计算机网络基础知识实验小结信息学奥赛-CSP初赛知识汇总

导读计算机系统由硬件和软件两部分组成。硬件系统相当于计算机的“躯干”，是物质基础。而软件系统相当于这个“躯干”上的“灵魂”。硬件（Hardware）是指构成计算....

计算机系统由硬件和软件两部分组成。硬件系统相当于计算机的“躯干”，是物质基础。而软件系统相当于这个“躯干”上的“灵魂”。

• 硬件（Hardware）是指构成计算机的所有物理部件，包括各种元器件、电路板卡、机械装置以及各种连接件，是看得见、摸得着的“硬”设备，故称为硬件。
• 软件（Software）是指管理和控制计算机执行各种操作的所有程序、数据、文档资料的总称。

计算机硬件中央处理器（CPU）

l CPU由运算器、控制器和一些寄存器组成，是计算机系统的核心。

• 运算器是对数据进行运算和加工，完成算术和逻辑运算的部件；
• 控制器是计算机的指挥中心，控制各部分协调工作，完成对指令的解释和执行。

l CPU的主要性能指标是主频和字长。

• 主频：指计算机主时钟在一秒钟内发出的脉冲数，在很大程度上决定了计算机的运算速度。主频的单位一般是GHz。
• 字长：指计算机能够直接处理的二进制数据的位数。单位为位（bit）。计算机的字长直接影响计算机的精度、功能和速度。

平常我们说的32位机，64位机

存储器

存储器是记忆部件，用于存放程序和数据。 存储器可分为主存储器和辅助存储器两类。

• 主存储器（Main memory），简称主存。是计算机硬件的一个重要部件，其作用是存放指令和数据，并能由中央处理器（CPU）直接随机存取。
• 辅助储存器是指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器，此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。

内存（主存）主要由随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和高速缓冲存储器(Cache)构成 。

• RAM是一种读写存储器，其内容可以随时根据需要读出，也可以随时重新写放新的信息。当电源关闭时，RAM不能保留数据。比如常见的内存条。
• ROM是一种内容只能读出而不能写入和修改的存储器，其存储的信息在制作该存储器时就被写入。当电源关闭时，ROM信息不会丢失。比如BIOS。
• Cache是指在CPU与内存之间设置的一级或二级高速小容量存储器，称之为高速缓冲存储器。在计算机工作时，系统把将系统由外存读入RAM中，再由RAM读入Cache中，然后CPU直接从Cache中取数据进行操作。Cache一般直接整合到CPU里。

在计算机内部，信息都是用二进制的形式进行存储、运算、处理和传送的。信息存储单位有位（bit）、字节（Byte简称B）等。

位（bit）：信息的最小单元称为位（bit）。每一个位是二进制中的一个数位，代表两个状态，就是0和1，也就是说计算机其实只认识0和1这两种状态。

字节（Byte）：计算机存储的基本单位。所有的存储器内部结构，都被划分为许许多多的基本单元，每个基本单元的存储量为1个字节（Byte），可以存储8位二进制信息。

Byte作为数据信息的计量单位仍然太小，为了方便计算，引入一些更大的单位，包括KB、MB、GB、TB等。

1Byte=8bit 1KB=210B=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB

输入设备

键盘（Keyboard）：目前大多使用104或108键盘

鼠标（Mouse）：主要有机械型鼠标和光电型鼠标两种

手写笔 触摸屏 麦克风 扫描仪（Scanner）视频输入设备条形码扫描器

输出设备

显示器（Monitor）：目前主要有CRT（阴极射线管）显示器和LCD液晶显示器。

打印机（Printer）：主要有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机。

绘图仪 音箱

总线结构

按照总线上传输信息的不同，总线分为三类，数据总线（DB），地址总线（AB）和控制总线（CB）。

1．数据总线

数据总线用于传递数据信息。数据总线是双向的，CPU既可以向其他部件发送数据，也可以接收来自其他部件的数据。

2．地址总线

地址总线用于传输地址的信息，如要访问外设的内存地址、某个外设的地址等。由于地址通常由CPU提供的，所以地址总线一般是单向传输的。

由于地址总线传输内存的地址，所以，地址总线的位数决定了CPU可以直接寻址的内存范围。例如32位CPU的地址总线通常也是32位，可以表示出232个不同的内存地址，即可访问的内存容量为4GB。

3．控制总线

顾名思义，控制总线用于传送控制信号。例如CPU向内存或输入输出接口电路发出的读写信号；又如，输入输出接口电路向CPU发送的用于同步工作的联络信号等。

计算机软件系统

计算机软件是控制计算机实现用户需求的计算机操作以及管理计算机自身资源的指令集合， 是指在硬件上运行的程序和相关的数据及文档， 是计算机系统中不可缺少的主要组成部分，可分成两大部分：系统软件和应用软件。

系统软件

系统软件是计算机最基本的软件， 它负责实现操作者对计算最基本的操作， 管理计算机的软件与硬件资源， 具有通用性， 主要由计算机厂家和软件公司开发提供。 主要包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统和服务程序 。

• 操作系统是控制和管理计算机的软硬件资源、 合理安排计算机的工作流程以及方便用户的一组软件集合， 是用户和计算机的接口。操作系统主要有windows、UNIX、linux和Mac OS X。
• 语言处理程序： 将用汇编语言和高级语言编写的源程序翻译成机器语言目标程序的程序。
• 数据库管理系统： 是对计算机中所存储的大量数据进行组织、 管理、查询并提供一定处理功能的大型计算机软件。
• 服务程序：为计算机系统提供各种服务性、辅助性的程序。

应用软件

应用软件是指除了系统软件以外的所有软件，是为解决实际问题所编写的软件的总称，涉及到计算机应用的各个领域。绝大多数用 户都需要使用应用软件，为自己的工作和生活服务