阐述电脑系统的组成_阐述电脑系统的组成结构

2024-06-26 08:05:04

1.计算机操作系统的基本功能及应用论文

2.阐述计算机操作系统的类型和特点,并举例说明？

3.2020下小学信息技术教师资格证面试试题及答案1月9日下午

中央处理器

Central processing unit.

也就是电脑的大脑，用来进行运算的地方

CPU是Central Processing Unit的缩写，翻译成中文直译为中央处理单元。按汉语习惯，一般译为中央处理器。

通常一台计算机硬件系统，由五个必要的部分组成：控制器、计算器、存储器、输入设备和输出设备。而在微型计算机中，是把控制器和计算器整合集成在一个集成块中，这就是CPU了。

CPU是一台微机的核心部件，顾名思义，计算机的控制和计算都是由它来完成的，所以有人把它比喻为人的大脑。由CPU的型号，就可以大体判断一台计算机的等级高低。

这18条背下来没人敢和你忽悠CPU

1.主频

主频也叫时钟频率，单位是MHz，用来表示CPU的运算速度。CPU的主频＝外频×倍频系数。很多人认为主频就决定着CPU的运行速度，这不仅是个片面的，而且对于服务器来讲，这个认识也出现了偏差。至今，没有一条确定的公式能够实现主频和实际的运算速度两者之间的数值关系，即使是两大处理器厂家Intel和AMD，在这点上也存在着很大的争议，我们从Intel的产品的发展趋势，可以看出Intel很注重加强自身主频的发展。像其他的处理器厂家，有人曾经拿过一快1G的全美达来做比较，它的运行效率相当于2G的Intel处理器。

所以，CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的，主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。在Intel的处理器产品中，我们也可以看到这样的例子：1 GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66 GHz Xeon/Opteron一样快，或是1.5 GHz Itanium 2大约跟4 GHz Xeon/Opteron一样快。CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。

当然，主频和实际的运算速度是有关的，只能说主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。

2.外频

外频是CPU的基准频率，单位也是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。说白了，在台式机中，我们所说的超频，都是超CPU的外频（当然一般情况下，CPU的倍频都是被锁住的）相信这点是很好理解的。但对于服务器CPU来讲，超频是绝对不允许的。前面说到CPU决定着主板的运行速度，两者是同步运行的，如果把服务器CPU超频了，改变了外频，会产生异步运行，（台式机很多主板都支持异步运行）这样会造成整个服务器系统的不稳定。

目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度，在这种方式下，可以理解为CPU的外频直接与内存相连通，实现两者间的同步运行状态。外频与前端总线(FSB)频率很容易被混为一谈，下面的前端总线介绍我们谈谈两者的区别。

3.前端总线(FSB)频率

前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。有一条公式可以计算，即数据带宽＝(总线频率×数据带宽)/8，数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。比方，现在的支持位的至强Nocona，前端总线是800MHz，按照公式，它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。

外频与前端总线(FSB)频率的区别：前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说，100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次；而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×bit÷8Byte/bit=800MB/s。

其实现在“HyperTransport”构架的出现，让这种实际意义上的前端总线(FSB)频率发生了变化。之前我们知道IA-32架构必须有三大重要的构件：内存控制器Hub (MCH) ,I/O控制器Hub和PCI Hub，像Intel很典型的芯片组 Intel 7501、Intel7505芯片组，为双至强处理器量身定做的，它们所包含的MCH为CPU提供了频率为533MHz的前端总线，配合DDR内存，前端总线带宽可达到4.3GB/秒。但随着处理器性能不断提高同时给系统架构带来了很多问题。而“HyperTransport”构架不但解决了问题，而且更有效地提高了总线带宽，比方AMD Opteron处理器，灵活的HyperTransport I/O总线体系结构让它整合了内存控制器，使处理器不通过系统总线传给芯片组而直接和内存交换数据。这样的话，前端总线(FSB)频率在AMD Opteron处理器就不知道从何钙鹆恕?

4、CPU的位和字长

位：在数字电路和电脑技术中采用二进制，代码只有“0”和“1”，其中无论是 “0”或是“1”在CPU中都是一“位”。

字长：电脑技术中对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。字节和字长的区别：由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示，所以通常就将8位称为一个字节。字长的长度是不固定的，对于不同的CPU、字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节，而32位的CPU一次就能处理4个字节，同理字长为位的CPU一次可以处理8个字节。

5.倍频系数

倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下，倍频越高CPU的频率也越高。但实际上，在相同外频的前提下，高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的，一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应—CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的，而AMD之前都没有锁。

6.缓存

缓存大小也是CPU的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时，CPU往往需要重复读取同样的数据块，而缓存容量的增大，可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率，而不用再到内存或者硬盘上寻找，以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑，缓存都很小。

L1 Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存，分为数据缓存和指令缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32—256KB。

L2 Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存，分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能，原则是越大越好，现在家庭用CPU容量最大的是512KB，而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高达256-1MB，有的高达2MB或者3MB。

L3 Cache(三级缓存)，分为两种，早期的是外置，现在的都是内置的。而它的实际作用即是，L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟，同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。比方具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效，故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。

其实最早的L3缓存被应用在AMD发布的K6-III处理器上，当时的L3缓存受限于制造工艺，并没有被集成进芯片内部，而是集成在主板上。在只能够和系统总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用L3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的Itanium处理器。接着就是P4EE和至强MP。Intel还打算推出一款9MB L3缓存的Itanium2处理器，和以后24MB L3缓存的双核心Itanium2处理器。

