考点3 计算机系统《计算机基础及应用》河北省（对口招生）计算机类 知识点讲解

河北省（计算机类）对口招生《计算机基础及应用》 复习讲义 模块 1 计算机基础知识 考点3 计算机系统 【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； 【知识网络】 【知识和技能要点】 一、计算机硬件系统 计算机硬件是指计算机中所有看得见、摸得着的物理设备的总称，是计算机正常工作的物质基础。计算机硬件系统严格遵循冯·诺依曼五大硬件结构，分为：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。 1.中央处理器 CPU CPU 由运算器 + 控制器两部分组成，是计算机的大脑，决定计算机运行速度与性能。 （1）运算器 负责计算机的所有计算工作。包括算术运算（加减乘除）和逻辑运算（与、或、非、比较、判断），是数据处理的核心单元。 （2）控制器 是计算机的指挥中心。负责读取指令、分析指令、控制计算机各个部件有序协同工作，协调输入、输出、存储、运算全过程。 2.存储器 存储器功能：存放程序和数据。分为内存储器（内存）和外存储器（外存）。 （1）内存储器（主存储器、内存） 直接与 CPU 交换数据，速度快、容量小、断电丢失数据。 ①随机存储器 RAM：可读可写，断电数据全部丢失。我们常说的内存条就是 RAM。 ②只读存储器 ROM：只能读出、不能随意写入，断电数据不丢失，用来存放系统底层固定程序。 （2）高速缓存 Cache：速度最快，介于 CPU 与内存之间，缓解 CPU 和内存速度不匹配的问题。 （3）外存储器（辅助存储器、外存） 长期保存数据，容量大、速度慢、断电数据不丢失，不直接与 CPU 交换数据。常见外存：硬盘、U盘、移动硬盘、光盘、存储卡。 3.输入设备 功能：向计算机输入数据和指令，将外部信息转换为计算机能识别的二进制信号。常见输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、麦克风、摄像头、手写板、游戏手柄。 4.输出设备 功能：将计算机处理后的结果展示给用户，把二进制信息转换为人们可识别的文字、图像、声音。常见输出设备：显示器、打印机、耳机、绘图仪。 2、 计算机的软件系统 计算机软件系统是运行、管理、维护计算机的各类程序、数据和相关文档的总称，是计算机的灵魂。硬件是物理基础，软件赋予计算机具体功能，软硬件协同工作，计算机才能正常运行。 （一）系统软件 1.操作系统 （1）操作系统的功能 操作系统是最基础、最重要的系统软件，是硬件和应用软件之间的桥梁。核心功能：统一管理计算机的硬件资源（CPU、内存、存储、外设）和软件资源，合理分配系统资源，为用户和应用软件提供操作接口与运行环境。操作系统的功能： ①CPU管理 核心是对 CPU 进行分配调度。负责管理正在运行的程序（进程），安排 CPU 执行顺序、切换多任务，解决多个程序同时争抢 CPU 的问题，保障程序并发运行。 ②存储管理（内存管理） 对内存储器进行统筹管控：分配内存空间、回收闲置内存、内存地址映射、内存保护，避免程序相互挤占空间，提升内存利用率。 ③作业管理 面向用户整体任务，统筹调度用户提交的整套工作任务。负责作业的提交、排队、调度执行、结果输出，把控任务整体运行流程。 ④文件管理 管理硬盘等外存上的所有文件、文件夹：文件存储、查找、读写、删除、权限管理、目录维护，是用户保存资料的基础。 ⑤设备管理 统一管理键盘、显示器、硬盘、打印机等所有外部硬件设备。分配硬件使用权、缓冲数据、驱动外设运转，屏蔽硬件差异，方便软件调用外设。 (2)操作系统的分类 操作系统可依据多种标准划分：按照工作模式可分为单用户操作系统、批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统；按照使用设备可分为个人电脑操作系统、服务器操作系统、移动操作系统与嵌入式操作系统；依照操作界面可分为字符命令界面操作系统和图形可视化界面操作系统，不同类型操作系统适配单机办公、工业控制、网络服务、智能终端等各类使用场景。 2.程序设计语言 用于将程序员编写的高级语言程序，翻译为计算机能识别的二进制机器语言，是程序运行的必备工具。主要包括汇编程序、编译程序、解释程序，支撑各类软件的开发与运行。 （1）机器语言 机器语言是第一代程序设计语言，完全由二进制数字 0 和 1 组成，是计算机唯一能够直接识别、无需任何翻译就能运行的指令代码。 （2）汇编语言 汇编语言属于第二代低级语言，使用英文缩写助记符号替代冗长的二进制指令，简化了机器语言的编写与记忆难度，运行效率依旧接近机器语言，多用于单片机、硬件驱动等底层开发。 （3）高级语言 高级语言是参照人类自然语言与数学逻辑设计语法，彻底脱离了硬件限制，通俗易懂、编程效率高，编写的程序具备良好的通用性与可移植性。 3.语言处理程序 （1）汇编程序汇编程序专门用来处理汇编语言，作用是把用英文助记符编写的汇编源代码，整体一次性翻译成计算机可直接识别的机器语言二进制代码。 （2）编译程序 编译程序针对高级语言工作，会将全部源代码从头到尾完整扫描、一次性整体翻译，统一转换成机器语言程序，生成可独立运行的可执行文件。 （3）解释程序 解释程序同样服务于高级语言，没有完整的提前编译过程，运行时一边读取源代码、一边逐行翻译成机器语言、一边立刻执行，不会生成独立的可执行文件。 4.数据管理系统（DBMS） 数据库管理系统（英文缩写DBMS），是一种重要的系统软件，位于用户和数据库之间，专门用来统一管理、操控、维护数据库的大型系统软件。