计算机一级考试MSOffice第二章考点解析.docx
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计算机一级考试MSOffice第二章考点解析
2014年计算机一级考试MSOffice第二章考点解析
首先要搞清楚什么是计算机。
计算机是能按照人的要求接受和存储信息，自动进行数据处理和计算，并输出结果的机器系统。
计算机由硬件和软件两部分组成，它们共同协作运行 应用程序，处理和解决实际问题。
其中，硬件是计算机赖以工作的实体，是各种物理部件的有机结合。
软件是控制计算机运行的灵魂，是由各种程序以及程序所处理的数据组成。
计算机 系统通过软件协调各硬件部件，并按照指定要求和顺序进行工作。
通过本章的学习，应掌握以下内容：
1．计算机硬件系统的组成、功能和工作原理。
2．计算机软件系统的组成和功能，系统软件与应用软件的概念和作用。
3．计算机的性能和主要技术指标。
4．掌握操作系统的概念与功能。
5．熟练掌握Windows 7的基本操作。
2.1 计算机的硬件系统
硬件是计算机的物质基础，没有硬件就不能称其为计算机。
尽管各种计算机在性能、用途和规模上有所不同，但其基本结构都遵循冯·诺依曼型体系结构，人们称符合这种设计的计算机是 冯．诺依曼计算机。
冯·诺依曼型计算机由输入、存储、运算、控制和输出五个部分组成。
2．1．1 运算器
运算器（Arithmetic Unit，Au）是计算机处理数据、形成信息的加工厂，它的主要功能是对二进制数码进行算术运算或逻辑运算。
所以，也称其为算术逻辑部件（Arithmetic and Logic Unit， ALU）。
所谓算术运算，就是数的加、减、乘、除以及乘方、开方等数学运算。
而逻辑运算则是指逻辑变量之间的运算，即通过与、或、非等基本操作对二进制数进行逻辑判断。
计算机之所以能完成各种复杂操作，最根本的原因是由于运算器的运行。
参加运算的数全部是在控制器的统一指挥下从内存储器中取到运算器，由运算器完成运算任务。
由于在计算机内，各种运算均可归结为相加和移位这两个基本操作，所以，运算器的核心是加法器（Adder）。
为了能将操作数暂时存放，能将每次运算的中间结果暂时保留，运算器还需要 若干个寄存数据的寄存器（Register）。
若一个寄存器既保存本次运算的结果而又参与下次的运算，它的内容就是多次累加的和，这样的寄存器又叫做累加器（Accumulator，AL）。
运算器的处理对象是数据，处理的数据来自存储器，处理后的结果通常送回存储器或暂存在运算器中。
数据长度和表示方法对运算器的性能影响极大。
字长的大小决定了计算机的运算精度，字长越长，所能处理的数的范围越大，运算精度越高处理速度越快。
目前普遍使用的Intel和AMD微处理器大多支持32位或64位字长，意味着该类型机器可以并行处理32位或64位的二进制算术运算和逻辑运算。
以“l+2=?
”为例，看看计算机工作的全过程。
在控制器的作用下，计算机分别从内存中
读取操作数（01）：
和（10）：
，并将其暂存在寄存器A和寄存器8中。
运算时，两个操作数同时传送至ALU，在ALU中完成加法操作。
执行后的结果根据需要被传送至存储器的指定单元或运算器的某个寄存器中，如图2—1所示。
运算器的性能指标是衡量整个计算机性能的重要因素之一，与运算器相关的性能指标包括计算机的字长和运算速度。
字长：
是指计算机运算部件一次能同时处理的二进制数据的位数（见1．2．3节）。
作为存储数据，字长越长，则计算机的运算精度就越高；作为存储指令，则计算机的处理能力就越强。
目前普遍使用的Intel和AMD微处理器大多是32位字长的，也有64位的，意味着该类型的微处理器可以并行处理32位或64位二进制数的算术运算和逻辑运算。
运算速度：
计算机的运算速度通常是指每秒钟所能执行加法指令的数目。
常用百万次／秒（Million Instructions Per Second，MIPS）来表示。
这个指标更能直观地反映机器的速度。
2．1．2控制器
控制器（Control Unit，cu）是计算机的心脏，由它指挥全机各个部件自动、协调地工作。
控制器的基本功能是根据指令计数器中指定的地址从内存取出一条指令，对指令进行译码，再由操作控制部件有序地控制各部件完成操作码规定的功能。
控制器也记录操作中各部件的状态，使计算机能有条不紊地自动完成程序规定的任务。
从宏观上看，控制器的作用是控制计算机各部件协调工作。
从微观上看，控制器的作用是按一定顺序产生机器指令以获得执行过程中所需要的全部控制信号，这些控制信号作用于计算机的各个部件以使其完成某种功能，从而达到执行指令的目的。
所以，对控制器而言，真正的作用是对机器指令执行过程的控制
控制器由指令寄存器（Instruction Register．IR）、指令译码器（Instruction Decoder，ID）、程序计数器（Program Counter，PC）和操作控制器（Operation Controller，OC）4个部件组成，如图2-2所示。
IR用以保存当前执行或即将执行的指令代码；ID用来解析和识别IR中所存放指令的性质和操作方法；OC则根据ID的译码结果，产生该指令执行过程中所需的全部控制信号和时序信号；PC总是保存下一条要执行的指令地址，从而使程序可以自动、持续地运行。
1．机器指令
为了让计算机按照人的意识和思维正确运行，必须设计一系列计算机可以真正识别和执行
的语言——机器指令。
机器指令是一个按照一定格式构成的二进制代码串，它用来描述计机
可以理解并执行的基本操作。
计算机只能执行指令，并被指令所控制。
机器指令通常由操作码和操作数两部分组成。
（1）操作码：
指明指令所要完成操作的性质和功能。
（2）操作数：
指明操作码执行时的操作对象。
操作数的形式可以是数据本身，也可以是存放数据的内存单元地址或寄存器名称。
操作数又分为源操作数和目的操作数，源操作数指明参加运算的操作数来源，目的操作数地址指明保存运算结暴的存储单元地址或寄存器名称。
指令的基本格式如图2—3所示。
2．指令的执行过程
计算机的工作过程就是按照控制器的控制信号自动、有序地执行指令的过程。
指令是计算机正常工作的前提。
所有程序都是由一条条指令序列组成的。
一条机器指令的执行需要获得指令、分析指令、执行指令，大致过程如下：
（I）取指令：
从存储单元地址等于当前程序计数器PC的内容的那个存储单元中读取当前要执行的指令，并把它存放到指令寄存器IR中。
（2）分析指令：
指令译码器ID分析该指令（称为译码）。
（3）生成控制信号：
操作控制器根据指令译码器ID的输出（译码结果），按一定的顺序产生执行该指令所需的所有控制信号。
（4）执行指令：
在控制信号的作用下，计算机各部分完成相应的操作，实现数据的处理和结果的保存。
（5）重复执行：
计算机根据PC中新的指令地址，重复执行上述4个过程，直至执行到指令结束。
控制器和运算器是计算机的核心部件，这两部分合称中央处理器（Central Processing Unit）， 简称CPU，在微型计算机中通常也称作微处理器（Micro Processing Unit，MPU）。
微型计算机的发展与微处理器的发展是同步的。
时钟主频是指CPU的时钟频率，是微型计算机性能的一个重要指标，它的高低一定程度上决定了计算机速度的高低。
主频以吉赫兹（GHz）为单位，一般地说，主频越高，速度越快。
由于微处理器发展迅速，微型计算机的主频也在不断地提高。
目前“奔腾”（Pentium）处理器的主频已达到GHz0
2．1．3存储器
存储器（Memory）是存储程序和数据的部件。
它可以自动完成程序或数据的存取，是计算机系统中的记忆设备。
存储器分为内存（又称主存）和外存（又称辅存）两大类。
内存是主板上的存储部件，用来存储当前正在执行的数据、程序和结果；内存容量小，存取速度快，但断电后其中的信息全部丢失。
外存是磁性介质或光盘等部件，用来存放各种数据文件和程序文件等需要长期保存的信息；外存容量大，存取速度慢，但断电后所保存的内容不会丢失。
计算机之所以能够反复执行程序或数据，就是由于有存储器的存在。
CPU不能像访问内存那样直接访问外存，当需要某一程序或数据时，首先应将其调入内存，然后再运行。
一般的微型计算机中都配置了高速缓冲存储器（Cache），这时内存包括主存和高速缓存两部分。
1．内存
存储器是用来存储数据和程序的“记忆”装置，相当于存放资料的仓库。
计算机中的全部信 息，包括数据、程序、指令以及运算的中间数据和最后的结果都要存放在存储器中。
存储器分内存储器和外存储器两种。
内存储器按功能又可分为随机存取存储器（RandomAccess Memory，RAM）和只读存储器（Read Only Memory，ROM）。
1）随机存取存储器 、
通常所说的计算机内存容量均指RAM存储器容量，即计算机的主存。
RAM有两个特点，第一个特点是可读／写性，说的是对RAM既可以进行读操作，又可以进行写操作。
读操作时不破坏内存已有的内容，写操作时才改变原来已有的内容。
第二个特点是易失性，即电源断开（关机或异常断电）时，RAM中的内容立即丢失。
因此微型计算机每次启动时都要对RAM进行重新 装配。
RAM又可分为静态随机存储器（Static RAM，SRAM）和动态随机存储器（Dynamic RAM， DRAM）两种。
计算机内存条采用的是DRAM，如图2—4所示。
DRAM中“动态”的含义是指每隔一个固定的时间必须对存储信息刷新一次。
因为DRAM是用电容来存储信息的，由于电容存在 漏电现象，存储的信息不可能永远保持不变，为了解决这个问题，需要设计一个额外电路对内存不断地进行刷新。
DRAM的功耗低，集成度高，成本低。
SRAM是用触发器的状态来存储信息的，只要电源正常供电，触发器就能稳定地存储信息，无需刷新，所以SRAM的存取速度比DRAM快。
但SRAM具有集成度低、功耗大、价格高的缺陷。
几种常用RAM简介如下：
①同步动态随机存储器（Synchronous DRAM，SDRAM）是目前奔腾计算机系统普遍使用的内存形式，它的刷新周期与系统时钟保持同步，使RAM和CPU以相同的速度同步工作，减少了数据存取时间。
②双倍速率SDRAM（Double Data Rate RAM，DDRRAM）使用了更多、更先进的同步电路，它的速度是标准SDRAM的两倍。
③存储器总线式动态随机存储器（Rambus DRAM，RDRAM）被广泛地应用于多媒体领域。
2）只读存储器 j
CPU对只读存储器（ROM）只取不存，ROM里面存放的信息一般由计算机制造厂写入并经
固化处理，用户是无法修改的，即使断电，ROM中的信息也不会丢失。
因此，ROM中一般存放计i
算机系统管理程序，如监控程序、基本输入／输出系统模块BIOS等。
!
几种常用ROM简介如下：
①可编程只读存储器（Programmable ROM，PROM）可实现对ROM的写操作，但只能写一
次。
其内部有行列式的镕丝，视需要利用电流将其烧断，写入所需信息。
②可擦除可编程只读存储器（Erasable PROM，EPROM）可实现数据的反复擦写。
使用时～
用高电压将信息编程写入，擦除时将线路曝光于紫外线丁，即可将信息清空。
EPROM通常在封
装外壳上会预留一个石英透明窗以方便曝光。
③电可擦可编程只读存储罨（E1ectrically EPROM，EEPROM）可实现数据的反复擦写。
其使
用原理类似EPROM，只是擦除方式是使用高电场完成，因此不需要透明窗曝光。
3）高速缓冲存储器
高速缓冲存储器（Cache）主要是为了解决CPU和主存速度不匹配，为提高存储器速度而设计的。
Cache一般用SRAM存储芯片实现，因为SRAM比DRAM存取速度快而容量有限。
Cache产生的理论依据——局部性原理。
局部性原理是指计算机程序从时间和空间都表现出“局部性”：
①时间的局部性（Temporal Locality）：
最近被访问的内存内容（指令或数据）很快还 会被访问；②空间的局部性（Spatial Locality）：
靠近当前正在被访问内存的内存内容很快也会被访问。
内存读写速度制约了CPU执行指令的效率，那么，如何能既缓解速度间的矛盾又节约成本?
——设计一款小型存储器即Cache，使其存取速度接近CPU，存储容量小于内存。
Cache中存放什么?
——cPu最经常访问的指令和数据。
根据局部性原理，当CPU存取某一内存单元 时，计算机硬件自动地将包括该单元在内的临近单元内容都调入Cache。
这样，当CPU存取信息时，可先从Cache中进行查找。
若有，则将信息直接传送给CPU；若无，则再从内存中查找，同时把含有该信息的整个数据块从内存复制到Cache中。
Cache中内容命中率越高，CPU执行效率 越高。
可以采用各种Cache替换算法（Cache内容和内存内容的替换算法）来提高Cache命中率。
Cache按功能通常分为两类：
CPU内部的Cache和CPU外部的Cache。
CPU内部的Cache称为一级Cache，它是CPU内核的一部分，负责在CPU内部的寄存器与外部的Cache之间的缓冲。
CPU外部的Cache称为二级Cache，它相对CPU是独立的部件，主要用于弥补CPU内部Cache容量过小的缺陷，负责整个CPU与内存之间的缓冲。
少数高端处理器还集成了三级Cache，三级Cache是为读取二级缓存中的数据而设计的一种缓存。
具有三级缓存的CPU中，只有很少的羹据从内存中调用，这样大大地提高了CPU的效率。
4）内存储器的性能指标
内存储器的主要性能指标有两个：
容量和速度。
存储容量：
指一个存储器包含的存储单元总数。
这一概念反映了存储空间的大小。
目前常用的DDR3内存条存储容量一般为2 GB和4 GB。
好的主板可以到8 GB，服务器主板可以到32 GB。
存取速度：
一般用存储周期（也称读写周期）来表示。
存取周期就是CPU从内存储器中存取数据所需的时间（读出或写入）。
半导体存储器的存取周期一般为60～100 rls。
2．外存
随着信息技术的发展，信息处理的数据量越来越大。
但内存容量毕竟有限，这就需要配置另一类存储器——外部存储器（简称外存）。
外存可存放大量程序和数据，且断电后数据不会丢失。
常见的外部储存器有硬盘、u盘和光盘等。
1）硬盘
硬盘（Hard Disk）是微型计算机上主要的外部存储设备。
它是由磁盘片、读写控制电路和驱 动机构组成。
硬盘具有容量大、存取速度快等优点，操作系统、可运行的程序文件和用户的数据文件一般都保存在硬盘上。
内部结构：
一个硬盘内部包含多个盘片，这些盘片被安装在一个同心轴上，每个盘片有上下 两个盘面，每个盘面被划分为磁道和扇区。
磁盘的读写物理单位是按扇区进行读写。
硬盘的每个盘面有一个读写磁头，所有磁头保持同步工作状态，即在任何时刻所有的磁头都保持在不同盘 面的同一磁道。
硬盘读写数据时，磁头与磁盘表面始终保持一个很小的间隙，实现非接触式读写。
维持这种微小的间隙，靠的不是驱动器的控制电路，而是硬盘高速旋转时带动的气流。
由于 磁头很轻，硬盘旋转时，气流使磁头漂浮在磁盘表面。
硬盘内部结构如图2—5所示。
其主要特 点是将盘片、磁头、电机驱动部件乃至读／写电路等做成一个不可随意拆卸的整体并密封起来，所以．防尘性能好、可靠性高。
对环境要求不高。
硬盘容量：
一个硬盘的容量是由以下几个参数决定的，即磁头数H（Heads）、柱面数C（Cylinders）、每个磁道的扇区数S（Sectors）和每个扇区的字节数B（Bytes）。
将以上几个参数相乘，乘积就是硬盘容量，即：
硬盘总容量=磁头数（H）×柱面数（c）×磁道扇区数（S）×每扇区字节数（B）
硬盘接口：
硬盘与主板的连接部分就是硬盘接口，常见的有ATA（Advanced Technology Attachment，高级技术附件）、SATA（Serial ATA，串行高级技术附件）和SCSI（Small Computer SystemInterface，小型计算机系统接口）接口。
ATA和SATA接口的硬盘主要应用在个人电脑上，如图2-6所示，SCSl接口的硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。
硬盘接口的性能指标主要是传输率，也就是硬盘支持的外部传输速率。
以前常用的ATA接El采用传统的40引脚并口数据线连接主板和硬盘，外部接l3速度最大为133 MB／s。
ATA并口线的抗干扰性太差，且排线占空间，不利计算机散热，故其逐渐被SATA取代。
SATA又称串口硬盘，它采用串行连接方式，传输率为l50 MB／s。
SATA总线使用嵌入式时钟信号，具备更强的纠错能力，而且还具有结构简单、支持热插拔等优点。
目前最新的SATA标准是SATA 3．0，传输率为6 Gb／s。
SCSl是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。
SCSl接口具有应用范围广、带宽大、CPU占用率低以及支持热插拔等优点。
硬盘转速：
指硬盘电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内旋转的最大转数。
转速快慢是标志硬盘档次的重要参数之一，也是决定硬盘内部传输率的关键因素之一，在很大程度上直接影响硬盘的传输速度。
硬盘转速单位为rpm（Revolutions Perminute），即转／分钟。
普通硬盘转速一般有5 400 rpm和7 200 rpm两种。
其中，7 200 rpm高转速硬盘是台式机的 首选，笔记本则以4 200 rpm和5 400 rpm为主。
虽然已经发布了7 200 rpm的笔记本硬盘，但由于噪声和散热等问题，尚未广泛使用。
服务器中使用的SCSl硬盘转速大多为10 000 rpm，最嘲为15 000 rpm，性能远超普通硬盘。
硬盘的容量有320 GB、500 GB、750 GB、1 TB、2 TB、3 TB等。
目前市场上能买到的硬盘最大容量为4 TB。
主流硬盘各参数为SATA接口、500 GB容量、7 200 rpm转速和150 MB／s传输率
2）闪速存储器（Flash）
闪速存储器（F1ash）是一种新型非易失性半导体存储器（通常称U盘）。
它是EEPROM的变种，FIa。
h与EEPROM不同的是，它能以固定区块为单位进行删除和重写，而不是整个芯片擦写。
它既继承了RAM存储器速度快的优点，又具备了ROM的非易失性，即在无电源状态仍能保持片内信息，不需要特殊的高电压就可实现片内信息的擦除和重写。
另外，USB接13支持即插即用。
当前的计算机都配有USB接口，在Windows XP操作系统下，无须驱动程序，通过USB接口即插即用，使用非常方便。
近几年来，更多小巧、轻便、价格低廉、存储量大的移动存储产品在不断涌现并得到普及。
USB接13的传输率有：
USB l．1为12 Mb／s，USB 2．0为480 Mb／s，USB3．0为5·0Gb／s。
3）光盘（optical Di）
光盘是以光信息作为存储信息的载体来存储数据的一种物品。
类型划分：
光盘通常分为两类，一类是只读型光盘，包括CD．ROM和DVD．ROM（Digital Ver．
satile Disk—ROM）等；一类是可记录型光盘，它包括CD—R、CD—RW（CD·Rewritable）、DVD．R、DVD+R、DVD+RW等各种类型。
只读型光盘CD．ROM是用一张母盘压制而成，上面的数据只能被读取而不能被写入或修改。
记录在母盘上的数据呈螺旋状，由中心向外散开，盘中的信息存储在螺旋形光道中。
光道内
部排列着一个个蚀刻的“凹坑”，这些“凹坑”和“平地”用来记录二进制0和1。
读CD．ROM上的数据时，利用激光束扫描光盘，根据激光在小坑上的反射变化得到数字信息。
一次写入型光盘CD—R的特点是只能写一次，写完后的数据无法被改写，但可以被多次读取，可用于重要数据的长期保存。
在刻录CD．R盘片时，使用大功率激光照射CD．R盘片的染料层，通过染料层发生的化学变化产生“凹坑”和“平地”两种状态，用来记录二进制0和1。
由于这种变化是一次性的．不能恢复．所以CD—R只允许写入一次。
3．层次结构
上面介绍的各种存储器各有优劣，但都不能同时满足存取速度快、存储容量大和存储位价（存储每一位的价格）低的要求。
为了解决这三个相互制约的矛盾，在计算机系统中通常采用多级存储器结构，即将速度、容量和价格上各不相同的多种存储器按照一定体系结构连接起来，构成存储器系统。
若只单独使用一种或孤立使用若干种存储器，会大大影响计算机的性能。
图2-7所示，存储器层次结构由上至下，速度越来越慢，容量越来越大，位价越来越低。
现代计算机系统基本都采用Cache、主存和辅存三级存储系统。
该系统分为“cache一主存”层次和“主存一辅存”层次。
前者主要解决CPU和主存速度不匹配问题，后者主要解决存储器系统容量问题。
在存储系统中，CPU可直接访问Cache和主存；辅存则通过主存与CPU交换信息。
2．1．4输入设备
输入设备（Input Devices）用来向计算机输入数据和信息，其主要作用是把人们可读的信息 （命令、程序、数据、文本、图形、图像、音频和视频等）转换为计算机能识别的二进制代码输入计算机，供计算机处理，是人与计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。
例如，用键盘输入信息，敲击键盘上的每个键都能产生相应的电信号，再由电路板转换成相应的二进制代码送人计入算机。
目前常用的输入设备有键盘、鼠标器、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、游戏杆、语音输入装置等，还有脚踏鼠标、手触输入、传感，其姿态越来越自然，使用越来越方便。
1．键盘
键盘（Key Board）是迄今为止最常用、最普通的输入设备，它是人与计算机之间进行联系和 对话的工具，主要用于输入字符信息。
自IBM PC推出以来，键盘有了很大的发展。
键盘的种类繁多，目前常见的键盘有101键、l02键、l04键、多媒体键盘、手写键盘、人体工程学键盘、红外线遥感键盘、光标跟踪球的多功能键盘和无线键盘等。
键盘接口规格有两种：
PS／2和USB。
传统的键盘是机械式的，通过导线连接到计算机。
每个按键为独立的微动开关，每个开关产生一个信号，由键盘电路进行编码输入到计算机进行处理。
虽然键盘在计算机发展过程中的变化不大，看似平凡，但是老在操作计算机中所扮演的角色是功不可没的!
现在不论在外形、接口、 内部构造和外形区分上均有不同的新设计。
键盘上的字符分布是根据字符的使用频度确定的。
人的十根手指的灵活程度是不一样的， 灵活一点的手指分管使用频率较高的键位，反之，不太灵活的手指分管使用频率较低的键位。
键盘一分为二，左右手分管两边，分别先按在基本键上，键位的指法分布如图2-8所示。
2．鼠标器
鼠标器（Mouse）简称鼠标，通常有两个按键和一个滚轮，当它在平板上滑动时，屏幕上的鼠标指针也跟着移动，“鼠标器”正是由此得名。
它不仅可用于光标定位，还可用来选择菜单、命令和文件，是多窗口环境下必不可少的输入设备。
IBM公司的专利产品TrackPoint是专门使用在IBM笔记本电脑上的点击设备。
它在键盘的B键和G键之间安装了一个指点杆，上面套以红色的橡胶帽。
它的优点是操作键盘时手指不必离开键盘去操作鼠标，而且少了鼠标器占用桌面上的位置。
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