专题2 计算机系统（讲义）-河北省（对口招生）计算机类《计算机基础及应用》考纲讲练测

编写说明：本专辑为河北省（对口招生）计算机类《计算机基础及应用考纲讲练测》，严格依据河北省普通高校对口考试大纲（专业课）计算机类考试范围及要求编写，精准对标考纲，兼顾考点覆盖与实战应用。每套讲练测提供讲义、课件、练习三大配套教学文件，贯穿九大核心环节：考点解读、思维导图、知识梳理、背诵环节、常考题、高考模拟题、课堂练习、课堂小结及课后测验，形成“讲-练-测-评”闭环式教学与复习逻辑，助力考生夯实基础、突破重难点。 河北省计算机类 《计算机基础及应用考纲讲练测》 专题2 计算机系统 讲义 [考点解读] 1.掌握计算机系统的组成； 2.掌握计算机硬件的五大组成部分； 3.掌握计算机软件系统的分类和功能； [思维导图] [知识梳理] 一、计算机系统的组成 一台完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。 （1）硬件系统：指看得见、摸得着的计算机物理器件的总称，如主板、CPU、内存、键盘、显示器等，是计算机的物质基础。 （2）软件系统：指指挥计算机硬件工作的各种程序、数据和有关文档的集合，是发挥计算机功能的关键。 （3）两者关系：硬件是计算机的“身体”，软件是计算机的“灵魂”。硬件和软件相互依存，缺一不可。没有软件的计算机称为“裸机”，不能做任何有用工作；没有硬件，软件也无处运行。 二、计算机硬件系统 根据冯·诺依曼体系结构，计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分构成。 1.运算器（ALU） （1）功能：对数据进行算术运算（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、非、移位等）。 （2）组成：由算术逻辑单元（ALU）和寄存器组成，前者完成运算，后者提供操作数和存放运算结果。 2.控制器（CU） （1）功能：是整个计算机的指挥中心，负责控制整个计算机自动执行程序，指挥和协调各部件协调一致地工作。 （2）工作步骤：①从内存中读取指令；②将指令译码；③指挥其他部件执行操作。 3.存储器（Memory） 存储器是存放程序和数据的地方，具有“记忆”功能。 （1）存储器的分类 ● 按存储介质分类：①半导体存储器；②磁表面存储器； ● 按存储方式分类：①随机存储器；②顺序存储器； ● 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； ● 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； ● 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； （2）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）。 类型 特点 常见设备 内存储器（内存/主存） CPU可直接访问，速度快，容量小 内存条（RAM、ROM） 外存储器（外存/辅存） CPU不能直接访问，速度慢，容量大，可永久保存数据 硬盘、U盘、光盘 高速缓冲存储器（Cache） 解决CPU与内存速度不匹配问题，速度最快 CPU内部或主板上的缓存 其中，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，内存又分为RAM和ROM两种。 对比项 RAM（随机存储器） ROM（只读存储器） 读写能力 可读可写 只能读，不能写 断电后数据 丢失 不丢失 常见用途 内存条，存放正在运行的程序和数据 存放BIOS等固定程序 4.输入设备 （1）功能：将用户的程序、数据和命令转换成计算机能识别的二进制代码，送入计算机的存储器中。 （2）常见设备：键盘、鼠标、扫描仪、条形码阅读器、数码相机、麦克风、触摸屏、手写笔、A/D转换器等。 5.输出设备 （1）功能：将计算机处理的结果转换成人们习惯接受的信息形式（字符、图形、声音等）输出。 （2）常见设备：显示器、打印机、绘图仪、音箱等。 三、计算机软件系统 1.系统软件 （1）操作系统 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。 管理功能 说明 CPU管理 解决CPU的分配调度策略和资源回收等问题 文件管理 负责文件的存储、检索、共享和保护 存储管理 管理内存资源，分配保护内存中的程序和数据 作业管理 对进入系统的作业进行调度和控制 设备管理 管理各类外围设备的分配和使用 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 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。 （4）数据库管理系统 数据库管理系统是数据库系统中对数据进行管理的系统软件，是数据库系统的核心，用户对数据库的一切操作都通过它实现。如DBASE、FOXBASE、FOXPRO、SQL、Oracle、Access等。 （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，主要包括错误诊断、程序检查、自动纠错、测试程序和软硬件的调试程序等。 2.应用软件 应用软件是指在计算机硬件和系统软件支持下，面向具体问题和具体用户开发的软件。应用软件的种类很多，常用的有办公软件、图形图像处理软件、下载软件、网络浏览软件、、输入法软件、网络电视软件、系统优化/保护工具等。 [背诵环节] 1. 简述计算机系统的组成。 【答案】一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬件系统是计算机的物质基础，软件系统是计算机的灵魂，两者相互依存、缺一不可。 2. 简述RAM和ROM的区别。 【答案】RAM（随机存储器）可读可写，断电后数据丢失；ROM（只读存储器）只能读不能写，断电后数据不丢失。 3. 简述什么是Cache及它的作用。 【答案】Cache是高速缓冲存储器，位于CPU和内存之间，主要作用是解决CPU和主存（RAM）速度不匹配的问题。Cache速度比DRAM快，但容量小、价格贵。 [常考题] 1. 一个完整的计算机系统由（ ）组成。 A. 主机和外部设备 B. 系统软件和应用软件 C. 硬件系统和软件系统 D. 主机和显示器 【答案】C 【解析】一台完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。 2. 未配置任何软件的计算机称为（ ）。 A. 主机 B. 裸机 C. 工作站 D. 服务器 【答案】B 【解析】 未配置任何软件的计算机称为“裸机”。裸机只有硬件没有软件，无法完成任何实际工作。 3.以下选项中，（ ）设备属于输出设备。 A. 绘图仪 B. 键盘 C.扫描仪 D. 鼠标 【答案】A 【解析】绘图仪是输出设备，用于将计算机生成的图形绘制到纸上。 4. 计算机硬件系统由五大部分组成，其中“CPU”是由（ ）和（ ）组成的。 A. 运算器、存储器 B. 控制器、存储器 C.存储器、输入设备 D. 运算器、控制器 【答案】D 【解析】CPU（中央处理器）由运算器和控制器组成。通常把运算器和控制器合称为中央处理器。 5. 通常所说的计算机内存容量是指（ ）。 A. 硬盘的容量 B. ROM的容量 C. RAM的容量 D. Cache的容量 【答案】C 【解析】我们平时所说的计算机内存容量，实际上是指RAM（随机存储器）的容量，具体指DRAM（动态随机存储器），因为内存条采用的就是DRAM。 6.计算机断电后，下列存储器中的信息会丢失的是（ ） A. RAM B. 硬盘 C. ROM D. 光盘 【答案】A 【解析】RAM（随机存储器）的特点是断电后数据全部丢失且无法恢复。ROM（只读存储器）断电后数据不丢失；硬盘和光盘属于外部存储器，断电后数据不丢失。 7. 下列软件中，属于系统软件的是（ ）。 A. Word 2010 B. Windows 10 C. 微信 D. Photoshop 【答案】B 【解析】 Windows 10是操作系统，属于系统软件。 8.外存储器可以直接与CPU交换数据。（ ） 【答案】错 【解析】 外存储器（如硬盘、U盘）不能直接被CPU访问。外存中的程序和数据必须先装入内存（内存储器），CPU才能通过内存访问和处理这些数据。内存储器才可以被CPU直接访问。 9.汇编语言属于高级语言。（ ） 【答案】错 【解析】汇编语言是符号化的机器语言，面向机器、依赖于硬件，属于低级语言。高级语言是独立于具体计算机硬件的语言，更接近自然语言和数学公式，如C、Java、Python等。 10.计算机硬件系统中的存储器既包括内存也包括外存，两者都属于存储器的范畴。（ ） 【答案】对 【解析】存储器按功能分为内存储器和外存储器，两者都是计算机硬件五大部件中“存储器”的组成部分。 [高考模拟题] 1. 以下关于CPU的说法，错误的是（ ）。 A. CPU由运算器和控制器组成 B. CPU是计算机的核心部件 C. 微处理器就是CPU D. 控制器是CPU中执行算术运算的部件 【答案】D 【解析】 控制器是指挥中心，负责读取指令、译码和指挥协调；执行算术运算的是运算器（ALU），不是控制器。 2. 以下设备中，既是输入设备又是输出设备的是（ ）。 A. 键盘 B. 显示器 C. 触摸屏 D. 扫描仪 【答案】C 【解析】触摸屏既能接收用户的触摸输入（输入），又能显示画面（输出），所以既是输入设备又是输出设备。 3.编译程序的功能是（ ）。 A. 将汇编语言源程序翻译成机器语言程序 B. 将高级语言源程序一次性全部翻译成目标程序 C. 逐条翻译并执行高级语言源程序 D. 管理计算机的全部资源 【答案】B 【解析】编译程序是将高级语言源程序的全部语句一次性翻译成目标程序，再经过连接形成可执行程序。 4.计算机硬件系统的五大部件中，被称为“计算机指挥中心”的是（ ）。 A.控制器 B.运算器 C. 存储器 D. 输入设备 【答案】A 【解析】控制器是整个计算机系统的控制中心，指挥计算机各部分协调工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作和处理，因此被称为“计算机的指挥中心”。 5.下列关于计算机存储器的说法，正确的是（ ）。 A. 外存的存取速度比内存快 B. 计算机中的信息只能存放在内存中 C. RAM中存储的信息断电后不会丢失 D. ROM中存储的信息断电后不会丢失 【答案】D 【解析】ROM是只读存储器，断电后信息不丢失。 6. 以下各组软件中，全部属于应用软件的是（ ）。 A.Unix、PowerPoint、Access B. Photoshop、微信、QQ音乐 C. Linux、MySQL、C++ D. Windows 10、Word 2010、Excel 2010 【答案】B 【解析】Unix、Linux、Windows10 属于操作系统；MySQL 是数据库管理系统。 