但基本上L3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要，比方配备1MB L3缓存的Xeon MP处理器却仍然不是Opteron的对手，由此可见前端总线的增加，要比缓存增加带来更有效的性能提升。

7.CPU扩展指令集

CPU依靠指令来计算和控制系统，每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标，指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。从现阶段的主流体系结构讲，指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分，而从具体运用看，如Intel的MMX（Multi Media Extended）、SSE、 SSE2（Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2）、SEE3和AMD的3DNow!等都是CPU的扩展指令集，分别增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。我们通常会把CPU的扩展指令集称为"CPU的指令集"。SSE3指令集也是目前规模最小的指令集，此前MMX包含有57条命令，SSE包含有50条命令，SSE2包含有144条命令，SSE3包含有13条命令。目前SSE3也是最先进的指令集，英特尔Prescott处理器已经支持SSE3指令集，AMD会在未来双核心处理器当中加入对SSE3指令集的支持，全美达的处理器也将支持这一指令集。

8.CPU内核和I/O工作电压

从586CPU开始，CPU的工作电压分为内核电压和I/O电压两种，通常CPU的核心电压小于等于I/O电压。其中内核电压的大小是根据CPU的生产工艺而定，一般制作工艺越小，内核工作电压越低；I/O电压一般都在1.6~5V。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题。

9.制造工艺

制造工艺的微米是指IC内电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密度愈高的IC电路设计，意味着在同样大小面积的IC中，可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。现在主要的180nm、130nm、90nm。最近官方已经表示有65nm的制造工艺了。

10.指令集

（1）CISC指令集

CISC指令集，也称为复杂指令集，英文名是CISC，（Complex Instruction Set Computer的缩写）。在CISC微处理器中，程序的各条指令是按顺序串行执行的，每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单，但计算机各部分的利用率不高，执行速度慢。其实它是英特尔生产的x86系列（也就是IA-32架构）CPU及其兼容CPU，如AMD、VIA的。即使是现在新起的X86-（也被成AMD）都是属于CISC的范畴。

要知道什么是指令集还要从当今的X86架构的CPU说起。X86指令集是Intel为其第一块16位CPU(i8086)专门开发的，IBM1981年推出的世界第一台PC机中的CPU—i8088(i8086简化版)使用的也是X86指令，同时电脑中为提高浮点数据处理能力而增加了X87芯片，以后就将X86指令集和X87指令集统称为X86指令集。

虽然随着CPU技术的不断发展，Intel陆续研制出更新型的i80386、i80486直到过去的PII至强、PIII至强、Pentium 3，最后到今天的Pentium 4系列、至强（不包括至强Nocona），但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继承丰富的软件资源，所以Intel公司所生产的所有CPU仍然继续使用X86指令集，所以它的CPU仍属于X86系列。由于Intel X86系列及其兼容CPU（如AMD Athlon MP、）都使用X86指令集，所以就形成了今天庞大的X86系列及兼容CPU阵容。x86CPU目前主要有intel的服务器CPU和AMD的服务器CPU两类。

（2）RISC指令集

RISC是英文“Reduced Instruction Set Computing ” 的缩写，中文意思是“精简指令集”。它是在CISC指令系统基础上发展起来的，有人对CISC机进行测试表明，各种指令的使用频度相当悬殊，最常使用的是一些比较简单的指令，它们仅占指令总数的20％，但在程序中出现的频度却占80％。复杂的指令系统必然增加微处理器的复杂性，使处理器的研制时间长，成本高。并且复杂指令需要复杂的操作，必然会降低计算机的速度。基于上述原因，20世纪80年代RISC型CPU诞生了，相对于CISC型CPU ,RISC型CPU不仅精简了指令系统，还采用了一种叫做“超标量和超流水线结构”，大大增加了并行处理能力。RISC指令集是高性能CPU的发展方向。它与传统的CISC(复杂指令集)相对。相比而言，RISC的指令格式统一，种类比较少，寻址方式也比复杂指令集少。当然处理速度就提高很多了。目前在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU，特别是高档服务器全都采用RISC指令系统的CPU。RISC指令系统更加适合高档服务器的操作系统UNIX，现在Linux也属于类似UNIX的操作系统。RISC型CPU与Intel和AMD的CPU在软件和硬件上都不兼容。

目前，在中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有以下几类：PowerPC处理器、SPARC处理器、PA-RISC处理器、MIPS处理器、Alpha处理器。

（3）IA-

EPIC（Explicitly Parallel Instruction Computers，精确并行指令计算机）是否是RISC和CISC体系的继承者的争论已经有很多，单以EPIC体系来说，它更像Intel的处理器迈向RISC体系的重要步骤。从理论上说，EPIC体系设计的CPU，在相同的主机配置下，处理Windows的应用软件比基于Unix下的应用软件要好得多。

Intel采用EPIC技术的服务器CPU是安腾Itanium（开发代号即Merced）。它是位处理器，也是IA－系列中的第一款。微软也已开发了代号为Win的操作系统，在软件上加以支持。在Intel采用了X86指令集之后，它又转而寻求更先进的-bit微处理器，Intel这样做的原因是，它们想摆脱容量巨大的x86架构,从而引入精力充沛而又功能强大的指令集，于是采用EPIC指令集的IA-架构便诞生了。IA- 在很多方面来说，都比x86有了长足的进步。突破了传统IA32架构的许多限制，在数据的处理能力，系统的稳定性、安全性、可用性、可观理性等方面获得了突破性的提高。

IA-微处理器最大的缺陷是它们缺乏与x86的兼容，而Intel为了IA-处理器能够更好地运行两个朝代的软件，它在IA-处理器上（Itanium、Itanium2 ……)引入了x86-to-IA-的解码器，这样就能够把x86指令翻译为IA-指令。这个解码器并不是最有效率的解码器，也不是运行x86代码的最好途径（最好的途径是直接在x86处理器上运行x86代码），因此Itanium 和Itanium2在运行x86应用程序时候的性能非常糟糕。这也成为X86-产生的根本原因。

（4）X86- （AMD / EMT）

AMD公司设计，可以在同一时间内处理位的整数运算，并兼容于X86-32架构。其中支持位逻辑定址，同时提供转换为32位定址选项；但数据操作指令默认为32位和8位，提供转换成位和16位的选项；支持常规用途寄存器，如果是32位运算操作，就要将结果扩展成完整的位。这样，指令中有“直接执行”和“转换执行”的区别，其指令字段是8位或32位，可以避免字段过长。

x86-（也叫AMD）的产生也并非空穴来风，x86处理器的32bit寻址空间限制在4GB内存，而IA-的处理器又不能兼容x86。AMD充分考虑顾客的需求，加强x86指令集的功能，使这套指令集可同时支持位的运算模式，因此AMD把它们的结构称之为x86-。在技术上AMD在x86-架构中为了进行位运算，AMD为其引入了新增了R8-R15通用寄存器作为原有X86处理器寄存器的扩充，但在而在32位环境下并不完全使用到这些寄存器。原来的寄存器诸如EAX、EBX也由32位扩张至位。在SSE单元中新加入了8个新寄存器以提供对SSE2的支持。寄存器数量的增加将带来性能的提升。与此同时，为了同时支持32和位代码及寄存器，x86-架构允许处理器工作在以下两种模式：Long Mode(长模式)和Legacy Mode(遗传模式)，Long模式又分为两种子模式(bit模式和Compatibility mode兼容模式)。该标准已经被引进在AMD服务器处理器中的Opteron处理器。

而今年也推出了支持位的EMT技术，再还没被正式命为EMT之前是IA32E，这是英特尔位扩展技术的名字,用来区别X86指令集。Intel的EMT支持位sub-mode，和AMD的X86-技术类似，采用位的线性平面寻址，加入8个新的通用寄存器（GPRs），还增加8个寄存器支持SSE指令。与AMD相类似，Intel的位技术将兼容IA32和IA32E，只有在运行位操作系统下的时候，才将会采用IA32E。IA32E将由2个sub-mode组成：位sub-mode和32位sub-mode，同AMD一样是向下兼容的。Intel的EMT将完全兼容AMD的X86-技术。现在Nocona处理器已经加入了一些位技术，Intel的Pentium 4E处理器也支持位技术。

应该说，这两者都是兼容x86指令集的位微处理器架构，但EMT与AMD还是有一些不一样的地方，AMD处理器中的NX位在Intel的处理器中将没有提供。

11.超流水线与超标量

在解释超流水线与超标量前，先了解流水线(pipeline)。流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线，然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行，这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令，因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水，即指令预取、译码、执行、写回结果，浮点流水又分为八级流水。

超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器，其实质是以空间换取时间。而超流水线是通过细化流水、提高主频，使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作，其实质是以时间换取空间。例如Pentium 4的流水线就长达20级。将流水线设计的步(级)越长，其完成一条指令的速度越快，因此才能适应工作主频更高的CPU。但是流水线过长也带来了一定副作用，很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象，Intel的奔腾4就出现了这种情况，虽然它的主频可以高达1.4G以上，但其运算性能却远远比不上AMD 1.2G的速龙甚至奔腾III。

12.封装形式

CPU封装是采用特定的材料将CPU芯片或CPU模块固化在其中以防损坏的保护措施，一般必须在封装后CPU才能交付用户使用。CPU的封装方式取决于CPU安装形式和器件集成设计，从大的分类来看通常采用Socket插座进行安装的CPU使用PGA(栅格阵列)方式封装，而采用Slot x槽安装的CPU则全部采用SEC(单边接插盒)的形式封装。现在还有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封装技术。由于市场竞争日益激烈，目前CPU封装技术的发展方向以节约成本为主。

13、多线程

同时多线程Simultaneous multithreading，简称SMT。SMT可通过复制处理器上的结构状态，让同一个处理器上的多个线程同步执行并共享处理器的执行资源，可最大限度地实现宽发射、乱序的超标量处理，提高处理器运算部件的利用率，缓和由于数据相关或Cache未命中带来的访问内存延时。当没有多个线程可用时，SMT处理器几乎和传统的宽发射超标量处理器一样。SMT最具吸引力的是只需小规模改变处理器核心的设计，几乎不用增加额外的成本就可以显著地提升效能。多线程技术则可以为高速的运算核心准备更多的待处理数据，减少运算核心的闲置时间。这对于桌面低端系统来说无疑十分具有吸引力。Intel从3.06GHz Pentium 4开始，所有处理器都将支持SMT技术。

14、多核心

多核心，也指单芯片多处理器（Chip multiprocessors，简称CMP）。CMP是由美国斯坦福大学提出的，其思想是将大规模并行处理器中的SMP（对称多处理器）集成到同一芯片内，各个处理器并行执行不同的进程。与CMP比较， SMT处理器结构的灵活性比较突出。但是，当半导体工艺进入0.18微米以后，线延时已经超过了门延迟，要求微处理器的设计通过划分许多规模更小、局部性更好的基本单元结构来进行。相比之下，由于CMP结构已经被划分成多个处理器核来设计，每个核都比较简单，有利于优化设计，因此更有发展前途。目前，IBM 的Power 4芯片和Sun的 MAJC5200芯片都采用了CMP结构。多核处理器可以在处理器内部共享缓存，提高缓存利用率，同时简化多处理器系统设计的复杂度。

2005年下半年，Intel和AMD的新型处理器也将融入CMP结构。新安腾处理器开发代码为Montecito，采用双核心设计，拥有最少18MB片内缓存，采取90nm工艺制造，它的设计绝对称得上是对当今芯片业的挑战。它的每个单独的核心都拥有独立的L1，L2和L3 cache，包含大约10亿支晶体管。

15、SMP

SMP（Symmetric Multi-Processing），对称多处理结构的简称，是指在一个计算机上汇集了一组处理器(多CPU),各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。在这种技术的支持下，一个服务器系统可以同时运行多个处理器，并共享内存和其他的主机资源。像双至强，也就是我们所说的二路，这是在对称处理器系统中最常见的一种（至强MP可以支持到四路，AMD Opteron可以支持1-8路）。也有少数是16路的。但是一般来讲，SMP结构的机器可扩展性较差，很难做到100个以上多处理器，常规的一般是8个到16个，不过这对于多数的用户来说已经够用了。在高性能服务器和工作站级主板架构中最为常见，像UNIX服务器可支持最多256个CPU的系统。

构建一套SMP系统的必要条件是：支持SMP的硬件包括主板和CPU；支持SMP的系统平台，再就是支持SMP的应用软件。

为了能够使得SMP系统发挥高效的性能，操作系统必须支持SMP系统，如WINNT、LINUX、以及UNIX等等32位操作系统。即能够进行多任务和多线程处理。多任务是指操作系统能够在同一时间让不同的CPU完成不同的任务；多线程是指操作系统能够使得不同的CPU并行的完成同一个任务。

要组建SMP系统，对所选的CPU有很高的要求，首先、CPU内部必须内置APIC（Advanced Programmable Interrupt Controllers）单元。Intel 多处理规范的核心就是高级可编程中断控制器（Advanced Programmable Interrupt Controllers--APICs）的使用；再次，相同的产品型号，同样类型的CPU核心，完全相同的运行频率；最后，尽可能保持相同的产品序列编号，因为两个生产批次的CPU作为双处理器运行的时候，有可能会发生一颗CPU负担过高，而另一颗负担很少的情况，无法发挥最大性能，更糟糕的是可能导致死机。

16、NUMA技术

NUMA即非一致访问分布共享存储技术，它是由若干通过高速专用网络连接起来的独立节点构成的系统，各个节点可以是单个的CPU或是SMP系统。在NUMA中，Cache 的一致性有多种解决方案，需要操作系统和特殊软件的支持。图2中是Sequent公司NUMA系统的例子。这里有3个SMP模块用高速专用网络联起来，组成一个节点，每个节点可以有12个CPU。像Sequent的系统最多可以达到个CPU甚至256个CPU。显然，这是在SMP的基础上，再用NUMA的技术加以扩展，是这两种技术的结合。

17、乱序执行技术

乱序执行（out-of-orderexecution），是指CPU允许将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理的技术。这样将根据个电路单元的状态和各指令能否提前执行的具体情况分析后，将能提前执行的指令立即发送给相应电路单元执行，在这期间不按规定顺序执行指令，然后由重新排列单元将各执行单元结果按指令顺序重新排列。采用乱序执行技术的目的是为了使CPU内部电路满负荷运转并相应提高了CPU的运行程序的速度。分枝技术：（branch）指令进行运算时需要等待结果，一般无条件分枝只需要按指令顺序执行，而条件分枝必须根据处理后的结果，再决定是否按原先顺序进行。

18、CPU内部的内存控制器

许多应用程序拥有更为复杂的读取模式（几乎是随机地，特别是当cache hit不可预测的时候），并且没有有效地利用带宽。典型的这类应用程序就是业务处理软件，即使拥有如乱序执行（out of order execution）这样的CPU特性，也会受内存延迟的限制。这样CPU必须得等到运算所需数据被除数装载完成才能执行指令（无论这些数据来自CPU cache还是主内存系统）。当前低段系统的内存延迟大约是120－150ns，而CPU速度则达到了3GHz以上，一次单独的内存请求可能会浪费200－300次CPU循环。即使在缓存命中率（cache hit rate）达到99％的情况下，CPU也可能会花50％的时间来等待内存请求的结束－比如因为内存延迟的缘故。

你可以看到Opteron整合的内存控制器，它的延迟，与芯片组支持双通道DDR内存控制器的延迟相比来说，是要低很多的。英特尔也按照计划的那样在处理器内部整合内存控制器，这样导致北桥芯片将变得不那么重要。但改变了处理器访问主存的方式，有助于提高带宽、降低内存延时和提升处理器性能。

计算机操作系统的基本功能及应用论文

计算机管理是学校借助计算机计画、组织、协调各项管理工作的活动。基本方式有：按管理业务逐项建立单机管理系统；对学校管理进行统一规划和设计，建立以中小型计算机为中央机的管理网路系统；建立整体学校管理网路系统；统一规划，逐步建立单机管理系统，最后连成分散式的微机网路。

