【電腦系統】

豐碩

【電腦系統】

 

ComputerSystem

 

【辭書名稱】教育大辭書

 

電腦系統一般而言，是由一些軟體與硬體設備所組合而成，用來接受、處理與儲存資料，以及透過各種不同的裝置顯示處理結果與各類不同的資訊。

 

常見的硬體設備包括中央處理單元(centralprocessingunit,CPU)、記憶體(memory)、磁碟機、網路卡、監視器和一些輸出輸入裝置(I/Odevices)。

 

軟體則有作業系統、視窗、資料庫、試算表、繪圖工具、多媒體播放工具等。

 

中央處理單元是整個系統的心臟，系統內至少有一個或一個以上的中央處理單元，其主要的工作為處理資料和控制整個系統之執行。

 

電腦系統可依系統內中央處理機的數目分為單一處理機(singleprocessor)和多處理機系統(multiprocessor)。

 

一般系統大多是單一處理機的架構，就是所有的程序(processes)都在同一顆處理機上執行；

 

多處理機系統是利用許多個微處理機同時處理數個程序，而使系統整體效能提升。

 

由於微處理機的價格便宜，所以多處理機系統能以較低的成本達到大型處理機的效能。

 

記憶體主要的功能是存放系統執行時所需的指令及資料；

 

系統內一般有快取記憶體(cachememory)、主記憶體(mainmemory)、儲存記憶體(storagememory)等三類記憶體。

 

處理機執行時所需的指令與資料則先存放於儲存記憶體的檔案中，只有在即將被執行時才載入主記憶體。

 

執行結果或更動過的資料從主記憶體載入儲存記憶體，未更動的資料因為儲存記憶體仍有原來的檔案，所以從主記憶體清除即可不必存入儲存記憶體。

 

快取記憶體是介於中央處理機與主記憶體間之暫存記憶體。

 

由於中央處理單元速度比主記憶體快，常常為了等待主記憶體的回應而閒置，因此根據程式執行時之時間區域性與空間區域性為原則，設計了快取記憶體來解決此一問題。

 

時間區域性是指一筆被存取過的資料，短時間內該筆資料很可能被重覆使用。

 

空間區域性是指一筆資料被使用或執行時，在其附近的資料可能很快會被使用。

 

依這兩個原則，系統可把剛執行過的指令與資料及其附近的資料載入快取記憶體中。

 

處理單元執行時先至快取記憶體找尋所要的資料，如果資料不在記憶體內再至主記憶體尋找，如此可解決中央處理單元閒置的問題，大幅提高系統執行效率。

 

一般而言，我們希望採用的記憶體存取速度快且容量大，但因為記憶體的速度越快單位價格也跟著提升，因此必須考慮記憶體的大小和被存取的頻率。

 

快取記憶體只保留最近執行過的及其附近的指令與資料，所需記憶體容量較小，所以快取記憶體可採用較貴但較快的靜態存取記憶體(SRAM)，存取時間約在5ns至35ns間。

 

主記憶體需保留正在執行和將被執行的程式及資料，所需記憶體容量較大，宜採用較便宜之動態存取記憶體(DRAM)，存取時間約在60ns至135ns間。

 

儲存記憶體需保存所有檔案，所要的容量最大，因此常採用磁性裝置來當記憶體，如磁碟、磁帶等，其存取時間約在5μs以上。

 

輸出輸入裝置主要功能是接受或顯示資料與資訊。

 

輸入裝置有鍵盤、滑鼠、搖桿掃、掃描器等；

 

輸出裝置有螢幕、印表機等；

 

而網路卡、磁碟機、磁帶機、數據機等既屬於輸入也是輸出裝置。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary