第二章计算机与互联网基础知识

第二章

计算机与网络基础知识刘uman-fine@163.com2.1计算机基础知识

计算机系统是一个整体的概念，不论大型计算机、小型计算机还是微型计算机，都是由计算机硬件系统（简称硬件）和计算机软件系统（简称软件）两大部分组成的，如图1-1所示。计算机硬件是指组成计算机的任何机械的、磁性的、电子的装置或部件，微型计算机的主要组成部分有CPU（运算器、控制器）、存储器、基本输入输出设备和其他外围设备等。其中，存储器又可分为内存储器和外存储器。CPU和内存储器合起来被称为计算机的主机，外存储器和输入输出设备统称为外部设备。计算机五大部件：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。

运算器CPU控制器主机RAM硬件系统内存ROM辅助存储器：软盘、硬盘和CD-ROM等外部设备输入设备：键盘和鼠标等输出设备：显示器和打印机等计算机系统操作系统系统软件语言处理系统数据库管理系统软件系统通用软件应用软件定制软件

计算机系统的组成2.1.1计算机硬件知识一、主板（主机板、母板）

主板是整个电脑的基板，由多层印刷电路板、CPU插槽、MPU插座、系统支持芯片、内存芯片、I/O接口，以及板上的一些扩展插槽、各种接口、开关和跳线等组成。主板的速度制约着整机的速度。主板的稳定性关系着整台电脑的稳定性。2.1.1计算机硬件知识2.1.1计算机硬件知识

二、中央处理器（CPU）中央处理器（CPU）（CentralProcessingUnit）,它主要由控制器和运算器组成，是计算机的核心部件。内部结构可分为控制单元、逻辑单元、储存单元三部分。1.运算器运算器部件是计算机中进行数据加工的部件，其主要功能包括：1>、执行数值数据的加减乘除等算术运算，执行逻辑数据的与或非等逻辑运算，由一个被称为ALU的线路完成。2>、暂时存放参加运算的数据和中间结果，由多个通用寄存器来承担。3>、支持快速乘除法运算的有移位功能的乘商寄存器

运算器通常也是计算机CPU内部数据传输的通路。

2.1.1计算机硬件知识2.控制器控制器是计算机中控制执行指令的部件：1>、正确执行每条指令①首先是取来一条指令，②

接着指令,

③再按指令格式和功能执行这条指令2>、保证指令按规定序列自动连续地执行。3>、对各种异常情况和请求及时响应和处理。说到底，控制器要向计算机各功能部件提供每一时刻协同运行所需要的控制信号2.1.1计算机硬件知识2.1.1计算机硬件知识3.主频

CPU的主要技术指标之一是主频，主频表示CPU的内部工作频率。主频越高，表明CPU的运算速度越快，性能越好。在微型计算机（简称微机或个人计算机）中，CPU又称为微处理器，其典型代表是Intel公司的Pentium系列产品。例如，PentiumⅡ的主频在233MHz~450MHz之间，目前CPU的主频可达几个GHz。通常，人们所说的微机速度就是指CPU的主频。2.1.1计算机硬件知识三、存储器（内存，硬盘等）存储器（Memory）是用来存储程序和数据的部件，是机算机的重要组成部分。在实际应用中，用户先通过输入设备将程序和数据放在存储器中，运行程序时，由控制器从存储器中逐一取出指令并加以分析，发生控制命令以完成指令的操作。