基本介绍中文名：计算机管理性质：?Windows?管理工具管理：本地或远程计算机作业系统：Windows 2000/XP/Vista/7/8/10 打开方法,方法, 打开方法一、在我的电脑上点击右键。再点击管理。即可运行计算机管理。二、单击开始，然后单击控制台。单击性能和维护，单击管理工具，然后双击计算机管理。三、运行compmgmt.msc也可以打开计算机管理或使用快捷键windows+R打开‘运行’程式，输入compmgmt.msc就可以打开计算机管理。方法作业系统: (Windows 2000/XP) 说明: 为防止别人通过“我的电脑”的右键选单，打开计算机管理项目，我们可以通过注册表把“管理”选单隐藏起来。操作步骤: 打开注册表编辑器，找到下面的键值：HKEY_CURRENT_USER\Sofare\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Policies\Explorer，在右侧视窗中找到或单击滑鼠右键，新建一个名为“NoManageMyComputerVerb”的DWORD值，并将其值设定为“1”。注意事项: 退出注册表编辑器后，需重新启动计算机才能生效。执行该操作后，用户还是可以通过运行compmgmt.msc程式，打开计算机管理项目。计算机信息管理专业(专科) 简介一、培养目标与基本要求本专业主要面向在职从业人员，培养德智体全面发展的具有信息收集、整理、存储、管理和提供使用信息能力的计算机信息管理实用型高级专门人才。毕业生要热爱社会主义祖国，拥护党的基本路线，懂得马克思列宁主义、 *** 思想和建设有中国特色社会主义理论的基本原理，具有事业心、责任感和良好的社会公共道德与职业道德，具有为社会主义现代化建设而奋斗的精神。毕业生应较全面地、系统地掌握信息管理、办公自动化方面的基本内容、专业知识、基本技能，具备良好的计算机套用能力和实际操作能力；具有一定的外语水平。二、学习形式及学制函授、夜大学习三年。三、主要课程及知识要点 1、套用文写作：本课程是从事办公、管理岗位工作人员的必备课程，该课程从行政公文、财经套用文、科技套用文、法律文书等方面就各种文体、文书作了全面的介绍，就各种文体、文书的书写方式作了详尽的阐述，通过学习，可掌握相关文体的写作。 2、线性代数：本课程是各专业的一门基础课，它包括n阶行列式、矩阵与向量、矩阵的运算、线性方程组、相似矩阵与二次型、矩阵理论与方法的套用等，他以解线性方程组为主线，以矩阵的初等变换为工具对各部分的内容展开了讨论。通过学习使学生的分析能力得到提高，为其它专业课的学习打下良好的基础。 3、会计学基础：本课程是会计课程体系中的入门课程，是学习其他会计课的基础。本课程阐述了现代化会计学的概念、职能和任务，会计原则，核算方法等基本理论，介绍会计要素的核算、会计凭证的填制、会计帐簿的登记及会计报表的编制等基本知识和基本技能。通过本课程的学习，使学生掌握会计核算的原理及方法，为学习其它会计课程打下基础。 4、财务管理：本课程是经济管理类会计专业的一门专业课，也是财政、税收、金融、工业企业管理等专业的专业课。本课程阐述了社会主义市场经济条件下财务管理的基本理论和基本方法，它以企业资金运动为中心内容，以资金的筹集、投放、耗费、收入和分配为框架，阐述了财务管理的基本概念、管理原则、管理制度等理论问题以及预测、计画、控制、分析等业务方法。通过学习，使学生掌握现代化财务管理的基本理论，具有从事管理工作所必需的财务管理业务知识和工作能力。 5、办公自动化：本课程是档案学专业、文秘、行政学等专业的专业基础课。本课程包括文字处理软体、表格处理软体、国际网际网路的套用；传真机、复印机、轻印刷等现代办公设备的使用；典型办公自动化系统的基本概念、工作原理、系统组成、系统分析、总体结构设计和资料库设计等。通过学习，使学生掌握办公自动化的基本原理，具备操作使用办公自动化设备的能力，了解新技术在办公自动化中的套用。 6、组织与管理：本课程是计算机信息管理专业一门管理基础课，本课程阐述了组织与管理的基础知识，基本概念、基本理论，阐述了组织的形成、类型、职能领域与管理\人事、行政和产、供、销部门的管理与协调以及组织与管理系统内外环境及领导及决策、组织与管理技术发展展望等内容。通过学习使学生掌握组织与管理的基本方法与技术及其套用，具有分析和解决企业组织与管理系统中的实践问题的初级能力。 7、资料库及套用：本课程采用的教材为“Visual Foxpro及其套用系统开发”，该课程遵循由“语言基础—程式设计—系统开发”组成的三阶段教学法，通过学习可掌握VFP套用系统的开发技术。全书共十章，分为三大篇，上篇为“语言”篇，中篇为“程式设计”篇，下篇为“系统开发”篇。通过学生在掌握VFP的前提下，运用所学的知识，开发出实用的VFP程式。 8、管理信息系统：本课程是计算机信息管理专业一门基础课，本课程阐述了管理信息系统的基本概念，发展趋势，阐明了用计算机对管理数据进行组织、存储、处理和使用的知识和方法。通过学习使学生掌握基本概念、基本理论和基本方法，注意培养抽象思维能力与一定的逻辑推理能力，提高对管理问题进行分析的能力，初步具备定义信息需求、进行系统设计和系统实施的能力。 9、计算机原理：本课程是计算机信息管理专业一门专业基础课，本课程阐述了计算机系统的基本组成、数字逻辑基础、计算机数据表示、计算机各硬体不见得组成功能和工作原理、计算机系统的举例继新发展等，通过本课程的学习，为进一步学习高级语言程式设计、办公自动化原理及套用、资料库及其套用以及管理信息系统等课程打下牢固的基础。 10、高级语言程式设计：本课程是计算机信息管理专业一门专业基础课, 本课程阐述了C语言的语法规则、数据类型、数据运算、语句、系统函式、程式结构的知识以及如何用C语言进行简单的程式设计。通过本课程的学习，使学生掌握分析、设计、调试简短程式的方法和技巧，初步掌握实用程式的开发与调试技术，为各种实用程式开发奠定一个良好的基础。