它负责存储海量数据，同时提供数据存取、查询、修改、删除、备份、权限管控等全套功能，是用户使用数据库的工具载体。 5.服务性程序 是支持和维护计算机正常处理工作的系统软件。 ( 二 )应用软件 应用软件必须依托操作系统才能够运行，它是为满足用户日常办公学习、影音娱乐、网络沟通以及各行各业专业工作等具体实际需求所研发的软件，功能针对性强、应用范围广泛，常见的有 Office 办公套件、图片视频剪辑工具、社交聊天软件、CAD 设计软件以及各类网络游戏等，和管控计算机软硬件资源的系统软件各司其职，共同满足人们使用计算机的各类需要。 3、 计算机的工作原理 计算机依据冯・诺依曼存储程序原理开展工作，整体依靠五大硬件部件协同运转：人们通过键盘、鼠标等输入设备，将需要处理的数据与编写好的程序输入内存储器；控制器依次读取内存中的指令并进行解析调度，指挥运算器完成算术运算与逻辑运算，运算产生的中间结果和最终数据会再次存入存储器；全部运算结束后，系统将处理完毕的信息调取出来，经由显示器、打印机等输出设备呈现给用户；整个过程无需人工分步干预，计算机自动循环执行指令，实现连续的数据处理。 【练习题】 一、填空题 1.CPU 由________和________两部分集成构成。 2.存储器分为高速缓存 Cache、________和外存储器三类。 3.完整计算机系统由硬件系统和________系统共同组成。 4.计算机最核心、最底层的系统软件是________，是硬件与应用软件之间的桥梁。 5.程序设计语言三代依次为：机器语言、________、高级语言。 6.软件系统分为两大类：系统软件和________。 7.负责管理键盘、打印机、显示器等外部硬件资源的操作系统功能是________。 8.操作系统五大管理功能里，负责对内存空间分配、回收、地址映射与内存保护的是________。 9.汇编语言和机器语言统称为低级语言，二者均高度依附计算机硬件架构，跨 CPU 移植性极差；高级语言依托________或解释程序完成代码转换才可运行。 10.________ 处于用户和数据库中间，完整数据库系统 DBS 包含数据库、数据库管理系统、计算机硬件、系统用户以及应用软件。 二、选择题 1.冯・诺依曼存储程序原理不包含（ ） A. 数据与指令均采用二进制存储 B. 硬件划分为五大核心部件 C. 指令和数据统一存入存储器 D. 采用多核并行运算技术提升速率 2.CPU 中负责指令读取、译码、统筹整机硬件协同工作的部件是（ ） A. 运算器 B. 控制器 C. Cache D. 寄存器 3.下列存储器读写速度由快到慢排序正确的是（ ） A. RAM＞Cache＞硬盘＞U 盘 B. Cache＞RAM＞硬盘＞U 盘 C. Cache＞硬盘＞RAM＞U 盘 D. RAM＞Cache＞U 盘＞硬盘 4.断电后数据永久保留、仅可读取不可随意改写的内存是（ ） A. RAM B. ROM C. Cache D. 固态硬盘 5.以下设备既属于输入设备又属于输出设备的是（ ） A. 键盘 B. 触摸屏 C. 打印机 D. 扫描仪 6.计算机裸机必须最先安装的软件是（ ） A. Word 办公软件 B. 操作系统 C. 编译程序 D. 数据库软件 7.汇编程序的作用是将汇编语言源代码翻译为（ ） A. 高级语言代码 B. 机器语言代码 C. 可执行文件 D. 文本文件 8.Python、JavaScript 属于解释型语言，其特点是（ ） A. 提前生成可执行程序文件 B. 边读取代码边逐行翻译执行，无独立成品文件 C. 运行速度远高于编译型语言 D. 可直接被 CPU 识别运行 9.下列软件全部属于应用软件的一组是（ ） A. Windows、MySQL、编译程序 B. WPS、CAD、微信、剪映 C. Linux、Access、驱动程序 D. DOS、Oracle、磁盘清理工具 10.分时操作系统的核心特点是（ ） A. 批量自动运行作业，无人工交互 B. CPU 时间分片，多用户同时联机交互使用 C. 极速响应外部突发信号 D. 单用户独占整机全部资源 三、判断题 1.运算器仅能完成加减乘除算术运算，无法进行逻辑判断运算。（ ） 2.控制器是计算机的指挥调度中心，负责读取、解析指令并协调整机工作。（ ） 3.U 盘、移动硬盘、光盘都属于外存储器，不能直接与 CPU 交换数据。（ ） 4.操作系统五大管理功能：进程管理、存储管理、设备管理、文件管理、作业管理。（ ） 5.机器语言使用英文助记符编写，可读性优于汇编语言。（ ） 6.解释程序边翻译边执行源代码，不会生成独立可执行程序文件。（ ） 7.触摸屏只是输入设备，不具备输出功能。（ ） 8.文件管理负责硬盘内文件的存储、查找、删除、权限管控，属于操作系统功能。（ ） 9.没有操作系统的裸机，安装完应用软件后就可以正常使用计算机。（ ） 10.高级语言通用性、可移植性远优于机器语言和汇编语言。（ ） 【答案】 一、填空题 1. 运算器；控制器 2.内存储器（内存） 3.软件 4. 操作系统 5. 汇编语言 6.应用软件 7.设备管理 8.存储管理 9.编译程序 10.DBMS 二、选择题 1.D 2.B 3.B 4.B 5.B 6.B 7.B 8. B 9. B 10.B 三、判断题 1.× 2.√ 3. √ 4.√ 5. × 6.√ 7. × 8.√ 9. × 10.√ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $