计算机系统导论课程复习资料（下）

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本文是对我的大学课程——《计算机系统导论》的课程知识整理，分上下两个部分，本文为下半部分，上半部分详见计算机系统导论课程复习资料（上）

目录

计算机系统组成与工作过程

程序的执行过程

操作系统与文件管理

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计算机系统组成与工作过程

从外观上看，一台微机由主机、显示器、键盘、鼠标和其它外部设备组成

芯片组   一台微机的性能，首先取决于CPU，其次取决于主板。主板的性能主要取决于其采用的控制芯片组的性能。

芯片组主要提供主板对各种接口的支持。芯片组的性能不仅决定了主板的性能与级别，也决定主板的档次和价格

主板芯片组：Intel B85

芯片组（Chipset）是构成主板电路的核心。一定意义上讲，它决定了主板的级别和档次

是"南桥"和"北桥"的统称

把以前复杂的电路和元件最大限度地集成在几颗芯片内的芯片组。

显卡插槽规格是由芯片组中的北桥芯片决定的。

而扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量等，是由芯片组的南桥决定的。

缓存: L3  6MB

CPU中有至少2级的缓存，也就是L1和L2，有一些比较好的CPU上面则会有第三级的缓存，也就是L3。

缓存有大小，这里大小是6M

制程工艺： 22nm

生产CPU过程中，集成电路的精细度 这里表示22纳米

核心/线程数：四核心/四线程

各个处理器（4个）在一个芯片上，并行执行不同的进程（线程）（程序）

BIOS芯片BIOS(Basic Input Output System，基本输入输出系统)是一个固化在主板上的ROM芯片中的程序，也称为ROM-BIOS

BIOS芯片中存储着微机的基本输入输出程序、系统设置信息、开机自检程序和系统启动自举程序

主板上的BIOS芯片一般是一块32针的双排直插式芯片，采用EEPROM

1945年6月冯·诺依曼在一篇论文中第一次提出了计算机三个主要思想：

  计算机由四大部件组成  程序和数据存储  程序和数据采用二进制数表示

目前绝大多数计算机仍建立在这个思想的基础上，称之冯·诺依曼型计算机。

计算机的硬件组成：存储器，算术逻辑单元 (ALU)，控制单元和输入/输出设备。

主存储器分为三种类型： 随机存储器 (RAM) 只读存储器 (ROM) 互补金属氧化物存储器(CMOS)    主存储器＝ RAM＋ROM＋CMOS

CPU  包括三部分：算术逻辑单元 (ALU)、控制单元和寄存器。

数据寄存器：用来存放输入数据，运算中间结果和最终结果。

指令寄存器：存放从内存中取出的指令， 以便于稍后解释和执行它们。

程序计数器：存放当前指令的地址。当前指令执行完后，程序计数器自动加1，指向下一条指令的地址。

随机存储器（RAM ）又分为两大类：

静态RAM (SRAM) ：利用触发器来存储信息，当通电的时候信息始终存在，不需要刷新。存取速度快，但容量较小，价格较高。

动态RAM (DRAM): 利用电容上的电荷存储信息，电容上的电荷会泄漏，需要周期性的刷新。存取速度慢，但容量较大，价格较低。

ROM中的内容是预先写进去的。用户只能读，不能写。

ROM 具有非易失性，断电或关掉计算机，存储在ROM的信息不会丢失。通常用来存储那些关机后不能丢失的程序和数据。例如开机时运行的引导程序。

CMOS 芯片一般用来存储计算机系统每次开机时所需的重要信息，例如计算机贮存容量、键盘类型、鼠标、监视器以及磁盘驱动器的有关信息。

它与RAM的区别在于，CMOS芯片通过锂电池提供电源，即关机后其存储的信息不会丢失。

它与ROM的区别在于，其内容随着计算机系统配置的改变或用户的设置而发生变化。

硬盘是由一张一张的盘片叠加而成的，硬盘实际上是磁盘组。

表面结构：每个盘面都被划分成磁道，每个磁道又被分成为若干扇区。

磁道：磁化区上闭合的圆环  扇区：一段磁道  簇：若干个扇区

圆柱面：在一个盘组中，各记录面上相同编号（位置）的诸磁道的总称。

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程序的执行过程

计算机只能识别和理解机器语言程序。机器代码因机器不同而不同，每种CPU都有自己理解的语言。

汇编语言：

针对某一种机器编写出来的程序,不能在其它机器上执行

LW    $r1,0($r2)    0加上R2寄存器里数据作为地址取数据一个字，并存到R1。

也可以写： R1← MEM(0+REG[R2])

SW  $r1,0($r2))   0加上R2寄存器里数据作为地址，并将R1里的一个字数据保存到这个地址单元

BGTZ  $r5,loop     如果R5大于0，则跳转到Loop处指令

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操作系统与文件管理

操作系统的管理对象包括：CPU、存储器、外部设备、信息（数据和软件）；

管理的内容：

资源的当前状态（数量和使用情况）、资源的分配、回收和访问操作，相应管理策略（包括用户权限）。

磁盘分区：

格式化作用：把一张空白的盘划分成一个个小区域并编号，供计算机储存，读取数据。没有这个工作，计算机就不知在哪写，从哪读。

FAT：File Allocation Table 文件分配表

磁盘分区需要通过各种软件才可以实现，如：FDISK、DM、PQMAGIC等分区软件，现在各种操作系统都有各自的分区工具来使用。

1、删除文件是将文件目录中对应的目录项（索引）的状态变为“不可用”， 文件体仍然保留。（垃圾桶里）

2、清除垃圾，将目录中的目录项（索引）删除

3、没有被覆盖的文件体仍然可以被恢复！（要求更专业一些）

4、文件粉碎软件（物理删除）会用随机1和0覆盖原文件存储的地方

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