计算机系统的硬件结构主要由五部分组成
第3章 计算机硬件系统 习题与答案

第三章习题(P90-92)一、复习题1.计算机由哪几部分组成,其中哪些部分组成了中央处理器?答:计算机硬件系统主要由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备等五部分组成其中,运算器和控制器组成中央处理器(CPU)。
(P72)2.试简述计算机多级存储系统的组成及其优点。
答:多级存储系统主要包括:高速缓存、主存储器和辅助存储器。
把存储器分为几个层次主要基于下述原因:(1)合理解决速度与成本的矛盾,以得到较高的性能价格比。
(2)使用磁盘、磁带等作为外存,不仅价格便宜,可以把存储容量做得很大,而且在断电时它所存放的信息也不丢失,可以长久保存,且复制、携带都很方便。
(P76-P77)3.简述Cache的工作原理,说明其作用。
答:Cache的工作原理是基于程序访问的局部性的。
即主存中存储的程序和数据并不是CPU每时每刻都在访问的,在一段时间内,CPU只访问其一个局部。
这样只要CPU当前访问部分的速度能够与CPU匹配即可,并不需要整个主存的速度都很高。
Cache与虚拟存储器的基本原理相同,都是把信息分成基本的块并通过一定的替换策略,以块为单位,由低一级存储器调入高一级存储器,供CPU使用。
但是,虚拟存储器的替换策略主要由软件实现,而Cache的控制与管理全部由硬件实现。
因此Cache效率高并且其存在和操作对程序员和系统程序员透明,而虚拟存储器中,页面管理虽然对用户透明,但对程序员不透明;段管理对用户可透明也可不透明。
Cache的主要作用是解决了存储器速度与CPU速度不匹配的问题,提高了整个计算机系统的性能。
(P79)4.描述摩尔定律的内容,并说明其对于计算机的发展具有怎样的指导意义。
答:摩尔定律(Moore law)源于1965年戈登·摩尔(Gordon Moore,时任英特尔(Intel)公司名誉董事长)的一份关于计算机存储器发展趋势的报告。
根据他对当时掌握的数据资料的整理和分析研究,发现了一个重要的趋势:每一代新芯片大体上包含其前一代产品两倍的容量,新一代芯片的产生是在前一代产生后的18-24个月内。
计算机硬件体系结构

3.2 微型计算机主机结构
1) 计算机指令系统
指令:是指计算机执行特定操作的命令。是程 序设计的最小语言单位。
指令构成:操作码+地址码 指令系统:是指一台计算机所能执行的全部指 令的集合。不同型号的计算机有不同的指令系统。 它反映了计算机的处理能力。
指令
分 类
操作码
操作数
结构
操作码 要完成的操作类型或性质
5.双核心CPU的二级缓存 双核心CPU的二级缓存比较特殊,和以前的单 核心CPU相比,最重要的就是两个内核的缓存所保 存的数据要保持一致。
3.2 微型计算机主机结构
3.2.3 总线 总线:是一组连接各个部件的公共通信线路,是计 算机内部传输指令、数据和各种控制信息的高速通 道,是计算机硬件的一个重要组成部分。 总线按所传输信号不同可分为: 数据总线 地址总线 控制总线。
(1) 掩膜式 ROM(Mask ROM) (2) 可编程 PROM(Programmable ROM) (3) 可擦除 EPROM (Erasable PROM) (4) 电可擦 EEPROM(Electrically EPROM) (5) 快擦写 ROM(Flash ROM)
3.2 微型计算机主机结构
操作数 操作的内容或所在的地址
数据传送指令 数据处理指令 •程序控制指令 输入输出指令 其它指令
内存
CPU
+ - ×÷ And Or……
If Goto……
主机
I/O设备
对计算机的硬件进行管理等
3.5 计算机指令及执行
2 )指令的执行过程
取指令 分析指令 取操作数 执行 回送结果
通常把CPU从内存 并中取出一条指令 并执行这条指令的 时间总和称为指令 周期。
《计算机硬件技术基础》题集

《计算机硬件技术基础》题集一、选择题(每题2分,共20分)1.下列哪一项不是计算机硬件系统的基本组成部分?A. 运算器B. 控制器C. 存储器D. 操作系统2.下列关于CPU的描述中,哪一项是错误的?A. CPU是计算机的核心部件,负责执行程序指令。
B. CPU的性能直接决定了计算机的运行速度。
C. CPU主要由运算器和控制器组成。
D. CPU的位数是指它能够同时处理的二进制数的位数,目前常见的有32位和64位。
3.下列哪种存储器属于外部存储器?A. RAMB. ROMC. 硬盘D. 缓存4.下列哪种接口是目前主流计算机上常用的串行通信接口?A. PS/2B. USBC. VGA5.下列哪一项不是计算机总线的主要类型?A. 数据总线B. 地址总线C. 控制总线D. 电源总线6.下列关于BIOS的描述中,哪一项是正确的?A. BIOS是计算机启动时加载的第一个软件。
B. BIOS存储在计算机的内存中。
C. BIOS的主要功能是进行系统资源管理。
D. BIOS可以通过软件升级。
7.下列哪种类型的显示器是目前市场上主流的显示器?A. CRT显示器B. LCD显示器C. LED显示器D. PDP显示器8.下列关于计算机电源的描述中,哪一项是错误的?A. ATX电源是目前主流的计算机电源标准。
B. 计算机电源的主要功能是将交流电转换为直流电。
C. 电源的功率越大,计算机的性能就越好。
D. 电源的+12V输出主要用于为硬盘和光驱等设备供电。
9.下列哪一项不是衡量硬盘性能的主要指标?B. 转速C. 缓存大小D. 接口类型10.下列关于计算机主板的描述中,哪一项是错误的?A. 主板是计算机各种硬件设备的连接载体。
B. 主板上的芯片组决定了主板的主要性能。
C. 主板上的BIOS芯片用于存储计算机的基本输入输出程序。
D. 主板上的CMOS芯片用于存储计算机的系统时间、日期等信息,断电后信息会丢失。
二、填空题(每题2分,共20分)1.计算机硬件系统主要由______、、、输入设备和输出设备五大部分组成。
计算机填空基础题附答案(精选篇)

计算机填空基础题附答案(精选篇)一、计算机硬件与组成1. 计算机硬件系统由____、____、____、____和____五大部分组成。
答案:控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备。
2. 微处理器是计算机的核心部件,它主要由____和____组成。
答案:算术逻辑单元(ALU)、控制单元。
3. 计算机的存储器分为____和____两大类。
答案:内存储器和外存储器。
4. 在计算机中,____是用来存储程序和数据的。
答案:存储器。
5. 目前常用的硬盘接口有____、____和____三种。
答案:IDE、SATA、SCSI。
二、计算机软件6. 计算机软件分为____软件和____软件两大类。
答案:系统软件和应用软件。
7. 操作系统是计算机系统中最基本的____软件。
答案:系统。
8. 常用的操作系统有____、____、____和____等。
答案:Windows、Linux、Unix、Mac OS。
9. 计算机编程语言分为____、____和____三代。
答案:机器语言、汇编语言、高级语言。
10. 目前最流行的编程语言有____、____、____和____等。
答案:Python、Java、C++、JavaScript。
三、计算机网络11. 计算机网络的目的是实现____、____、____和____。
答案:数据通信、资源共享、分布式处理、提高可靠性。
12. 根据传输距离和覆盖范围,计算机网络分为____、____和____。
答案:局域网、城域网、广域网。
13. IP地址分为____和____两种。
答案:IPv4、IPv6。
14. 互联网是由____、____和____三部分组成。
答案:路由器、交换机、互联网服务提供商。
15. 常用的网络协议有____、____、____和____。
答案:TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP。
四、数据库技术16. 数据库管理系统(DBMS)是____软件。
答案:系统。
计算机的五大组成部分

计算机的五⼤组成部分计算机硬件由五⼤组成部分控制器(CPU)运算器(CPU)存储器(内存、硬盘)输⼊设备(内存、硬盘)输出设备(显⽰器、打印机)例⼦1cpu是⼈的⼤脑,负责控制全⾝和运算内存是⼈的记忆,负责临时存储硬盘是⼈的笔记本,负责永久存储输⼊设备是⽿朵或眼睛或嘴巴,负责接收外部的信息存⼊内存输出设备是你的脸部(表情)或者屁股,负责经过处理后输出的结果以上所有的设备都通过总线连接,总线相当于⼈的神经例⼦21.你通过⽿朵接收⽼师讲的知识->输⼊2.通过⾃⼰的神经,将接收的数据存⼊⾃⼰的内存/短期记忆(总线、内存)3.光听不⾏,你还需要反应/处理⽼师讲的知识,于是你的⼤脑/cpu从短期记忆⾥取出知识/指令,分析知识/指令,然后学习知识/执⾏指令 (cpu取指、分析、执⾏)4.你通过作业或者说话输出你学到的结果5.你想要永久将知识保存下来,只能拿出⼀个笔记本,把刚刚学会的知识都写到本⼦上,这个本⼦就是硬盘(磁盘)CPU中央处理器介绍(控制器、运算器)简介中央处理器(CPU),是电⼦计算机的主要设备之⼀,电脑中的核⼼配件。
CPU是计算机中负责读取指令,对指令译码并执⾏指令的核⼼部件。
中央处理器主要包括两个部分,即控制器、运算器。
电⼦计算机三⼤核⼼部件就是CPU、内部存储器、输⼊/输出设备。
中央处理器的功效主要为处理指令、执⾏操作、控制时间、处理数据。
在计算机体系结构中,CPU 是对计算机的所有硬件资源(如存储器、输⼊输出单元) 进⾏控制调配、执⾏通⽤运算的核⼼硬件单元。
CPU 是计算机的运算和控制核⼼。
计算机系统中所有软件层的操作,最终都将通过指令集映射为CPU的操作。
相当于⼈体的⼤脑,负责计算机的运算和控制,是服务器性能效率的最核⼼部件。
常见品牌:Intel(志强 xeon),AMD双CPU 时,只能同时装同⼀型号的⼀般的企业⾥的服务器,CPU个(颗)数2-4颗,单个(颗)CPU是四核。
内存总量⼀般是16-256G(32G,64G)。
简述计算机系统的硬件结构

简述计算机系统的硬件结构计算机系统是现代社会不可或缺的一部分,无论是个人使用还是商业运营,都需要计算机系统的支持。
计算机系统包括硬件和软件两部分,其中硬件是计算机系统的基础,也是支撑计算机系统运行的重要组成部分。
本文将简述计算机系统的硬件结构,为读者提供一些基础的计算机硬件知识。
一、计算机系统硬件结构概述计算机系统的硬件结构可以分为五个部分:中央处理器(CPU)、存储器、输入设备、输出设备和通信设备。
其中,中央处理器是计算机系统的核心部件,负责控制计算机系统的运行、执行指令、进行算术和逻辑运算等。
存储器用于存储计算机系统的程序和数据,包括随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种类型。
输入设备用于将外界信息输入到计算机系统中,包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。
输出设备用于将计算机系统处理的信息输出到外界,包括显示器、打印机、扬声器等。
通信设备用于计算机系统之间或计算机系统与外界进行通信,包括调制解调器、网卡、路由器等。
二、中央处理器中央处理器是计算机系统的核心部件,也是计算机系统的重要组成部分。
中央处理器包括控制器和算术逻辑单元(ALU)两个部分。
控制器负责控制计算机系统的运行,执行指令、管理存储器等。
算术逻辑单元(ALU)负责进行算术和逻辑运算,包括加、减、乘、除、与、或、非等运算。
中央处理器的运行过程可以分为取指、译码、执行和存储四个步骤。
取指是指从存储器中读取指令,译码是指将指令翻译成机器语言,执行是指将指令转换成操作,并进行算术和逻辑运算,存储是指将运算结果存储到存储器中。
三、存储器存储器是计算机系统的重要组成部分,用于存储计算机系统的程序和数据。
存储器分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种类型。
随机存储器(RAM)是一种易失性存储器,用于存储计算机系统的程序和数据,但当计算机系统关闭或断电时,存储器中的数据会丢失。
只读存储器(ROM)是一种非易失性存储器,用于存储计算机系统的程序和数据,但它的内容只能被读取,不能被写入或修改。
计算机系统的基本组成

计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成完整的计算机系统系统包括:硬件系统和软件系统。
硬件系统和软件系统互相依赖,不可分割,两个部分又由若干个部件组成(如图所示)。
硬件系统是计算机的“躯干”,是物质基础。
而软件系统则是建立在这个“躯干”上的“灵魂”。
(一)计算机硬件计算机硬件系统由五大部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
(如下图所示)* 中央处理器( CPU —— Central Processing Unit )CPU由运算器、控制器和一些寄存器组成;1.运算器运算器是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件,通常由算术逻辑运算部件(ALU)、累加器及通用寄存器组成。
2.控制器控制器用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各条指令,通常由指令部件、时序部件及操作控制部件组成。
运算器和控制器是计算机的核心部件,这两部分合称中央处理单元(Centre Process Unit,简称CPU),如果将CPU集成在一块芯片上作为一个独立的部件,该部件称为微处理器(Microprocessor,简称MP)。
运算器进行各种算术运算和逻辑运算;控制器是计算机的指挥系统;CPU 的主要性能指标是主频和字长。
字长表示CPU每次计算数据的能力。
如80486及Pentium系列的CPU一次可以处理32位二进制数据。
时钟频率主要以MHz为单位来度量,通常时钟频率越高,其处理速度也越快。
目前的主流CPU的时钟频率已发展到500MHz以上,甚至高达2GHz以上。
*存储器存储器的主要功能是用来保存各类程序的数据信息。
存储器可分为主存储器和辅助存储器两类。
①主存储器(也称为内存储器),属于主机的一部分。
用于存放系统当前正在执行的数据和程序,属于临时存储器。
①辅助存储器(也称外存储器),它属于外部设备。
用于存放暂不用的数据和程序,属于永久存储器。
存储器与 CPU的关系可用 (图 1)来表示。
( 图 1)( 1)内存储器一个二进制位( bit)是构成存储器的最小单位。
计算机硬件系统组成及工作原理

计算机硬件系统组成及工作原理一、计算机硬件系统组成任何一台计算机,都是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大功能部件组成,其结构框图如网1—1所示。
1.运算器运算器是对数据进行运算的部件,它能够快速地对数据进行加、减、乘、除等基本算术运算及“与”、“或”、“非“等逻辑运算。
在运算过程中,运算器不断得到由存储器提供的数据,运算后把结果(包括中问结果)送回存储器保存起来。
整个运算过程是在控制器统一指挥下,按程序中绢诽的操作次序进行的。
运算器主要由算术逻辑单元(A小hme小L08ic Un入简称Aeu)、寄存器以及一些控制数据传送的电路组成。
算术逻辑单元是运算器中实现算术和逻辑运算的电路;寄存器是运算器中的数据暂存器,在运算器中往往设置多个寄存器,每个寄存器能够保存一个数据。
寄存器可以直接为算术逻辑单元提供参加运算的数据,运算的中间结果也可以保存在寄存器中。
