电脑系统结构分析-电脑系统结构分析软件

1.操作系统是什么？

2.平板选X86架构和ARM架构有啥区别

3.电脑系统的分类

4.计算机有那些主要部件组成,各有什么作用?

操作系统是什么？

操作系统是计算机系统中的核心系统软件。

操作系统（英语：operating system，缩写作?OS）是管理计算机硬件与软件的计算机程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。

操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面。

扩展资料：

操作系统分成四大部分：

1、驱动程序：最底层的、直接控制和监视各类硬件的部分，它们的职责是隐藏硬件的具体细节，并向其他部分提供一个抽象的、通用的接口。

2、内核：操作系统之最内核部分，通常运行在最高特权级，负责提供基础性、结构性的功能。

3、支承库： （亦作“接口库”）是一系列特殊的程序库，它们职责在于把系统所提供的基本服务包装成应用程序所能够使用的编程接口（API），是最靠近应用程序的部分。例如，GNU C运行期库就属于此类，它把各种操作系统的内部编程接口包装成ANSI C和POSIX编程接口的形式。

4、：所谓，是指操作系统中除以上三类以外的所有其他部分，通常是用于提供特定高级服务的部件。例如，在微内核结构中，大部分系统服务，以及UNIX/Linux中各种守护进程都通常被划归此列。

参考资料：

平板选X86架构和ARM架构有啥区别

一、性能：

X86结构的电脑无论如何都比ARM结构的系统在性能方面要快得多、强得多。X86的CPU随便就是1G以上、双核、四核大行其道，通常使用45nm（甚至更高级）制程的工艺进行生产；而ARM方面：CPU通常是几百兆，最近才出现1G左右的CPU，制程通常使用不到65nm制程的工艺，可以说在性能和生产工艺方面ARM根本不是X86结构系统的对手。

但ARM的优势不在于性能强大而在于效率，ARM用RISC流水线指令集，在完成综合性工作方面根本就处于劣势，而在一些任务相对固定的应用场合其优势就能发挥得淋漓尽致。

二、扩展能力

X86结构的电脑用“桥”的方式与扩展设备（如：硬盘、内存等）进行连接，而且x86结构的电脑出现了近30年，其配套扩展的设备种类多、价格也比较便宜，所以x86结构的电脑能很容易进行性能扩展，如增加内存、硬盘等。

ARM结构的电脑是通过专用的数据接口使CPU与数据存储设备进行连接，所以ARM的存储、内存等性能扩展难以进行（一般在产品设计时已经定好其内存及数据存储的容量），所以用ARM结构的系统，一般不考虑扩展。基本奉行“够用就好”的原则。

三、操作系统的兼容性

X86系统由微软及Intel构建的Wintel联盟一统天下，垄断了个人电脑操作系统近30年，形成巨大的用户群，也深深固化了众多用户的使用习惯，同时x86系统在硬件和软件开发方面已经形成统一的标准，几乎所有x86硬件平台都可以直接使用微软的视窗系统及现在流行的几乎所有工具软件，所以x86系统在兼容性方面具有无可比拟的优势。

ARM系统几乎都用Linux的操作系统，而且几乎所有的硬件系统都要单独构建自己的系统，与其他系统不能兼容，这也导致其应用软件不能方便移植，这一点一直严重制约了ARM系统的发展和应用。GOOGLE开发了开放式的Android系统后，统一了ARM结构电脑的操作系统，使新推出基于ARM结构的电脑系统有了统一的、开放式的、免费的操作系统，为ARM的发展提供了强大的支持和动力。

四、软件开发的方便性及可使用工具的多样性

X86结构的系统推出已经近30年，在此期间，x86电脑经过飞速发展的黄金时期，用户的应用、软件配套、软件开发工具的配套及兼容等工作，已经到达非常成熟甚至可以说是完美的境界。所以使用X86电脑系统不仅有大量的第三方软件可供选择，也有大量的软件编程工具可以帮助您完成您所希望完成的工作。

Arm结构的电脑系统因为硬件性能的制约、操作系统的精简、以及系统兼容等问题的制约，造成Arm结构的电脑系统不可能像X86电脑系统那样有众多的编程工具和第三方软件可供选择及使用，ARM的编程语言大多用C和JAVA。

对这一点的比较，更直接的结论是：基于x86结构电脑系统平台开发软件比arm结构系统更容易、更简单、实际成本也更低，同时更容易找到第三方软件（免去自己开发的时间和成本），而且软件移植更容易。

从以上对析，给了我们的一个很清晰的感觉，ARM和X86结构的电脑根本就无法对比，ARM根本就不是X86电脑的的对手。是的，如果只考虑上述几个方面的要数，ARM确实无法与X86电脑竞争，甚至连比较的资格都没有。但是近1、2年，ARM的产品在终端应用特别是手持终端应用飞速发展（如：智能手机、平板电脑等），其销售数量已经远远超出x86结构的电脑销售数量，可见ARM是具有其与X86结构电脑不可对比的优势。该优势就是：功耗.

五、功耗

X86电脑因考虑要适应各种应用的需求，其发展思路是：性能+速度。20多年来x86电脑的速度从原来8088的几M发展到现在随便就是几G，而且还是几核，其速度和性能已经提升了千、万倍，技术进步使x86电脑成为大众生活中不可缺少的一部分。但是x86电脑发展的方向和模式，使其功耗一直居高不下，一台电脑随便就是几百瓦，即使是号称低功耗节能的手提电脑或上网本，也有十几、二十多瓦的功耗，这与ARM结构的电脑就无法相比。

ARM的设计及发展思路是：满足某个特殊方面的应用即可，在某一专项领域是最强的，（哪怕在其他方面一无是处），这样Arm以其不是最强的技术，同样也不是很高级制程的制造工艺，生产出性能不是很强的电脑系统，但在某个专业应用方面则是最好的，特别是在众多终端应用，尤其在移动终端应用上占有绝对优势的统治地位，这个原因就是：功耗。

高功耗导致了一系列X86系统无法解决的问题出现：系统的续航能力弱、体积无法缩小、稳定性差、对使用环境要求高等问题。从这里我们可以看到x86系统与ARM系统是在两个完全不同领域方面的应用，他们之间根本不存在替换性，在服务器、工作站以及其他高性能运算等应用方面，是可以不考虑功耗和使用环境等条件时，X86系统占了优绝对优势；但受功耗、环境等条件制约且工作任务固定的情况下ARM就占有很大的优势，在手持式移动终端领域，X86的功耗更使他英雄毫无用武之地。

但在很多的应用终端领域，现正成为两大阵营争夺的重点，ARM阵营努力增加其性能和系统（特别是操作系统）的通用性，蚕食x86系统的部分终端应用市场；X86阵营努力降低功耗保住其市场，同时侵入手持移动终端市场。

我们今天讨论的重点就是在两大阵营都能可以覆盖的终端应用领域进行对比、分析。这类型的应用一定是终端应用，通常有下面几个特征：

1、系统的工作性质比较固定（如：POS、ATM、车载电脑系统、多媒体广告播放系统、监控系统，以及众多的信息接收、控制系统和专业的工控系统等等）；

2、应用环境比较恶劣，如：温度变化很大，高温超过40度，低温达零下20度；多尘、潮湿等；

3、有一定的应用数量，但数量不是很大。

这部分的应用领域传统上是由X86结构的低功耗工控机（系统）实现的，但近几年ARM系统的飞速发展，特别是Android操作系统出现后，ARM+Android大有取代x86系统占领（低功耗）终端应用领域的趋势。我们在考虑这种应用对比时根据ARM和X86的特性对比主要还考虑以下以及因数：

1、性能：

如果ARM系统的性能能满足应用需求时，建议尽可能可虑用ARM结构的产品，否则只能考虑X86的产品。注意在这里我们要强调的是：不要讲两个系统的绝对性能进行比较，而是以能否您的应用特点为标准进行分析。

2、应用数量：

如果您的应用数量太少，您可能根本不值得独立开发一套应用系统，但如果您的应用数量达到几百甚至过千时，您是值得考虑自己开发一套新的系统的。因为：Arm的开发成本和制造成本相对比较低，如果有几百个以上终端应用，应该可以分摊掉开发成本。

如果选用X86结构的系统，根本不应该考虑单独开发一套专用系统（因为开发成本太高，可能是ARM的10倍），而是在市场上筛选出最接近您需求的产品，以避免高昂的硬件开发成本，和今后的制造成本（如果批次生产的数量不够，排产成本也会很高）。

3、操作系统

ARM的操作系统通常是单独建立一个自己的Linux系统，且系统与系统间不能兼容，这严重制约了Arm的应用扩展，但Android出现后，系统兼容的屏障正逐步消失，促进了系统以及应用软件的兼容，大大扩大了ARM应用软件的的数量同时扩大了其应用空间。

4、功耗以及功耗延伸的系列问题

ARM的优势是功耗低，其实低功耗还意味着：

1）稳定性高：因为功耗越高电子元器件的稳定性和可靠性越差，对低功耗的产品只要选择好元件的品质，系统的稳定性不会有太大问题；

2）散热成本低和可以考虑更小的产品体积：对高功耗的产品不可避免要考虑散热问题，而散热设备（或器件）的存在，有制约了产品的体积，对某些场合的应用构成致命的制约。但ARM的功耗<1W，完全不用考虑散热问题。

3）功耗低对供电电源的要求低：几乎所有电子产品，（在同等条件下）功耗越高对电源的要求越高，电源的成本就越高。

4）功耗低电池的续航时间长，这不作详尽解释。

5）功耗低对抗环境伤害的能力强：低功耗产品因为不用考虑散热，可以将产品密封保护起来，但高功耗产品必须散热，甚至需要风扇帮助散热，这样必然使很多的元件和线路裸露在空气中，被空气中的尘埃、湿气、酸碱物质等腐蚀。

5、软件开发成本问题

Arm的操作系统很小（精简）不可能带很多工具，通常基于Arm的软件大多用C或JAVA开发，其成本会比基于X86系统的高。而且对大多数ARM而言，因其操作系统不一样，软件业不能在两个系统中自由互换使用，但一般来说：用C或JAVA编写的软件只需在ARM平台的操作系统中编译一下就可以移植过去。

但对Android系统开发的软件，只要能在某台Arm设备中运行，就可以在另一台基于同样系统的设备中运行。

6、硬件的开发成本

ARM实际上在CPU芯片中已经整合了几乎所有功能，几乎所有线路按原理图直接拉出就可以了，需要扩展的部分一般不多，所以其开发成本会比较低，通常三五万就可以了。

但X86的线路很多，需要相当经验的工程师，而且还有BIOS等设计，所以X86主板的设计费用会比较高，通常要二三十万。

7、硬件的制造及应用成本

无论Arm或X86主板其制造成本都是由元件和加工费构成，通常一片ARM的主板价格与一片X86主板的价格差不多，但ARM是一片可以独立使用的产品，但x86主板通常还要加上：CPU、内存、硬盘甚至还有显卡。

另外X86还要配上一个电源，这个电源比ARM得电源要贵很多。

所以：明显X86在硬件方面的应用成本比ARM高得多。

电脑系统的分类

电脑系统操作系统是管理计算机硬件与软件的计算机程序，同时也是计算机系统的内核与基石，分类如下：

一、Windows操作系统：

Windows操作系统是最常见的计算机操作系统，是微软公司开发的操作软件。该软件经历了多年的发展历程，目前推出的win10系统相当成熟。Windows操作系统具有人机操作互动性好，支持应用软件多，硬件适配性强等特点。该系统从1985年诞生到现在，经过多年的发展完善，相对比较成熟稳定，是当前个人计算机的主流操作系统。

二、Mac OS系统：

Mac OS是一套运行于苹果Macintosh系列电脑上的操作系统。Mac OS是首个在商用领域成功的图形用户界面操作系统。现行的最新的系统版本是macOS 10.15 beta 4 ，且网上也有在PC上运行的Mac系统。Mac系统是基于Unix内核的图形化操作系统；一般情况下在普通PC上无法安装的操作系统。由苹果自行开发。苹果机的操作系统已经到了OS 10，代号为Mac OS X(X为10的罗马数字写法），它的许多特点和服务都体现了苹果的理念。

三、linux系统：

Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和Unix的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的Unix工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。

百度百科-linux

百度百科-Mac OS

百度百科-Windows操作系统

计算机有那些主要部件组成,各有什么作用?

常见的电脑构成有主机、显示器、键盘、鼠标、音箱。还有打印机和扫描仪，是电脑重要的输出、输入设备。

主机，是电脑最主要的设备，相当于人的大脑一样，几乎所有的文件资料和信息都由它控制，您需要电脑完成的工作也都由它主要负责，它还要给其他的电脑设备分配工作，其他的设备因此也都叫做设备。主机具体如何工作，我们在后面再详细介绍。

显示器，是电脑主要的输出设备，它的重要任务是将主机的所思所想的结果展示在大家面前，它由一根电缆与主机的显示卡相连。以前，大家多用14英寸（屏幕对角线的长度，1英寸=2.56cm）的球面显示器，由于电脑及其相关设备的飞速发展，现在15英寸的显示器也已逐渐在退出主流地位。目前17英寸的彩显已非常流行，成为主流配置的趋势日趋明显。平面直角显示器的屏幕几乎在一个平面上，再也不象以前的显示器那样中间凸起，画面效果有了很大的提高。同时大量纯平面的显示器也已上市，这许多新型显示器在考虑了实用的同时，也更符合绿色环保要求，使电脑用户的视觉感观得到最好的保护和最大的享受。

键盘，它的功能跟显示器相反，负责对主机系统的“输入”，用户对电脑的工作要求。用户的指令必须通过它才能告诉主机电脑的“脑”。通过它，电脑才知道要做什么。而且目前键盘对电脑来说还是一个不可替代的输入设备。

鼠标，随着Windows图形操作界面的流行，很多命令和要求已基本上不需再用键盘输入，只要通过操作鼠标的左键或右键就能告诉电脑要做什么。因此，虽然很小的鼠标，却给电脑使用者带来了很大的方便和许多的乐趣。

音箱，为了适应电脑多媒体化的需要，现在，有声有画的多媒体电脑家族越来越壮大，为我们的工作和生活增添了很多的色彩，同时也成了吸引很多电脑爱好者的原因，主机的声音通过声卡传送给音箱，再由音箱表达出来，真正把多媒体的效果体现出来。

打印机，跟电脑关系很紧密。与显示器一样，打印机也是一种常用的输出设备，通过一根并口电缆与主机后面的并行口相连。打印机有三种类型：针式打印机、喷墨打印机和激光打印机，其性能是逐级递增的。

为了更好地理解电脑是如何工作的，我们需要再花点时间重点了解一下电脑的主机。我们拆散主机，它的主要构件就是主机板、内存条、硬盘驱动器、软盘驱动器、光盘驱动器、声卡、显示卡及调制解调器。

主机板，是一台主机的骨架，大多数设备都得通过它连在一起； CPU，英文名叫Central Processing Unit，意思就是中央处理器，它是主机的心脏，统一指挥调度电脑的所有工作。平常大家说的486、586、奔腾、PII、Celron就是指不同的CPU。

内存，英文名叫 Read Arandom Memory，简称RAM，是电脑工作过程中贮存数据信息的地方，它的单位叫做“兆”字节，用“M”表示（1M = K，1K = 字节，1个汉字占两个字节，1M 大约相当于50万汉字），一般大家都省略了“字节”两个字，只称“兆”。现在的机器一般都安装32M或64M的内存。

硬盘，是平时安装各种软件和存贮文件的地方，相当于主机的肚子，用户的 Windows98，各种游戏软件或是文件信函全放里面，以前硬盘容量较少，只有几百兆，目前一般都有 6G、8G 或 10G 以上的大容量（1G = M），而且目前已经出现了20G及以上的硬盘，是真正的海量存储器。

软驱，分3.5英寸和5英寸两种，目前常用的都是 3.5英寸软驱，可读写3.5英寸软盘，3.5英寸软盘有1.44M字节的容量，您可以用软盘复制一些不太大的程序和文件用以随身携带，或拷贝一个文件和另外一台电脑进行文件交换，还可以把主要的文件信息备份一份在软盘上，以防电脑出故障时丢失数据。

光驱，也叫做CD-ROM驱动器，意思就是只读光盘驱动器（只能读，不能写），一张 CD-ROM光盘一般能存放 650M 左右的数据，可以用来存放一些大型的软件，如没有它，现在很多的大型软件如WIN98、 Office 2000 等，用3.5英寸的软驱要装多少张呢。

光驱的一个主要性能指标是“倍速”，倍速是以每秒从光驱读取150K字节为基准计算的。两倍速即表示每秒可从光驱读取2x150K=300K字节（1K=字节），目前常用的光驱已经能达到32倍速或48倍速，百倍速光驱也快上市了。

显示卡，是一种常见的电脑扩展卡，它负责将主机运算和处理的结果和主机的状态告诉显示器。

声卡，负责将主机处理出来的声音让音箱（或扬声器）“说”出来。

主机的构成和各组件的分工已经简单介绍完了，电脑和它的一些设备打印机也作了介绍，现在我们总结一下前面的内容。电脑中最主要的部件或设备是主机，用来显示电脑的工作情况的设备是显示器，向主机输送命令的主要设备是键盘。电脑的设备有：鼠标、手写板等。使我们能够听到电脑所发出的声音的设备是音箱；我们只需通过各种电缆把它们连起来，就可以得到一台我们平时所说的完整的电脑。