专题二 计算机系统（讲义）-《计算机基础及应用》（河北科学技术出版社）高考备考讲练测（河北省）

专题二 计算机系统（讲义）

---《计算机基础及应用》专题复习讲练测

[考纲要求]

1. 掌握计算机系统的组成，掌握计算机硬件的五大组成部分；

2. 掌握计算机的工作原理；

3. 掌握微型计算机的软件组成及主要性能指标；

4.掌握微型计算机的硬件组成及主要性能指标；

[课时安排]

2课时

[知识梳理]

一：计算机的硬件系统

1.   控制器（CU）

控制器是计算机的指挥中心，主要职能是控制整个计算机自动执行程序，指挥和协调计算机各部件的工作。

2.   运算器（ALU）

  运算器是计算机对各种数据进行算术运算（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、异或、移位等）的主要部件。通常把运算器和控制器合称为中央处理器，简称CPU，在微型计算机中，将中央处理器的功能集成在一块大规模或超大规模集成电路芯片上，称为微处理器MPU，它是微型计算机的核心部件。

3.存储器（Memory）

 ★分类

（1）按存储介质分类：①半导体存储器；②磁表面存储器；

（2）按存储方式分类：①随机存储器；②顺序存储器；

（3）按存储器的读写功能分类：①只读存储器；②随机读写存储器；

（4）按信息的可保存性分类：①非永久记忆的存储器；②永久记忆性存储器；

（5）按在计算机系统中的作用分类：①主存储器；②辅助存储器；③缓冲存储器；

  ★存储器系统

存储器主要职能是保存程序和数据。存储器系统包括主存储器（内存储器）、辅助存储器（外存储器）和高速缓冲存储器（Cache）。

（1）内存储器

也称为主存储器，可以由CPU直接访问，存储容量较小存取速度快。根据性能和特点的不同，内存又分RAM和ROM两种。

①RAM：随机存储器，我们平时所说的内存或内存条就是指RAM。与CPU进行信息交换，存储正在运行的程序或数据。特点：CPU可以随时直接对其读写；断电后数据会消失，且无法恢复。

②ROM：只读存储器，其中的信息在计算机生产过程中由制造厂商写入，一般不能改写。特点：信息只能读不能写入，且只能被CPU随机读取，断电后信息不丢失。用途：主要用来存放固定不变的控制计算机的系统程序和数据。

（2）外部存储器

主要有硬盘、U盘、移动硬盘、光盘等。特点是存储容量大、存取速度慢、成本低、可以永久地保存信息，外存中的程序和数据必须先装入内存，CPU才可以进行处理。

（3）高速缓冲存储器（Cache）

为解决内存与CPU速度不匹配问题，在CPU与内存之间增加了Cache。

4. 输入设备

输入设备是能够把用户的程序、数据和命令输入到计算机中的设备。比如键盘、鼠标等。

5.输出设备

   输出设备是将计算机处理的运算结果进行输出的设备。比如显示器、打印机等。

二：计算机软件系统

计算机软件又分为系统软件和应用软件两大类。

1. 系统软件

  系统软件是用来运行、维护和管理计算机的软件，具有基础性，通用性。常用的系统软

件主要包括：操作系统、程序设计语言、语言处理程序、数据库管理系统和各种服务程序，其中操作系统是最重要的系统软件。

（1）操作系统（OS）

    操作系统是系统软件的核心，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。主要任务：一是控制和管理计算机的全部资源；二是担任用户与计算机之间的接口。

操作系统的管理功能有CPU管理、文件管理、存储管理、作业管理和设备管理。

计算机常用的操作系统有Windows系列、Linux系列、Unix系列、Netware等；目前智能手机使用的操作系统有Android（谷歌公司）、iOS（苹果公司）、Harmony（华为鸿蒙系统）等。

（2）程序设计语言（计算机语言）

   一般可分为机器语言、汇编语言、高级语言。

①机器语言：是计算机唯一可以直接识别并执行的语言，以二进制代码0或1表示，其特点是程序执行效率高，但通用性差，直观性差，并且难懂、易错。

②汇编语言：是符号化的机器语言。计算机不能直接执行汇编语言源程序，需要“汇编程序”将其翻译成机器语言目标程序，才能被计算机识别。机器语言与汇编语言都是面向机器、依赖于硬件本身而设计的语言。不同种类的计算机，其机器语言与汇编语言也不相同，它们又被称为低级语言。

③高级语言：是独立于具体的计算机硬件、接近于人类的自然语言（英语）和数学语言符号的程序设计语言。高级语言通用性和可移植性、兼容性好，而且易读、易维护。高级语言源程序计算机同样不能直接识别和执行，必须经过语言处理程序翻译成机器语言程序（目标程序）或机器语言语句，计算机才能执行。

 （3）语言处理程序

   把源程序翻译成目标程序或机器语言语句的程序就是语言处理程序，包括汇编程序、编译程序和解释程序三种。这种翻译有三种方式（即三个过程）：汇编、编译和解释。

  ①汇编方式：通过汇编程序把汇编语言源程序翻译成机器语言目标程序的过程称为汇编。

②编译方式：通过编译程序将高级语言源程序的全部语句翻译成目标程序，再经过连接程序的连接形成可执行程序，然后再执行完整的目标程序。其特点是运行速度快。

③解释方式：通过解释程序将高级语言源程序中语句逐条翻译成计算机可以识别的机器代码，翻译一条，执行一条，边翻译边执行，一直到程序结束。在解释方式下不会产生目标程序代码。其特点是执行速度慢。