7.计算机的CPU每执行一条指令，都必须完成以下三个步骤，正确的顺序是（ ）。 A. 执行指令→分析指令→取指令 B. 取指令→分析指令→执行指令 C. 分析指令→取指令→执行指令 D. 取指令→执行指令→分析指令 【答案】B 【解析】计算机的工作过程包括三个步骤：①取指令（从内存中取出指令）；②分析指令（译码，将指令转化为二进制机器语言）；③执行指令（指挥各部件执行操作）。 8.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。（ ） 【答案】对 【解析】操作系统是直接运行在“裸机”上最基本的系统软件，是系统软件的核心。无论是其他系统软件还是应用软件，都需要在操作系统的支持下才能运行。 9.运算器只能进行算术运算。（ ） 【答案】错 【解析】运算器既能进行算术运算（加、减、乘、除等），也能进行逻辑运算（与、或、非、移位等）。 10.计算机硬件系统中，负责将运算结果转换为人或其他设备能识别信息的部件是______设备。 【答案】输出 【解析】 输出设备的功能是将计算机处理结果转换为可识别的信息形式。 [课堂练习] 1.下列叙述中，正确的是（ ）。 A. 计算机系统由CPU、内存和外部设备组成 B. 运算器只能进行算术运算，不能进行逻辑运算 C. 应用软件必须在系统软件的支持下才能运行 D. 计算机断电后，ROM中的信息会丢失 【答案】C 【解析】应用软件必须在系统软件（尤其是操作系统）的支持下才能运行。 2. 下列存储器中，访问速度最快的是（ ）。 A. 硬盘 B. U盘 C.RAM D. Cache 【答案】D 【解析】在计算机存储体系中，访问速度从快到慢依次是：Cache（高速缓冲存储器）> 内存（RAM）> 硬盘 > U盘（U盘也属于外存）。Cache是为解决CPU与内存速度不匹配而设计的，速度最快，但容量最小、价格最贵。 3. 以下关于计算机语言的叙述，正确的是（ ）。 A. 计算机能直接识别和执行汇编语言 B. 高级语言编写的程序计算机能直接执行 C. 机器语言是计算机唯一能直接识别和执行的语言 D. 汇编语言独立于计算机硬件 【答案】C 【解析】机器语言以二进制代码表示，是计算机唯一能直接识别和执行的语言。 4.操作系统的主要任务之一是（ ）。 A.控制和管理计算机的全部资源 B. 诊断计算机的硬件故障 C.将源程序编译成目标程序 D. 对数据进行算术运算 【答案】A 【解析】操作系统的主要任务：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。 5.计算机软件分为系统软件和应用软件两大类，其中系统软件的核心是（ ）。 A. 语言处理程序 B. 操作系统 C. 数据库管理系统 D. 服务程序 【答案】B 【解析】 操作系统是系统软件的核心，直接运行在“裸机”上，是最基本的系统软件，其他任何软件都必须在操作系统的支持下才能运行。 6.CPU中负责从内存中读取指令并翻译的是（ ）。 A. 运算器 B.累加器 C. 寄存器 D. 控制器 【答案】D 【解析】控制器负责从内存中读取指令、分析指令（译码），并指挥各部件执行指令。 7.用C#语言编写的源程序文件名为“test.c”，要使其在计算机上运行，通常需要经过（ ）过程。 A. 编辑→汇编→链接 B. 编译→链接→执行 C. 解释→执行 D. 汇编→解释→执行 【答案】B 【解析】C# 语言是编译型高级语言，源程序需要经过编译生成目标程序，再经过链接生成可执行程序，最后才能执行。 8.下列关于计算机硬件五大部件之间关系的叙述中，错误的是（ ）。 A. 运算器直接控制输入设备和输出设备的工作 B. 运算器的运算结果可以送回存储器保存 C. 输入设备将信息输入到存储器中，输出设备从存储器中获取信息输出 D. 控制器负责从存储器中取出指令并分析执行 【答案】A 【解析】运算器只负责算术运算和逻辑运算，不负责控制其他部件；控制各部件协调工作的是控制器。 9.操作系统属于应用软件，因为它为用户提供了操作界面。（ ） 【答案】错 【解析】操作系统是系统软件中最核心的部分，不是应用软件。虽然操作系统为用户提供了操作界面，但其主要功能是管理计算机的软硬件资源，属于系统软件。 10.数据库管理系统属于应用软件。（ ） 【答案】错 【解析】 数据库管理系统（DBMS）属于系统软件，它是系统软件中的一类，用于建立、使用和维护数据库。 11.运算器和控制器合称为______，它是计算机的核心部件，其性能直接影响计算机的整体性能。 【答案】中央处理器 【解析】 CPU由运算器和控制器组成。运算器执行算术和逻辑运算，控制器负责取指令、分析指令并发出控制信号。CPU是计算机中最核心的部件。 12.RAM的中文名称是______存储器，其特点是可读可写，但断电后信息会全部丢失。 【答案】随机存取 【解析】RAM（Random Access Memory）即随机存取存储器，用于临时存放正在运行的程序和数据，断电后信息丢失，属于易失性存储器。 [课堂小结] 一、计算机硬件系统 1.运算器 2.控制器 3.存储器 4.输入设备 5.输出设备 二、计算机软件系统 1.系统软件 2.应用软件 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $