計算機系統基礎知識

2021-03-03 23:29:23 字數 4553 閱讀 6366

計算機的型別和特點,包括微機(pc機)、工作站、伺服器、主機、大型計算機、巨型計算機、並行機。

**處理器cpu,包括cpu的組成,常用的暫存器、指令系統、定址方式、指令執行控制、中斷控制、處理機效能。

主存和輔存,包括儲存介質、快取記憶體(cache)、主存裝置、輔存裝置。

i/o介面、i/o裝置和通訊裝置,包括i/o介面、i/o裝置(型別、特性),通訊裝置(型別、特性),i/o裝置、通訊裝置的連線方法和連線介質型別。

數制及其轉換,包括二進位制、十進位制和十六進製制等常用數制及其相互轉換。

資料的表示,包括數的表示(原碼、反碼、補碼表示,整數和實數的機內表示方法,精度和溢位)、非數值資料的表示(字元和漢字的機內表示、聲音和影象的機內表示)。

算術運算和邏輯運算,包括計算機中二進位制數的運算方法、邏輯代數的基本運算。

計算機系統由硬體系統和軟體系統兩大部分組成,其基本組成結構如圖1-1所示。

計算機硬體是由運算器、控制器、儲存器、輸入裝置和輸出裝置五大部分及匯流排組成,如圖1-2所示。

運算器是計算機中進行資料加工的部件,主要完成算術運算和邏輯運算。

控制器是計算機中控制執行指令的部件。其主要功能如下。

正確執行每條指令。首先是獲得一條指令,按硬體邏輯分析這條指令,再按指令格式和功能執行這條指令。

保證指令按規定序列自動連續地執行。

對各種異常情況和請求及時響應和處理。

儲存器是存放程式和工作資料的地方,分為內部儲存器(或稱主儲存器)和外部儲存器(或稱輔助儲存器),分別簡稱為記憶體(或主存)和外存(或輔存)。記憶體速度快容量小,外存速度慢容量大。暫存器是cpu中的記憶裝置,用來臨時存放指令和資料,其速度比記憶體更快。

一般把cpu和主儲存器的組合稱為主機。輸入/輸出(i/o)裝置位於主機之外,是計算機與外界交換資訊的裝置。

計算機軟體是指為管理、執行、維護及應用計算機所開發的程式和相關文件的集合。其中,程式是讓計算機硬體完成特定功能的指令序列,資料是程式處理的物件。計算機軟體通常分為系統軟體和應用軟體。

1) 系統軟體

系統軟體是指那些為計算機所配置的、用於完成計算機硬體資源的控制與管理,為使用者提供操作介面,以及為專業人員提供開發工具和環境的軟體,如作業系統、程式語言及處理程式、資料庫管理系統、實用程式與軟體工具。

2) 應用軟體

應用軟體是指用於解決各種不同的具體應用問題的專門軟體。應用軟體可以分為通用軟體和定製軟體,如文字處理軟體、電子**軟體、圖形影象軟體、網路通訊軟體、演示文稿軟體、統計軟體等。

按照計算機的工作能力,計算機可分為巨型機、大型機、小型機和微型機。微型機又可分為工作站、台式電腦、便攜機、掌上型、個人數字助理(pda)等。按照功能是否專一,計算機可分為通用計算機和嵌入式計算機。

計算機的應用領域主要有數值計算、資料處理、實時控制(或過程控制)、人工智慧、計算機輔助設計(cad)、計算機輔助教學(cai)、計算機輔助管理(cma)等。

例1:圖1-3所示的微機主機板的①處是 (23) 插槽,②處是 (24) 介面。(2023年上半年試題23、24)

(23) a. cpub. pcic. ram d. ide

(24) a. ***b. rj-45c. usbd. ps/2

分析:在微機主機板中①處是cpu插槽,可以將cpu插入該插槽中。②處為rj-45介面,可以用rj-45連線線連線相關裝置,如集線器、路由器等。

答案:(23)a (24)b

例2:主機板(也稱母板或系統板)是計算機硬體系統集中管理的核心載體,幾乎集中了全部系統功能,是計算機中的重要部件之一。在圖1-4所示的計算機主機板上,①處是 (23) ,②處是 (24) 。

(2023年下半年試題23、24)

(23) a. cpu插槽 b. 記憶體插槽c. pci插槽 d. ide插槽

(24) a. cpu插槽 b. 記憶體插槽c. pci插槽 d. ide插槽

分析:在計算機主機板中①處是記憶體插槽,用來插記憶體條。②處為pci介面卡插槽。

答案:(23) b (24) c

例3: (10) 是指系統或其組成部分能在其他系統中重複使用的特性。(2023年上半年試題10)

a. 可擴充性b. 可移植性c. 可重用性d. 可維護性

分析:可重用性是指系統或其組成部分能在其他系統中重複使用的特性。

答案:c

例4:針對某計算機平台開發的軟體系統,其 (11) 越高,越不利於該軟體系統的移植。(2023年上半年試題11)

a. 效率b. 成本c. 質量d. 可靠性

分析:效率越高,軟體系統與硬體/軟體環境相關也就越大,所以越不利於該軟體系統的移植。

答案:a

1. 若一台計算機的字長為 32 位,則表明該機器 。

a. 能處理的數值最大為4位十進位制數

b. 能處理的數值最多為4位元組

c. 在 cpu 中能夠作為乙個整體加以處理的二進位制資料為4位元組

d. 在 cpu 中運算的結果最大為 232

2. 計算機硬體由 (1) 5個部分組成,其中,儲存器又可分為 (2) 和 (3) 。計算機正在執行的程式和資料放在 (2) 中。

程式由指令組成,指令一般由 (4) 表示。**處理器中的 (5) 指明要執行的指令所在 (2) 單元的位址。

(1a. 運算器、控制器、儲存器、顯示器和硬碟

b. cpu、控制器、儲存器、軟盤和硬碟

c. 運算器、控制器、儲存器、輸入裝置和輸出裝置

d. **處理器、運算器、儲存器、終端和印表機

(2)~(3) a. 暫存器 b. 主存 c. 硬碟d. 輔存

e. 軟盤f. 磁帶 g. cd-rom h. cache

(4) a. 操作碼 b. 位址碼 c. 控制碼d. 操作碼和位址碼

e. 操作碼和控制碼

(5a. 指令解碼器

b. 指令指標暫存器(或程式計數器)

c. 指令暫存器

d. 狀態暫存器(或標誌暫存器)

3. 計算機的主機包括 (1) 。指令由 (2) 解釋。

設某條指令中的運算元(位址)部分為 x,位址為 x 的單元內容為 y,位址為 y 的單元內容為 z。如果用直接定址方式,參與操作的資料為 (3) ;如果用立即定址方式,參與操作的資料為 (4) ;如果用間接定址方式,參與操作的資料為 (5) 。

(1a. 運算器和控制器b. cpu和磁碟儲存器

c. 硬體和軟體d. cpu和主存

(2a. 編譯程式b. 解釋程式

c. 控制器d. 運算器

(3)~(5) a. xb. x+yc. y

d. y+ze. zf. x+z

4. 計算機執行指令的過程是:在控制器的指揮下,把 (1) 的內容經過位址匯流排送入

(2) 的位址暫存器中,按該位址讀出指令,再經過資料匯流排送入 (3) ,經過 (4) 進行分析,產生相應的操作控制訊號,並送到各執行部件。若執行的是非轉移類指令,或雖為轉移指令但條件不成立,則 (1) 的內容加1;若條件成立,則根據指令給出的定址方式計算出目標位址送入 (1) 。若有中斷發生, (1) 中內容應送入 (5) 。

(1)~(4) a. 儲存器b. 運算器c. 程式計數器

d. 指令解碼器e. 指令暫存器 f. 時序控制電路

g. 通用暫存器h. cpu

(5a. 程式的起始位址b. 中斷服務程式入口位址

c. 排程程式的入口位址 d. 引導程式的入口位址

5. 以下屬於系統軟體的是 。

a. microsoft word

b. windows media player

c. windows xp

d. autocad

1. c

2. (1)c (2)b (3)d (4)d (5)b

3. (1)d (2)c (3)c (4)a (5)e

4. (1)c (2)a (3)e (4)d (5)b

5. c

在計算機中,數字是以一串「0」或「1」的二進位制**來表示的,這是計算機唯一能識別的資料形式。資料必須轉化成二進位制**來表示,也就是說,所有需要計算機加以處理的數字、字母、文字、圖形、影象、聲音等資訊(人識資料)都必須採用二進位制編碼(機識資料)來表示和處理。

按進製的方法進行計數,稱為進製計數制。在採用進製計數制的數字系統中,如果只用r個基本符號來表示數值,則稱其為r進製。每個數都可以用基數、係數和位數的形式來表示,即

基數(k):是最大進製數(進製數),數制的規則是逢k進1。例如,十進位制基數為10,六十進位制(時間)的基數為60等。

係數(m):每個數字上的值,取值範圍0~k-1。例如,234中百位係數為2,十位係數為3,個位係數為4。

位數(n):各種進製數的個數。例如,十進位制數234的位數為3,二進位制數***的位數為8。

例如:(234)10=2×102+3×101+4×100(式中:m2=2,m1=3,m0=4;k=10;n=3)

顯然,乙個任意進製的數都可以按上述方法表示為其他進製的數。表1-1列出了計算機中常用的幾種數制的對應關係。

計算機系統基礎知識部分習題

學號 姓名 成績 一 判斷題 每小題3分,共18分。正確的在題幹後寫a,錯誤的在題幹後寫b。1 任何儲存器都有記憶能力,其中的資訊都不會丟失。b 2 計算機系統加電時,應先給外部裝置加電,後給主機加電 關機時,其次序是和加電相反。a 3 對計算機ram中的資訊進行讀 寫操作時,主機必須通電。a 4 ...

第二章計算機系統基礎知識

一 選擇題 1 在計算機執行時,把程式和資料一樣存放在記憶體中,這是1946年由 c 所領導的研究小組正式提出並論證的。a.圖靈 b 布林 c 馮 諾依曼 d 愛因斯坦 2 計算機中運算器的主要功能是b a 控制計算機的執行 b 算術運算和邏輯運算 c 分析指令並執行 d 負責訪問儲存器中的資料 3...

第二章計算機系統基礎知識

一 選擇題 1 在計算機執行時,把程式和資料一樣存放在記憶體中,這是1946年由 c所領導的研究小組正式提出並論證的。a.圖靈 b 布林 c 馮 諾依曼 d 愛因斯坦 2 計算機中運算器的主要功能是 b a 控制計算機的執行 b 算術運算和邏輯運算 c 分析指令並執行 d 負責訪問儲存器中的資料 3...