新编电脑组装维护与系统优化实用教程_佚名.pdf

高 等 院 校 计 算 机 课 程 教 材高 等 院 校 计 算 机 课 程 教 材新编电脑组装维护与系统优化实用教程新编电脑组装维护与系统优化实用教程出版社更多内容第一章 计算机的基础知识第二章 计算机三大核心配件第三章 存储设备第四章 多媒体设备第五章 输入设备第六章 输出设备15 5 2 7 5 4 0 9 5 3 3 6 3 3更多内容第七章 动力设备第八章 数码设备第九章 电脑组装第十章 BIOS的优化调整第十一章 硬盘分区和格式化7 5 7 8 0 8 8 9 1 9 9 4 1 1 1 7 第十二章 系统的安装及优化第十三章 应用软件的安装第十四章 硬件的优化调整第十五章 优化调整软件的使用第十六章 电脑维护和常见故障的排除第十七章 实验更多内容1 1 9 3 1 3 7 3 1 4 1 5 1 5 5 4 1 6 3 6 1 7 2 9 第一章 计算机的基础知识第一章 计算机的基础知识?第一节 计算机的发展史第一节 计算机的发展史?第二节 计算机的系统组成第二节 计算机的系统组成?第三节 计算机的工作原理第三节 计算机的工作原理?本章小结本章小结?习题一习题一11946年第一台电子计算机在美国诞生，这台计算机是美国军方为了解决导弹实验中复杂弹道计算而研制的，从此开创了一个计算机时代。自从第一台计算机问世以后，经过半个多世纪的飞速发展，它已经由早期单纯的计算机工具发展成为在信息社会中举足轻重的、具有强大信息处理能力的现代化电子设备。在这半个世纪中，组成计算机硬件的电子器件分别经过了电子管、晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路4代，计算机也相应地经历了这4代。第一节 计算机的发展史21电子管时代1946年到20世纪中期，计算机使用的逻辑元件是电子管，主存储器先采用延迟线，后采用磁鼓、磁芯，外存储器使用磁带；软件方面大多为机器语言和汇编语言程序。这个时期计算机的特点是体积大、运算速度低（一般每秒几千次到几万次）、成本高、可靠性差、内存容量小，主要应用于科学计算，从事军事和科学方面的工作。这个时期的代表机型有ENIAC，IBM650（小型机），IBM709（大型机）等，如图1.1.1所示为IBM650小型机。32晶体管时代20世纪50年代中期到20世纪60年代中期，计算机使用的逻辑元件是晶体管，主存储器采用磁芯，外存储器使用磁带和磁盘。软件方面开始使用管理程序，后期使用操作系统并出现了FORTRAN，COBOL，ALGOL等一系列高级程序设计语言。这个时期的计算机体积大大减小，运算速度有了明显提高（每秒几十万次），内存容量及可靠性也有了较大的提高。这个时期的代表机型有IBM7090，IBM7094，CDC7600等。4图1.1.1 IBM65053集成电路时代20世纪60年代中期到20世纪70年代初期，计算机采用中小规模集成电路代替了分立元件，用半导体存储器代替了磁芯存储器，外存储器使用磁盘。软件方面，操作系统进一步完善，高级语言数量增多，出现了并行处理、多处理机、虚拟存储系统及面向用户的应用软件。计算机的运行速度提高到每秒几百万次，可靠性和存储容量进一步提高，外部设备种类繁多，计算机和通信密切结合起来，广泛地应用到科学计算、数据处理、事务管理、工业控制等领域。64大规模和超大规模集成电路时代20世纪70年代初至今，计算机采用了大规模和超大规模集成电路，存储器采用半导体存储器，外存储器采用大容量的软、硬磁盘，并开始引入光盘。软件方面，操作系统不断发展和完善，同时发展了数据库管理系统、通信软件等。计算机发展进入网络时代，运算速度每秒高达上千万次到上亿次。存储容量和可靠性又有了很大提高，功能更加完备。这个时期计算机的类型除小型、中型、大型机外，开始向巨型机和微型机（个人计算机）两方面发展。尤其是个人计算机的发明，使计算机广泛应用于各个领域，加快了计算机的迅速普及，也使计算机开始进入家庭领域。7如表1.1所示列出了计算机发展的各个阶段的特点，可以明显地看出，计算机的每一次变革都会有数十倍的速度提升，计算机软件也伴随着硬件的发展不断完善。如今的计算机已经逐渐向着网络化、智能化、多媒体化等方向发展。表1.1 计算机发展各个时代的特点8一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成的，如图1.2.1所示。硬件是计算机的各种装置、设备，通常包括主机和外部设备两大部分；软件则是指计算机的各种程序和数据文档资料。没有硬件，软件不能直接工作；没有软件，硬件也不能完成人们的工作需求，只有搭配了软件的计算机硬件才能发挥其巨大的作用。第二节 计算机的系统组成9计算机系统硬件系统软件系统应用软件系统软件外部设备主 机办公软件图像处理软件杀毒软件（、）各种语言处理程序 编译程序 汇编程序 CPU内存储器（、）输入/输出设备 键盘 鼠标 扫描仪等（、外存储器 磁盘 光盘 U盘等各种操作系统图1.2.1 计算机系统组成10一、计算机的硬件组成一、计算机的硬件组成计算机的硬件为计算机正常工作提供了物理设备。硬件通常都是由一些集成电路、电子元器件、机电装置组成的物理实体，是看得见摸得着的物理器件。1CPUCPU（Central Processing Unit，中央处理器）是计算机的运算和控制中心，主要由运算器和控制器组成，通常集成在一块芯片上，如图1.2.2所示。CPU主要负责对输入数据的运算处理和数据在各个设备之间传输的控制工作。11图1.2.2 CPU12（1）运算器。运算器又称为算术逻辑单元ALU（Arithmetic Logic Unit），主要负责执行各种数据的算术运算（如加、减等）和逻辑运算（如与、或、非等）。（2）控制器。控制器主要负责对计算机输入的指令进行分析，并控制各个部件相互协调完成一定任务的部件。控制器一般由指令寄存器、状态寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成。计算机工作时，控制器产生各种可再分的命令信号，即微指令，以指挥整个计算机有条不紊地工作。132主板主板是计算机主机内一块大规模集成电路板，如图1.2.3所示。主板是一台计算机的主体，主要完成计算机系统的管理和协调工作，使得CPU、各种功能卡以及总线接口能够正常运行。图1.2.3 主板143存储设备存储设备的作用是保存信息，如数据、指令和运算结果，主要分为内存储器、外存储器和移动存储设备。内存储器也称为主存储器，也就是通常所说的内存，它直接与CPU交换数据。其存储容量较小，但存取速度快，主要用来存放当前运行程序的指令和数据，并直接与CPU交换信息。内存又可分为RAM（随机存储器）和ROM（只读存储器）两种。通常人们所说的内存是指用RAM做成的内存条，如图1.2.4所示。15图1.2.4 内存条16外存储器又称为辅助存储器，它是内存的扩充。外存容量大、价格低，但存储速度相对较慢，一般用来存储暂时不用的程序、数据和中间结果，需要时，再从外存调入内存。外存只能与内存交换信息，不能被计算机系统的其他部件直接访问。常用的外存有磁盘、光盘、U盘。磁盘又可分为软盘和硬盘，光盘也有CD光盘和DVD光盘。17软盘是早期使用的一种磁盘，主要有3.5英寸和5.25英寸两种规格。软盘容量较小、存取速度慢，目前已经很少用到；硬盘则是一种存储容量大、存取速度快的磁存储介质，是目前使用最广泛的一种外部存储介质，如图1.2.5所示。图1.2.5 软盘和硬盘18光盘是一种利用激光技术存储数据的光学存储设备，主要有CD光盘和DVD光盘两种，如图1.2.6所示。CD光盘容量一般在650 MB左右，而DVD光盘最小的也要4.7 GB，大大满足了用户对大容量数据的存储要求。图1.2.6 CD光盘和DVD光盘19U盘是一种新型的移动存储设备，它采用USB接口，具有高速的数据传输速度，可方便地进行计算机间的数据传输、文件复制。204输入设备输入设备是用户输入各种数据和程序的必须设备，通过它人们才能跟计算机进行交流，并指挥计算机来完成各种工作。常用的输入设备主要有键盘、鼠标以及扫描仪。键盘和鼠标为用户向计算机输入各种数据、字符、命令提供了方便，如图1.2.7所示。而扫描仪则可以输入各种图形、图像，并对其进行处理保存。21图1.2.7 键盘鼠标225输出设备输出设备主要负责将计算机处理的结果转换为人们所能接受的形式输出，它是计算机重要的设备，是人机交互不可缺少的设备。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等，如图1.2.8所示。显示器主要负责对计算机数据处理结果进行显示输出，它通过显卡与计算机相连，有CRT显示器和LCD液晶显示器两种。23图1.2.8 显示器和打印机246多媒体设备多媒体设备是多媒体计算机的主要设备，主要包括光盘驱动器、声卡、音箱等设备。光盘驱动器用来读取光盘上的数据资料，声卡用来对计算机的音频数据进行处理并输出至音箱，从而实现计算机的多媒体功能。如图1.2.9所示为多媒体音箱。图1.2.9 多媒体音箱257其他设备计算机除了上述6个重要设备外还有如机箱、电源、数码产品等设备，它们也对整个计算机有着十分重要的作用。机箱为计算机各硬件提供了一个稳定可靠的安放场所，而电源则为计算机提供了必要的动力来源，如图1.2.10所示。26图1.2.10 机箱和电源27随着计算机技术的发展，各种数码产品也越来越受到广大用户的欢迎，数码相机逐渐取代传统相机而成为主流。数码摄像头实现了人们使用可视电话、网络视频会议的梦想，而数码摄像机更是让普通用户感受到了摄像的乐趣，如图1.2.11所示为一款数码相机。图1.2.11 数码相机28二、计算机的软件组成二、计算机的软件组成仅由硬件设备组成的计算机称“裸机”，不能做任何工作，只有装上软件才能组成一个完整的计算机系统。软件是计算机的灵魂，它由程序、数据和各种文档组成。程序是由一条条有序指令组成的集合，它是人们按照一定的算法所编制的能完成一定功能的指令集合，是软件重要的组成部分。计算机之所以能自动、连续地工作，主要是依靠程序的运行。29根据软件完成功能的不同，计算机软件可分为系统软件和应用软件。系统软件是计算机硬件设备上的第一层软件，它为用户提供一个友好的操作界面与平台，以方便用户对计算机的使用；应用软件则是计算机广泛使用的基础，没有应用软件的支持，计算机就不可能应用于各个领域。301系统软件系统软件是指管理、监控和维护计算机资源（包括硬件和软件）的软件。系统软件直接与计算机硬件打交道，各种应用软件只有在系统软件上才能运行，如图1.2.12所示为计算机硬件与系统软件及应用软件的层次关系。系统软件主要包括以下几个方面：31 应 用 软 件 各 种 语 言 处 理 程 序 操 作 系 统硬件图1.2.12 硬件、系统软件与应用软件的关系32（1）操作系统软件。操作系统OS（Operation System）是一种高级管理程序，用于对计算机软、硬件资源进行管理，如内存管理、驱动程序的管理。它为应用软件提供一个运行平台，没有操作系统，其他软件很难在计算机上运行。操作系统是人与计算机之间的一个接口，用户通过操作系统来实现对计算机硬件的管理和使用。现在操作系统主要有Windows操作系统、Linux操作系统以及UNIX操作系统。33Windows操作系统是Microsoft公司于1985年11月发布的第一代窗口式多任务系统，它采用图形用户界面（GUI，Graphic User Interface）。每一种应用软件（由Windows支持的软件）都用一个图标（Icon）来表示，用户只需把鼠标移到某图标上，双击该图标即可进入该软件应用窗口，这种界面方式为用户的操作提供了很大的方便，把计算机的使用提高到了一个新的阶段。34Windows操作系统从最早的Windows 1.0经过Windows 2.0，Windows 3.0，Windows 95，Windows 98，Windows 2000，已经发展到目前的Windows XP，每一次的新版都表示着功能的进一步提升。如今Windows XP已经成为功能强大的主流操作系统，如图1.2.13所示为Windows XP运行桌面