计算机基本理论及操作

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机基本理论及操作,一.计算机的组成及工作原理,二.计算机的硬件系统及作用,三.计算机的软件系统及windows的使用,四.计算机故障诊断及基本维护,五.CMOS的使用,六.windows系统的安装,七.综合,一.计算机的组成及工作原理,1.计算机的系统组成,2.计算机的工作原理,二.计算机的硬件系统及作用,1.CPU,CPU是中央处理单元(Central Processing Unit)的缩写，它可以被简称做微处理器（Microprocessor)，不过经常被人们直接称为处理器(processor)。CPU是计算机的核心，其重要性好比大脑对于人一样，因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据，而主板芯片组则更像是心脏，它控制着数据的交换。CPU的种类决定了操作系统和相应的软件。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成，是PC的核心。,cpu插座类型有,socket7、slot1、socket370、socket478、LGA775,1）主频也叫时钟频率，单位是MHz（或GHz），用来表示CPU的运算、处理数据的速度。CPU的主频外频倍频系数。,2）外频是CPU的基准频率，单位是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。,“前端总线”这个名称是由AMD在推出K7 CPU时提出的概念，但是一直以来都被大家误认为这个名词不过是外频的另一个名称。通常所说的,外频指的是CPU与主板连接的速度，,这个概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的，,而前端总线的速度指的是数据传输的速度，,由于数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率，即数据带宽（总线频率数据位宽）8。,3）倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下，倍频越高CPU的频率也越高。但实际上，在相同外频的前提下，高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的，一味追求高主频而得到高倍频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。,4）前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。有一条公式可以计算，即数据带宽(总线频率数据位宽)/8，数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。,前端总线的速度指的是CPU和北桥芯片间总线的速度，更实质性的表示了CPU和外界数据传输的速度。而外频的概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的，也就是说，100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一万万次，它更多的影响了PCI及其他总线的频率。之所以前端总线与外频这两个概念容易混淆，主要的原因是在以前的很长一段时间里（主要是在Pentium 4出现之前和刚出现Pentium 4时），前端总线频率与外频是相同的，因此往往直接称前端总线为外频，最终造成这样的误会。随着计算机技术的发展，人们发现前端总线频率需要高于外频，因此采用了QDR（Quad Date Rate）技术，或者其他类似的技术实现这个目的。这些技术的原理类似于AGP的2X或者4X，它们使得前端总线的频率成为外频的2倍、4倍甚至更高，从此之后前端总线和外频的区别才开始被人们重视起来。“前端总线”这个名称是由AMD在推出K7 CPU时提出的概念.前端总线的英文名字是Front Side Bus，通常用FSB表示，是将CPU连接到北桥芯片的总线。计算机的前端总线频率是由CPU和北桥芯片共同决定的。选购主板和CPU时，要注意两者搭配问题，一般来说，如果CPU不超频，那么前端总线是由CPU决定的，如果主板不支持CPU所需要的前端总线，系统就无法工作。也就是说，需要主板和CPU都支持某个前端总线，系统才能工作，只不过一个CPU默认的前端总线是唯一的，因此看一个系统的前端总线主要看CPU就可以。系统总线(BusSpeed)与前端总线(FSB、外频)的区别在于，前端总线(FSB、外频)的速度指的是CPU和北桥芯片间总线的速度。而系统总线(BusSpeed)的概念是建立在数位脉冲信号震荡速度基础之上的，也就是说，100MHz系统总线(BusSpeed)特指数位脉冲信号在每秒钟震荡一百万次，它更多的影响了PCI及其他总线的频率。,之所以前端总线(FSB、外频)与系统总线(BusSpeed)这两个概念容易混淆，主要的原因是在以前的很长一段时间里，前端总线(FSB、外频)与系统总线(BusSpeed)是相同速率，因此往往直接称系统总线(BusSpeed)为外频，最终造成这样的误会。,随着计算机技术的发展，人们发现前端总线频率(外频、FSB)需要高于系统总线(BusSpeed)，因此采用了QDR（Quad Date Rate）技术，或者其他类似的技术实现这个目的。这些技术的原理类似于AGP的2X或者4X，它们使得的前端总线(FSB、外频)频率成为系统总线(BusSpeed)的2倍、4倍甚至更高，从此之后系统总线(BusSpeed)和前端总线(FSB、外频)的区别才开始被人们重视起来。,CPU厂商已经找到了增加CPU的FSB有效速度的方法。只是在每个时钟周期中发送了更多的指令。所以CPU厂商已经有每个时钟周期发送两条指令的办法（AMD CPU），或甚至是每个时钟周期四条指令（Intel CPU），而不是每个时钟周期发送一条指令。那么在考虑CPU和看FSB速度的时候，必须认识到它不是真正地在那个速度下运行。Intel CPU是“四芯的”，也就是它们每个时钟周期发送4条指令。这意味着如果看到800MHz的FSB，潜在的FSB速度其实只有200MHz，但它每个时钟周期发送4条指令，所以达到了800MHz的有效速度。