阐述计算机操作系统的类型和特点,并举例说明？

计算机操作系统的基本功能及应用论文

　在平时的学习、工作中，大家都接触过论文吧，论文是讨论某种问题或研究某种问题的文章。那么问题来了，到底应如何写一篇优秀的论文呢？以下是我收集整理的计算机操作系统的基本功能及应用论文，仅供参考，希望能够帮助到大家。

　一、绪言

　现代计算机系统，无论是哪一类型的计算机，都毫不例外地配置有操作系统。由此可见，操作系统好比是计算机系统的灵魂，机算机系统不能缺少操作系统，而且操作系统的性能，在很大程度上决定了计算机系统的性能。用户要想快速高效地使用计算机操作系统，就必须对操作系统有一定的认识和了解，只有正确地掌握了操作系统的功能和特性，才能充分利用操作系统的性能和优势为社会服务。本文以Windows操作系统为例对其概念、作用和特征以及功能应用作一个阐述。

　二、操作系统的概念及作用和特征

　在计算机系统中，为了使系统的各种资源能协调、高效地工作，使所有资源最大限度地发挥作用，就必须有一个管理者来进行统一的调度和管理，这个管理者就是操作系统。它是紧挨硬件的第一层软件，是对硬件功能的首次扩充，统一管理和支持各种软件的运行，其它软件是建立在操作系统之上的。

　操作系统的作用有以下两方面：

　1、管理系统中的各种资源：计算机系统的资源包括硬件资源和软件资源。其中，所有的硬部件（包括CPU、存储器、输入和输出设备等）通称为硬件资源，而各类程序和用户文件称为软件资源。操作系统用来负责在各个程序之间分配和调度资源，使系统中的各种资源得以有效地利用。

　2、为用户提供服务功能和友好界面：操作系统的用户界面也称为用户接口或人机界面，是实现计算机系统和用户之间的通信功能的。其界面有两种：一种是以命令行方式出现的界面（如MS-DOS），方便高级用户的使用，是通过键盘及命令行操作来进行的；另一种是以图形和窗口方式出现的界面（如Windows窗口），方便普通用户的使用，它以图形菜单、任务栏、桌面图标等界面出现，是通过键盘和鼠标的交替操作来进行的`。

　操作系统的特征有以下三方面：

　1、并发性：在中可以在同一时段内相继打开和运行两个及以上的程序，并可以相互交替和穿插着进行操作。

　2、共享性：在操作系统中，其系统资源可以被多个在同一时段内相继打开和运行的程序共同使用，而并非被某个程序独占。

　3、异步性：异步性又称随机性。在多个程序环境中，允许多个进程并发执行，并发活动会导致随机事件发生。如程序执行的速度不可预测；系统作业的类型和时间是随机的；程序运行出错或异常的时间是随机的等。操作系统就必须妥善处理好每个随机事件，以确保计算机系统的正常运行。

　三、操作系统的功能和应用

　操作系统提供了五种基本功能：进程管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理。现将功能特性和应用作如下阐述：

　1、进程管理：进程管理的主要任务是对CPU的时间进行合理分配，并对CPU的运行实施有效管理，充分发挥其效能。为提高CPU的利用率，操作系统允许同时加载多个程序到内存，为描述多个程序的并发执行，系统引入了进程概念。所谓进程，就是程序的一次执行过程，它是系统进行资源调配的单位。进程具有生命周期，当一个程序被加载到内存，系统就创建了一个进程，程序执行结束，其进程也就相应结束。在Windows XP环境下，用户可以通过在任务栏单击鼠标右键，在弹出菜单中选择“任务管理器”（或同时按Ctrl+Alt+Del键）将其打开，并能看到被打开程序的任务和进程情况。

　2、存储管理：存储管理主要管理内存资源，内存是CPU可以直接访问的存储器。一个进程要被CPU执行，必须先将其程序装入内存。内存的特点是存取速度快，但大小不能满足实际需要。为解决此问题，系统采用了“虚拟内存”技术，即把部分外存空间 “模拟”为内存，为用户提供比实际内存大的虚拟存储空间。在进程运行过程中，当前使用部分保留在内存，其它暂不使用部分放在外存，系统根据需要负责内外存数据的交换。虚拟内存文件在系统安装时就被建立，其默认大小为实际内存的1.5倍。用户可根据需要进行调整，方法是：用鼠标右击“我的电脑”，在弹出菜单上选择“属性”，打开系统属性对话框，选择“高级”选项，在性能框内点“设置”按钮，打开性能选项对话框，再选择“高级”选项，在虚拟内存框内点“更改”按钮，用户便可在打开的虚拟内存对话框中根据情况来改变其大小。

　3、文件管理：系统信息资源是以文件形式存放在外存储器上的。其中包括安装程序所建立的文件和用户创建的文档，每个文件都是由文件主名和扩展名组成的一组信息的集合。文件主名由用户命名，一般与文件内容和用途相符。扩展名由系统自动命名，它代表文件的类型，如扩展名为.doc表示Word文档，.xls表示Excel工作表等。文件主名可以修改，但扩展名不能修改，否则系统将不能识别。文件还有三类属性：即只读、隐藏和存档。被设置为只读的文件只能读取信息，不能进行修改；被设置为隐藏的文件在窗口中不显示，但可以通过工具栏“文件夹选项”来选择显示（显示为浅色）；新创建的文件都有存档属性，当用“系统工具”的“备份”对其备份后其存档属性就会消失。另外文件可以进行操作，但不同文件其操作是不同的，如对文档文件可以进行编辑，对可执行文件可以执行程序。而所有文件还具有它的通性，即可以对它进行通用操作，包括对文件的查找、打开、建立、复制、剪切、删除、移动、以及更改属性和重命名等。在Windows XP环境下，通过资源管理器可实现对文件的通用操作。方法是：用鼠标右击“开始”菜单在弹出菜单上选择“资源管理器”即可将其打开。在资源管理器中系统的各种文件资源呈树形目录结构。可用鼠标点击其左边的文件夹进行浏览和操作。

　4、设备管理：设备管理就是对系统中所有输入/输出设备进行有效的管理。为了提高设备的使用效率和整个系统的运行速度，操作系统采用中断、通道、缓冲和虚拟设备等技术，最大限度地发挥外部设备和主机并行工作的能力。用户使用设备管理提供的界面，可方便灵活地使用外部设备。在Windows XP环境下，打开设备管理器的方法是：用鼠标右击“我的电脑”在弹出菜单上选择“管理”打开计算机管理对话框，在其左边的菜单目录中选择“设备管理器”即可将其打开。

　5、作业管理：作业管理的任务主要包括两个方面：其一，是通过作业控制语言或操作控制命令向用户提供实现作业控制手段。其二，是按一定的策略实现作业调度，为用户提供一个使用系统的良好环境，有效地组织其工作流程，使整个系统高效地运行。

　四、结束语

　现代操作系统除上述五大基本功能外，还具有系统安全和网络通信功能，即能够提供系统安全机制和网络通信、网络服务、网络接口和网络资源管理等功能。但无论怎样，操作系统的目标却只有一个，即必须实现对计算机系统软硬件资源的合理管理，并向用户提供一个快速、高效和安全的操作环境。

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2020下小学信息技术教师资格证面试试题及答案1月9日下午

根据操作系统在用户界面的使用环境和功能特征的不同，操作系统一般可分为四种基本类型，即批处理系统、通用管理系统、分时系统和实时系统。随着计算机体系结构的发展，又出现了许多种操作系统，它们是嵌入式操作系统、个人操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。

1. 批处理操作系统

批处理(Batch Processing)操作系统的工作方式是：用户将作业交给系统操作员，系统操作员将许多用户的作业组成一批作业，之后输入到计算机中，在系统中形成一个自动转接的连续的作业流，然后启动操作系统，系统自动、依次执行每个作业。最后由操作员将作业结果交给用户。

批处理操作系统的特点是：多道和成批处理。

2．分时操作系统

分时(Time Sharing)操作系统的工作方式是：一台主机连接了若干个终端，每个终端有一个用户在使用。用户交互式地向系统提出命令请求，系统接受每个用户的命令，采用时间片轮转方式处理服务请求，并通过交互方式在终端上向用户显示结果。用户根据上步结果发出下道命令。分时操作系统将CPU的时间划分成若干个片段，称为时间片。操作系统以时间片为单位，轮流为每个终端用户服务。每个用户轮流使用一个时间片而使每个用户并不感到有别的用户存在。分时系统具有多路性、交互性、“独占”性和及时性的特征。多路性指，同时有多个用户使用一台计算机，宏观上看是多个人同时使用一个CPU，微观上是多个人在不同时刻轮流使用CPU。交互性是指，用户根据系统响应结果进一步提出新请求(用户直接干预每一步)。“独占”性是指，用户感觉不到计算机为其他人服务，就像整个系统为他所独占。及时性指，系统对用户提出的请求及时响应。

常见的通用操作系统是分时系统与批处理系统的结合。其原则是：分时优先，批处理在后。“前台”响应需频繁交互的作业，如终端的要求； “后台”处理时间性要求不强的作业。

3．实时操作系统

实时操作系统(RealTimeOperatingSystem，RTOS)是指使计算机能及时响应外部事件的请求在规定的严格时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时设备和实时任务协调一致地工作的操作系统。实时操作系统要追求的目标是：对外部请求在严格时间范围内做出反应，有高可靠性和完整性。

4．嵌入式操作系统

嵌入式操作系统(EmbeddedOperating System)是运行在嵌入式系统环境中，对整个嵌入式系统以及它所操作、控制的各种部件装置等资源进行统一协调、调度、指挥和控制的系统软件。并使整个系统能高效地运行。

5. 个人计算机操作系统

个人计算机操作系统是一种单用户多任务的操作系统。个人计算机操作系统主要供个人使用，功能强、价格便宜，可以在几乎任何地方安装使用。它能满足一般人操作、学习、游戏等方面的需求。个人计算机操作系统的主要特点是计算机在某一时间内为单个用户服务；采用图形界面人机交互的工作方式，界面友好；使用方便，用户无需专门学习，也能熟练操纵机器。

6．网络操作系统

网络操作系统是基于计算机网络的，是在各种计算机操作系统上按网络体系结构协议标准开发的软件，包括网络管理、通信、安全、资源共享和各种网络应用。其目标是相互通信及资源共享。特点：多用户多任务操作系统 UNIX、NETWARE、WINDOWS NT LINUX等

