第二章

计算机系统基本知识

一个完整的计算机系统包括两大部分:硬件系统和软件系统。

计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部分组成。

运算器的核心部件是算术逻辑单元。主要功能是对二进制数进行加、减、乘、除等算术运算和与、或、非等基本逻辑运算。

控制器是计算机的控制中心。控制器用来控制计算机各部件协调工作,并使整个处理过程有条不紊地进行。

运算器和控制器一起称为中央处理器(CPU)。

存储器具有记忆功能,用来保存信息,如数据、指令和运算结果等。存储器可分为内存储器和外存储器。

1
2
3
4
1024个字节称为1K字节(1KB)。
1024KB称为1兆字节(1MB)。
1024MB称为1G字节(1GB)。
1024GB称为1T字节(1TB)。

输入设备的功能是将程序、数据及其他信息转换成计算机能够接受的形式,输入计算机内部。常用的输入设备有:键盘、鼠标、扫描仪等。

输出设备的功能是将计算机内部的运算结果转换成人或其他设备能够接受和识别的信息形式。常用的输出设备有:显示器、打印机、绘图仪等。

计算机的基本工作原理是由冯·诺依曼于1946年提出。可概括为:

1
2
1.采用二进制形式表示数据和指令。
2.采用存储程序方式。

指令是能被计算机识别并执行的二进制代码,它规定了计算机能完成的某一种操作。

操作系统包括处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理、作业管理五大功能。

程序设计语言一般分为机器语言、汇编语言、高级语言三类。

一台机箱内有主板、硬盘驱动器、CD-ROM驱动器(光驱)、电源和显示适配器(显卡)等。

系统主板的组成:CPU插座、串行接口、AGP扩展槽、PCI扩展槽、电池、内存条、芯片组、BIOS芯片。

2023年12月2日 P32-40


内存按功能可分为两种:

1
2
1.只读存储器(ROM)。
2.随机存储器(RAM)。

硬盘的存储容量计算方法如下:
存储容量=磁头数×柱面数×扇区数×每扇区字节数

总线是指计算机系统中能够为多个部件共享的一组公共信息传输线路。

总线按照功能和传输信息可分为:数据总线、地址总线、控制总线。

计算机存储器的基本单位是字节,最小单位是位。

2023年12月3日 P40-50


课后习题

一、选择题

1.一个完整的计算机系统由( C )组成。
A. 主机、键盘和显示器
B. 系统软件与应用软件
C. 硬件系统与软件系统
D. 中央处理器
2.构成计算机物理实体的部件被称为( B )。
A. 计算机系统
B. 计算机硬件
C. 计算机软件
D. 计算机程序
3.硬件系统分为( A )两大部分。
A. 主机和外部设备
B. 内存储器和显示器
C. 内部设备和键盘
D. 键盘和外部设备
4.主机由( A )组成。
A. 运算器、存储器和控制器
B. 运算器和控制器
C. 输入设备和输出设备
D. 存储器和控制器
5.计算机之所以能够按照人的意图自动地进行操作,主要是因为采用了( C )。
A. 二进制编码
B. 高级语言
C. 存储程序控制
D. 高速的电子元件
6.电子计算机的工作原理是( C )。
A. 采用总线结构
B. 采用集成电路
C. 存储和程序控制
D. 采用外存储设备
7.计算机的工作原理是由科学家( C )提出的。
E. 牛顿
F. 欧姆
G. 冯·诺伊曼
H. 爱因斯坦
8.一个计算机系统的硬件一般是由( B )构成的。
A. CPU、键盘、鼠标和显示器
B. 运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备
C. 主机、显示器、打印机和电源
D. 主机、显示器和键盘
9.CPU是计算机硬件系统的核心,它是由( C )组成的。
A. 运算器和存储器
B. 控制器和存储器
C. 运算器和控制器
D. 加法器和乘法器
10.CPU中运算器的主要功能是( B )。
A. 负责读取并分析指令
B. 算术运算和逻辑运算
C. 指挥和控制计算机的运行
D. 存放运算结果
11.计算机的存储系统通常包括( A )。
A. 内存储器和外存储器
B. 软盘和硬盘
C. ROM和RAM
D. 内存和硬盘
12.存取周期最短的存储器是( B )。
A. 硬盘
B. 内存
C. U盘
D. 光盘
13.( A )都属于计算机的输入设备。
A. 键盘和鼠标
B. 键盘和显示器
C. 键盘和打印机
D. 扫描仪和绘图仪
14.下列说法中,只有( C )是正确的。
A. ROM是只读存储器,其中的内容只能读一次,下次再读就读不出来了
B. 硬盘通常安装在主机箱内,所以硬盘属于内存
C. CPU不能直接与外存打交道
D. 任何存储器都有记忆能力,即其中的信息永远不会丢失
15.计算机软件系统一般包括( D )。
A. 实用软件、高级语言软件与应用软件
B. 系统软件、高级语言软件与管理软件
C. 培训软件、汇编语言与源程序
D. 系统软件与应用软件
16.操作系统是一种( C )。
A. 目标程序
B. 应用支持软件
C. 系统软件
D. 应用软件
17.在计算机软件系统中,用来管理计算机硬件和软件资源的是( B )。
A. 程序设计语言
B. 操作系统
C. 诊断程序
D. 数据库管理系统
18.Windows是一种( B )。
A. 应用软件
B. 操作系统
C. 数据库管理系统
D. 数据库
19.财务管理软件是( B )。
A. 汉字系统
B. 应用软件
C. 系统软件
D. 字处理软件
20.应用软件是指( C )。
A. 所有能够使用的软件
B. 所有计算机上都应使用的基本软件
C. 专门为某一应用目的而编制的软件
D. 能被各应用单位共同使用的某种软件
21.下列软件中,( D )是系统软件。
A. 用C语言编写的求解一元二次方程的程序
B. 工资管理软件
C. 用汇编语言编写的一个练习程序
D. Windows操作系统
22.计算机能直接执行的程序是( A )。
A. 机器语言程序
B. BASIC语言程序
C. C语言程序
D. 高级语言程序
23.以下关于计算机语言的说法中,错误的是( D )。
A. 用汇编语言编写的程序,计算机不能直接执行
B. 汇编语言与计算机硬件有关
C. 源程序是指由高级语言、汇编语言编写的程序
D. 机器语言由M进制代码组成
24.“32位微型计算机”中的32指的是( D )。
A. 微机型号
B. 内存容量
C. 存储单位
D. 机器字长
25.微型计算机系统采用总线结构对CPU、存储器和外部设备进行连接。总线通常是由三部分组成,它们是( A )。
A. 数据总线、地址总线和控制总线
B. 数据总线、信息总线和传输总线
C. 地址总线、运算总线和逻辑总线
D. 逻辑总线、传输总线和通信总线
26.将微机的主机与外设相连的是( D )。
A. 总线
B. 磁盘驱动器
C. 内存
D. 输入输出接口电路
27.微机中,运算器的另一名称是( D )。
A. 算术运算单元
B. 逻辑运算单元
C. 加法器
D. 算术逻辑单元
28.微型计算机内存储器是按( B )。
A. 二进制位编址
B. 字节编址
C. 字长编址
D. CPU型号不同而编址不同
29.微型计算机中的内存储器的功能是( A )。
A. 存储数据
B. 输入数据
C. 进行运算和控制
D. 输出数据
30.在微机中,访问速度最快的存储器是( D )。
A. 硬盘
B. U盘
C. 光盘
D. 内存
31.内存是由( B )构成的。
A. 随机存储器和U盘
B. 随机存储器和只读存储器
C. 只读存储器和控制器
D. U盘和硬盘
32.计算机的内存容量通常是指( A )。
A. RAM的容量
B. RAM和ROM的容量总和
C. U盘与硬盘的容量总和
D. RAM和ROM以及U盘和硬盘的容量总和
33.ROM指( B )。
A. 随机存储器
B. 只读存储器
C. 高速缓冲存储器
D. 顺序存储器
34.微型计算机必不可少的输入/输出设备是( A )。
A. 键盘和显示器
B. 键盘和鼠标
C. 显示器和打印机
D. 鼠标和打印机
35.下面关于显示器的叙述,正确的是( B )。
A. 显示器是输入设备
B. 显示器是输出设备
C. 显示器是输入/输出设备
D. 显示器是存储设备
36.在下面的叙述中。正确的是( B )。
A. 外存中的信息可直接被CPU处理
B. 键盘是输入设备,显示器是输出设备
C. 操作系统是一种很重要的应用软件
D. 计算机中使用的汉字编码和ASCII码是一样的
37.在一般情况下,磁盘中存储的信息在断电后( A )。
A. 不会丢失
B. 全部丢失
C. 大部分丢失
D. 局部丢失
38.在微机中,VGA是一种( D )。
A. 微机型号
B. 键盘型号
C. 打印机型号
D. 显卡型号
39.通常所说的24针打印机属于( A )。
A. 击打式打印机
B. 激光打印机
C. 喷墨打印机
D. 热敏打印机
40.8倍速CD-ROM驱动器的数据传输速率为( D )。(因为1倍速为150kbps)
A. 300Kb/s
B. 600Kb/s
C. 900Kb/s
D. 1.2Mb/s
41.下列叙述中,正确的是( A )。
A. 键盘、鼠标、光笔、数字化仪和扫描仪都是输入设备
B. 打印机、显示器、数字化仪都是输出设备
C. 显示器、扫描仪、打印机都不是输入设备
D. 键盘、鼠标和绘图仪都不是输出设备

1
2
3
4
绘图仪:输出设备
数字化仪:输入设备
扫描仪:输入设备
光笔:输入设备

二、简答题

1.计算机硬件系统由哪几部分组成?各部分的主要功能是什么?
答:由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个部分组成。
运算器用来对二进制数进行算术运算和逻辑运算。
控制器用来控制计算机各部件协调工作,并使整个处理过程有条不紊地进行。
存储器具有记忆功能,用来保存信息。
输入设备的功能是将程序、数据及其他信息转换成计算机能够接受的形式,输入计算机内部。
输出设备的功能是将计算机内部的运算结果转换成人或其他设备能够接受和识别的信息形式。
2.什么是指令?什么是指令系统?
答:指令是能被计算机识别并执行的二进制代码,它规定了计算机能完成的某一种操作。
一台计算机的所有指令的集合,称为该计算机的指令系统。
3.主板主要包含哪些部件?它们分别具有哪些功能?
答:CPU插槽:计算机系统核心,放置CPU。
芯片组:超大规模集成电路芯片。
内存条插槽:用于安置内存储条。
总线扩展插槽:CPU通过系统总线与外部设备联系的通道。
4.高速缓冲存储器的作用是什么?
答:也称Cache,是解决CPU与主存储器间的数据传输速率差异设计的,通过高速总线与CPU连接。
5.微机中ROM和RAM的区别是什么?
答:ROM:只读存储器。存储的信息只能读,不能改写,断电后信息不会丢失。
RAM:随机存储器。可以读,也可以改写,断电后,存储的内容立即消失。
6.微机中的外存储设备主要有哪些?
答:外存储器主要有磁表面存储器和光盘存储器两种。磁表面存储器可分为磁盘、磁带两大类。
7.什么是总线?按总线传输的信息特征可将总线分为哪几类?各自的功能是什么?
答:总线是指计算机系统中能够为多个部件共享的一组公共信息传输路线。
可分为3类:

1
2
3
1.数据总线:CPU各部分交换信息的通路。
2.地址总线:负责传送地址码。
3.控制总线:传送控制信息。

8.什么是接口?计算机上常用的接口有哪些?
答:接口是指计算机系统中在两个硬件设备之间起连接作用的逻辑电路,是各组成部分之间进行信息交换的功能部件。
从信息传送的的方式看,接口可分为串行接口和并行接口。
9.衡量微机的主要性能指标有哪些?
答:字长、速度、存储容量、CPU核数、外部设备、软件配置。

2023年12月3日 P50-53

教材信息
书名:大学计算机基础教程(第3版)
主编:杜友福
副主编:李新玉,胡必鑫
出版社:北京邮电大学出版社


计算机的世界-课外拓展

IP地址

IP地址(Internet Protocol Address)是指互联网协议地址,又译为网际协议地址。
IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式,它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址,以此来屏蔽物理地址的差异。

IP协议

IP协议是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。
在因特网中,它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则,规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。
任何厂家生产的计算机系统,只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通。
各个厂家生产的网络系统和设备,如以太网、分组交换网等,它们相互之间不能互通,不能互通的主要原因是因为它们所传送数据的基本单元(技术上称之为“帧”)的格式不同。
IP协议实际上是一套由软件程序组成的协议软件,它把各种不同“帧”统一转换成“IP数据报”格式,这种转换是因特网的一个最重要的特点,使所有各种计算机都能在因特网上实现互通,即具有“开放性”的特点。
正是因为有了IP协议,因特网才得以迅速发展成为世界上最大的、开放的计算机通信网络。
因此,IP协议也可以叫做“因特网协议”。

IP地址

IP协议中还有一个非常重要的内容,那就是给因特网上的每台计算机和其它设备都规定了一个唯一的地址,叫做“IP地址”。
由于有这种唯一的地址,才保证了用户在连网的计算机上操作时,能够高效而且方便地从千千万万台计算机中选出自己所需的对象来。
IP地址就像是我们的家庭住址一样,如果你要写信给一个人,你就要知道他的地址,这样邮递员才能把信送到。计算机发送信息就好比是邮递员,它必须知道唯一的“家庭地址”才能不至于把信送错人家。
只不过我们的地址是用文字来表示的,计算机的地址用二进制数字表示。
IP地址被用来给Internet上的电脑一个编号。大家日常见到的情况是每台联网的PC上都需要有IP地址,才能正常通信。
我们可以把“个人计算机”比作“一台电话”,那么“IP地址”就相当于“电话号码”,而Internet中的路由器,就相当于电信局的“程控式交换机”。