计算机系统管理与维护课件.ppt

《计算机系统管理与维护课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机系统管理与维护课件.ppt（78页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、计算机系统管理与维护课程目标了解计算机的主要部件掌握基本的系统维护、维修方法参考书目计算机维护技术 马汉达编著微型计算机及其组装维护教程 张佑生、张错玲主编计算机组装与系统维护技术 秦杰主编第一章 计算机系统组成11 计算机的发展历程l第一代：电子管计算机第一代：电子管计算机l第二代：晶体管计算机第二代：晶体管计算机l第三代：集成电路计算机第三代：集成电路计算机l第四代：大规模集成电路计算机第四代：大规模集成电路计算机第一代：电子管计算机（1946年）主要元器件为电子管，体积大、耗电多、运算速度较低、故障率较高而且价格极贵。采用磁鼓作存储器。磁鼓是一种高速运转的鼓形圆筒，表面涂有磁性材料，根据

2、每一点的磁化方向确定该点的信息。第二代：晶体管计算机（1958年）主要部件采用晶体管内存储器主要采用磁芯，外存储器主要采用磁盘，价格大幅度下降。程序方面，研制出了一些通用的算法和语言，其中影响最大的是FORTRAN语言。第三代：集成电路计算机（60年代）集成电路作为逻辑元件使用了操作系统，且提出操作系统中的“多道程序”和“分时系统”等概念。第四代：大规模集成电路计算机指从1970年以后采用大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）为主要器件的计算机。80386微处理器，在10mm X l0mm芯片上，集成大约32万个晶体管。计算机的未来1巨型化（计算能力）2微型化3网络化4智能化1

3、.2 1.2 计算机系统组成计算机系统组成 121 硬件系统主机主机外设外设中央处理器（中央处理器（CPU）内存储器（内存储器（RAM、ROM）外存储器外存储器运算器运算器控制器控制器软盘软盘硬盘硬盘光盘光盘磁带磁带输入设备输入设备输出设备输出设备通信设备通信设备键盘键盘鼠标鼠标扫描仪扫描仪光笔光笔网卡网卡调制解调器调制解调器传真卡传真卡多媒体设备多媒体设备声卡与音箱声卡与音箱电视卡电视卡数字相机与摄像机数字相机与摄像机显示器显示器打印机打印机绘图仪绘图仪硬件系统硬件系统第二章 微机的主要部件 2.1 2.1 CPU(Central Processing Unit)uCPU是计算机最重要的组成

4、部分，相当于计算机的大脑。它由运算器、控制器和寄存器3部分组成。Intel CPU的发展历程4位8位16位32位64位4004808080286803868086804868088Intel CPU的发展历程4位处理器Intel 40048位处理器Intel 8008/808016位处理器8086/80186/8028632位处理器80386/80486Pentium（奔腾）系列处理器双(多)核CPU：酷睿,第2,3,4代酷睿i3/i5/i7AMD CPU的发展历程K5、K6K7-Athlon、Athlon XP、Duron毒龙64位处理器Athlon 64、K10-Athlon、Phenom

5、羿龙、FX推土机APU(accelerated processing units)CPU的物理结构CPUCPU物理结构物理结构Core i7 4470主要参数核心类型：Haswell四核八线程主频3.4GHzTurbo boost：支持最大睿频：3.9GHz三级缓存：8M支持超线程技术64位处理器显示核心：HD4600CPU的主要性能指标主频也叫时钟速度（Clock Speed），单位是GHz。表示在CPU内数字脉冲信号振荡的速度。一般来说，主频越高，CPU速度就越快。睿频加速(Turbo boost)是指当启动一个运行程序后，处理器会自动加速到合适的频率，而原来的运行速度会提升 10%20%

6、以保证程序流畅运行的一种技术。缓存Cache：高速缓存，高速数据传输存储器。L1 Cache（一级缓存）L2 Cache（二级缓存）L3 Cache（三级缓存）速度依次降低，容量依次递增CPU的位和字长字长是指CPU在同一时间里能够一次处理的二进制数的位数。目前的CPU大多数是64位的。多线程和超线程技术 线程线程：一组指令的集合，或者是程序的特殊段，可以在程序里独立执行。进程进程：每个正在运行的程序。每个进程包含一到多个线程。多线程多线程：在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作。超线程技术超线程技术：在一个CPU上同时执行多个程序，共同分享CPU内的资源，理论上，像两个CPU一样在同一时

7、间执行两个线程。超线程的性能并不等于两个CPU的性能。2.2 主板也叫母板或系统板。是一块电路板，连接计算机中其他部件。所有输入输出过程都靠主板上的系统芯片（南、北桥芯片）（南、北桥芯片）控制。决定整机的性能。主板作用：主板作用：（1）将不同电压的用电器连接在一起,并为其提供相应电源动力。（2）将不同功能的用电器连接在一起,使其相互传递信息。（3）接收外来数据,并提供给其他设备处理。（4）将内部数据集中,并传递给外界。（5）平衡计算机中的数据、能源、速度、温度、电流等。常见的主板品牌：华硕（ASUS）、微星（MSI）、技嘉GIGABYTE）、梅捷（SOYO）、映泰（BIOSTAR）、精英（EC

8、S）等。主板的分类-按主板结构分类1）AT主板2）Baby AT主板 3）ATX 主板4）BTX主板AT主板ATX主板Micro ATX主板BTX主板主板的分类-按使用的芯片组分类Intel 7系列、8系列AMD 8系列、9系列、APU系列主板的组成PCB基板CPU插座主板芯片组插槽接口BOIS芯片和COMS芯片内 存 插槽北 桥 芯片驱 动 器 接口CPU插座I/O接口电源插座面板插针BIOS芯片PCI插座集成芯片南桥芯片PCI-E插座主板的组成主板芯片组主板芯片组（Chipset）主板的核心部件。通常包括北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片起着主导性的作用，也称主桥（Host Bridge）。1）

9、北桥芯片负责与CPU的联系，并控制内存、AGP数据在北桥内部传输，提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型（SDRAM，DDR SDRAM以及RDRAM等等）和最大容量、AGP插槽、ECC纠错等支持。新型北桥芯片集成了显示核心。2）南桥芯片负责I/O总线之间的通信，如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理。主板上的插槽内存插槽总线扩展槽 DIMM内存插槽内存插槽 168线SDRAM内存插槽 184线RDRAM内存插槽 184线DDR SDRAM内存插槽 240线DDR2 SDRAM内存插槽 240线DDR3 SDRAM

10、内存插槽PCI总线扩展槽PCI（peripheral component interconnect），Intel公司推出的一种局部总线。32位数据线，可扩展为64位。插槽体积比ISA插槽小，最大传输速率132MB/s。AGP扩展槽：显卡插槽AGP(Accelerated Graphics Port)：图形加速端口。不是总线，是点对点的连接，使控制芯片与AGP显卡直接相连，是Intel为提高显示速度开发的，仅用于AGP显卡。PCI Express插槽PCI总线升级标准。采用点对点技术，为每一设备分配独享通道带宽，不需要在设备之间共享资源。PCI Express插槽有X1(500MB/s)、X2、

11、X4、X8和X16之分。显卡接口：PCI-E X16(1.0规范)8GB/sPCI-E 2.0规范PCI-E X16：16GB/s PCI-E 3.0规范PCI-E X16：32GB/s 图 主板图片主板上的接口硬盘和光驱的接口输入输出接口IDE接口SATA接口Serial ATA：串行连接，更强的纠错能力，数据传输可靠性高、速度快。优点：结构简单、支持热插拔。速度：SATA 3.0为6Gbps（主流）。1.0为1.5Gbps，2.0为3Gbps。SATA接口的硬盘叫串口硬盘。主板上的外部接口键盘接口COM1并行接口USB接口鼠标接口游戏MIDI接口网卡接口COM2Line InLine Ou

12、tMIC 图 主板图片基本输入输出系统（BIOS）ROM BIOS（Basic Input Output System）：只读存储器基本输入输出系统。保存计算机中最重要的基本输入/输出程序、系统信息设置、POST自检和系统自启动程序。BIOS芯片负责从加电到完成操作系统引导之前的各个部件和接口的检测、运行管理；操作系统工作时，BIOS在CPU的控制下，完成对存储设备和I/O设备的各种操作、系统各部件的能源管理。主板CMOS芯片CMOS芯片：主板上一块RAM芯片，保存硬件配置和用户对某些参数的设定。CMOS中各项参数设定通过BIOS完成。CMOS由主板上的电池供电，关闭计算机后，CMOS中信息不

13、会丢失。CMOS电池主板上的一个充电电池。为CMOS供电。计算机运行时，电池充电，关闭后，电池向CMOS供电。双通道内存控制技术，是控制和管理内存的技术。能有效地提高内存总带宽，适应CPU的数据传输、处理的需要。技术核心：芯片组(北桥)可以在两个不同的数据通道上分别寻址、读取数据，内存可以达到128位的带宽。主板的新技术双通道DDR技术2.3 2.3 内存储器内存储器(memory)(memory)内存用于暂时保存内存用于暂时保存CPUCPU正在执行的程序和正在执行的程序和处理的数据，以及计算处理的数据，以及计算的结果，并根据需要与的结果，并根据需要与硬盘、光驱等外设进行硬盘、光驱等外设进行数

14、据交换。数据交换。1 1、内存条结构、内存条结构 内存条结构如右图所内存条结构如右图所示示（1 1）PCBPCB板板：PCBPCB板板(Printed Circuit Board)(Printed Circuit Board)是内存条的是内存条的基板，一般使用基板，一般使用4 4层结构。层结构。（2 2）内存芯片内存芯片：即内存颗粒，是内存条性能和容量的决定：即内存颗粒，是内存条性能和容量的决定因素。常用内存芯片的生产商有：现代因素。常用内存芯片的生产商有：现代(HY)(HY)、胜创、胜创(Kingmax)(Kingmax)、华邦、华邦(Winbond)(Winbond)、三星（、三星（Sam

15、sungSamsung）、）、SECSEC、美、美光（光（Micron/MTMicron/MT）、宇瞻（）、宇瞻（ApacerApacer）等。）等。（3 3）金手指金手指：又叫金属触点，是指在内存条下部一排镀金：又叫金属触点，是指在内存条下部一排镀金的铜箔条阵列的铜箔条阵列,是内存条与内存插槽之间的连接部件。用是内存条与内存插槽之间的连接部件。用于传输各种信息和给内存供电于传输各种信息和给内存供电 (4(4）SPDSPD芯片芯片：SPD(Serial Presence Detect)SPD(Serial Presence Detect)为模组存为模组存在的串行检测，即是通过在的串行检测，即是

16、通过ICIC串行接口的串行接口的EEPROMEEPROM对内存对内存插槽中的模组存在的信息进行检查。插槽中的模组存在的信息进行检查。SPDSPD芯片是芯片是8 8位位256256字节字节EEPROMEEPROM芯片，其中记录了内存芯片，其中记录了内存的标准工作状态、速度、响应时间、容量、电压与行、的标准工作状态、速度、响应时间、容量、电压与行、列地址带宽等参数信息。列地址带宽等参数信息。（5 5）固定卡缺口固定卡缺口：（6 6）缺口：缺口：是内存方向的标志，不同内存类型缺口个是内存方向的标志，不同内存类型缺口个数也不同。数也不同。内存分类按工作原理分类按工作原理分类RAM(Random-acc

17、ess Memory)随机存取存储器ROM(Read Only Memory)只读存储器 举例：BIOS ROM通常所说内存指RAMRAMRAMDRAM(Dynamic RAM,DRAM(Dynamic RAM,动态随机存取存储器动态随机存取存储器)SRAM(Static RAM,SRAM(Static RAM,静态随机存取存储器静态随机存取存储器)uSDRAMSDRAM(Synchronous DRAM,(Synchronous DRAM,同步动态存储器同步动态存储器)：19961996年底开始在系统中使用，一般都采用年底开始在系统中使用，一般都采用168Pin168Pin的内存的内存模组，

18、其工作电压减少到模组，其工作电压减少到3.3V3.3V，数据带宽增加为，数据带宽增加为4Bits4Bits，一般有，一般有2 2个内存缺口，主要用于个内存缺口，主要用于Pentium IIPentium II以上主板。以上主板。SDRAM SDRAM内存条内存条uRDRAMRDRAM(Rambus DRAM,(Rambus DRAM,高频动态存储器高频动态存储器)：是美国：是美国RambusRambus公司设计的一种内存模式，其频率有公司设计的一种内存模式，其频率有300MHz300MHz和和400MHz400MHz（PC600/PC800),PC600/PC800),数据宽度为数据宽度为16

19、bits,216bits,2个缺口个缺口,一一般用于图形加速适配卡或者电视游戏机的视频内存中，般用于图形加速适配卡或者电视游戏机的视频内存中，或者用于支持双通道或者用于支持双通道4 4个个RIMMRIMM插槽的插槽的Pentium 4 Pentium 4 主板。主板。图图 RDRAM RDRAM内存条内存条uDDR SDRAM(DoubleDDR SDRAM(Double Data Data Rate SDRAM,Rate SDRAM,双倍速率双倍速率SDRAM)SDRAM)：20002000年出现的年出现的SDRAMSDRAM的换代的换代产品。其工作电压为产品。其工作电压为2.5V2.5V，

20、数据传输宽度为数据传输宽度为64bits64bits。每。每个时钟周期同时进行两次数个时钟周期同时进行两次数据传输，在时钟频率不变的据传输，在时钟频率不变的情况下可以获得双倍的数据情况下可以获得双倍的数据带宽。带宽。图图 DDR SDRAM DDR SDRAM内存条内存条uDDRII SDRAMDDRII SDRAM:(:(Double-Double-Data-Rate Two SDRAM,Data-Rate Two SDRAM,第二第二代双倍速率代双倍速率SDRAM),SDRAM),可以进可以进行行4bit4bit预读取预读取,即每个时钟即每个时钟能够以能够以4 4倍外部总线的速度倍外部总线

21、的速度进行数据的读写进行数据的读写,并且能以并且能以内部控制总线内部控制总线4 4倍的速度运倍的速度运行。电压为行。电压为1.8V,1.8V,在在20052005年年投入市场。投入市场。图图 DDRII SDRAM DDRII SDRAM内存条内存条uDDR3 SDRAMDDR3 SDRAM(第三代双倍速率第三代双倍速率SDRAM)SDRAM)：采用：采用8bits8bits预取设计预取设计,内核的频率只有接口频率的内核的频率只有接口频率的1/8,1/8,比如比如DDR3-800DDR3-800表示其核心表示其核心工作频率只有工作频率只有100MHz100MHz。同时还。同时还采用点对点的拓朴

22、架构采用点对点的拓朴架构,可减可减轻地址轻地址/命令与控制总线的负命令与控制总线的负担担,工作电压降至工作电压降至1.5V1.5V。是目。是目前市场的主流。前市场的主流。图图 DDR3 SDRAM DDR3 SDRAM内存条内存条 SRAM(Static RAM,SRAM(Static RAM,静态随机存取存储器静态随机存取存储器)：静态指的：静态指的是不需要刷新电路即能使其存储的数据不丢失。其每是不需要刷新电路即能使其存储的数据不丢失。其每个存储单元是由个存储单元是由6 6只晶体管组成只晶体管组成,比动态存储器速度更比动态存储器速度更快且更稳定，往往用来做高速缓存快且更稳定，往往用来做高速缓

23、存CacheCache。但其集成。但其集成度较低度较低,相同容量情况下比相同容量情况下比DRAMDRAM的体积大得多的体积大得多,价格也价格也比较高。比较高。2.4 硬盘硬盘硬盘驱动器硬盘驱动器,简称硬盘（简称硬盘（Hard disk,HD)，由于采用温彻斯，由于采用温彻斯特技术特技术(Winchester)，又称温盘。，又称温盘。1硬盘外部结构硬盘的结构硬盘的结构硬盘的内部结构硬盘的主要性能参数硬盘的主要性能参数 1 1、容量、容量u单位：单位：GBGB、T Tu影响硬盘容量因素：单碟容量和碟片数量。影响硬盘容量因素：单碟容量和碟片数量。西部数据西部数据 WD4000FYYZ WD4000F

24、YYZ 容量容量4T4T，单碟容量，单碟容量800G800G，5 5个碟片个碟片2 2、转速、转速u概念：指硬盘内电机主轴的转动速度概念：指硬盘内电机主轴的转动速度u单位：单位：RPMRPM（Round Per MinutesRound Per Minutes）u大小：主流是大小：主流是7200 RPM7200 RPM、10000 RPM10000 RPM、15000 RPM15000 RPM3 3、缓存：类型以、缓存：类型以SDRAMSDRAM为主；目前主流硬盘的缓存是为主；目前主流硬盘的缓存是 64MB64MB4 4、尺寸：尺寸：1.81.8英寸、英寸、2.52.5英寸、英寸、3.53.5

25、英寸英寸5 5、接口类型：、接口类型：IDEIDE接口、接口、SATA SATA接口、接口、SCSI SCSI接口、接口、SAS SAS接口接口硬盘硬盘S.M.A.R.TS.M.A.R.T技术技术 S.M.A.R.TS.M.A.R.T（Self-Monitoring Analysis and Reporting Self-Monitoring Analysis and Reporting TechnologyTechnology）即自监测、分析、报告技术）即自监测、分析、报告技术,该技术由该技术由CompaqCompaq公公司率先开发司率先开发,IBM,IBM、希捷、富士通、昆腾等硬盘厂商参与

26、修正、希捷、富士通、昆腾等硬盘厂商参与修正,并融合了并融合了CompaqCompaq公司的公司的IntelliSafeIntelliSafe诊断技术和诊断技术和IBMIBM的的PFAPFA检测检测技术特点。技术特点。在硬盘工作的时候监测系统，对电机、电路、磁盘、磁头的在硬盘工作的时候监测系统，对电机、电路、磁盘、磁头的状态进行分析，当有异常发生的时候就会发出警告，有的还状态进行分析，当有异常发生的时候就会发出警告，有的还会自动降速并备份数据。会自动降速并备份数据。硬盘的使用硬盘读写时不能关掉电源注意防尘防止硬盘受到震动防止潮湿、磁场的影响防计算机病毒对硬盘的破坏定期磁盘整理固态硬盘SSD固态硬

27、盘Solid State Disk是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，有控制单元和存储单元，存储单元一般采用闪存作为存储介质，控制单元采用高性能I/O控制芯片。固态硬盘的接口规范、产品外形和尺寸都和普通硬盘一样。特点：读取速度快、防震动性能好、数据碎片不影响读取时间、发热量低、价格贵。2.5.1 光盘驱动器的外观结构2.5光盘驱动器光盘驱动器光盘托盘CD耳机插孔音量旋钮工作指示灯插放按键进出/停止按键强制弹出孔数字音频 模拟音频 跳线 IDE接口 电源接口 2.5.2光盘驱动器的分类光盘驱动器的分类依次是：DVD、DVD-R/RW、BD-ROM、BD-R/RW康宝(Combo)光驱Combo

28、意思是“结合物”，康宝（Combo）光驱是把CD-RW刻录机和DVD光驱结合在一起的驱动器。Combo就是集CD-ROM、DVD-ROM、CD-RW三位一体的一种光存储设备，最初用在高端的笔记本电脑上。光驱性能指标倍速：写入速度、复写速度、读取速度高速缓存：缓存容量对光驱性能非常重要，当增大缓存容量后，光驱连续读取数据的性能会明显提高。数据接口：SATA,SCSI,USB.2.6 软件系统软件（Software）是指为了运行、管理和维护计算机系统所编制的各种程序及相关资料的总称。系统软件系统软件应用软件应用软件操作系统操作系统语言处理程序语言处理程序数据库管理系统数据库管理系统Office软件

29、软件辅助设计软件辅助设计软件用户编制软件用户编制软件各种工具软件各种工具软件软件系统软件系统杀毒软件杀毒软件测试软件测试软件硬盘维护软件硬盘维护软件媒体播放软件等媒体播放软件等 系统软件是指控制和协调计算机及其外部设备，支持应用软件开系统软件是指控制和协调计算机及其外部设备，支持应用软件开发和运行的软件集合。系统软件包括操作系统、发和运行的软件集合。系统软件包括操作系统、BIOSBIOS、设备驱动程、设备驱动程序、高级语言处理程序和数据库管理系统。计算机系统的层次关系序、高级语言处理程序和数据库管理系统。计算机系统的层次关系见下图。见下图。用户用户 应应 用用 程程 序序设备驱动程序设备驱动程

30、序 操作系统操作系统 BIOSBIOS程序程序 硬件资源硬件资源 图图4-1 4-1 计算机系统的层次关系计算机系统的层次关系 WindowsWindows操作系统的发展历程操作系统的发展历程u19831983年年 MicrosoftMicrosoft公司的公司的WindowsWindows操作系统操作系统(基于基于MS-DOS)MS-DOS)面世面世u1985年 Windows1.0 1987年 Windows2.0u1990年 Windows3.0u1992年 Windows3.1（16bit）u1995年 Windows95（32bit）u1998年 Windows98/Me/NTu2000年 Windows2000u2001年 WindowsXPu2006年 Windows Vistau2009年 Win7u2012年 Win8 微软称触摸革命将开始