單機微機系統是一種能自動、高速、 精確地處理信息的現代化電子設備，具有算術運算和邏輯判斷能力，並能通過預先編好的程式來自動完成數據的加工處理，因此，也可以說是一種幫助人類從事腦力勞動 ( 包括記憶、計算、分析、判斷、設計、 諮詢、診斷、決策、學習和創造等思維活動) 的工具。
基本介紹
- 中文名：單機微機系統
- 外文名：Stand-alone microcomputer system
- 地位：資訊時代的主要標誌
- 控制結構：CPU、3晶片、5接口、7匯流排
- 優點：自動、高速、精確地處理信息
- 套用學科：控制科學，儀器科學、計算機科學
簡介,系統控制中心結構,1個CPU,3個晶片,5大接口,7大匯流排,系統安裝及最佳化,分區,系統安裝,BIOS 設定,系統設定,系統設定,系統備份,主要性能指標,字長,存儲器容量,運算速度,外設擴展能力,軟體配置情況,
簡介
單機微機系統是由微型計算機、顯示器、輸入輸出設備、電源及控制臺等組成的計算機系統。配有作業系統、高級語言和多種工具性軟體等。
微機系統是20世紀最重要的科技成果之一。它是一種能自動、高速、精確地處理信息的現代化電子設備，計算機具有算術運算和邏輯判斷能力，並能通過預先編好的程式來自動完成數據的加工處理，因此，也可以說是一種幫助人類從事腦力勞動(包括記憶、計算、分析、判斷、設計、諮詢、診斷、決策、學習和創造等思維活動)的工具。現在，計算機的套用已深入到社會的各個角落，極大地改變著人們的工作、學習和生活方式，成為資訊時代的主要標誌。
系統控制中心結構
目前各種微型計算機系統採用的基本上是計算機的經典結構—馮·諾依曼結構，由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五大部分組成；
數據和程式以二進制代碼的形式不加區別地存放在存儲器中，存放位置由地址指定，地址碼也為二進制形式； 控制器根據存放在存儲器中的指令序列即程式來工作,並由一個程式計數器控制指令的執行。控制器具有判斷能力，能根據計算結果選擇不同的動作流程。
控制中心結構可以用“1-3-5-7”規則來簡要說明。
1個CPU
CPU處於系統結構的頂層（第1級），控制著系統運行狀態，下面的數據必須逐級上傳到CPU進行處理。從系統性能考察，CPU的運行速度大大高於其他設備，以下各個匯流排上的設備性能越往下走，性能越低；
從系統組成考察，CPU的更新換代將導致南北橋晶片組的改變和記憶體類型夫人改變；從指令系統進行考察，指令系統進行改變時，必然引起CPU結構的變化，而記憶體系統不一定改變。因此，目前微機系統仍然是以CPU為中心進行設計的。
3個晶片
在北橋晶片（MCH）、南橋晶片（ICH）和BIOS晶片（FWH）3大晶片中，北橋晶片主要負責記憶體與CPU的數據交換及顯示數據與CPU數據的交換，南橋晶片負責數據的上傳與下送。北橋晶片雖然功能較少，但是擔負數據傳輸的任務繁重，對主機板而言，北橋晶片的好壞，決定了主機板性能的高低。南橋晶片連線著多種低速外部設備，它提供的接口越多，微機的功能擴展性越強。BIOS晶片則關係到硬體系統與軟體系統的兼容性。
5大接口
5大接口包括SATA(SerialAdvancedTechnologyAttachment，串列ATA接口)、eSATA（外部硬碟接口）、SIO（超級輸入輸出接口）、LAN（乙太網接口）、HAD（音頻接口）等。
7大匯流排
系統安裝及最佳化
計算機微機系統安裝主要分為B I O S 設定、分區、作業系統與套用軟體安裝、系統設定等環節，為使系統穩定及提高故障可恢復性，每個環節均有需要注意的事。
分區
為了達到“快速”服務的目的，電腦分區常採用的軟體是P q m a g i c ，然後問用戶需要分幾個盤，並且直接將整個磁碟平均分配成幾個邏輯盤。如果系統沒有出故障，這樣的分區倒沒有什麼問題。但是一旦計算機出現故障，便會發現這種分區在格式上是不標準的，使故障恢復或數據的難度加大。正常的分區應該是使用作業系統自帶的分區軟體，在安裝系統前或是安裝作業系統時進行分區。因為是作業系統自帶的，這樣形成的分區格式是標準的並且是最適合於本機作業系統的，有助於提高系統的穩定性及故障後的可恢復性。
分區中需要考慮的另一個問題就是分區的數量、大小及分區格式。磁碟分區的基本功能就是將一個大的硬碟分成幾個小的硬碟以便於數據的管理。所以，在分區的時候首先需要考慮每個分區的功能。通常，第一個盤作為系統盤，用於安裝作業系統及套用軟體。根據現在流行的作業系統及常用套用軟體大小，分配1 0 G 已足夠。其它邏輯盤根據功能主要可劃分為臨時存儲檔案（如網上下載的檔案等），重要數據（如個人文檔、辦公檔案、照片等）、娛樂（如遊戲、電影等）及其它存儲（如存儲驅動程式、自認為有用的軟體等），再根據每個磁碟的可能存儲容量劃分磁碟大小。這樣磁碟邏輯結構很清楚，一旦出現數據丟失，知道哪個盤數據是最重要的和最需要恢復的，使數據恢復有的放矢，提高數據恢復的可能性， 減少數據丟失造成的損失。
系統安裝
軟體安裝中比較耗時的是作業系統的安裝。電腦公司為了快速安裝通常是採用克隆的方法。正常安裝系統時，作業系統需要識別硬體，並且針對具體硬體安裝特定的驅動程式。而克隆系統通常是在克隆盤中附帶通用驅動程式，這種驅動程式通常不是專門針對所購置計算機的硬體的，從而導致計算機運行不穩定，速度低。所以，在系統安裝的時候，採用安裝光碟正常安裝而不用克隆方式是提高系統穩定性與可用性的基礎。
BIOS 設定
B I O S 設定是計算機系統安裝中重要的並且必須進行的一步。雖然即插即用功能的越來越普遍，但BIOS 默認的設定也基本能滿足系統正常運行需要。電腦公司的系統安裝也通常以默認設定作為系統的最終設定。但從提高系統的整體性能來講，B I O S 設定中必須要做的兩件事情：關閉不需要的設備與打開病毒保護功能。
由於計算機在正常啟動過程中需要檢測系統設備並載入驅動程式，關閉不需要的設備有助於提高系統的啟動速度，並且防止這些設備出現問題而導致系統的不穩定。通常可關閉的設備有軟碟機（現有的計算機系統基本上不配備軟碟機，但在BIOS 的默認設定中軟碟機是打開的並且作為第一啟動盤）、串口設備、並口設備（這類設備在家庭套用中幾乎沒有，當然真正在套用的例外）。
病毒保護功能是所有主機板BIOS 提供的基本功能，由於系統安裝中可能要修改分區表，所以在BIOS 默認設定中基本上是關閉的。B I O S 的病毒保護功能對保護硬碟的分區表非常有效。C I H 病毒曾經造成的災難讓人難忘，其破壞的主要目標就是磁碟分區表。儘管可破壞分區表的病毒在現在的防毒軟體控制下已無生存之地，但很難保證在以後出現的病毒會不會再有C I H 相類似的破壞效果。所以，在作業系統安裝完成後，打開BIOS 中的病毒保護功能是必要的。
系統設定
良好的系統設定可有效提高系統的可用性及可恢復性，大大提高系統的運行速度與反應靈敏度。其中主要包括系統設定與作業系統備份兩個方面。
系統設定
個人計算機中基本上安裝的是微軟公司的作業系統，其最大的特點是默認檔案（尤其是個人檔案）的位置都是在系統盤。若有病毒破壞系統，首先被破壞的便是作業系統，即系統盤檔案，也為重灌系統增加了難度（因為重灌系統通常要格式化系統盤，那必然要造成個人數據丟失）。並且作業系統提供了很多華麗甚至無用的功能無端地消耗計算機資源而導致系統速度運行速度變慢，有必要進行相關的設定最佳化計算機性能。
改變“我的文檔”的位置。默認保存的檔案都是在“我的文檔”中。而“我的文檔”通常在系統盤，對於windows2000以後的作業系統來講更是處於目錄結構比較深的位置，查找與備份均不方便。將“我的文檔”的位置改變到前述中“重要數據”磁碟，這樣檔案保存時便默認保存到“重要數據”磁碟，降低病毒破壞系統時對重要數據破壞的風險，重灌系統時也不必考慮系統盤有重要數據。
改變“桌面”位置。稍有計算機知識的人都知道，“桌面”實際上對應著一個資料夾。而默認情況下，此資料夾是位於系統盤中的。不幸的是，大多數人為方便起見，通常將數據存放在桌面。為防止病毒破壞系統時造成有用數據的丟失，將“桌面”資料夾移至“重要數據”盤是必要的。改變“臨時檔案”的位置。計算機的臨時檔案主要包括上網時所產生的臨時檔案、安裝和卸載時產生的臨時檔案、軟體運行過程中產生的臨時檔案及網上下載的臨時檔案。這些臨時檔案通常的特點是檔案小，在系統運行過程中所產生的臨時檔案，正常使用後可能被刪除。由於這些特點導致磁碟出現大量的碎片，使系統運行速度降低。所以，將這些臨時檔案移至“臨時檔案”磁碟並定期進行清理，可以有效的提高系統運行速度，提高系統可用性。
關閉“系統還原”。系統還原功能的設計本意是在系統部份內容被改變或使用一段時間後進行一個階段的備份，在系統出現故障後可以恢復到以前的某一點。但在實際使用中會發現，大多有數情況下，用戶真正需要還原時，其還原功能卻無效。反而因為還原功能要一直監視磁碟和作業系統而使系統的速度降低。所以，關閉這個“無用”的還原功能而採用本文後面辦法更為有效和快捷。
關閉無用的功能：W i n d o w s 界面隨著作業系統的越新越是華麗是公認的。如果計算機的硬體配置相合理，選用部件檔次高，這些華麗的功能還是值得欣賞的。但是對於家用計算機以及計算機的可用性的來說，這些華麗的功能無端的消耗計算機的資源而使得系統速度變慢。幸運的是作業系統為這些功能的是否選擇提供了選項。取消不必要的功能將大大提高系統的反應速度，如圖二。同時，對計算機系統熟悉的情況下也可以關閉不必要的“ 服務”刪除不必要的自啟動項目，都是提高系統啟動速度與運行速度的有效方法。
系統備份
系統備份主要是指作業系統的備份，即作業系統被破壞後能在短時間內快速恢復，提高系統的可用性。其中主要的技術手段是一鍵恢復（聯想電腦都帶此功能）、還原精靈、G h o s t 備份等。由於還原精靈在安裝時要將分區表修改成自己的格式，一旦在還原精靈也不能還原的情況下，存在於其它磁碟上的有用的數據採用常規的方法找回來難度就很大，所以個人使用的存放有重要數據的計算機不建議採用此方案。而Ghost 的使用需要一定的專業知識，對計算機技能要求較高。因此最值得推薦的大眾化方法便只有一鍵恢復。除了購買聯想電腦自帶一鍵恢復功能外，普通電腦也可安裝一些免費的一鍵恢復軟體來達到相同的效果。
主要性能指標
單機微機系統和一般計算機系統一樣，衡量其性能好壞的技術指標主要有以下五方面。
字長
字長是計算機內部一次可以處理的二進制數碼的位數。一般一台計算機的字長決定於它的通用暫存器、記憶體儲器、ALU的位數和數據匯流排的寬度。字長越長，一個字所能表示的數據精度就越高；因此在完成同樣精度的運算時，則數據處理速度越高。然而，字長越長，計算機的硬體代價相應也增大。為了兼顧精度/速度與硬體成本兩方面，有些計算機允許採用變字長運算。
一般情況下，CPU的內、外數據匯流排寬度是一致的。但有的CPU為了改進運算性能，加寬了CPU的內部匯流排寬度，致使內部字長和對外數據匯流排寬度不一致。如Intel8088/80188的內部數據匯流排寬度為16位，外部為8位。對這類晶片，稱之為“準××位”CPU，因此Intel8088/80188被稱為“準16位”CPU。
存儲器容量
存儲器容量是衡量計算機存儲二進制信息量大小的一個重要指標。存儲二進制信息的基本單位是位(b,bit)。一般把8個二進制位組成的通用基本單元叫做位元組(B,Byte)。微機中通常以位元組為單位表示存儲容量，並且將1024B簡稱為1KB，1024KB簡稱為1MB(兆位元組)，1024MB簡稱為1GB(吉位元組)，1024GB簡稱為1TB(太位元組)。
存儲器容量包括記憶體容量和外存容量。
記憶體容量又分最大容量和實際裝機容量。最大容量由CPU的地址匯流排位數決定，如8位CPU的地址匯流排為16位，其最大記憶體容量為64KB；Pentium處理器的地址匯流排為32位，其最大記憶體容量為4GB。而裝機容量則由所用軟體環境決定，如現行PC系列機，採用Windows環境，記憶體必須在4MB以上；採用Windows95，記憶體必須在8MB以上；而採用Windows98，記憶體必須在32MB以上等。
外存容量是指硬碟、軟碟、磁帶和光碟等的容量，通常主要指硬碟容量，其大小應根據實際套用的需要來配置。目前市場上流行的Pentium系列微機大多具有幾十至幾百MB記憶體裝機容量和幾十、上百GB外存容量。
運算速度
計算機的運算速度一般用每秒鐘所能執行的指令條數來表示。由於不同類型的指令所需時間長度不同，因而運算速度的計算方法也不同。常用計算方法有：
(1)根據不同類型的指令出現的頻度，乘上不同的係數，求得統計平均值，得到平均運算速度。這時常用
MIPS(MillionsofInstructionPerSecond,即百萬條指令/秒)作單位。
(2)以執行時間最短的指令(如加法指令)為標準來估算速度。
(3)直接給出CPU的主頻和每條指令的執行所需的時鐘周期。主頻一般以MHz為單位。
外設擴展能力
這主要指計算機系統配接各種外部設備的可能性、靈活性和適應性。一台計算機允許配接多少外部設備，對於系統接口和軟體研製都有重大影響。在微機系統中，印表機型號、顯示螢幕解析度、外存儲器容量等，都是外設配置中需要考慮的問題。
軟體配置情況
軟體是計算機系統必不可少的重要組成部分，它配置是否齊全，直接關係到計算機性能的好壞和效率的高低。例如是否有功能很強、能滿足套用要求的作業系統和高級語言、彙編語言，是否有豐富的、可供選用的工具軟體和套用軟體等，都是在購置計算機系統時需要考慮的