相同的逻辑也适用于AMD CPU，不过它们只是“二芯的”，意味着它们每个时钟周期只发送2条指令。所以在AMD CPU上400MHz的FSB是由潜在的200MHz FSB每个时钟周期发送2条指令组成的。在CPU上提高或降低倍频比FSB容易得多了。这是因为倍频和FSB不同，它只影响CPU速度。改变FSB时，实际上是在改变每个单独的电脑部件与CPU通信的速度。这是在超频系统的所有其它部件了。这在其它不打算超频的部件被超得太高而无法工作时，可能带来各种各样的问题。不过一旦了解了超频是怎样发生的，就会懂得如何去防止这些问题了。,5）缓存大小也是CPU的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时，CPU往往需要重复读取同样的数据块，而缓存容量的增大，可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率，而不用再到内存或者硬盘上寻找，以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑，缓存都很小。,L1Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存，分为数据缓存和指令缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32256KB。,L2Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存，分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能，原则是越大越好，以前家庭用CPU容量最大的是512KB，现在笔记本电脑中也可以达到2M，而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高，可以达到8M以上。,L3Cache(三级缓存)，分为两种，早期的是外置，现在的都是内置的。而它的实际作用即是，L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟，同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。比方具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效，故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。,6）制造工艺的微米是指IC内电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密度愈高的IC电路设计，意味着在同样大小面积的IC中，可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。,7）CPU的厂商 Intel公司 AMD公司,8）CPU的位和字长,位：在数字电路和电脑技术中采用二进制，代码只有“0”和“1”，其中无论是“0”或是“1”在CPU中都是 一“位”。,字长：电脑技术中对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。字节和字长的区别：由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示，所以通常就将8位称为一个字节。字长的长度是不固定的，对于不同的CPU、字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节，而32位的CPU一次就能处理4个字节，同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。,字节换算 1GB=1024M，1MB=1024KB，1KB=1024B，1B=1024bit,9）CPU的工作电压：,10）CPU及风扇的安装：,安装CPU风扇时应在CPU上涂抹,导热硅脂,2.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。,1）芯片部分,BIOS芯片：是一块方块状的存储器，里面存有与该主板搭配的基本输入输出系统程序。能够让主板识别各种硬件，还可以设置引导系统的设备，调整CPU外频等。BIOS芯片是可以写入的，这方便用户更新BIOS的版本，以获取更好的性能及对电脑最新硬件的支持，当然不利的一面便是会让主板遭受诸如CIH病毒的袭击。南北桥芯片：横跨AGP插槽左右两边的两块芯片就是南北桥芯片。南桥多位于PCI插槽的上面；而CPU插槽旁边，被散热片盖住的就是北桥芯片。芯片组以北桥芯片为核心，一般情况，主板的命名都是以北桥的核心名称命名的（如P45的主板就是用的P45的北桥芯片）。北桥芯片主要负责处理CPU、内存、显卡三者间的“交通”，由于发热量较大，因而需要散热片散热。南桥芯片则负责硬盘等存储设备和PCI之间的数据流通。南桥和北桥合称芯片组。芯片组在很大程度上决定了主板的功能和性能。需要注意的是，AMD平台中部分芯片组因AMD CPU内置内存控制器，可采取单芯片的方式，如nVIDIA nForce 4便采用无北桥的设计。从AMD的K58开始，主板内置了内存控制器，因此北桥便不必集成内存控制器，这样不但减少了芯片组的制作难度，同样也减少了制作成本。现在在一些高端主板上将南北桥芯片封装到一起，只有一个芯片，这样大大提高了芯片组的功能。,bios和cmos的区别和作用,CMOS是主板上的一块可读写的RAM芯片,用来保存硬件配置和参数设定,.,CMOS可由主板的电池供电，即使系统掉电，信息也不会丢失。,BIOS是固化到主板ROM芯片上的程序，保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机自检程序和系统启动自举程序,.,2）扩展槽部分,所谓的“插拔部分”是指这部分的配件可以用“插”来安装，用“拔”来反安装。内存插槽：内存插槽一般位于CPU插座下方。图中的是DDR SDRAM插槽，这种插槽的线数为184线。,AGP插槽：颜色多为深棕色，位于北桥芯片和PCI插槽之间。AGP插槽有1、2、4和8之分。AGP4的插槽中间没有间隔，AGP2则有。在PCI Express出现之前，AGP显卡较为流行，其传输速度最高可