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  • 计算机网络的基本组成是什么?
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    2021-06-20 02:08:25

    1、计算机系统

    计算机系统主要完成数据信息的收集、存储、处理和输出任务,并提供各种网络资源。计算机系统根据在网络中的用途可分为两类:主计算机和终端。

    X主计算机(Host)

    主计算机负责数据处理和网络控制,并构成网络的主要资源。

    主计算机又称主机,它主要由大型机、中小型机和高档微机组成,网络软件和网络的应用服务程序主要安装在主机中,在局域网中主机称为服务器(Server)。

    X终端(Terminal)

    终端是网络中数量大、分布广的设备,是用户进行网络操作、实现人--机对话的工具。

    一台典型的终端看起来很像一台PC机,有显示器、键盘和一个串行接口。与PC机不同的是终端没有CPU和主存储器。在局域网中,以PC机代替了终端,既能作为终端使用又可作为独立的计算机使用,被称为工作站(Workstation)。

    2、数据通信系统

    数据通信系统主要由通信控制处理机、传输介质和网络连接设备等组成。

    X通信控制处理机

    通信控制处理机主要负责主机与网络的信息传输控制,它的主要功能是:线路传输控制、差错检测与恢复、代码转换以及数据帧的装配与拆装等。在以交互式应用为主的微机局域网中,一般不需要配备通信控制处理机,但需要安装网络适配器,用来担任通信部分的功能。

    X传输介质

    传输介质是传输数据信号的物理通道,将网络中各种设备连接起来。常用的有线传输有双绞线、同轴电缆、广线;无线传输介质有无线电微波信号、激光等。

    X网络互连设备

    网络互连设备是用来实现网络中各计算机之间的连接、网与网之间的互联、数据信号的变换以及路由选择等功能,主要包括中继器(Repeater)、集线器(HUB)、调制解调器(Modem)、网桥(Bridge)、路由器(Router)、网关(Gateway)和交换机(Switch)等。

    3、网络软件和网络协议

    软件一方面授权用户对网络资源的访问,帮助用户方便、安全的使用网络,另一方面管理和调度网络资源,提供网络通信和用户所需的各种网络服务。网络软件一般包括网络操作系统、网络协议、通信软件以及管理和服务软件等。

    X网络操作系统(NOS)

    网络操作系统是网络系统管理和通信控制软件的集合,它负责整个网络的软、硬件资源的管理以及网络通信和任务的调度,并提供用户与网络之间的接口。

    目前,计算机网络操作系统有:UNIX、Windows NT、Windows 2000 Server、Netware和Linux。

    UNIX是唯一跨微机、小型机、大型机的网络操作系统。

    X网络协议

    网络协议是实现计算机之间、网络之间相互识别并正确进行通信的一组标准和规则,它是计算机网络工作的基础。

    在Internet上传送的每个消息至少通过三层协议:网络协议(network protocol),它负责将消息从一个地方传送到另一个地方;传输协议(transport protocol),它管理被传送内容的完整性;应用程序协议(Application protocol),作为对通过网络应用程序发出的一个请求的应答,它将传输转换成人类能识别的东西。

    一个网络协议主要由语法、语义、同步三部分组成。语法即数据与控制信息的结构或格式;语义即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及作出何种应答;同步即事件实现顺序的详细说明。

    全部

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  • 计算机系统基本组成

    千次阅读 2019-09-04 20:41:16
    1.计算机系统基本组成 计算机由软件系统和硬件系统组成 1.硬件系统 计算机硬件系统是由运算器,控制器,控制器,输入设备和输出设备五大设备及总线组成 运算器(ALU)是计算机进行数据加工的部件,主要完成...

    1.计算机系统的基本组成

       计算机由软件系统和硬件系统组成

      1.硬件系统

           计算机硬件系统是由运算器控制器控制器输入设备输出设备五大设备及总线组成

        运算器(ALU)是计算机进行数据加工的部件,主要完成算术运算和逻辑运算。

        控制器(CU)是计算机控制执行指令的部件,主要是从主存取出指令进行分析,控制计算机的各个部件执行指令

        存储器是存放程序和工作数据的地方,分为内存(主存)和外存(辅存)

        输入输出设备(I/O设备) 位于主机之外,是计算机与外界交换信息的装置

    2.软件系统

      计算机软件是由程序,数据,文档组成

     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;

     1.系统软件

       系统软件是指那些为计算机所配置的,用于完成计算机硬件资源的控制与管理,以及为用户提供

     操作界面和为专业人员提供开发工具与环境的软件。 OS, DBMS, 语言处理程序等

    2.应用软件

      应用软件是指用于解决各种不同具体应用问题的专门软件.

    计算机的类型和应用领域

         按工作能力分为:巨型机, 大型机,小型机,微型机

         按功能是否专一分为: 通用计算机和嵌入式计算机

     计算机的应用领域:    计算机辅助设计 (CAD) , 计算机辅助教学(CAI) , 计算机辅助管理(CMA),  人工智能 等.

     

     

      

     

      

     

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  • 计算机硬件系统基本组成

    万次阅读 2020-03-28 18:37:54
    1. 计算机硬件系统基本组成 下图是一种计算机硬件系统的简化结构模型示意图,其中包含CPU、存储器、输入/输出(IO)设备和接口等功能部件,各部件之间通过系统总线相连接。 (1) CPU CPU 是计算机硬件系统的核心部件...

    1. 计算机硬件系统基本组成

    下图是一种计算机硬件系统的简化结构模型示意图,其中包含CPU、存储器、输入/输出(IO)设备和接口等功能部件,各部件之间通过系统总线相连接。
    在这里插入图片描述

    (1) CPU

    CPU 是计算机硬件系统的核心部件,CPU的主要工功能是读取并执行指令,在执行指令过程中,它通过总线向系统中的各部件发出各种控制信息,收集各部件的状态信息,与各部件交换信息。
    CPU由运算部件、寄存器组和控制器组成,它们通过CPU内部的总线相互交换信息。运算部件完成算术运算(定点数运算、浮点数运算)和逻辑运算。寄存器组用来存放数据信息和控制信息。控制器提供整个系统工作所需的各种微命令,这些微命令可以通过组合逻辑电路产生,也可以通过执行微程序产生,相应分别被称为组合逻辑和微程序控制方式。

    (2) 存储器

    存储器用来存储信息,包括程序、数据文档等。如果存储器的存储容量越大、存取速度越快,那么系统的处理能力就越强,工作速度也就越高。但是一个存储器很难同事满足大容量、高速度的要求,因此常将存储器分为主存、外存和缓存三级存储体。
    主存用来存放CPU需要使用的程序和数据。主存的每个存储单元都有固定的地址,CPU可以按地址直接访问他们。因此要求主存的存取速度很快,但目前因技术条件的限制其容量优先,一般仅为GB级。通常将CPU和主存合称为主机,因主存于主机之内,故主存又常被称为内容。
    外存位于主机之外,用来存放大量的需要联机保存但CPU暂不使用的程序和数据。需要时,CPU并不直接按地址访问它们,而是按文件名将它们从外存调入主存。因此外存的容量很大,但存取速度比主存慢,如磁盘、光盘和U盘都是常用的外存。
    告诉缓存是为了提高CPU的访问速度,在CPU和主存之间设置的一级速度很快的存储器,容量较小,用来存放CPU当前正在使用的程序和数据。告诉缓存的地址总是与主存某一区间地址相映射,工作时CPU首先访问告诉缓存,如果未找到所需的内容,再访问主存。在现代计算机中,缓存是集成在CPU内部的,一般集成了两级Cache,高端芯片甚至集成了三级缓存。

    (3) 输入/输出设备

    输入设备将各种形式的外部信息转换为计算机能够识别的代码形式送人主机。常见的输入设备有键盘、鼠标等。输出设备将计算机处理的结果转换为人们所能识别的形式输出。常见的输出设备有显示器、打印机等。
    输入设备和输出设备都与主机之间传输数据,只是传输方向不同,因此常将输入设备和输出设备合称未输入/输出(Input/Out, I/O)设备。它们在逻辑划分上位于主机之外,又称为外围设备或者外部设备,简称外设。磁盘、光盘等外存既看成可存储系统的一部分,也看成具有存储能力的输入/输出设备。

    (4) 总线

    总线是一组能为多个部件分时共享的信息传输线。现代计算机普遍采用总线结构,用一组系统系统总线将CPU、存储器和I/O设备连接起来,各部件通过这组总线交换信息。注意:任一时间只能允许一个部件或者设备通过总线发送信息,否则会引起信息碰撞;但允许多个部件同时从总线上接收信息。
    根据系统总线上传送的信息类型,系统总线可分为地址总线、数据总线和控制总线。地址总线用来传送CPU和外设发向主存的地址码。数据总线用来传送CPU、主存以及外设之间需要交换的数据。控制总线用来传送控制信号,如时钟信号、CPU发现主存或外设的读/写命令和外设送往CPU的请求信号等。

    (5) 接口

    计算机系统采用确定的总线标准,每种总线标准规定了其地址线和数据线的位数、控制信号线的种类和数量等。但计算机系统所连接的各种外部设备并不是标准的,在种类与数量上是可变的。为了将标准的系统总线与各具特色的I/O设备连接起来,需要再系统总线与I/O设备之间设置了一些部件,它们具有缓冲、转换、连接等功能,这些部件就被称为I/O接口。
    计算机的各种操作都可以归结为信息的传输。信息在计算机中沿着什么途径传输直接影响硬件系统结构。
    我们将信息在计算机中的传输途径称为数据通路结构。因此,硬件系统结构的核心是数据通路结构。

    (5.1)微型计算机的"南-北"桥经典架构

    在这里插入图片描述

    该模型基于Intel平台经典的“南-北”桥布局结构,从整体架构上看,北桥芯片组主要担当内存控制、视频控制和与CPU的交互;南桥芯片组负责控制外部设备的输入/输出,如键盘、鼠标、硬盘、网络等,还承担BIOS(Basic Input/Output System)的管理任务。北桥(也称主桥)与南桥之间通过DMI(Direct Media Interface)即直接媒体接口标准的总线相互连接,以形成“CPU-北桥-南桥-外设”这种模式信息传输的控制方式。
    该模型中可能存在多种不同的总线,如FSB、DMI、PATA、PCI-E、USB、SATA等。

    (5.2) 小型计算机的硬件体系架构

    小型计算机往往侧重于以较低的硬件代价实现较强的系统功能,因此常用多组系统总线作为系统中各个部件互联的集成,如连接CPU、存储器和I/O接口,再通过接口连接外部设备。下图是惠普的双处理器小型机
    在这里插入图片描述
    双处理器机架式服务器总,两个处理器之间通过QPI(Quick Path Interconnect)总线互连。主处理器通过DMI总线与IntelC600系列芯片组互联。此外,芯片组提供14路USB2.0接口、SM(系统管理)总线、GPIO(General Purpose Input Output)即通用输入/输出端口、TMP安全控制芯片、Super I/O总线、普通PCI总线和4/8路宽带为3Gb/3的SAS(Serial attached SCSI)磁盘接口,以及8路PCI-E 2.0总线和PCI Express 卡插槽、无线局域网接口和传统的音频输出接口等。
    Intel 600系列芯片组提供的接口、插槽、总线能对存储系统和外围设备进行扩展,构建一个高性能的企业级专用小型计算机服务器。

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  • 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...

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    主板也叫系统板或母板。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)、USB接口等。

    通常将两个部件之间的交接部件称为接口。这里的部件既可以指硬件,也可以指软件。主机实际上是通过系统总线连接到接口,再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。

    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。一次传输信息的位数则称为总线宽度。

    外存储器用于存储暂时不用的程序和数据。和内存储器一样,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,而不能被计算机系统的其他部件直接访问。

    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由只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)两部分构成。

    中央处理器(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。计算机的所有操作都受CPU控制,所以它的品质直接影响整个计算机系统的性能。

    详解

    (1)内存储器

    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由只读存储器(Read Only Memory,ROM)和随机存储器(Random Access Memory,RAM)两部分构成。

    ROM的特点是在工作时只能读出而不能写入信息,在主板上的ROM里面固化了一个基本输入/输出系统,称为BIOS。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操作系统。

    RAM以任意顺序读、写任意一个单元所用的时间相同,它主要用来存放操作系统、各种应用程序、数据等。程序、数据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,故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(如主存容量64KB),或者单元数×位数(如64K×16位)表示。

    ●存取周期。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。读写时间用来衡量存储器的读写速度。

    (2)外存储器

    常用的外存储器有软盘、硬盘、光盘、U盘和磁带存储器等。

    一个完整的软盘存储系统是由软盘、软盘驱动器组成。软盘记录的信息是通过软盘驱动器进行读写的。软盘只有经过格式化后才可以使用。格式化是为存储数据做准备,在此过程中,软盘被划分为若干个磁道,磁道又被划分为若干个扇区。

    硬盘作为微机系统的外存储器成为微机的主要配置,它是由硬盘片、硬盘驱动电机和读写磁头等组装并封装在一起构成的。

    光盘是利用激光原理进行读写的设备。DVD-ROM已经是目前微机上的标准配置。

    U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。

    (3)微型机的总线系统

    总线从功能上分为:

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    目前微型机总线标准中常见的是ISA(Industry Standard Architecture)总线,它具有16位的数据宽度,工作频率为8MB/s,最高数据传输率为8MB/s。PCI(Peripheral Component Interconnect)总线具有32位数据宽度,传输速率可达132~264MB/s。

    2.微处理器、微型机和微型机系统

    表 微处理器、微型机和微型机系统

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    3、微型计算机的主要性能指标

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