在计算机中，存储器容量以字节（Byte,简称为B）为基本单位，一个字节由8个二进制位（bit）组成。存储容量的表示单位除了字节以外，还有KB、MB、GB、TB（可分别简称为K、M、G、T，例如，128MB可简称为128M）。其中：1KB=1024B；1MB=1024KB；1GB=1024MB；1TB=1024GB。为什么要将存贮器分为内存和外存？存储器是用来存放信息的地方，信息又分为临时和永久的，由于CPU的运行速度非常快，需要经常访问存储器。但存储容量、读写速度、体积及价格不可能同时满足，为了解决上述矛盾，将急需处理的信息放在内存，内存采用半导体电路器件，速度快、容量小、价格高；外存采用磁性材料，容量大、价格便宜、速度慢。（一）内存内存，是微型计算机主机的组成部分。内存由高速的半导体存储器芯片组成，是计算机运行过程中临时存放程序和数据的地方。计算机工作时，把要处理的数据先从外存调入内存，再从内存调入CPU；CPU处理完毕后，将数据送到内存，最后保存到外存。微型计算机的内存根据其工作方式的不同，可分为RAM和ROM。1.随机存取存储器RAM（ReadWriteRandomAccessMemory）特点：用户可随时读出、写入；但断电后，存储的内容立即消失。作用：用户作为临时存放数据、结果、需运行的程序等信息，占内存的90％容量。2.ROMROM（ReadOnlyMemory）是只读存储器。特点：只能读出，不能写入；断电后信息不丢失作用：计算机出厂前，由厂家将系统软件一次性永久地写入ROM中，以保证计算机能正常运行；不受断电的影响。2.1.1计算机硬件知识

（二）辅助存储器由于主存储器的容量有限，所以计算机的外部设备中都配有辅助存储器。辅助存储器也称外存储器，简称外存。外存容量可以很大，能存放大量的暂时不用的程序和数据。目前，计算机上经常使用的外存有软盘、硬盘和光盘等。1.软盘软盘是一张圆形软塑料薄片，表面涂覆可记录信息的磁性材料，被封装在一个方形的确良保护套中。软盘因操作使用极为方便，加之价格低廉，而成为计算机使用最为广泛的一种外存。软盘按其尺寸来分，有5.25英寸盘（即5寸盘）和3.5英寸盘(即3寸盘)两种:按其数据存放的密度来分，有双密度盘（DoubleDensity，简写为DD，即低密盘）和高密度盘（HighDensity，简写为HD，即高密盘）：按其使用面数分，有单面盘（SingleSide,简称为DS）。现在计算机上主要使用的容量为1.44MB的3英寸双面高密盘。信息在磁盘上是按磁道和扇区的型式来存放的。磁道即磁盘上的一组同心圆环形的信息记录区，它们由外向内编号，一般为0～79道。每条磁道被划成相等的区域，称为扇区。一般每磁道有9个扇区、15个扇区或18个扇区。每个扇区的容量为512B。一个软盘的存储容量可由下面的公式算出：软盘总容量＝磁道数×扇区数×扇区字节数(512B)×磁盘面数(2)例：3.5英寸软盘有80个磁道，每条磁道18个扇区，每个扇区512B，共有两面，则其存储容量的计算公式为：软盘容量＝80×18×512×2＝1474560B＝1.44MB

缘，使小方孔打开，软盘就处于写保护状态，即只能从该盘读取数据，而不能写入数据。注意：必须将软盘正确插入相应的软盘驱动器中，才能对它进行读写操作。此外，软盘不能任意弯曲，也不能放在多尘、过潮、太热或强磁场的环境中。

2.硬盘

硬盘通常固定在计算机的主机箱内，是计算机最重要的外存储器。硬盘具有比软盘大得多的容量和快得多的速度，而且可靠性高，使用寿命长。计算机的操作系统、大量的应用软件和数据都存放在硬盘上。硬盘由多片表面涂覆磁性材料的金属薄膜盘片叠装而成，密封固定在硬盘驱动器里，不能随意更换。对于盘片中存放数据的每个面，都有一个相应的读写磁头。常见接口：EIDE,IDE,SATA,SCSI等。PATA,SATA.

3.光盘（光驱）光盘存储器具有记录密度高、存储容量大、信息可长期保存等优点，因此，它在计算机外存储器中占有重要一席，是媒体计算机不可缺少的部件之一。

光盘有只读光盘和可读写光盘之分，使用最多的为只读光盘存储器，即通常所说的CD-ROM（CompactDisc-ReadOnlyMemory）。用户不能删除CD-ROM盘中的信息，也不能写入，而只能读出事先存在盘上的数据。一张CD-ROM盘片可存放600多MB的数据，为软件、音频和视频数据等大容量文件的存放提供了便利。目前，CD-ROM驱动器（简称光驱）已在微型计算机中得到了广泛的应用光驱：光盘驱动器，光盘的读写设备。有CD-ROM,DVD-ROM,COMBO和刻录机等几类。主要性能参数有：数据传输速率，倍速，1X=150KB/s。

平均寻道时间，CPU占用时间，数据缓冲区。

（三）移动存储器随着计算机技术、微电子技术和其他相关技术的发展，新型移动存储器不断出现，它们能提供更大的存储容量、更快的数据传输速率。

1.闪存（FlashMemory）

usb接口的无需物理驱动器的微型高容量移动储存产品。有IC控制芯片、闪存、PCB板和电子元器件组成。体积小、重量轻、适合随身携带。抗震性好，安全可靠性高，使用非常简单方便。读写速度快。

2.移动硬盘

体积比移动硬盘大，但是容量大，相对U盘价格便宜，读写速度快。四、基本输入输出设备输入设备：键盘、鼠标器、扫描仪、光笔、手写板、数字化仪，磁卡读入机，条形码阅读器，摄像头输出设备：显示器、打印机、绘图仪

2.1.1计算机硬件知识五、显示卡（显示适配器）

主机和显示器之间的通信的电路和接口。控制计算机图形输出，工作在计算机和显示器之间。独立显卡，可升级，卡槽有PCI-E,AGP.集成显卡。2.1.1计算机硬件知识2.1.1计算机硬件知识六、声卡

三个基本功能，音乐合成和发音功能，混音器功能，数字声音效果处理器功能。一般接口4个，LINEOUT,LINEIN,MICIN,游戏杆。2.1.1计算机硬件知识七、显示器

计算机最基本的输出设备，人机对话的主要工具。类型：LED,LCD,CRT(阴极射线管)LED,LCD参数：1.响应时间如5ms（毫秒）2ms2.对比度如1000:13.亮度如250cd/m2对比度、亮度数值越高越好

2.1.1计算机硬件知识八、网卡及其他1完整的计算机系统由__组成。(2分)(多选)(A)硬件系统(B)系统软件(C)软件系统(D)操作系统2构成计算机的电子和机械的物理实体称为___。(1分)(A)主机(B)外部设备(C)计算机系统(D)计算机硬件系统3完整的计算机硬件系统一般包括______。(2分)(多选)(A)外部设备(B)存贮器(C)中央处理器(D)主机4计算机存储数据的最小单位是二进制的_____。(1分)(A)位（比特）(B)字节(C)字长(D)千字节5表示存储器的容量时，1MB的准确含义是_____。(1分)(A)1米(B)1024K字节(C)1024字节(D)1000字节6微型计算机通常是由_____等几部分组成。(2分)(多选)(A)运算器(B)控制器(C)存储器(D)输入输出设备7在下列存储器中，存取速度最快的是_____。(1分)(A)软盘(B)光盘(C)硬盘(D)内存8计算机的内存主要有RAM组成，其中存储的数据在断电后_____丢失。(1分)(A)不会(B)部分(C)完全(D)不一定习题9一个计算机系统的硬件一般是由______这几部分构成的。(1分)(A)CPU、键盘、鼠标和显示器(B)运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备(C)主机、显示器、打印机和电源(D)主机、显示器和键盘10下列设备中属于硬件的有______。(2分,多选)(A)WPS、UCDOS、Windows(B)CPU、RAM(C)存储器、打印机(D)键盘和显示器11下面____组设备包括：输入设备、输出设备和存储设备。(1分)A显示器、CPU和ROM(B)磁盘、鼠标和键盘(C)鼠标、绘图仪和光盘(D)磁带、打印机和调制解调器12一台完整的计算机由运算器、____、存储器、输入设备、输出设备等部件构成。(1分)(A)显示器(B)键盘(C)控制器(D)磁盘13CPU中的控制器的功能是_____。(2分,多选)(A)进行逻辑运算(B)进行算术运算(C)控制运算的速度(D)分析指令并发出相应的控制信号14CPU中的运算器的主要功能是______。(2分,多选)(A)负责读取并分析指令(B)算术运算和逻辑运算(C)指挥和控制计算机的运行(D)暂时存放运算结果16微型计算机通常是由_____等几部分组成。(1分)(A)运算器、控制器、存储器和输入输出设备(B)运算器、外部存储器、控制器和输入输出设备(C)电源、控制器、存储器和输入输出设备(D)运算器、放大器、存储器和输入输出设备17计算机的内存储器简称内存，它是由_____构成的(1分)(A)随机存储器和软盘(B)随机存储器和只读存储器(C)只读存储器和控制器(D)软盘和硬盘18计算机一旦断电后，__中的信息会丢失.(1分)(A)硬盘(B)软盘(C)RAM(D)ROM19（）的实际名称叫非易失随机访问存储器(NVRAM)，特点是断电后数据不消失，因此可以作为外部存储器使用。（）(1分)（A）闪存（B）内存（C）ROM（D）硬盘20.4KBconsistsof().(1分) A．4000bits B．4000bytes C．4096bits D．4096bytes21.下列有关闪存盘的说法，哪一项是错误的？(1分)A.闪存盘不需外接电源B.闪存盘支持热插拔C.闪存盘主要采用IEEE1394接口D.闪存盘又称为U盘第三节计算机软件的基本组成

