第1讲计算机系统与软件(一)

第一节计算机的发展与应用复习目的：1、了解计算机的发展分类2、掌握计算机的工作原理、应用、病毒、操作系统3、要求对知识能熟练掌握之处，对重点内容能达到理解应用复习重点：1、计算机的工作原理2、计算机的发展、分类、应用3、计算机的病毒4、操作系统复习难点：计算机的性能指标的理解和应用高考指南：这部分主要题型是用于单选题，多选主要在病毒和操作系统。

计算机专业词汇测试也在这一章节复习过程及内容：一、计算机的工作原理1、概念：计算机是一种能接收和存储信息，并按照存储在其内部的程序对输入的信息进行加工、处理，然后把处理结果输出的高度自动化电子设备。

2、计算机工作原理也称冯.诺会依曼原理（称存储程序原理）[典型题型分析]1、世界上第一台电子计算机是（）年，由美国科学家（）发明的，其代号为ENIAC。

A、1945B、1946C、1947D、1948E、图灵F、福雷斯特G、莫奇里H、冯.诺依曼2.简述冯诺依曼原理的基本思想？（2004年高考题）二、计算机的发展按电子计算机所采用的元器件将其划分为四代（具体见P2页表1-1），从第四代的大、超大规模集成电路的出现进入微机时代（具体见P2页表1-2）[典型题型分析]1、第二代电子计算机的主要元件器件是（）A、电子管B、晶体管C、小规模集成电路D、大规模集成电路相对应的第一代、第三代、第四代的电子元件必须记下。

2、微型计算机的分代是根据（）划分的。

A、体积B、速度C、微处理器D、内存三、计算机的特点○1处理速度快：用MIPS（每秒执行多少百万条指令）来衡量○2计算精度高：用二进制码数来决定○3记忆能力强○4可靠的逻辑判断能力○5可靠性高，通用性强[典型题型分析]1、下列数据都表示为计算机处理数据的位数，（）的精度最高A、16位B、32位C、64位D、128位2、下列哪些是属于计算机的特点的是（）（多选）A、处理速度快B、可靠性高，通用性强C、连续性D、计算精度高F、信息管理四、计算机的性能指标○1主频：是指计算机CPU在单位时间内输出的脉冲数，定了计算机的运行速度，单位为MHZ。

第一章计算机软件系统软件是指程序运行所需要的数据以及与程序相关的文档资料的集合。

程序是一系列有序的指令的集合。

计算机之所以能够自动而连续地完成预定的操作，就是运行特定程序的结果。

计算机程序通常都是由计算机语言来编制，编制程序的工作就称为程序设计。

对程序进行描述的文本就称为文档。

因为程序是用抽象化的计算机语言编写的，如果不是专业的程序员是很难看懂它的，因此就用自然语言来对程序进行解释说明，形成程序的文挡。

所以，从广义的角度说，软件是程序和文档的集合体。

计算机的软件系统可以分为系统软件和应用软件两大部分，以系统软件作为基础和桥梁，用户就能够使用各种各样的应用软件，让计算机来为自己完成各种所需要的工作，而这一切都是由作为系统软件核心的操作系统来管理控制的。

第一节系统软件一、简介（一）系统软件系统软件是管理、监控和维护计算机资源，使计算机能够正常、有效地工作的程序及相关数据的集合。

它主要由下面几个部分组成：操作系统（是控制和管理计算机的平台）；各种程序设计语言及其解释程序和编译程序；各种服务性程序（如监控管理程序、调试程序、故障检查和诊断程序等）；各种数据库管理系统（如FoxPro等）。

系统软件的核心部分是操作系统，程序设计语言以及各种服务程序一般都是作为计算机系统的一部分提供给用户的。

操作系统是管理和控制计算机系统的软、硬件资源，使它们充分高效地工作，并使用户合理有效地利用这些资源的程序的集合。

可以这么说，操作系统是计算机的灵魂。

操作系统按计算机的机型可以分为大、中、小型机和微型机操作系统；按用户数目分为单用户操作系统和多用户（网络）操作系统等；按照操作系统的功能特征来分主要有批处理操作系统、实时操作系统和分时操作系统。

计算机语言是用户和计算机之间进行交流的工具。

计算机不能识别人们日常使用的自然语言，只能识别按照一定的规则编制好的程序，即计算机语言。

计算机是通过运行程序来进行工作的，所以计算机语言又称为程序设计语言。

第1章计算机系统概论1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？解：P3计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。

计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。

计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。

硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。

2. 如何理解计算机的层次结构？答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。

（1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。

（2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。

（3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。

通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。

各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。

3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。

答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。

高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。

4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构？答：计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O 机理等。

计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，包含对程序员透明的硬件细节，如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能，及相互连接方法等。

5. 冯•诺依曼计算机的特点是什么？解：冯•诺依曼计算机的特点是：P8●计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；●指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问；●指令和数据均用二进制表示；●指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置；●指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；●机器以运算器为中心（原始冯•诺依曼机）。

第一章计算机系统概论大纲考点（1）计算机发展历程（2）计算机系统层次结构计算机硬件的基本组成；计算机软件的分类；计算机的工作过程。

（3）计算机性能指标吞吐量、响应时间；CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间；MIPS、MFLOPS。

本章难度：★☆考察频度：★★☆实考试题分析名校真题精选单项选择题1．电子计算机问世至今，新型机器不断推陈出新，不管怎么更新，依然具有“存储程序”的特点，最早提出这种概念的是。

【上海交通大学1999年*】A．巴贝奇B．冯•诺依曼C．帕斯卡D．贝尔2．对有关数据加以分类、统计、分析，这属于计算机在______方面的应用。

A．数值计算B．辅助设计C．数据处理D．实时控制3．冯·诺依曼型计算机的最根本特征是。

【中科院计算所2001年】A．以运算器为中心B．采用存储程序原理C．存储器按地址访问D．数据以二进制编码，并采用二进制运算4．冯·诺依曼型计算机的基本工作方式是。

【中科院计算所1998年】A.控制流驱动方式B.多指令流多数据流方式C.微程序控制方式D.数据流驱动方式5．计算机系统采用层次化结构组成系统，从最上层的最终用户到最底层的计算机硬件，其层次化构成为。

A．高级语言机器—操作系统机器—汇编语言机器—机器语言机器—微指令系统B．高级语言机器—汇编语言机器—机器语言机器—操作系统机器—微指令系统C．高级语言机器—汇编语言机器—操作系统机器—机器语言机器—微指令系统D．高级语言机器—汇编语言机器—操作系统机器—微指令系统—机器语言机器6．计算机系统是由组成的。

【武汉大学2007年】A．CPU和存储器B．CPU和接口C．运算器和控制器D．硬件系统和软件系统7．下列描述中______是正确的。

【南京理工大学2001年*】A．控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果；B．一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算逻运算五个单元；C．所有的数据运算都在CPU的控制器中完成；D．以上答案都正确。

第1章 计算机系统基础知识本章主要包括计算机系统的组成、计算机的类型、计算机中数据的表示和运算、CPU 、存储器等基础知识。

1.1 计算机系统的基本组成计算机系统是由硬件系统和软件系统组成的，计算机硬件是计算机系统中看得见、摸得着的物理装置，计算机软件是程序、数据和相关文档的集合。

计算机系统的组成如图1-1所示。

控制器CPU运算器 内存储器（主存储器）主机硬件系统输入设备 输出设备外存储器（辅助存储器）软件系统系统软件 应用软件外部设备计算机系统图1-1 计算机系统的组成示意图1．计算机系统的硬件组成基本的计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大部件组成。

随着器件技术和微电子技术的发展，运算器、控制器等部件已被集成在一起，统称为中央处理单元（Central Processing Unit ，CPU ）。

CPU 是硬件系统的核心，用于数据的加工处理，能完成各种算术、逻辑运算及控制功能。

运算器是对数据进行加工处理的部件，它主要完成算术和逻辑运算。

控制器的主要功能则是从主存中取出指令并进行分析，控制计算机的各个部件有条不紊地完成指令的功能。

存储器是计算机系统中的记忆设备，分为内部存储器（Main Memory ，MM ，简称内存、主存）和外部存储器（简称外存）。

内存速度快、容量小，一般用来临时存放计算机运行时所需的程序、数据及中间结果。

外存容量大、速度慢，可用于长期保存信息。

寄存器是CPU 中的记忆设备，用来临时存放指令、数据及运算结果。

与内存储器相比，寄存器的速度要快得多。

习惯上将CPU和主存储器的有机组合称为主机。

输入/输出（I/O）设备位于主机之外，是计算机系统与外界交换信息的装置。

所谓输入和输出，都是相对于主机而言的。

输入设备的作用是把转换成二进制形式的信息输入到计算机的存储器中，输出设备的作用是把运算处理结果按照人们所要求的形式输出到外部存储介质上。

2．计算机软件计算机软件是指为管理、运行、维护及应用计算机所开发的程序和相关文档的集合。

小学信息技术第一册教案青州市东坝小学小学信息技术第一册教案第1课认识电脑第一课时教学目标：知识与技能：1、对计算机的硬件系统和软件有一个简单的了解。

2、能够认识计算机的一些硬件设备的名称。

情感态度与价值观：通过对计算机设备的学习，培养学生的信息技术素养。

过程与方法：采用实物展示，学生思考，教师讲解的教学方法和学习方式。

教学重点：计算机系统的组成及分工。

教学课时：一课时教学媒介：计算机多媒体教室教学过程：一、导入小朋友们，通过我们前面的学习，计算机的功能确实非常强大，你一定很想知道计算机是由什么组成的，又是靠什么来进行工作的吧？那我们今天就来学习计算机的组成。

二、新授1、认识计算机从外表上看，一台比较完整的计算机由主机、显示器、键盘、鼠标及音箱、打印机组成。

一般的计算机有了主机、显示器、键盘、鼠标就可以进行工作了。

请学生分别认识以上设备，并能记住它们的名字。

然后教师提问，对学生掌握情况进行检查。

2、计算机的硬件系统（1）理解什么是硬件系统计算机由很多部件组成，每个部件完成不同的工作。

各个部件协同工作，相互配合，计算机才能完成各种工作，显示出强大的功能。

这些组成计算机的各个部件，我们就称为“硬件”。

（2）部分计算机硬件及功能列举主机：主机是计算机的“司令部”，人的各种指令输放计算机后，主机负责整理、分析、处理，然后输出。

拆开主机箱，让学生认识对硬盘、光盘、优盘、软盘进行比较讲解。

三、总结教学反思：本节课的教学内容主要是让学生对计算机硬件有一个简单的认识和了解。

计算机的硬件的几大部件主要分为显示器、主机、键盘、鼠标、音箱、等。

主机内部的部件主要让学生介绍主板、内存条、网卡、电源、CPU、数据线、电源线、光盘驱动盘、硬盘、软盘驱动器、优盘接口。

本节课的扩充内容是对硬盘、光盘、优盘、软盘的认识，这个知识点主要是与实际生活相联系起来。

因为这些都是我们实际生活中的存储设备。

本节课由于采用了实物展示，学生切身观察了计算机设备，特别是拆开了主机箱内部的部件，揭开了学生对主机的神秘感。