41 微型机系统
微型计算机包括多种系列,多种档次、型号的计算机。一个完整的微机系统同样也是由硬件系统和软件系统组成的。微型机的核心部分是由一片或几片超大规模集成电路组成的,称为微处理器。例如英特尔公司的Pentium IV。所谓微型机就是以微处理器为核心,配上大规模集成电路制成的存储器、输入输出接口电路,以及系统总线所组成的计算机。下面我们介绍微型机的硬件构成。微型机的基本构成都是由显示器、键盘和主机构成。在主机箱内有主板、硬盘驱动器、CD ROM驱动器、软盘驱动器、电源、显示适配器(显示卡)等。 1 主板主板也叫系统板或母板,在个人电脑诞生的20多年来,主板一直是个人电脑的主要组成部分。其中主要组件包括:CMOS、基本输入输出系统(BIOS)、高速缓冲存储器、内存插槽、CPU插槽、键盘接口、软盘驱动器接口、硬盘驱动器接口、总线扩展插槽(ISA,PCI等扩展槽)、串行接口(COM1,COM2)、并行接口(打印机接口 LPT1)等。2 中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)是一个体积不大而集成度非常高、功能强大的芯片,也称为微处理器(Micro Processor Unit,简称MPU),是微型机的核心,中央处理器主要包括运算器和控制器两大部件。计算机的所有 *** 作都受CPU控制,所以它的品质直接影响着整个计算机系统的性能。
3 内存储器目前,微型机的内存储器由半导体器件构成。而半导体器件存储器件由只读存储器ROM(Read Only Memory)和随机存储器RAM(Random Access Memory )两部分构成。只读存储器ROM的特点是只能读出不能写入信息,在主板上的ROM里面固化了一个基本输入/输出系统,称为BIOS(基本输入输出系统)。其主要作用是完成对系统的加电自检、系统中各功能模块的初始化、系统的基本输入/输出的驱动程序及引导 *** 作系统。RAM随机存储器可以进行任意的读或写的 *** 作,它主要用来存放 *** 作系统、各种应用程序、数据等。数据、程序在使用时从外存读入内存RAM中,使用完毕后在关机前再存回外存中,由于RAM是用半导体器件构成,断电时信息将会丢失。内存储器(主存)的技术指标主要有:● 存储容量 这个指标是衡量存储器存储信息的能力。主存容量越大,存放的信息越多,计算机的处理能力也就越强。主存容量通常用字节数(例如主存容量64KB),或者单元数�0�2位数(例如64K�0�316位)表示。
● 存取周期 用来衡量存储器的工作速度,它是指访问一次存储器所需要的时间。● 读写时间 用来衡量存储器的读写速度。4 外存在计算机系统中,除了有主存外,一般还有外存储器,用于存储暂时不用的程序和数据。常用的有软盘、硬盘、光盘和磁带存储器。它们和内存一样,存储容量也是以字节为基本单位。外存储器与内存储器之间频繁交换信息,而不能被计系统的其它部件直接访问。● 硬盘硬盘作为微机系统的外存储器成为微机的主要配置,它由硬盘片、硬盘驱动电机和读写磁头等组装并封装在一起成为温彻斯特驱动器。硬盘工作时,固定在同一个转轴上的数张盘片以每分钟数7200转甚至更高的速度旋转,磁头在驱动马达的带动下在磁盘上做径向移动,寻找定位点,完成写入或读出数据工作。硬盘使用前要经过低级格式化、分区及高级格式化后即可使用。硬盘的低级格式化出厂前已完成。从存储容量上目前有250GB,320GB,500GB和1TB等。● 光盘光盘是利用激光原理进行读写的设备,目前微机上配备CDROM(只读型光盘)驱动器。CDROM容量为680 MB。最近 DVD驱动器也开始流行,它的存储容量更大。● U盘便携存储(USB Flash Disk),也称为U 盘或闪存盘。是采用USB接口和非易失随机访问存储器技术结合的方便携带的移动存储器。特点是断电后数据不消失,因此可以作为外部存储器使用。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,无须外接电源,即插即用,实现在不同电脑之间进行文件交流,存储容量从16MB~2GB不等。5 微型机的系统总线微机各功能部件相互传输数据时,需要有连接它们的通道,这些公共通道就称为总线(BUS)。CPU本身也由若干个部件组成,这些部件之间也是通过总线连接。