算機

計算機（computer）、電子計算機（electronic computer）通稱為電腦，是現代一種用于高速計算的電子計算機器，可以進行數值計算、還可以進行邏輯計算，還具有存儲記憶功能，能夠按照程序運行，自動、高速處理海量數據等等。計算機由硬件系統和軟件系統所組成的，沒有安裝任何的應用軟件的計算機稱為裸機。計算機被用作各種工業生產和消費、日常工作等等的控制系統，包括簡單的特定用途備、工業設備及通用設備等。

計算機組成部件

計算機是由硬件系統（hardware system）和軟件系統（software system）兩部分組成的。

傳統計算機的硬件單元一般可分為輸入單元、輸出單元、算術邏輯單元、控制單元及記憶單元，其中算術邏輯單元和控制單元合稱中央處理單元（Center Processing Unit,CPU)。

硬件系統

• 電源

電源是計算機中不可缺少的電源設備。它的功能是將220伏交流電轉換成計算機上使用的5伏、12伏和3.3伏直流電。它的性能直接影響到其他設備的穩定性，進而影響到整機的穩定性。當筆記本電腦自帶鋰電池時，它可以為筆記本電腦提供有效的電源。

主板是計算機各部分工作的平臺。它將計算機的各個部分緊密地連接起來，并通過主板傳輸數據。也就是說，計算機中重要的“交通樞紐”在主板上，其穩定性影響著整機的穩定性。

CPU是計算機的中央處理器，是計算機的操作核心和控制核心。它的功能主要是解釋計算機指令和處理計算機軟件中的數據。CPU由運算單元、控制器、寄存器、緩存和數據、控制、狀態總線組成。CPU作為整個系統的核心，也是整個系統的最高執行單元，因此CPU已經成為決定計算機性能的核心部件，很多用戶都把它作為判斷計算機水平的標準。

存儲器又稱為內存或隨機存取存儲器（RAM），分為DDR、SDRAM、ECC和reg（但由于SDRAM容量低、存儲速度慢、穩定性差等缺點，已被DDR淘汰）。存儲器是一種由電路板和芯片組成的電子存儲裝置，具有體積小、速度快、電存儲、無需斷電等特點，即當計算機開機時，存儲器數據可以存儲在存儲器中。關機后，所有數據將自動清除。內存有三種類型：DDR、DDR2、DDR3和DDR4，容量為1-256gb。

• 硬盤

硬盤屬于外部存儲器。機械硬盤是由金屬或玻璃磁盤制成，磁盤具有記憶功能，因此無論何時打開或關閉，存儲在磁盤上的數據都不會丟失。硬盤容量非常大，已達到TB級，尺寸有3.5、2.5、1.8、1.0英寸等，接口有IDE、SAS、SCSI等，最常見的是SAS。移動硬盤是以硬盤為存儲介質，強調便攜性的存儲產品。市場上的移動硬盤大多采用標準硬盤，只有少數采用微硬盤（1.8英寸硬盤等），但價格因素決定了主流移動硬盤是否采用標準筆記本硬盤。由于采用硬盤作為存儲介質，移動硬盤的數據讀寫方式與標準IDE硬盤相同。移動硬盤采用USB、IEEE1394等快速傳輸接口，可與系統高速傳輸數據。固態硬盤由固態電子存儲芯片陣列構成，由控制單元和存儲單元（flash芯片）組成。固態硬盤的形狀和尺寸與普通硬盤相同，但速度比機械硬盤快。

• 聲卡

聲卡是多媒體計算機不可缺少的硬件設備。其功能是將數字聲音信號轉換成模擬信號，發出播放命令后發送給揚聲器發聲。

• 顯卡

圖形卡與顯示器配合輸出圖形和文字時，其功能是轉換和驅動計算機系統所需的顯示信息，向顯示器提供掃線信號，控制顯示器的正確顯示。它是連接顯示器和個人計算機主板的重要部件，是“人機對話”的重要設備之一。

• 網卡

網卡是在數據鏈路層工作的網絡組件。它是連接計算機和局域網中傳輸介質的接口。它不僅可以實現與局域網中傳輸介質的物理連接和電信號匹配，還涉及到幀的發送和接收、幀的封裝和解包、媒體的訪問控制、數據的編解碼和數據緩存功能。網卡的作用是充當計算機和網線之間的橋梁。它是建立局域網和連接Internet的重要設備之一。

在集成主板中，聲卡、視頻卡和網卡通常部分或完全集成在主板上。

• 調制解調器

英文名為“Modem”，俗稱“貓”，即調制解調器

調制解調器是內置和外部的類型，有線和無線的。調制解調器是通過電話線接入因特網的必要設備之一。它的功能是將計算機處理的數字信號轉換成電話線傳輸的模擬信號。隨著ADSL寬帶網的普及，內置modem逐漸退出市場。

• 光驅

英文名是“optical disk driver”。計算機用來讀寫CD的內容。它也是臺式機和筆記本電腦的常見部件。隨著多媒體應用的日益廣泛，光驅已成為許多計算機配件的標準配置。光驅可分為CD-ROM驅動器、DVD-ROM驅動器、組合驅動器和DVD-RAM驅動器。讀寫能力和速度也在提高，4×16×32×40×48。

• 顯示器

英文名為“monitor”，顯示器有大有小，有薄有厚，品種繁多。它的功能是顯示計算機處理的結果。它是一種輸出設備，是計算機的必要部件之一。它可以分為CRT、LCD和led。有VGA、DVI、VGA-DVI、HDMI-DP、C類、S-Video和AV接口。

鍵盤

英文名為“Keyboard”，鍵盤分為有線和無線兩種，是主要的人工輸入設備，通常有104或105個按鍵，用于向計算機輸入文字、數字等，以及計算機控制。

鼠標

英文名為“Mouse”，當人們移動鼠標時，電腦屏幕上會有一個箭頭指針跟隨移動，并且可以非常精確地指向自己想要指向的位置，在屏幕上快速定位，是人們使用電腦不可缺少的部分之一。有兩種鍵盤和鼠標接口：PS/2和USB。硬件鼠標可分為光電鼠標和機械鼠標（機械鼠標已被光電消除）。

• 音箱

英文名為“Loud speaker”,通過音頻電纜連接到功率放大器，然后通過晶體管放大聲音，輸出到揚聲器，使揚聲器發出計算機的聲音。通用計算機揚聲器可分為2、2.1、3.1、4、4.1、5.1和7.1。音質也不一樣。

• 打印機

英文名為“Printer”,它能把電腦里的文件打印成紙。它是重要的輸出器件之一。在打印機領域，主流產品有針式打印機、噴墨打印機和激光打印機三種，它們各有所長，滿足了各行各業用戶的不同需求。

• 視頻設備

如攝像頭、掃描儀、數碼相機、數碼相機、電視卡等設備，用于處理視頻信號。

• 閃存盤

英文名為“Flash disk”，閃存盤又稱USB閃存盤，是一種通用的串行總線USB接口，無需物理驅動器的微型大容量移動存儲產品，其存儲介質為閃存。閃存一般包括閃存、控制芯片和外殼。本發明具有多次擦除、速度快、防磁、防震、防潮的優點。閃存盤采用流行的USB接口，體積只有拇指大小，重量約20g，無需驅動器，無需外接電源，即插即用，不同電腦間文件交換，存儲容量為1至128GB，滿足不同需求。

移動存儲卡及讀卡器

存儲卡是一種利用閃存技術存儲電子信息的存儲器。在數碼相機、掌上電腦、MP3、MP4等小型數碼產品中，它通常作為存儲介質使用，所以它看起來又小又小，就像一張卡片，所以被稱為閃存卡。根據不同的制造商和不同的應用，閃存卡包括智能媒體卡（smcard）、緊湊型閃存卡（CF卡）、多媒體卡（MMC卡）、安全數字卡（SD卡）、記憶棒（memory stick）、tfcard等類型。盡管這些閃存卡的外觀和規格不同，但其技術原理是相同的。由于閃存卡本身無法被計算機直接識別，讀卡器是兩者之間的橋梁。讀卡器）可以使用多種存儲卡，如compact flash或智能媒體或microdrive存儲卡，作為存儲卡的信息訪問設備。讀卡器采用USB1.1/USB2.0的傳輸接口，支持熱插拔。只需插入計算機的USB端口，然后插入存儲卡。根據速度，有USB1.1、USB2.0和USB3.0。按用途分為單讀卡器和多合一讀卡器。

軟件系統

所謂軟件，是指為方便計算機的使用和提高使用效率而組織的程序，以及用于開發、使用和維護的有關文件。軟件系統可分為系統軟件和應用軟件。

1、系統軟件

系統軟件由一組控制計算機系統并管理其資源的程序組成。它的主要功能包括：啟動計算機、存儲、加載和執行應用程序、整理和檢索文件、將程序語言翻譯成機器語言等。實際上，系統軟件可以看作是用戶與計算機之間的接口。它為應用軟件和用戶提供了控制和訪問硬件的手段。這些功能主要由操作系統完成。此外，編譯系統和各種工具和軟件也屬于這一類，這有助于用戶使用計算機。其功能如下所述。

1）操作系統（Operating System，OS）

操作系統是管理、控制和監督計算機軟硬件資源協調運行的程序系統。它由一系列具有不同控制和管理功能的程序組成。它是直接在計算機硬件上運行的最基本的系統軟件，是系統軟件的核心。操作系統是計算機發展的產物。其主要目的有兩個：一是方便用戶使用計算機，二是用戶與計算機的接口。例如，用戶可以通過輸入簡單的命令自動完成復雜的功能，這是操作系統幫助的結果；二是統一管理計算機系統的所有資源，合理組織計算機工作流程，充分發揮計算機的效率。操作系統一般應包括以下五個功能模塊：

（1）處理器管理：當多個程序同時運行時，解決了處理器（CPU）時間分配問題。

（2）作業管理：一種完成獨立任務的程序，它所需的數據構成一項工作。作業管理的任務是為用戶提供一個計算機接口，使他們能夠方便地運行自己的作業，調度和控制進入系統的所有作業，并盡可能有效地利用整個系統的資源。

（3）存儲器管理：為各個程序及其使用的數據分配存儲空間，并保證它們互不干擾。

（4）設備管理：根據用戶提出使用設備的請求進行設備分配，同時還能隨時接收設備的請求（稱為中斷），如要求輸入信息。

（5）文件管理：主要負責文件的存儲、檢索、共享和保護，為用戶提供文件操作的方便。

操作系統種類繁多，按功能和特點分為批處理操作系統、分時操作系統和實時操作系統；按同時管理用戶數分為單用戶操作系統和多用戶操作系統；網絡操作適合管理計算機網絡環境的系統。

微型計算機操作系統隨著計算機硬件技術的發展，計算機操作系統由簡單向復雜發展。微軟開發的DOS是單用戶單任務系統，windows操作系統是多用戶多任務系統。經過十多年的發展，它已經從windows 3.1發展到windows NT、windows 2000、windows XP、windows Vista、windows 7、windows 8等，是微機上廣泛使用的操作系統之一。Linux是一個源代碼開放的操作系統，程序員可以根據自己的靈感改變自己的興趣，這使得Linux吸收了無數程序員的精髓，并且越來越強大。它已經被越來越多的用戶所采用，是Windows操作系統的有力競爭。

2）語言處理系統（翻譯程序）

人們和計算機用來交換信息的語言稱為計算機語言或程序設計語言。計算機語言一般分為機器語言、匯編語言和高級語言。如果要在計算機上運行高級語言程序，必須有程序語言轉換器（以下簡稱轉換器）。翻譯器本身是一組程序，不同的高級語言有相應的翻譯器程序。有兩種翻譯方法：

一種叫做“解釋”。在早期，基本的源程序是這樣執行的。它稱之為配備機器的基本“解釋程序”。在運行basic源程序時，它會逐個解釋和執行basic源程序語句。它不保留目標程序代碼，也不生成可執行文件。這個方法很慢，每次運行都需要解釋和執行。

另一種稱為“編譯”。它調用相應語言的編譯器，將源程序轉換為目標程序（以.OBJ為擴展名）。然后使用鏈接器連接目標程序和庫文件以形成可執行文件。盡管編譯過程比較復雜，但可執行文件（以.exe為擴展名）。可重復快速執行。運行程序時，只需鍵入可執行程序的文件名并按回車鍵。

解釋和編譯源程序的程序分別稱為編譯器和解釋器。例如，FORTRAN、COBOL、Pascal、C等高級語言應與相應的編譯器配合使用；basic、LISP等高級語言應與相應的解釋器配合使用。

3）服務程序

服務程序能夠提供一些常用的服務性功能，它們為用戶開發程序和使用計算機提供了方便，像微機上經常使用的診斷程序、調試程序、編輯程序均屬此類。

4）數據庫管理系統

數據庫是指按照一定的連接方式存儲的數據集合，可以被多個應用程序共享。數據庫管理系統（DBMS）是對數據庫進行處理和管理的系統軟件。其主要功能是建立、消除、維護和運行數據庫。數據庫系統主要由數據庫、數據庫管理系統和相應的應用程序組成。數據庫系統不僅可以存儲大量的數據，而且可以快速、自動地對數據進行檢索、修改、統計、排序和合并，得到所需的信息。這是傳統櫥柜做不到的。

數據庫技術是計算機技術中發展最快、應用最廣泛的一個分支。可以說，在未來計算機應用的發展中，數據庫是必不可少的。因此，有必要了解數據庫技術，特別是數據庫在微機環境中的應用。

2、應用軟件

為解決各種實際問題而設計的程序系統稱為應用軟件。從服務對象的角度，可以分為通用軟件和專用軟件。

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