在计算机系统中，硬件是物质基础，而各种软件则提供了计算机的操作平台、使用界面与应用技术。软件是对计算机硬件系统性能的扩充和完善，硬件必须在软件的支持下才能充分发挥取作用。计算机软件是相对于计算机硬件而言的。一般来说，软件是程序、程序运用时所需要的数据，以及关于程序的设计、功能和使用说明文档的全体。软件可以被分为若干层次，如图1-2所示。

不同层次的软件是对内层计算机的完善和扩充，而最底层的软件是对计算机硬件（裸机）的完善和扩充。粗略地讲，可以将软件分为系统软件和应用软件两大类。一、系统软件系统软件泛指那些为整个计算机所配置的、不依赖于特定应用的通用软件，是使用和管理计算机的基本软件，是支持应用研究软件运行的平台。主要功能是对整个计算机的硬件和软件系统进行了调度、管理、监视及提供服务，使系统资源得到有效的利用。系统软件包括操作系统、语言处理系统、数据库管理系统和常用服务程序等。其中，操作系统是系统硬件平台设置的第一层软件，是系统软件的核心，其他软件在操作系统的控制下才能运行。操作系统是系统软件中最重要的部分，功能是对计算机系统的全部硬件和软件资源进行统一管理、统一调度、统一分配。操作系统为用户提供了一个操作方便的环境，是用户与计算机的接口，同时又是用户进行软件开发的基础，其他的系统软件和应用软件必须在操作系统的支持下才能合理调度工作流程，正常的工作。在整个计算机系统中，操作系统具有特殊的地位，它能对计算机的硬件、软件资源和数据资源进行有效的管理，对计算机的工作流程进行合理的组织，为用户提供功能更强、使用更方便的操作环境。所以说，操作系统是用户和计算机之间的接口。常用的操作系统有WindowsXP系列、UNIX、LINUX、NetWare等。二、应用软件应用软件指用于解决各种不同具体应用问题的专门软件。根据开发方式和适用范围，应用软件又可分为通用应用软件（例如，文字处理软件WPS2000）和定制应用软件（例如，某工厂的人事管理系统）。随着计算机应用的日益广泛深入，各种应用软件的数量不断增加，质量日趋完善，使用更加灵活方便，通用性也越来越强，人们只要略加学习一些基础知识和基本方法，就可以利用这些应用软件进行数据处理、文字处理、辅助设计等。（一）文字处理软件文字处理由来已久，所谓文字处理软件就是在计算机上实现对文字进行输入、编辑、排版和打印等操作的软件。文字处理软件可使用户在日常文字处理工作中摆脱纸与笔的束缚，从大量费时费力的重复劳动中解脱出来，提高文字处理的效率。所以，文字处理软件又被称为电子秘书，它在办公自动化方面发挥着巨大作用。文字处理软件按功能分，大致有3类。1.简单的文本编辑程序记事本这是一类简单的编辑纯文本文件的软件,例如,Window9X中的“记事本”。这类软件没有格式处理能力，不能设置诸如字体大小、行距和字符间距等格式。2.具有较完备功能的文字处理软件这类软件使用较为广泛，目前，常用的文字处理软件有MicrosoftWord和WPS等。文字处理软件的主要功能基本相同，掌握了一种软件的使用方法，也就不难使用其他的相似软件。3.专业印刷排版系统这是一类适用于印刷出版社行业的通用软件，例如，PageMaker软件和方正桌面排版系统等。（二）表格处理软件表格在社会各领域充当着重要的角色，帐簿就是其中最常用的一种。以前用笔和纸来处理表格，费时费力；计算机普及后，用计算机来处理表格，不仅可以将人们从繁琐复杂的表格处理中解放出来，而且使处理表格过程成为美的享受。表格处理软件广泛应用于各种“表格”式数据管理的领域，如金融、财务、经济、统计、审计和行政等领域。目前，常用的表格处理软件有Microsoft公司推出的MicrosoftExcel等。（三）浏览器软件IE（四）电子邮件客户端软件—OUTLOOKEXPRESS（五）压缩软件WINZIPWINRAR（六）下载软件—迅雷网际快车（七）图象浏览软件ACD（八）媒体播放软件MEDIAPLAY（九）杀毒软件金山、瑞金、360、卡巴斯基、诺顿等第四节计算机网络基础知识一、计算机网络的产生与发展1946年世界上第一台电子数字计算机ENIAC在美国诞生时，计算机与通信并没有什么关系。几十年来，计算机网络的发展经历了3个主要阶段：以单机为中心的通信系统、多个计算机互联的计算机网络及国际标准化的计算机网络。（一）以单机为中心的通信系统以单机为中心的通信系统（第一代计算机网络）这样的系统中除了一台中心计算机，其余终端不具备自主处理功能。这里的单机指一个系统中只有一台主机（Host），也称面向终端的计算机网络。20世纪60年代初，美国航空公司与IBM公司联合研制的预定飞机票系统，由一个主机和两千多个终端组成，是一个典型的面向终端的计算机网络。（二）多个计算机互联的通信系统20世纪60年代末出现了多个计算机互联的通信系统（第二代计算机网络）。这种网络将分散在不同地点的计算机经通信线路互联。主机之间没有主从关系，网络中的多个用户可以共享计算机网络中的软硬件资源，故这种计算机网络也称共享系统资源的计算机网络。第二代计算机网络的典型代表是60年代美国国防部高级研究计划局的网络ARPANET。以单机为中心的通信系统的特点是网络上用户只能共享一台主机中软件、硬件资源，而多个计算机互联的计算机网络上的用户可以共享整个资源子网上所有的软件、硬件资源。（三）国际标准化的计算机网络国际标准化的计算机网络（第三代计算机网络），它具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议。标准化的目的使得不同计算机及计算机网络能方便地互联起来。

互联网的特点：

信息传播广、容量大、检索方便、入网方式多样、

TCPTCP/IP协议的概念IP地址及其格式IP地址的分类子网和子网掩码IPv6协议的概念IP地址的分类子网和子网掩码

IP子网技术就是将一个IP网络划分为若干个规模较小的网络，达到有效增加网络标识号，充分利用IP地址资源的目的。例如：05子网掩码将一个IP地址分为网络标识和主机标识两个部分，用1表示网络号，0标识主机号，得出子网掩码。A、B、C类地址的子网掩码分别是：IPv6协议的概念

IPv4地址有限，即将耗尽，下一代IP协议，IPv6。IPv4采用32位地址结构，IPv6采用128位地址空间，满足移动终端设备、智能家电的需要。IPv6将能解决目前骨干网络上路由表过于庞大这一问题，还具有提供服务质量保证、提高安全性和寻址效率、改善移动性能等优点。练习题1.TCP/IP是一个协议组，其中不包括以下哪个协议？(1分)A.OSI;B.TCP;C.UDP;D.IP2.以下属于传输层协议的是（）：(多选,2分) A.TCP B.IPIMCPAPR/RARP C.UDP D.F