计算机二级.docx
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计算机二级
知识点讲析
【计算机系统的基本组成】
计算机系统
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。
其构成如图2-1所示。
中央处理器（CPU）控制器（CU）
主机运算器（ALU）
内存储器（主存）——RAM、ROM
硬件系统存储器（辅存）——软盘、硬盘、光盘
外部设备输入设备（Input）——键盘、鼠标等
计算机系统输出设备（Output）——显示器、打印机等
系统软件——操作系统、语言处理程序、数据库管理系统等
软件系统
应用软件——通用应用软件、专用应用软件
27图2-1计算机系统的组成
半个多世纪以来，计算机已逐渐发展成为由巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机组成的一个庞大的计算机家族。
它们尽管在规模、性能、结构、应用等方面存在着很大差别，但基本组成结构都是相同的。
计算机硬件系统
计算机硬件是指构成计算机系统的物理实体或物理装置，如主板、机箱、键盘、鼠标、显示器、打印机，等等。
计算机硬件是各种设备的总和，是支持计算机工作的物质基础。
计算机软件系统
计算机软件是指为运行、维护、管理和应用计算机所编制的各种程序的集合，如操作系统Windows98、文字处理软件Word和WPS、程序设计开发软件VisualBasic，等等。
计算机软件为人们提供了使用计算机的方法和手段。
软硬件系统之间的关系
计算机的硬件系统和软件系统是密切相关、相辅相成的关系。
计算机硬件是软件的基础，提供机器指令、低级编程接口和运算控制能力，任何软件的使用都建立在硬件的基础上，离不开硬件设备的支持。
计算机软件是对硬件功能的扩展和完善，没有软件的计算机称为裸机，其功能极为有限，甚至不能有效启动或进行最起码的数据处理工作。
要使计算机能够解决各种实际问题，必须有软件的支持。
需要指出，现代计算机的软、硬件之间的分界线并不十分明显，软硬件在逻辑上有着某种等价性意义。
在计算机系统中，软硬件之间的功能分配是一个关键性问题，通常需要综合考虑价格、速度、存储容量、灵活性、适应性及可靠性等多方面因素。
【计算机系统的主要技术指标】
衡量计算机系统的技术指标很多，主要包括以下几点：
字长
字长以二进制位为单位，大小是CPU能够同时处理的二进制的位数；它标志了CPU进行运算和数据处理的最基本、最有效的信息位长度。
微型计算机的字长为8位、16位、32位或64位。
字长越大，可用来表示数的有效位越多，计算机处理数据的精度越高。
因此，字长是用来衡量计算机精度的主要指标。
按微机的字长可分为8位机（如早期的苹果机）、16位机（如286微机）、32位机（如386、486、奔腾机）和64位机（大型机）等。
内存容量
计算机中的存储器的容量一般是用字节作为基本单位。
内存容量指的是计算机内存储器能存储信息的字节数。
内存用于存储正在运行或随时要使用的程序和数据。
内存的大小直接影响程序的运行。
内存容量越大，所能存储的数据和运行的程序越多，程序运行速度越快，微型计算机处理信息的能力越强。
内存一般以MB为单位，目前市场上的常见配置
28中内存应该在128MB以上，因为目前Microsoft推出操作系统都至少需要或者推荐在128MB以上的内存。
存取周期
存取周期指的是对内存储器完成一次完整的读操作或写操作所需的时间，也就是存储器连续进行存取操作的最短时间间隔。
通常用微秒（μs）或毫秒（ms）。
存取周期是直接影响计算机速度的一个技术指标。
运算速度
运算速度通常指的是计算机每秒钟所能执行的指令条数，单位使用百万次／秒（MI/S）。
显然，它是用于衡量计算机运算速度快慢的指标。
时钟频率（主频）
微型计算机时钟频率是指CPU提供有规则的电脉冲速度，即CPU在单位时间（秒）内发出的脉冲数。