7．分布式操作系统

大量的计算机通过网络被连结在一起，可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享。这种系统被称作分布式系统(DistributedSystem)

2020下小学信息技术教师资格证面试试题及答案1月9日下午

来源于网络

小学信息技术《与计算机交朋友-计算机组成》

一、考题回顾

二、考题解析

教学过程

(一)导入新课

教师通过多媒体播放小头爸爸出差使用计算机跟大头儿子进行视频通话的动画片，引导并提问学生：?生活中是如何与远在千里的家人朋友联系呢?。预设学生可能会说出很多通讯方式，如：书信、电话、计算机等，教师可以评价学生回答问题都很积极，通讯方式都很多样。教师联系本课内容，继续引导学生：有同学提到了用计算机进行通讯，平时使用接触的计算机，都了解多少呢?都有哪些部分组成呢?引发学生思考。引出课题《计算机的组成》。

(二)新课讲授

1.硬件

教师讲授计算机的组成包括硬件和软件两个部分，并阐述二者之间的关系：硬件是躯体，软件是灵魂。通过多媒体展示出计算机硬件系统的组成，并对各部分进行相应的讲解，讲解过程中示意学生边听讲边结合眼前的计算机进行操作感受。?主机箱里安装着计算机的主板和其他零部件;显示器可以显示计算机的工作过程和操作过程，也是计算机直接和我们用户沟通交流的第一渠道;键盘和鼠标相当于我们和计算机沟通的桥梁，用来操作计算机;传声器也叫麦克风、话筒，用来把声音传送到计算机里;音箱用来播放声音。在学生初步了解了计算机硬件系统的组成之后，教师组织学生进行?开火车?的游戏，以便更加牢记各个部分的名称。教师利用3分钟时间，通过指向不同的部件，学生从前往后依次说出所指部件的名称。对于反应迅速、声音洪亮干脆、直接回答出来的学生给予思维敏捷、听课认真等教学评价。

在讲解了外部组成部件之后，教师引导学生结合教材中和文字的提示，更加详细地介绍主机箱和CPU，并请学生上前帮忙，师生共同完成主机箱的拆卸工作，带领学生看一看主机箱内的部件。学生会看到主机箱内的风扇、主板、电源等部件。教师此时提出问题：?那计算机为什么也叫电脑呢?哪里起到了?脑?的作用呢?教师引导学生以信息技术学习小组为单位，3分钟的时间，组内讨论一下此问题。讨论结束后，预设学生代表可能会回答出是因为CPU的原因。教师可以评价学生回答的已经要接近正确答案了。随后向学生进行补充介绍：在小风扇下面还有一块小小的硬件设备就是CPU。教师在多媒体上展示CPU的，并拓展学生的知识视野，通过介绍CPU的两大生产厂家英特尔和AMD的故事，引导学生感受CPU的发展跟计算机的性能是息息相关的。

2.软件

教师在讲解了计算机的硬件系统之后，向学生提出新的问题：?如果计算机只有硬件，还能够进行使用吗?预设学生会异口同声说出不能，教师顺势提出软件的概念：软件是用户与计算机交流的桥梁，是计算机的灵魂。教师讲授计算机的软件系统包括系统软件和应用软件。然后教师引导学生同桌之间二人为一组，5分钟时间，结合教材的提示也可以通过网络搜索，讨论了解都有哪些系统软件，又知道哪些应用软件?学生讨论的过程中，教师进行巡视，对学生讨论中出现的问题做出解答和引导。预设三年级的学生接触计算机不多，还不是很清晰计算机的系统软件，所以他们可能会联系手机说出。安卓或者IOS这些手机系统软件对于回答积极的同学，教师也将给予对生活细节观察仔细、见多识广等教学评价。而对于应用软件，学生的生活经验是比较丰富的，预设学生可能说出。微信、QQ、新浪微博、腾讯视频等教师结合学生们的回答进行相应的补充：一些计算机系统软件如Window XP、Window 7等，并在多媒体展示Window 7的界面，引导学生更好了解系统软件和应用软件的区别与联系，系统软件为应用软件提供平台。随后提示学生自主操作计算机，分别感受系统软件和应用软件的操作。

(三)巩固提高

在学生掌握了计算机组成之后，开展一个小比赛。请学生以信息技术小组为单位，在多媒体上展示不同的硬件，哪个小组能够又快又准确说出硬件的名称，就是赢得比赛。在保证大部分学生都能说出计算机硬件的名称之后，教师通过多媒体展示第一台计算机ENIAC的故事，拓展学生的知识视野。

(四)小结作业

小结：师生共同总结。教师提问学生学习本节课有哪些收获，学生回答之后，老师进行补充，提出计算机的工具性，建议学生应合理使用计算机。

作业：展开合理想象，未来的计算机将会是怎样的。

板书设计

答辩题目及解析

1.影响CPU的性能指标有哪些?

参考答案

(1)字长：CPU能一次处理的二进制数的位数。字长都是2的若干次方，如32、等。CPU字长标志着计算机的精度和处理信息的能力，字长越长，运算精确度越高，速度越快。

(2)主频：CPU内核运行时的时钟频率，即CPU在单位时间内发出的脉冲数，单位为MHz。主频越高，CPU的运算速度越快。

(3)核数：一块CPU上面能处理数据的芯片组的数量，如双核技术、四核技术等。核数越多，数据处理能力越强大。