1、計算機系統維護第1章 微型計算機系統概述計算機系統維護1.1 發展概況 世界上第一臺計算機是1946在美國推出ENIAC（埃尼阿克）。 這臺計算機耗用18 800個電子管，電阻70000支、電容10000支,開關6000個,占地170m2，重30t，耗電150kw/h，運算速度為5 000次/s，價值40萬美元。 計算機系統維護賓夕法尼亞大學的埃尼阿克計算機（ENIAC）計算機系統維護 電子計算機經過60多年的發展，按照計算機使用的元器件可分四代。第一代計算機（1946年1957年）： 電子管時代, 運算速度：幾千次/S，使用機器語言。第二代計算機（1958年1964年）： 晶體管時代,運算速

2、度：幾萬次幾十萬次/S。第三代計算機（1965年1971年）： 集成電路時代，運算速度：幾千萬次/S,出現操作系統。第四代計算機（1972年至今） 大規模集成電路時代，運算速度：幾億次/S。 計算機的發展方向是： 巨型化、微型化、網絡化和多媒體化。計算機系統維護2021-7-2852. 2. 微機發展的歷史微機發展的歷史（30多年）多年） 第一臺微機1975年1月是愛德華羅伯茨（E. Roberts）發明的Altair 8800（牛郎星）。 Altair 8800計算機包括：一個Intel 8080處理器、256字節的存儲器（后來增加為4KB）、一個電源、一個機箱和有大量開關和顯示燈的面板。

3、Altair 8800（牛郎星）1975年1月計算機系統維護Altair 8800微機的設計思想： （1）微型化的設計方法 （2）OEM的生產方式 （3）開放式的設計思想 （4）微機軟件地開發計算機系統維護(1)蘋果微機的發展1977年蘋果公司推出了經典機型，微機從此進入發展史上的黃金時代。1984年蘋果公司推出的Macintosh微機是第一臺具備多媒體功能的微機。計算機系統維護蘋果微機設計目標是： 。蘋果微機主要采用Power PC芯片作為系統核心，少量微機采用Intel CPU芯片。2008年推出的iMac Pro微機，采用2個64位4核的Power PC G5處理器，工作頻率為2.8GH

4、z、2GB內存、320GB硬盤、20英寸液晶顯示器，配備先進的水冷系統。計算機系統維護(2)個人計算機的發展1981年 8月12日年IBM公司推出個人計算機計算機系統維護IBM PC最成功之處是繼承了的設計思想，IBM公司公開了除BIOS之外的全部技術資料。IBM PC采用技術，并且IBM公司放棄了總線專利權。1982年康柏公司推出第一臺IBM PC。1983年IBM公司發布微機。1984年IBM公司推出IBM PC/微機。1985年微機研制成功，這是中國大陸第一臺自行研制的PC兼容機。 1986年康柏公司推出第一臺微機。1987年IBM公司推出IBM PS/2微機。進入Pentium微機時代

5、后，微機的領導權落到了英特爾公司和微軟公司手中。計算機系統維護1.2 電腦硬件系統 微型計算機的硬件系統主要由主機主機和外部設備外部設備兩大部分組成。 本節從總體上對微型計算機系統的硬件作一些介紹，目的是使大家對微型計算機系統的硬件構成建立起一個完整的印象。 介紹分為三個方面：一是從邏輯角度看微型計算機系統硬件的邏輯構成；二是從物理角度分析電腦系統硬件的組成；第三方面介紹微機的系統結構，微機結構是微機系統的邏輯設計方案.計算機系統維護 按照馮諾依曼設計思想，計算機的硬件系統由存儲器、運算器、控制器、輸入設備和輸出設備五大部分組成。 計算機系統維護一、存儲器 存儲器是計算機系統中的數據存儲設備，

6、用來存放指令、數據、運算結果以及各種需要保存的信息。它是計算機系統中必不可少的重要組成部分。二、運算器 運算器又稱為邏輯部件（ALU）。主要任務是執行各種算術運算和邏輯運算。三、控制器 控制器是對輸入的指令進行分析，并統一控制和指揮計算機的各個部件完成一定任務的部件。在控制器的控制下，計算機就能夠自動、連續地按照人們編制好的程序，實現一系列指定的操作，以便完成一定的任務。計算機系統維護四、輸入設備 輸入設備是計算機用來接收用戶輸入的程序和數據設備。PC常用的輸入設備有鍵盤、鼠標、掃描儀和數碼相機等。輸入設備能把程序、數據、圖形、圖像、聲音、控制現場的模擬量等信息，通過輸入接口轉換車成計算機可以

7、接收的電信號。五、輸出設備 輸出設備是將計算機處理后的最后結果或中間結果，以某種人們能夠識別或其他設備所需要的形式表現出來的設備。PC常用的輸出設備有顯示儀、打印機和繪圖儀等。 計算機系統維護 構成一臺微型計算機的物理實體，包括主機和外設兩部分，主機包括主板、中央處理器、內存、各種板卡（顯卡、聲卡、網卡）、機箱、電源、硬盤、光驅等，外設有鍵盤、鼠標、顯示器等必配的外設和音箱、打印機、攝像頭、掃描儀、移動硬盤、U盤、話筒等選配外部設備。 計算機系統維護計算機系統維護1.2.3 微機系統結構微機結構（Architecture）指微機系統的邏輯設計方案。 微機組成（Organization）指微機硬

8、件的物理設計方案。微機的系統結構： ISA總線（第一代）1981-1983 南北橋結構（多總線的設計方案）286-PII 控制中心分層結構控制中心分層結構（采用三個HUB芯片：MCH，ICH，FWH） PIII-P4 平臺管理控制中心平臺管理控制中心（PCH,單芯片階段） 計算機系統維護下面介紹目前最主要的兩種： 控制中心控制中心分層結構和分層結構和平臺管理控制中心平臺管理控制中心控制中心控制中心分層結構也成為分層結構也成為“1-3-5-7”結構： 1個CPU ：Pentium 4 3大芯片：北橋芯片、南橋芯片、BIOS芯片 5大接口：IDE、SATA、SIO、LAN、AC97 7大總線：FS

9、B、MB、AGP、IHA、PCI、LPC、USB計算機系統維護計算機系統維護計算機系統維護 平臺管理控制中心（平臺管理控制中心（PCH） 隨著PC架構的發展，CPU整合了內存控制器和圖形控制器的功能，北橋的功能被CPU所取代，傳統的南北橋結構的芯片組終于到達生命的終點，使用了平臺管理控制中心PCH（Platform Controller Hub）單芯片的設計方案， PCH芯片主要負責PCI Express和I/O設備的管理，它具有原來ICH的全部功能，又具有原來MCH芯片的管理引擎功能，我們還習慣將其叫北橋，其位置可以在原來北橋位置，也可擺放在原來南橋的位置，由于PCH與原來的ICH功能更相近

10、，因此，大多數主板的PCH芯片放在原先ICH的位置。 計算機系統維護計算機系統維護1.3 微機的軟件系統 計算機的軟件可分為兩大類：系統軟件和應用軟件。 計算機系統維護 一、操作系統 操作系統是系統軟件的核心，是管理、控制和監督計算機軟件、硬件資源協調運行的程序系統，由一系列具有不同控制和管理功能的程序組成。 操作系統（Operating System，OS）是配置在計算機硬件上的第一層軟件，是其他軟件運行的基礎。其主要功能是管理計算機系統中的各種硬件和軟件資源，并為用戶提供與計算機硬件系統之間的接口。 計算機系統維護 二、語言處理系統 計算機語言一般分為三類，它們是機器語言、匯編語言和高級語

11、言。 機器語言是可直接與計算機聯系的二進制代碼指令表達的計算機編程語言。匯編語言是符號化的機器語言。但一般用戶都是用高級語言來編寫程序。 要使計算機能運行匯編語言或高級語言編寫的程序，必須將其翻譯成機器語言，擔任這個“翻譯”工作的程序就是語言處理程序，語言處理程序主要有匯編程序、編譯程序和解釋程序。計算機系統維護 三、數據庫系統三、數據庫系統 數據庫系統簡稱為DBS（Data Base System），是實現有組織地、動態地存儲和管理大量關聯的數據，支持多用戶訪問的由軟、硬件資源構成和相關技術人員參與實施和管理的系統。數據庫系統有數據庫、數據庫管理系統、支持數據庫運行的軟、硬件環境和用戶等四部

12、分組成。計算機系統維護 四、分布式軟件系統四、分布式軟件系統 分布式軟件系統是支持分布式處理的軟件系統，是在由通信網絡互聯的多處理機體系結構上執行任務的系統。它包括分布式操作系統、分布式程序設計語言及其編譯(解釋)系統、分布式文件系統和分布式數據庫系統等。 分布式軟件系統的功能是管理分布式計算機系統資源和控制分布式程序的運行，提供分布式程序設計語言和工具，提供分布式文件系統管理和分布式數據庫管理關系等。分布式軟件系統的主要研究內容包括分布式操作系統和網絡操作系統、分布式程序設計、分布式文件系統和分布式數據庫系統。 計算機系統維護五、五、 人機交互系統人機交互系統 人機交互系統的主要功能是在人和

13、計算機之間提供一個友善的人機接口。其主要研究內容包括人機交互原理、人機接口分析及規約、認知復雜性理論、數據輸入、顯示和檢索接口、計算機控制接口等。計算機系統維護1.3.2 應用軟件 應用軟件一般是指操作者在各自的應用領域中，為解決各類具體問題而編制的程序。從其服務對象的角度，又可分為通用軟件和專用軟件兩類。 一、通用軟件 這類軟件通常是為有解決某一類問題而設計的，如文字處理軟件、信息管理軟件、輔助設計軟件、網頁制作軟件、聊天軟件、下載軟件等等。 二、專用軟件 這是一種具有特殊要求的軟件，在市場上一般無法買到，通常只能組織人力開發。比如某用戶希望有一個程序能對自己的磁盤進行綜合管理的磁盤管理軟件

14、。 計算機系統維護1.4 電腦的基本工作原理 要成為維護電腦的高手，就必須理解馮諾依曼（Von Neumann）的“程序存儲”設計思想并掌握電腦的基本工作原理。 馮諾依曼設計思想可以簡要地概括為以下三點： （1）計算機應包括運算器、存儲器、控制器、輸入和輸出設備五大基本部件。 （2）計算機內部應采用二進制來表示指令和數據。 每條指令一般具有一個操作碼和一個地址碼。其中操作碼表示運算性質，地址碼指出操作數在存儲器中的地址。 （3）將編好的程序送人內存儲器中，然后啟動計算機工作，計算機無需操作人員干預，能自動逐條取出指令和執行指令。 計算機系統維護Von Neumann計算機的工作原理 計算機系統

15、維護1.4.3 電腦的啟動、運行過程 對于電腦維護、維修技術人員來說，必須熟悉電腦的啟動和運行過程，特別是啟動過程。電腦是按一定順序啟動的，當某個步驟不能通過時，便會表現出相應的故障，因此，學習排除計算機故障，必須熟悉計算機的啟動過程，了解電腦啟動過程的每一步驟中電腦在做什么，那么電腦的許多故障就可以迎刃而解。 計算機系統維護1計算機加電啟動順序 用戶按下機箱上的Power按鈕后，電源向主板發送PG信號信號，這個信號是啟動電腦的必備條件。開始執行BIOS中的加電自檢程序POST，對硬件進行自檢，自檢過程中如果硬件有問題會有報警聲或其他的提示信息。自檢結束后出現系統的配置列表，然后按BIOS中的

16、啟動順序完成操作系統的啟動。計算機系統維護步驟一：系統上電過程開機上電過程中，如果電源發生故障，不能發出信號，這時微機處于待機狀態，給用戶的印象是系統出現死機，而且屏幕沒有任何提示，也不會鳴笛告警。如果機箱壓下后不能自動彈起，這時系統也會處于不停復位狀態之中。計算機系統維護步驟二：POST自檢過程分析 核心部件檢測：核心部件檢測： 檢測CPU校驗BIOS的正確性檢測CMOS芯片檢測北橋芯片檢測南橋芯片檢測鍵盤控制器檢測前16KB內存檢測顯卡BIOS檢測中斷控制器檢測高速緩沖控制器。核心部件檢測成功后，顯示的第1個啟動畫面計算機系統維護非核心部件檢測：非核心部件檢測： 檢測CMOS配置數據檢測顯

17、卡檢測16KB以上的DRAM檢測鍵盤檢測串行接口檢測軟驅檢測硬盤檢測其它設備。POST結束后， 會顯示這說明硬 件設備沒有致 命性故障。計算機系統維護2、Windows XP的啟動過程 預啟動、啟動、裝載內核、初始化內核、用戶登錄、加載自動運行的項目共6個步驟。（1）預啟動：當BIOS中程序運行到最后時，系統會讀取硬盤中的主引導扇區的內容，執行MBR主引導記錄，MBR將接管系統的控制權，分析并檢測當前分區表的完好性，再根據主引導扇區中分區信息，確定引導分區，加載主活動分區的引導扇區內容。引導扇區的程序代碼作用是向操作系統提供硬盤的結構和格式信息，并從硬盤根目錄中讀取NTLDR（操作系統加載器）

18、文件。 若主引導記錄無效，則會報若主引導記錄無效，則會報MBR error. 如果引導扇區代碼在根目錄中沒有找到如果引導扇區代碼在根目錄中沒有找到NTLDR，則報，則報NTLDR丟失丟失計算機系統維護（2）啟動：當引導程序將NTLDR加載到內存后，即把系統控制權移交給NTLDR，然后讀取BOOT.INI文件（BOOT.INI是系統啟動的菜單選擇文件），接著NTLDR清除屏幕。如果boot.ini中有多種引導選項，則顯示選擇菜單，當確定引導項后，NTLDR加載和執行操作系統硬件環境檢查程序N。 N”找不到找不到,則報則報N丟失丟失（3）裝載內核：引導過程開始裝載Windows XP內核NTOSK

19、RNL.EXE（該文件在system32下），隨后硬件抽象層（HAL）被引導進程加載。 HAL.dll文件丟失或錯誤文件丟失或錯誤,無法啟動報錯。無法啟動報錯。計算機系統維護（4）初始化內核：內核完成初始化，NTLDR將控制權交給Windows XP內核，Windows XP開始裝載并初始化設備驅動程序，運行smss.exe文件完成初始化注冊表，創建系統環境變量，加載WIN32子系統，啟動子系統進程csrss，啟動登錄進程winlogon。 在初始化內核過程中： 如果如果smss文件損壞或丟失，則會出現藍屏現象；文件損壞或丟失，則會出現藍屏現象； 如果如果csrss.exe文件丟失，則會出現直

20、接黑屏重啟現象；文件丟失，則會出現直接黑屏重啟現象； 如果如果winlogon.exe文件丟失或損壞，則會出現藍屏重啟。文件丟失或損壞，則會出現藍屏重啟。計算機系統維護（5）用戶登錄：登錄后Windows XP會繼續配置網絡設備和用戶環境，例如創建桌面對象、加載設備驅動程序和本機安全子系統Lsass進程等。 用戶登陸過程中， 如果出現用戶登陸很慢的原因: 網絡問題（如網絡問題（如DHCP服務器出現問題）服務器出現問題） 設備驅動程序錯誤設備驅動程序錯誤（6）加載自動運行的項目：創建服務控制器進程（services.exe）,加載注冊表中所有的開機自啟動程序。 如果如果services文件丟失，

21、系統會長時間停在登錄窗口，無法繼續運行文件丟失，系統會長時間停在登錄窗口，無法繼續運行。 計算機系統維護 計算機的啟動過程是本章的重點內容，也是我們排除計算機故障的必備知識，下面我們對計算機的啟動過程進行總結總結: 計算機系統維護 啟動時的系統引導核心文件（注意這些文件在系統中的存放位置。）：裝載操作系統； Boot.ini：啟動系統選擇菜單文件； N：檢測硬件并建立硬件列表； 2.在 c:windowssystem32下有 ：Windows內核文件； HAL.dll:硬件抽象層軟件。 smss.exe：會話管理器（初始化注冊表，創建環境變量等） csrss.exe :Win32子系統服務器核

22、心進程。包括win32k.sys 計算機系統維護 winlogon.exe:系統登錄核心進程。 Lsass.exe：本地安全核心進程。 Services.exe:服務控制核心進程。 svchost.exe:文件保護系統核心進程，它包含很多系統服務。 注意區分explorer.exe和iexplore.exe文件的文件和保存路徑： explorer.exe:系統資源管理器核心進程。它管理用戶桌面、任務欄。（c:windows） iexplore.exe：是IE 瀏覽器文件。 （C:Program FilesInternet Explorer）計算機系統維護3、Windows 7的啟動過程 （1）當BIOS中程序運行到最后時，然后選擇從硬盤進行啟動，系統會讀取并加載硬盤的MBR，并把控制權交給MBR。MBR分為兩個部分，第一部分為pre-boot區（預啟動區），占446字節；第二部分是Partition table區（分區表）