PC机硬件安装要求.ppt
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1、第一章第一章第一章第一章 微机硬件与组装微机硬件与组装微机硬件与组装微机硬件与组装第二章第二章第二章第二章 磁磁磁磁盘盘盘盘第三章第三章第三章第三章 内存及内存管理内存及内存管理内存及内存管理内存及内存管理第四章第四章第四章第四章 BOIS BOIS BOIS BOIS 第五章第五章第五章第五章 Windows xp Windows xp Windows xp Windows xp 操作系统操作系统操作系统操作系统 第六章第六章第六章第六章 实用工具软件实用工具软件实用工具软件实用工具软件第七章第七章第七章第七章 微机软件维护微机软件维护微机软件维护微机软件维护内内 容容 简简 介介计计算算机
2、机软软维维护护原原理理及及技技术术课课程程。以以底底层层软软件件为为主主,硬硬件件为为辅辅的的原原则则取取材材,全全面面论论述述586586微微机机的的结结构构与与部部件件,深深入入微微机机底底层层,如如磁磁盘盘结结构构、BIOSBIOS、中中断断、端端口口及及引引导导记记录录等等,并并有有机机地地将将这这些些理理论论知知识识与与占占微微机机故故障障80%80%的的软软件件故故障障的的分分析析结结合合起起来来,从从软软维维护护的的角角度度出出发发,剖剖析析常常见见微微机机软软故故障障,提提供供简简便便实实用用的的因因配配置置错错误误、误误操操作作、病病毒毒感感染染等等引引起起的的软软故故障障的
3、的维维护护方方法法,特特别别是是对对硬盘重要数据的维护。硬盘重要数据的维护。本本课课程程从从586586微微机机组组装装入入手手,讲讲述述微微机机软软维维护护的的原原理理和和实实用用软软维维护护技技术术。全全面面介介绍绍586586微微机机的的硬硬件件结结构构、磁磁盘盘系系统统、内内存存管管理理、总总线线、BIOSBIOS、WINDOWS WINDOWS 95/9895/98系系统统结结构构与与管管理理机机制、病毒防治及系统和数据维护等内容。制、病毒防治及系统和数据维护等内容。本本课课程程的的特特点点是是以以微微机机系系统统的的低低层层软软、硬硬件件为为基基础础,并并有有机机地地与与微微机机软
4、软件件故故障障相相结结合合,通通过过学学习习,既既能能弥弥补补技技能能教教育育的的不不足足,又又能能在在更更深深层层次次理理解解和和掌掌握握计计算算机机原原理理及及应应用。用。微机数据破坏的种种故障所产生的机理,以及数据维护、数据恢复的方法都涉及到微机的硬件、软件底层理论基础知识,包括微机硬件资源、磁盘结构,微机引导重要数据、文件管理系统等内容。前前 言言任何计算机系统都是由计算机硬件和软件组成。硬件是计算机系统中实际存在的物理实体,物理上由电子器件、印刷电路、插件、引线等组成。微机硬件结构的主要部分包括处理器(又称CPU)、存储器(内存)、输入输出系统(简称IO)和数据存储系统四大部分。常见
5、的微机有三大部件:主机、键盘和显示器。在主机箱内,装有主板、电源、软盘驱动器、硬盘、光驱、适配卡;而主板上有CPU、内存、周边控制芯片、扩展槽、键盘接口、串并口、USB接口等。第一节第一节 微处理器微处理器一、微处理器概述一、微处理器概述CPU是计算机系统的运算核心。传统的定义为:CPU由控制单元CU、算术逻辑运算单元ALU与存储单元MU组成。上述部分在早期的中、大型计算机中以设计复杂的电子线路板构成,后以集成电路芯片的形式出现,这种芯片称微处理器。微处理器执行最底层的计算机指令,从内存中读取指令和数据,按要求自动完成加、减及逻辑运算,控制和协调微机一步一步地执行程序,并输出结果。二、微处理器
6、简介二、微处理器简介公布日期CPU型号寄存器宽度(位)外部数据线(位)时钟频率(MHz)可导址内存地址总线(位)含晶体管数(万)71.1178.682.285.1089.897.595.497.197.599.298.400.11400480868028680386DX80486DXPertiumPertium proP55cPIIPIII赛扬P441616323232323232323232416163232646464646464640.1084.7762012.4,20,25,3325,33,5050,60,66 1502601662662334505331G2661G8002.5G64
7、0B1M16M4G4G4G4G4G4G4G4G4G20 243232323232323232322.32.913.427.512038004507509501900 CPU最初是从4位微处理器4004开始,发展到 8位 的 8086,16位 的 80286和 32位 的 80386、80486、Pentium系列,及最新的64位的CPU。除上述Intel公司的产品外,非Intel公司如AMD公司和威盛(Cyrix)公司,推出了K系列和M系列等奔腾级CPU芯片,从而形成目前市场上CPU芯片的三大主流。Pentium CPU的性能指标:微处理器的主要指标有运算数据位数、寻址能力、时钟频率等。主频又
8、称内核频率。相对而言微机还有外频(也称系统时钟),它是微机系统的基本时钟,外频是主板时钟发生器为CPU及其它总线产生的标准时钟信号。CPU的主频是指CPU工作时的时钟频率。微处理器时钟频率以MHz(兆赫兹)来计量。1.主频主频2数据总线宽度数据总线宽度微处理器的运算数据位数分为8位、16位、32位和64位等。一般而言,微处理器位数越多,运行能力越强,工作速度越快。3地址总线宽度地址总线宽度地址总线宽度决定了CPU可以访问的内存地址空间,由微处理器的地址线数决定。地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间,简单地说就是CPU到底能够使用多大容量的内存。16位的微机我们就不用说了,但是对于38
9、6以上的微机系统,地址线的宽度为32位,最多可以直接访问4096 MB(4GB)的物理空间。而今天能够用上1GB内存的人还没有多少(服务器除外)。4工作电压工作电压工作电压指的也就是CPU正常工作所需的电压。早期CPU(486时代)的工作电压一般为5V,那是因为当时的制造工艺相对落后,以致于CPU的发热量太大,弄得寿命减短。随着CPU的制造工艺与主频的提高,近年来各种CPU的工作电压有逐步下降的趋势,以解决发热过高的问题。最新的P 处理器的电压已经降为1.6V左右了。1.流水技术2.分支预测3.寄存器重名4.乱序执行5.双重分离式高速缓存6.简易指令集提高提高CPU速度的因素:速度的因素:1.
10、先进的制造工艺及技术先进的制造工艺及技术先进的制造工艺可减小晶园的尺寸,其措施是采用更细的印刷电路制线(即用小的m制造工艺)。2更小的芯片面积和功耗更小的芯片面积和功耗电信号传输的快慢依赖于芯片制造商使用的技术和硅片工作温度,改进的措施是采用多层金属技术。3更长的流水线更长的流水线 在1个时钟周期做更少的工作;更小的时钟周期内执行确定的几条指令;更多的流水线。4采用简易指令集(采用简易指令集(RISC)(一一一一)Intel Pentium P54C)Intel Pentium P54C)Intel Pentium P54C)Intel Pentium P54C系列系列系列系列Intel公司最
11、早推出的Pentium CPU为P5,时钟频率为50、55、60、66 MHz。(二二二二)Pentium Pro)Pentium Pro)Pentium Pro)Pentium Pro处理器处理器处理器处理器中文名为“高能奔腾”,俗称686,是第一个基于RISC内核和32位软件的微处理器。Pentium Pro CPU按双腔结构制作,含CPU和二级Cache,使用Socket 8插座。主频150260 MHz。该主频很容易采用多处理器结构,适用于服务器。该芯片设计上注重了32位代码的优化,在网络服务器系统上能充分发挥其性能;(三)(三)(三)(三)Pentium P55CPentium P5
12、5CPentium P55CPentium P55C系列系列系列系列CPU CPU CPU CPU 中文名为“多能奔腾”。它是为改善PC图形、音响,加速多媒体视听和为通信应用软件开发的新型处理器,实际上是带有多媒体扩展结构MMX(Multi Media eXtension)的奔腾CPU芯片。采用多媒体CPU的微机在进行视频、音频处理时,具有很平滑的视频播放能力、清晰逼真的画面、完美的音响效果。(四)(四)(四)(四)Pentium Pentium Pentium Pentium 处理器处理器处理器处理器P系列微处理器是在Pentium Pro CPU基础上融入MMX技术,优化16位代码。P系列
13、CPU采用双重独立总线技术,芯片设计上把2级高速缓存移至微处理芯片外,将CPU与L2装在同1块基块上,然后封装在黑色卡匣里,构成1个完整的处理器插件,L2容量为512KB,并以CPU主频的一半速度运行,在结构上,采用Solt 1接口标准和单边接触盒(SECC)封装技术,用新型Slot 1插头与主板相连。(五)赛扬处理器(五)赛扬处理器(五)赛扬处理器(五)赛扬处理器赛扬系列CPU最先是采用Slot 1架构,后又多数采用Socket 370结构,Pentium 处理器新增加增强音频、视频和3D图形效果的SSE(Streaming SIMD Extensions Instructions)指令集(
14、最早称KNI),内含70条新指令,全面增强3D几何运算,增强了动画、图像、音效、网络、语言识别功能,(六)(六)(六)(六)Pentium Pentium Pentium Pentium 处理器处理器处理器处理器采用P6微架构,起始主频450MHz,设计时针对32位应用程序进行优化,采用双重独立总路线、动态执行等技术。(七)(七)(七)(七)P4P4P4P42000.11 Intel推出P4采用Willamett核心。主频1GHz,核心电压1.75V,采用0.18m铝布线工艺,L2为256KB,引脚数423,使用RDRAM。20021.1.8 推出Northwood核心的P4,主频2.0GHz
15、,核心电压1.45V,采用0.13m铜布线工艺,L2为512KB,引脚数478,采用DDRAM。已推出3.5GHz的P4。(八)(八)(八)(八)AMDAMDAMDAMD奔腾级芯片奔腾级芯片奔腾级芯片奔腾级芯片1.K5系列2.K6系列 K6 II首款采用3DNOW!指令集的K6-2芯片,用新型的3D指令集来增强CPU性能,结合超标量MMS功能,可产生高质量的影像和图形效果。K6 K6 III采用Super 7插座,K6-3最大的变化是内部集成了256KB的二级缓存。3.K7系列K7芯片插座为Slot A架构,采用Slot A架构,芯片采用Alpha总线协议EV6,比Inter的P6 GTL+总
16、线协议有许多结构上的革新,支持200MHz外频.(九)(九)(九)(九)CyrixCyrixCyrixCyrix奔腾级芯片奔腾级芯片奔腾级芯片奔腾级芯片1.Cyrix 6X86 CPU系列2.Cyrix 6X86 MX&M CPU系列3.威盛Cyrix III系列三、三、CPUCPU的性能指标的性能指标 IBM、Cyrix、AMD、SGS-Thomson联合制定了P+Rating(Performace Equivalecy Rating),即“额定性能”标准。为客观评价兼容芯片与Intel Pentium芯片的性能,提供了比较依据。P+Rating指数是以Winstone 96为测试依据,将A
17、MD、Cyrix等非Intel CPU与Intel奔腾系列CPU进行比较来评定其性能,而无需关心本身的名称和主频。真实性能标准:真实性能标准:由AMD公司提出的全新的、精确测评处理器运行应用程序性能的标准。主频*IPC值=CPU 的性能注:注:IPC值为一个时钟周期内运行的指令数。附:文章AMD称:基准测试软件偏袒Intel 测试结果不利AMD 四、四、CPUCPU展望展望下一代处理器中将采用VLIW(Very Long Instruction Word,即极长指令)技术且带MMX技术的64位微处理器,微机CPU的快速更新带动了微机技术的发展。Intel、AMD、Cyrix公司推出P4、K7和
18、M以后,将不断推出主频更快、性能更好的32位CPU及64位CPU芯片。64位位CPU简介简介Intel 公司的X86指令集,限制了CPU性能的进一步提高,为此推出了“显性并行指令集(EPIC)。Intel 公司的 MercedApple公司的 PowerPCSun公司的Ultra SPARCIII新的IA-64(64位架构)首款处理器Merced具有64位寻址能力和64位宽的寄存器,有100万TB的地址空间,足以运算企业级任务。具有比X86CPU更多的执行单元,可大大增加并行处理工作。五、五、Pentium CPUPentium CPU插座插座各代CPU中对总线信号的定义和封装方式都有具差异,
19、因而都会重新设计不同的插座与主板上的其它组件连接,即会有不同的插座形式的插槽和插座。微机CPU插座有两大类,即Socket X和Slot X。Socket 3/4/5/7Super 7Socket 8Socket 370FC-PGA 370Socket 423、462、478Socket Aslot 1、slot 2、slot 3slot A第二节第二节 存储器存储器存储器有外存和内存之分。外存指软、硬盘、光盘、磁带等;微机的内存包括只读存储器ROM、随机存储器RAM。微机的内存通指动态RAM存储器。一、存储器分类一、存储器分类 1ROM(只读存储器)2EPROM、EEPROM(可擦除ROM)
20、和Flash ROM(闪速存储器)。3RAM随机存储器 RAM(Random Access Memory)是在加电的情况下用来存储数据,既可读出也可写入,使用时,还必须定期刷新。静态RAM(Static RAM)不需要定期刷新,作高速暂存用。ROMROM、PROMPROM、EPROMEPROM、EEPROMEEPROM、Flash ROMFlash ROM分分别指什么?指什么?ROMROM指的是“只读存储器”,即Read-Only Memory。这是一种线路最简单半导体电路,通过掩模工艺,一次性制 造,其中的代码与数据将永久保存(除非坏掉),不能进行修改。PROMPROM指的是“可编程只读存储
21、器”既Programmable Red-Only Memory。这样的产品只允许写入一次,所以也被称 为“一次可编程只读存储器”(One Time Progarmming ROM,OTP-ROM)。PROM在出厂时,存储的内容全为1,用户可以 根据需要将其中的某些单元写入数据0(部分的PROM在出厂时数据全为0,则用户可以将其中的部分单元写入1),以实 现对其“编程”的目的。PROM的典型产品是“双极性熔丝结构”,如果我们想改写某些单元,则可以给这些单元通以 足够大的电流,并维持一定的时间,原先的熔丝即可熔断,这样就达到了改写某些位的效果。另外一类经典的PROM为 使用“肖特基二极管”的PRO
22、M,出厂时,其中的二极管处于反向截止状态,还是用大电流的方法将反相电压加在“肖 特基二极管”,造成其永久性击穿即可。EPROM EPROM指的是“可擦写可编程只读存储器”,即Erasable Programmable Read-Only Memory。它的特点是具有可 擦除功能,擦除后即可进行再编程,但是缺点是擦除需要使用紫外线照射一定的时间。这一类芯片特别容易识别,其 封装中包含有“石英玻璃窗”,一个编程后的EPROM芯片的“石英玻璃窗”一般使用黑色不干胶纸盖住,以防止遭到 阳光直射。EEPROMEEPROM指的是“电可擦除可编程只读存储器”,即Electrically Erasable P
23、rogrammable Read-Only Memory。它的最大优点是可直接用电信号擦除,也可用电信号写入。EEPROM不能取代RAM的原应是其工艺复杂,耗费的门电路 过多,且重编程时间比较长,同时其有效重编程次数也比较低。Flash memoryFlash memory指的是“闪存”,所谓“闪存”,它也是一种非易失性的内存,属于EEPROM的改进产品。它的最大 特点是必须按块(Block)擦除(每个区块的大小不定,不同厂家的产品有不同的规格),而EEPROM则可以一次只擦除一 个字节(Byte)。目前“闪存”被广泛用在PC机的主板上,用来保存BIOS程序,便于进行程序的升级。其另外一大应用
24、 领域是用来作为硬盘的替代品,具有抗震、速度快、无噪声、耗电低的优点,但是将其用来取代RAM就显得不合适,因为RAM需要能够按字节改写,而Flash ROM做不到。二、二、DRAMDRAM(动态内存芯片)(动态内存芯片)动态内存芯片从外形结构上分两大类:一是双列直插式(Dual Inline Package,简称DIP);另一类是条形直插式存储器模块。内存条分三种接口形式,一种是单边接触内存模组(Single-In Line Memory Module,简称SIMM)接口,有30针和72针两种;另一种是双边接触内存模组(Dual Line Memory Module,简称DIMM)接口,常为1
25、68针。DRAM内存常为72线,EDO RAM有72线和168线,SDRAM为168线,新的DDR为184.230。RDRAM采用RIMM接口。主板上的内存的“体”(Bank)三、三、SRAMSRAM(静态存储器)(静态存储器)静态存储器(Static RAM)又指主板上安装的外部高速缓存(External Cache)。作为CPU与DRAM之间的缓冲区,CPU存数据时,先送入SRAM的缓冲区,然后再以较慢的速度,适时地送入DRAM,以克服慢速内存在传输中的瓶颈现象,从而提高整机的运行速度。四、新型高速存储器四、新型高速存储器(一)(一)EDO RAM(EDO RAM(扩展数据输出扩展数据输出
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