它在很大程度上决定了计算机的运算速度。
单位一般用MHz（兆赫兹）。
主频越高，计算机的运算速度越快。
【计算机系统配置】
计算机系统的配置可分为两个方面：
硬件配置和软件配置。
硬件配置
1．CPU（又称中央处理器），目前流行的是32位微处理器。
如Intel公司的Pentium4/1.6GHz（是指Intel公司生产的奔腾4的CPU芯片，其主频为1.6GHz）；AMD公司的速龙1700＋等，最新的CPU其主频已经超过2GHz。
2．主机板（简称主板），主板上主要有微处理器（CPU）和内存储器。
3．内存储器（简称内存，即RAM），目前市场上有SDRAM和DDR内存之分，DDR的带宽比SDRAM的大，通常用在中高档机型，现在流行的Pentium4处理器一般都配以DDR内存，使两者的优点更充分地发挥，而且目前流行的配置都在128MB以上。
4．硬盘存储器（简称硬盘），较老的微机一般配置在10GB以下，现在的主流配置一般可达20GB~100GB。
5．软盘驱动器（简称软驱），一般微机均配有软盘驱动器（简称软驱），但随着计算机技术的发展，容量为1.44MB的主流软盘已经不能适应需要。
6．显示器，目前15英寸以上大屏幕球面、纯平，乃至液晶显示器已经成为主流。
上面介绍的都是最基本的部件，另外还包括：
键盘、鼠标、主机箱、显示卡、声卡、音箱、光盘驱动器、移动硬盘、打印机、Modem、网卡，还有诸多如扫描仪、数码照相机、摄像头等计算机的外部设备，使得计算机的应用更加丰富多彩。
软件配置
1．操作系统配置：
一般都配有Windows95/98/ME/NT/2000/XP，也可配备UNIX、Linux等。
292．语言处理程序配置：
语言处理程序的配置要根据用户需要来选择。
使用汇编语言编程时，就要配置汇编程序。
使用高级语言编程，就要配置相应语言的编译解释程序。
3．工具软件配置：
它包括PCTOOLS和NORTON等工具软件。
4．应用软件配置：
应用软件根据用户具体的任务需要进行配置。
例如字处理软件WPS、Word等；字表处理软件Excel等；进行网络浏览时，需配置InternetExplorer。
【微型机硬件系统】
微型机硬件由四大部分组成：
中央处理器（又称CPU，它包括运算器和控制器）、存储器（又分为内存储器和外存储器）、输入设备和输出设备。
微型机硬件系统结构如图2-2所示。
输入设置存储器输出设置
运算器控制器
CPU
控制信号地址流数据流
图2-2微型机硬件系统组成图
中央处理器
中央处理器（简称CPU——CentralProcessingUnit）是微型计算机的核心部分，它又被称为微处理器，主要由运算器和控制器两部分组成。
1．运算器：
又称算术逻辑单元（ALU），是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、非、异或、比较等）。
运算器中的数据取自内存，运算的结果又送回内存。
运算器对内存的读写操作是在控制器的控制之下进行的。
2．控制器：
负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码。
控制器会根据指令的要求，按时间的先后顺序，向其他各部件发出控制信号，以保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。
由于计算机的运算处理功能主要由CPU来完成，同时，CPU还实施对计算机其他部件的控制，所以CPU品质的高低直接决定了计算机系统的档次。
反映CPU品质的最主要指标是主频和字长。
主频表示CPU的工作速度，主频越高，CPU的运算速度就越快。
目前，高性能的CPU主频已经超过了2GHz。
字长是指CPU可以同时处理的二进制数据的位数，早期的IBMPC/XT、IBMPC/AT和286微机都是16位机，386以后的微机基本上都是32位机。
30存储器
存储器是计算机记忆或暂存数据的部件。
计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、经初步加工的中间数据以及最后处理完成的有用数据都存放在存储器中。
存储器还指挥计算机运行的各种程序，规定对输入数据如何进行加工处理的一系列指令也都存放在存储器中。
存储器分为内存储器（内存）和外存储器（外存）两种。
1．内存储器
内存储器：
简称内存，又称主存，由半导体器件构成。
它可由CPU直接访问，存取速度快，但容量小，一般用来存放当前运行的程序和数据。
整个内存被划分成许多个存储单元，每一个存储单元编排一个惟一对应的编号，称为存储单元地址，地址与存储单元一一对应。
存储器所具有的存储空间大小，即所包含的存储单元总数称为存储容量，通常使用TB、GB、MB、KB、B等单位来描述。
它们之间的大小关系是：
1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB
按其工作方式的不同，内存储器又可以分为随机存取存储器和只读存储器。
随机存取存储器（RAM）：
简称随机存储器，其特点是可以读出，也可以写入。
读出时并不损坏原有的存储内容，只有写入时才修改原来的存储内容。
断电后，存储内容立即消失，即具有易失性。
只读存储器（ROM）：
只能读出原有的内容，用户不能写入新内容。
原有的存储内容是由厂家采用掩膜技术一次性写入，它一般用来存放专用的、固定的程序和数据。
需要强调的是，在ROM上面存储的信息都具有永久保存的优点，不会因断电而丢失。
高速缓冲存储器（Cache）：
简称缓存，是指可以进行高速数据交换的存储器，它先于内存与CPU交换数据，因此速度极快，所以又被称为高速缓存。
由于CPU处理指令和数据的速度比从常规主存中读取指令速度快，因此主存速度是系统的“瓶颈”，解决办法就是在主存和CPU之间增加一个高速缓冲存储器（Cache），使得等效的存取速度是接近于Cache的。
更大容量的缓存将大大提高处理器的性能。
与处理器相关的缓存一般分为两种，一级缓存（L1缓存），也称片内缓存；二级缓存（L2缓存）。
早期的处理器把L1缓存集成在CPU内部，L2缓存则放到主板上在与CPU外频相同的频率下工作。
新的处理器则将二级缓存也集成到CPU上。
内存储器最突出的特点是存取速度快，但是容量小、价格贵；而另一类存储器——外存储器的特点是容量大、价格低，但是存取速度慢。
内存储器用于存放那些立即要用的程序和数据；外存储器一般用于存放暂时不用的程序和数据。
2．外存储器
外存储器：
主要有磁盘存储器、磁带存储器和光盘存储器。
磁盘是最常用的外存储器，通常它分为硬盘和软盘两类。
（1）硬盘
硬盘驱动器（HardDiskDriver）主要由盘片组、读/写磁头、定位机构和传动系统等部分组成。
磁盘片是用铝合金制成的圆盘，在其两面镀上镍钴合金并涂布上磁性材料形成记录信息的磁层。
硬盘驱动器的设计大都采用温彻斯特技术。
温彻斯特技术避免了因读/写磁
31头与盘片的硬接触而使盘片受损，又因气垫间隙非常小，从而提高了读/写的磁道密度和记录密度。
硬盘使用中应注意：
避免频繁开关机器电源，应处于正常的温度和湿度、灰尘少、无振动、电源稳定的环境。
硬盘驱动器采用了密封型空气循环方式和空气过滤装置，不得擅自拆卸。
（2）软盘
软盘（FloppyDisk）的信息记录在涂有一层磁性材料的载体表面，盘片在软盘驱动器的带动下做高速转动，通过磁头进行读/写操作。
目前最常用的软磁盘是3.5英寸的1.44MB盘片。
3.5英寸软盘置于硬塑胶盒中，没有裸露部分，盘片可以更好地得到保护。
软盘的左上角有一个写保护口，口中有一个小拨块，当把小拨块移到下面，即左右两个小方孔都可以透亮时软盘就处于写保护状态。
软盘写保护时，只允许进行读操作，禁止写入。
软盘片沿半径方向被划分成许多的同心圆，称为磁道，信息就记录在各个磁道上。
每一磁道又划分为多个扇区，扇区的数目取决于软盘的类型。
以常用的3.5英寸双面软盘为例，每面磁道数是80，每道扇区数是18，每扇区的字节数是512，则3.5英寸双面软盘的容量为：
容量=面数×磁道数×每道扇区数×扇区字节数=2×80×18×512≈1.44MB
（3）光盘
光盘是近些年来迅速发展的一种辅助存储器，它对多媒体技术的广泛应用起了重要的推动作用。
光盘片最早被用于存放数字音频信号，后来又被用于存储数字视频信号，近年来又成为多媒体计算机系统存放软件、文档和数据库信息的载体。
从读/写类型来区分，可以把光盘分为以下三大类。
只读型光盘（CD-ROM）：
一张CD-ROM光盘可以存放650MB数据，主要用于电子出版物、素材库和大型软件的载体。
CD-ROM驱动器的速度已从最初的单倍速（150Kb/s）发展到目前的52倍速以上。
CD-ROM、DVD小知识
CD-ROM（只读光盘存储器）作为典型的光学存储设备，是个人电脑系统中
必不可少的标准配件之一。
DVD是数字视盘（DigitalVideoDisc）和数字万用盘
（DigitalVersatileDisc）的缩写，相对于传统的CD－ROM来说，它是一种容量
更大，技术更先进的产品。
由于增加了发射光头的精确度，同时提高对盘面利用
率、减少纠错码位数、修改信号调制方式以及减少每个扇区字节数等措施，DVD
光盘的容量大大增加，一般都达到了4.7GB左右的大容量，是传统CD-ROM光
盘的7倍左右。
而随着半导体激光的短波化、格式效率的提高和双层盘技术的采
用，DVD容量将进一步增加到8.5GB以上，逐渐成为未来个人电脑中的主流部件。
一次写入型光盘（WORM）：
这种光盘给用户一次写入信息的机会，一旦写入就不能再擦除，但读出数据的次数可以是任意多次。
WORM通常用于保存不允许随意修改的重要档案和历史文献。
可擦重写型光盘（E-R/W）：
可擦重写型光盘是光存储技术的突破性进展，它可以像硬
32盘一样任意读写数据，但读写速度要比硬盘慢。
这类光盘主要用于开发系统和大型的信息系统中。
输入设备
输入设备是指给计算机输入信息的设备，是重要的人机接口，负责将输入的信息（数据和指令）转换成计算机能识别的二进制代码，送入存储器保存。
微型计算机常用的输入设备是键盘、鼠标，另外还有图形扫描仪、数字化仪、条形码输入器、光笔、触摸屏、麦克风等设备。
1．键盘
键盘是实现人机交互的一种简便的输入设备，几乎是每一台微机必备的。
使用者可以通过按键来直接向计算机传输数据或控制命令。
常见的普通家用键盘有101/102键盘。
标准键盘可以分为主键盘区、功能键盘区、小键盘区（数字键区）和编辑键区。
主键盘区：
位于键盘中间，包含字母键、数字键及一些常用的标点符号键。
各种数据、字符和操作命令都是通过主键盘区输入到计算机。
小键盘区：
位于键盘的右侧，又称为数字键区。
这个区中的多数键具有双重功能：
一是代表数字，二是代表某种编辑功能。
它为专门进行数据录入的用户提供了很大方便。
功能键盘区：
位于键盘的最上面一排，由12个功能键（F1~F12）组成。
每个功能键的功能由软件系统定义。
编辑键区：
这个区中的所有键主要用于文档的编辑修改。
常用的控制键有：
Tab制表定位键，每按一次该键，光标右移8个字符。
Enter回车键，主键盘区和副键盘区各有一个Enter键，用以确认输入的信息。
Space空格键，是键盘上最长的一个键，每按动一次输入一个空格。
Shift上档键，按住此键可输入双符号键的上行符号或实现字母键的大小写转换。
BackSpace退格键，每按一次该键，可删除当前光标位置的前一个字符。
Home、End光标快移键，分别用于将光标移到行首或行尾。
Ins或Insert插入状态和改写状态转换键。
Del或Delete删除键，每按一次该键，删除光标所在位置上的一个字符。
PrintScreen打印屏幕控制键，在Windows95/98环境下，按下此键可把当前屏幕内容复制到剪贴板中。
CapsLock大小写字母锁定键，每按一次此键，字母键大小写转换一次。
键盘上的CapsLock灯亮时，表示处在大写字母输入状态。
PageUp、PageDown翻页键，每按一次分别将屏幕上的内容向前或向后翻一屏。
↑，↓，→，←光标移动键，分别用于向上、向下、向右、向左移动光标。
键盘上的控制键大多数情况下要配合使用，其功能由软件定义。
例如按住Ctrl键或Alt键，再配合另外的按键，可以实现不同的操作功能。
2．鼠标
鼠标是一种手持式的坐标定位部件，用来控制屏幕上光标移动位置，并向主机输入用户所选中的某个图形位置点。
鼠标按照结构可分为三种类型：
机械式鼠标、光学鼠标和光
33电式鼠标。
鼠标的按键位于顶端，通常使用它的左键和右键。
一旦屏幕鼠标指针定位到了所需的位置，通过按动左键或右键通知主机已选中此位置，就可以执行相应的命令或操作。
鼠标的操作主要有移动、按击（单击、双击）和拖曳。
移动：
在移动鼠标时，屏幕上的指针光标将做同方向的移动，并且鼠标在工作台面上的移动距离与指针光标在屏幕上的移动距离成一定的比例。
按击：
按击鼠标器按钮主要用于选取指针光标所指的内容，命令计算机去做一件相应的事情。
具体操作是：
首先通过移动鼠标器将屏幕上的指针光标移动到所要选取的对象，如一个菜单名称、一个软件名称或某个特定的符号，然后单击或双击鼠标按钮即可选中对象。
拖曳：
拖曳是按住鼠标的按钮不放开而移动鼠标，此时，被选中的对象就会随着鼠标的移动在屏幕上移动，当移到目的地后再放开按钮。
输出设备
输出设备是输出计算机处理结果的设备。
在大多数情况下，输出设备负责将计算机的处理结果转换成便于人们识别的形式。
微型计算机的主要输出设备包括显示器、打印机、绘图仪，等等。
1．显示器
又称监视器，是计算机系统中最基本的输出设备。
通过它用户可以很方便地查看输入计算机的程序、数据、图形等信息，以及经计算机处理后的中间结果、最后结果，它是人机交互的主要工具。
显示器根据显示器件的不同可分为阴极射线管显示器（CRT）和液晶显示材料制成的LCD显示器。
其中常用的是CRT显示器，单片机和便携机一般用LCD显示器。
显示器的分辨率一般用整个显示器屏幕上光栅的列数与行数的乘积来表示。
该乘积越大，分辨率就越高。
目前常用的分辨率有640×480、800×600、1024×768、1280×1024，等等。
显示器必须配置正确的适配器（显卡）才能构成完整的显示系统。
显卡较早的标准有CGA标准（320×200，彩色）和EGA标准（640×350，彩色），目前常用的是VGA标准。
VGA适用于高分辨率的彩色显示器，其图形分辨率在640×480以上，其显示图形的效果比前两种要理想。
在VGA之后，又不断出现SVGA，TVGA等显卡，分辨率提高到了800×600、1024×768甚至更高。
2．打印机
也是计算机的一个重要的输出设备，它用于将文字或图形在纸上输出，以供阅读和保存。
按其工作方式，打印机可分为击打式打印机和非击打式打印机两类。
其中，点阵式打印机（针式打印机）属于击打式打印机，而目前广泛应用的喷墨打印机和激光打印机属于非击打式打印机。
喷墨打印机的价格相对激光打印机低廉，但同时也存在着打印质量和打印速度上的差距。
目前家庭用微型机多配备彩色喷墨打印机。
激光打印机以其速度快、分辨率高、无击打噪声等特点，颇受用户欢迎。
激光打印机
34通常由两部分组成：
激光机和打印控制器。
激光机技术来源于复印机，它由激光光源、旋转反射镜、聚焦透镜、感光鼓等组成。
由于激光光束能聚焦成很细的光点，因此激光打印机的分辨率很高，打印质量很好。
35【微型机软件系统】
“没有软件的计算机只不过是一堆废铁”。
可见，软件是组成计算机系统的重要部分。
微型计算机系统的软件分为系统软件和应用软件两大类。
1．系统软件
是指管理、监控和维护计算机资源（包括硬件和软件）的软件。
最常用的系统软件有操作系统、计算机语言处理软件、数据库管理软件和各种工具软件，等等。
操作系统（OperatingSystem）：
是最基本、最重要的系统软件。
操作系统负责管理和协调计算机系统的各种硬件资源（包括CPU、内存空间、磁盘空间、外部设备，等等），并负责解释用户对计算机的管理命令，使之转换为计算机的实际操作。
按照所管理的用户数目，操作系统可以分为单用户操作系统和多用户操作系统。
DOS（DiskOperatingSystem）是微型计算机最常用的一种单用户单任务磁盘操作系统，它具有较完善的磁盘文件管理功能，并具有很好的开放性。
Windows是美国微软公司（Microsoft）研制的具有视窗功能的单用户多任务操作系统，具有较强的图形化处理功能，可以在微机上同时运行多个任务。
目前常用的Windows版本有Windows95、Windows98、WindowsNT、Windows2000、WindowsXP等。
UNIX是世界上应用最广泛的一种多用户多任务操作系统。
计算机语言处理软件：
计算机语言分为机器语言、汇编语言和高级语言。
机器语言是指机器能直接认识的语言，它是由“1”和“0”组成的一组代码指令。
由于机器语言难记，所以基本上不能用来编写程序。
汇编语言实际是由一组与机器语言指令一一对应的符号指令和简单语法组成。
汇编语言软件要由一种“翻译”程序来将汇编语言翻译成机器语言程序，这种翻译程序称为汇编程序。
汇编语言适于编写直接控制机器操作的底层程序，它与机器密切相关，一般人也很难使用。
高级语言是为一般程序员使用设计的、比较接近日常用语的、对机器依赖性低的、适用于各种计算机的计算机语言。
常见的高级语言已有数十种，如BASIC语言、VisualBASIC语言、FORTRAN语言、C语言、Java语言。
将高级语言所写的程序翻译为机器语言程序，有两种翻译方式，一种叫“编译程序”，另一种叫“解释程序”。
编译程序把高级语言所写的程序作为一个整体进行处理，编译后与子程序库连接，形成一个完整的可执行程序。
这种方法的缺点是编译、连接较费时，但编译后的可执行程序运行速度很快，FORTRAN语言、C语言等都采用这种编译的方法。
解释程序则对高级语言程序逐句解释执行，采用这种方法的程序设计的灵活性大，但程序运行效率较低。
BASIC语言本来属于解释型语言，但现在也已发展为可以编译成高效的可执行程序，兼有两种方法的优点。
Java语言则先编译为Java字节码，在网络上传送到任何一种计算机上之后，再用该机所配置的Java解释器对Java字节码进行解释执行。
2．应用软件
是指除了系统软件以外的所有软件，它是使用者利用计算机及其提供的系统软件，为解决各种实际问题而编制的计算机程序。
应用软件主要是为用户提供在各个具体领域中的辅助功能，它也是绝大多数用户学习、
36使用计算机时最感兴趣的内容。
在办公自动化中，文字处理是一项重要内容，所以文字处理程序是很基本的应用软件。
WPS是中国自主开发的中文文字处理程序，除了能解决中文的文字录入外，还具有较强的排版功能。
Word是用于Windows下的文字处理软件，除了文字录入功能，它的“所见即所得”排版功能及较强的图文混排功能也很受用户的欢迎。
计算机软件是脑力劳动的产物。
一个实用软件一般需要众多软件专业人员以及计算机应用工作者经过长期的劳动完成。
为促进计算机软件产业的发展，鼓励计算机软件的开发与流通，国务院于1991年颁布的《计算机软件保护条例》明确规定：
未经软件著作权人的同意，复制其软件的行为是侵权行为，侵权者要承担相应的民事责任。
【计算机的常用数制】
数制是人们利用符号来计数的科学方法。
数制分为非进位计数制和进位计数制两种。
进位计数制指的是按进位的方式计数的数制，简称进位制。
其特点是：
数码的数值大小与它在数中的位置有关。
例如十进制数111，最右边的“1”处在个位上，它代表1；中间的“1”处在十位上，它代表10；最左边的“1”处在百位上，代表100。
这三个“1
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