通常把CPU芯片内部的总线称为内部总线,而连接系统各部件间的总线称为外部总线或称为系统总线。—次传输信息的位数则称为总线宽度。总线从功能上分为:数据总线(DB),用于传输数据信息,它是CPU同各部件交换信息的通道。数据总线都是双向的。地址总线(AB)用来传送地址信息,CPU通过地址总线把需要访问的内存单元地址或外部设备的地址传送出去。通常地址总线是单方向的。地址总线的宽度与寻址的范围有关,即:它决定了寻址的范围,例如寻址1MB的地址空间,需要有20条地址线。控制总线用来传输控制信号,以协调各部件的 *** 作,它包括CPU对内存储器和接口电路的读写信息、中断响应信号等。目前微型机总线标准中常见的是ISA总线,它具有16位的数据宽度,工作频率8MB/s,最高数据传输率8MB/s。PCI总线,32位数据宽度,传输速率可达132~264MB/s。6 微型机的接口通常,我们把两个部件之间的交接部件称为接口,或称为界面。这里的部件即可以指硬件,也可以指软件。主机实际上是通过系统总线连接到接口,在通过接口与外部设备相连接。例如磁盘接口位于磁盘驱动器和系统总线之间,而显示器通过显示接口(俗称显卡)和系统总线连接。这些接口常以插件形式插在系统总线的插槽上。各设备公用的接口逻辑如中断控制器、DMA控制器等往往集成在主板上。42 微处理器、微型机和微型机系统
1 微处理器 是微型机控制和处理的核心。微处理器的全部电路集成在一块大规模集成电路中。它包括算术逻辑部件(ALU)、寄存器、控制部件,这3个基本部分经内部总线连接在一起。微处理器把一些信号通过寄存器或缓冲器送到集成电路的引线上。以便与外部的微型机总线相连接。2 微型机 它是以微处理器为核心,配上外围控制电路、存储模块电路、输入输出接口电路并通过微型机的系统总线的连接就组成了微型机。3 微型机系统 微型机系统是在微型机的基础上,配置所需的外部设备、电源和辅助电路,以及系统软件和应用软件而构成的。43 常用外部设备
1 键盘键盘是计算机系统中最基本的输入设备,通过一根电缆线与主机相连接。它用来键入命令、程序、数据。按键的开关类型看,一般可分为:机械式、电容式、薄膜式和导电胶皮四种。如图144所示。2 鼠标器(Mouse)是一种“指点”设备(Pointing Device),现在多用于Windows *** 作系统环境下,可以取代键盘上的光标移动键移动光标,定位光标于菜单处或按钮处,完成菜单系统特定的命令 *** 作或按钮的功能 *** 作。鼠标器 *** 作简便、高效。目前按照按键的数目,可分为两键鼠标、三键鼠标及滚轮鼠标等。按照鼠标接口类型,可分为PS/2接口的鼠标、串行接口的鼠标、USB接口的鼠标。鼠标按其工作原理,可分为机电式鼠标、光电式鼠标、无线遥控式鼠标等。如图144所示。鼠标的主要性能指标是其分辨率(指每移动1英寸所能检出的点数,单位是ppi),目前鼠标的分辨率为200~400ppi。传送速率一般为1200b/s,最高可达9600b/s。
3 显示器显示器是用户用来显示有关的输出结果。它分为为单色显示器和彩色显示器两种。在台式机中大部分使用CRT显示器,最近也开始流行LCD液晶显示器。笔记本电脑使用LCD液晶显示器。不管是CRT显示器还是液晶显示器,显示器所显示的图形和文字是由许许多多的“点”组成的,这些点称为像素。点距是屏幕上相邻两个像素之间的距离,点距越小,图像越清晰,细节越清楚。常见的点距有021,025,028等。目前市场上常用的是028mm点距的显示器。分辨率是指显示器屏幕在水平和垂直方向上最多可以显示的“点”数(像素数),分辨率越高,屏幕可以显示的内容越丰富,图像也越清晰。目前的显示器一般都能支持800×600,1024×768,1280×1024等规格的分辨率。显示器还应配备相应的显示适配器(又称显卡)才能工作。显卡一般被插在主板的扩展槽内,通过总线与CPU相连。当CPU有运算结果或图形要显示的时,首先将信号送显示卡,由显示卡的图形处理芯片把它们翻译成显示器能够识别的数据格式,并通过显示卡后面的一根15芯VGA接口和显示电缆传给显示器。显示器的显示方式是由显示卡来控制的。显示卡必须有显示存储器(VRAM),显存容量越大,显示卡所能显示的色彩越丰富,分辨率就越高。例如显示存储器用8bit可以显示256种颜色;用24bit则可以显示l67M种颜色。显卡的颜色设置有:16色、256色、增强色(16位)和真彩色(32位)。目前较为常见的彩色图形显示适配卡是视频图形阵列VGA(Video Graphics Array)显示卡,显存容量1~8MB。4 打印机在计算机系统中,打印机是传统的重要输出设备,近年来在集成电路技术和精密机电技术发展的推动下,打印机技术也得到了突飞猛进的发展。在市场中我们可以看到种类繁多,各具特色的产品。印字质量通常用分辨率DPI(点数/英寸)来衡量。● 针式打印机曾经是使用最多、最普遍的一种打印机。它的工作原理是根据字符的点阵图或图象的点阵图形数据,利用电磁铁驱动钢针,击打色带,在纸上打印出一个个墨点,从而形成字符或图象。它可以使用连续纸,也可以用分页纸。打印质量、速度、噪声,针式打印机最差。但打印成本最低。● 喷墨打印机利用喷墨印字技术,即从细小的喷嘴,喷出墨水滴,在纸上形成点阵字符或图形的技术,按喷墨技术的不同,分为喷泡式和压电式两种。目前大部分喷墨打印机都可以进行彩色打印。打印质量、速度、噪声以及成本,喷墨打印机中等。如图145所示。● 激光打印机是一种高精度、低噪声的非击打式打印机。它是利用激光扫描技术与电子照相技术共同来完成整个打印过程的。打印质量,以激光打印机最好,一般可达1200dpi左右。打印速度,激光打印机最快,高档机一般为20ppm以上。噪声,激光打印最低。打印机价格及打印成本,激光打印机价格最高。如
43 微型机主要技术指标及配置
1 运算速度运算速度是衡量CPU工作快慢的指标,通常以每秒完成多少次运算来衡量(例如:每秒百万条指令数,简称MIPS)。这个指标不但与CPU的主频有关,还与内存、硬盘等工作速度,以及字长有关。2 字长是指参与一次运算的数的位数,字长主要影响计算机精度和运算速度。目前计算机字长一般为32位或64位。3 主存容量是衡量计算机存储能力的指标。容量越大,能存入的字数就多,能直接存储的程序就长,计算机计算的能力和规模也就越强。4 输入输出数据传输率它决定了主机与外设交换数据的速度。通常这是妨碍整机速度提高的瓶颈。所以提高输入输出数据传输率可以显著提升计算机系统的整体速度。5 可靠性是指计算机连续无故障运行时间的长短。可靠性好,表示无故障运行时间长。6 兼容性在系列机中,高档机向下兼容低档机运行的大部分软件。但这也不是绝对的。
网络 *** 作系统(NOS)是网络的心脏和灵魂,是向网络计算机提供服务的特殊的 *** 作系统。它在计算机 *** 作系统下工作,使计算机 *** 作系统增加了网络 *** 作所需要的能力。例如像前面已谈到的当在LAN上使用字处理程序时,用户的PC机 *** 作系统的行为像在没有构成LAN时一样,这正是LAN *** 作系统软件管理了用户对字处理程序的访问。网络 *** 作系统运行在称为服务器的计算机上,并由联网的计算机用户共享,这类用户称为客户。
NOS与运行在工作站上的单用户 *** 作系统或多用户 *** 作系统由于提供的服务类型不同而有差别。一般情况下,NOS是以使网络相关特性达到最佳为目的的,如共享数据文件、软件应用,以及共享硬盘、打印机、调制解调器、扫描仪和传真机等。一般计算机的 *** 作系统,如DOS和OS/2等,其目的是让用户与系统及在此 *** 作系统上运行的各种应用之间的交互作用最佳。
为防止一次由一个以上的用户对文件进行访问,一般网络 *** 作系统都具有文件加锁功能。如果系统没有这种功能,用户将不会正常工作。文件加锁功能可跟踪使用中的每个文件,并确保一次只能一个用户对其进行编辑。文件也可由用户的口令加锁,以维持专用文件的专用性。
NOS还负责管理LAN用户和LAN打印机之间的连接。NOS总是跟踪每一个可供使用的打印机,以及每个用户的打印请求,并对如何满足这些请求进行管理,使每个端用户感到进行 *** 作的打印机犹如与其计算机直接相连。
网络 *** 作系统与运行在工作站上的单用户 *** 作系统(如WINDOWS98等)或多用户 *** 作系统由于提供的服务类型不同而有差别。一般情况下,网络 *** 作系统是以使网络相关特性最佳为目的的。如共享数据文件、软件应用以及共享硬盘、打印机、调制解调器、扫描仪和传真机等。一般计算机的 *** 作系统,如DOS和OS/2等,其目的是让用户与系统及在此 *** 作系统上运行的各种应用之间的交互作用最佳。
目前局域网中主要存在以下几类网络 *** 作系统:
1Windows类
对于这类 *** 作系统相信用过电脑的人都不会陌生,这是全球最大的软件开发商--Microsoft(微软)公司开发的。微软公司的Windows系统不仅在个人 *** 作系统中占有绝对优势,它在网络 *** 作系统中也是具有非常强劲的力量。这类 *** 作系统配置在整个局域网配置中是最常见的,但由于它对服务器的硬件要求较高,且稳定性能不是很高,所以微软的网络 *** 作系统一般只是用在中低档服务器中,高端服务器通常采用UNIX、LINUX或Solairs等非Windows *** 作系统。在局域网中,微软的网络 *** 作系统主要有:WindowsNT40Serve、Windows2000Server/AdvanceServer,以及最新的Windows2003Server/AdvanceServer等,工作站系统可以采用任一Windows或非Windows *** 作系统,包括个人 *** 作系统,如Windows9x/ME/XP等。
在整个Windows网络 *** 作系统中最为成功的还是要算了WindowsNT40这一套系统,它几乎成为中、小型企业局域网的标准 *** 作系统,一则是它继承了Windows家族统一的界面,使用户学习、使用起来更加容易。再则它的功能也的确比较强大,基本上能满足所有中、小型企业的各项网络求。虽然相比Windows2000/2003Server系统来说在功能上要逊色许多,但它对服务器的硬件配置要求要低许多,可以更大程度上满足许多中、小企业的PC服务器配置需求。
2NetWare类
NetWare *** 作系统虽然远不如早几年那么风光,在局域网中早已失去了当年雄霸一方的气势,但是NetWare *** 作系统仍以对网络硬件的要求较低(工作站只要是286机就可以了)而受到一些设备比较落后的中、小型企业,特别是学校的青睐。人们一时还忘不了它在无盘工作站组建方面的优势,还忘不了它那毫无过分需求的大度。且因为它兼容DOS命令,其应用环境与DOS相似,经过长时间的发展,具有相当丰富的应用软件支持,技术完善、可靠。目前常用的版本有311、312和410、V411,V50等中英文版本,NetWare服务器对无盘站和游戏的支持较好,常用于教学网和游戏厅。目前这种 *** 作系统有市场占有率呈下降趋势,这部分的市场主要被WindowsNT/2000和Linux系统瓜分了。
3Unix系统
目前常用的UNIX系统版本主要有:UnixSUR40、HP-UX110,SUN的Solaris80等。支持网络文件系统服务,提供数据等应用,功能强大,由AT&T和SCO公司推出。这种网络 *** 作系统稳定和安全性能非常好,但由于它多数是以命令方式来进行 *** 作的,不容易掌握,特别是初级用户。正因如此,小型局域网基本不使用Unix作为网络 *** 作系统,UNIX一般用于大型的网站或大型的企、事业局域网中。UNIX网络 *** 作系统历史悠久,其良好的网络管理功能已为广大网络用户所接受,拥有丰富的应用软件的支持。目前UNIX网络 *** 作系统的版本有:AT&T和SCO的UNIXSVR32、SVR40和SVR42等。UNIX本是针对小型机主机环境开发的 *** 作系统,是一种集中式分时多用户体系结构。因其体系结构不够合理,UNIX的市场占有率呈下降趋势。
4Linux
这是一种新型的网络 *** 作系统,它的最大的特点就是源代码开放,可以免费得到许多应用程序。目前也有中文版本的Linux,如REDHAT(红帽子),红旗Linux等。在国内得到了用户充分的肯定,主要体现在它的安全性和稳定性方面,它与Unix有许多类似之处。但目前这类 *** 作系统目前使仍主要应用于中、高档服务器中。
总的来说,对特定计算环境的支持使得每一个 *** 作系统都有适合于自己的工作场合,这就是系统对特定计算环境的支持。例如,Windows2000适用于桌面计算机,Linux目前较适用于小型的网络,而Windows2000Server和UNIX则适用于大型服务器应用程序。因此,对于不同的网络应用,需要我们有目的有选择合适地网络 *** 作系统。
参考资料:
*** 作系统是计算机系统中用来管理各种软硬件资源,提供人机交互使用的软件网络 *** 作系统可实现 *** 作系统的所有功能,并且能够对网络中资源进行管理和共享目前应用较为广泛的网络 *** 作系统有:Microsoft公司的Windows Server系列、Novell公司的NetWare、UNIX和Linux等
1. *** 作系统功能
*** 作系统功能:提供人与计算 机交互使用的平台,具有进程管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理五大基本功能
进程管理:主要对处理机进行管理,负责进程的启动和关闭,为提高利用率采用多道程序技术
存储管理:负责内存分配、调度和释放
设备管理:负责计算机中外围设备的管理和维护包括驱动程序的加载
文件管理:负责文件存储、文件安全保护和文件访问控制
作业管理:负责用户向系统提交作业,以及 *** 作系统如何组织和调度作业
2.网络 *** 作系统特点
网络 *** 作系统作为网络用户和计算机之间的接口,通常具有复杂性、并行性、高效性和安全性等特点一般要求网络 *** 作系统具有如下功能:
(1)支持多任务:要求 *** 作系统在同一时间能够处理多个应用程序,每个应用程序在不同的内存空间运行
(2)支持大内存:要求 *** 作系统支持较大的物理内存,以便应用程序能够更好的运行
(3)支持对称多处理:要求 *** 作系统支持多个CPU减少事务处理时间,提高 *** 作系统性能
(4)支持网络负载平衡:要求 *** 作系统能够与其它计算机构成一个虚拟系统,满足多用户访问时的需要
(5)支持远程管理:要求 *** 作系统能够支持用户通过Internet远程管理和维护,比如Windows Server 2003 *** 作系统支持的终端服务
3.网络 *** 作系统结构
局域网的组建模式通常有对等网络和客户机/服务器网络两种客户机/服务器网络是目前组网的标准模型客户机/服务器网络 *** 作系统由客户机 *** 作系统和服务器 *** 作系统两部份组成Novell NetWare是典型的客户机/服务器网络 *** 作系统
客户机 *** 作系统的功能是让用户能够使用本地资源和处理本地的命令和应用程序,另一方面实现客户机与服务器的通信
服务器 *** 作系统其主要功能是管理服务器和网络中的各种资源,实现服务器与客户机的通信,提供网络服务和提供网络安全管理
二、常见网络 *** 作系统
1.Windows *** 作系统
Windows系列 *** 作系统是微软开发一种界面友好 *** 作简便的网络 *** 作系统Windows *** 作系统其客户端 *** 作系统有Windows95/98/me、Windows WorkStation、Windows 2000 Professional和Windows XP等Windows *** 作系统其服务器端产品包括Windows NT Server、Windows 2000 Server和Windows Server 2003等Windows *** 作系统支持即插即用、多任务、对称多处理和群集等一系列功能
2.UNIX *** 作系统
UNIX *** 作系统是麻省理工学院开发一种时分 *** 作系统的基础上发展起来的网络 *** 作系统UNIX *** 作系统是目前功能最强、安全性和稳定性最高网络 *** 作系统,其通常与硬件服务器产品一起捆绑销售UNIX是一个多用户、多任务的实时 *** 作系统
3.Linux *** 作系统
Linux是芬兰赫尔辛基大学的学生Linux Torvalds开发的具有UNIX *** 作系统特征的新一代网络 *** 作系统Linux *** 作系统的最大特征在于其源代码是向用户完全公开,任何一个用户可根据自己的需要修改Linux *** 作系统的内核,所以Linux *** 作系统的发展速度非常迅猛Linux *** 作系统具有如下特点:
(1)可完全免费获得,不需要支持任何费用
(2)可在任何基于X86的平台和RISC体系结构的计算机系统上运行
(3)可实现UNIX *** 作系统的所有功能
(4)具有强大的网络功能
(5)完全开放源代码
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