super Minicomputer)

　　(5)工作站(Workstation)

　　(6)个人计算机(Personal Computer)

　　由于计算机联网使用日益广泛，许多计算机应用系统设计成为基于计算机网络的客户机/服务器模式(Client/Server)。在这种系统中，巨型机、小巨型机、主机均可作为系统的服务器使用，超级小型机及高档工作站则可用作部门级服务器，个人计算机和低档工作站则用作客户机，它们直接面向用户，通过联网共享后台服务器的数据资源和计算机资源。鉴于客户机/服务器系统的盛行，一些计算机厂家专门设计生产了称为“服务器”的一类计算机产品，它们的存储容量大、网络通信能力强、可靠性好，运行网络操作系统，性能/价格比高。其中有一类是由高档PC机提升而成的，称为PC服务器，很适合中小部门的计算机应用系统使用。