这样,一个简单的运算过程就可以在运算器内部完成,避免了频繁地与存储器打交道的工作,从而提高了运算速度。
Atmel代理运算器中还设有标志寄存器,它用来存放运算结果的特征.如进位标志(c)、零标志(Z)、符号标志(s)等。
在不同的机器中,标志寄存器的标志位有不同的规定。
2.控制器控制器是计算机的控制中心,计算机的工作就是在控制器的控制下有条不亲地协调工作。
控制器通过地址访问内存储器,逐条取出选中单元的指令,分析指令,并根据指令码产生相应的控制信号作用于其他各个部件,控制这些部件完成指令要求的操作。
上述过程周而复始,保证了计算机能自动、连续地工作。
控制器主要由指令计数器(又称程序计数器)、指令寄存器、指令译码器、时序电路及操作控制器等电路组成。
当计算机执行程序时,指令计数器中保存的是耍执行的下一条指令的地址,控制器根据这个地址,从内存中取出指令并送人指令寄存器。
指令译码器对指令寄存器中的指令代码进行分析后,发出各种相应的操作命令,指挥计算机的有关部件进行工作,比如一次内存读/写操作,一个算术/逻辑运算操作,或一个输入/输出操作等。
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计算机系统的硬件结构主要由五部分组成:控制器、运算器、内存储器、输入设备和输出设备。
随着半导体集成电路技术的出现和广泛的应用,Intel公司最先将控制器和运算器制作在同一芯片上(Intel 4004),就是我们常说的中央处理器。
中央处理器也叫微处理器,英文名是“Central Processing Unit”,简称CPU。
它是计算机硬件系统的指挥中心。
它主要包括控制器和运算器两个部分,其中控制器的功能是控制计算机各部分协调工作,运算器则是负责计算机的算术运算和逻辑运算,而运算的最终结果和中间结果要送入内存中保存。
内存储器也叫内存是计算机用于存储程序和数据的部件,由若干大规模集成电路存储芯片或其它存储介质组成。
内存储器直接与中央处理器交换资料,存取速度快,管理较复杂。
内存又分为随机存储器和只读存储器两大类。
但人们常说的内存往往是指随机存储器(Random Access Memory)简称RAM,用于存储当前计算机正在使用的程序和数据,信息可以随时存取,一旦断电,RAM中的资料全部丢失,且无法挽救;只读存储器(Read only Memory)简称ROM,资料一般下只能读出,不能写入。
通常,厂商把计算机最重要的系统信息和程序数据存储在ROM中,即使机器断电,ROM的资料也不会丢失。
内存存储资料的容量以字节(BYTE)为单位表示,简记为“B”,比如640KB,1MB,32MB,1GB等等。
其中1KB=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB,1TB=1024GB。
内存储器的主要技术指针是存取资料的速度和存储容量。
输入、输出设备在中央处理器的控制下,通过接口线路与内存交换信息。
输入设备的任务是将程序和原始信息提供给计算机,并将其转换成计算机可识别和存储的形式。
主要有以下几种:
①键盘输入设备。
②图形信息输入装置:如光笔、扫描仪、条码阅读器、数字化仪等。
③外存储器:外存在中央处理器控制下与内存交换资料,存取速度较慢,存储容量大。
光盘、磁盘、磁带等外存储器,均可作为输入设备。
④语音信息识别设备。
输出设备的任务是将计算机处理的结果进行输出以及将计算机内部的信息转换成人们可接受的形式。
主要有以下几种:
①打印设备:如针式打印机、激光打印机、喷墨打印机、绘图仪等。
②显示设备:如CRT显示器、LCD液晶显示器等。
③外存储器:光盘、磁盘、磁带等外存储器同样可作为输出设备。
④声音输出设备。
计算机只有硬件系统是无法正常工作的,还需要软件来管理和应用,计算机软件包括计算机运行所需的各种程序及数据。
软件分为系统软件和应用软件。
系统软件包括操作系统、硬件检测和诊断程序、各种算法语言的解释和编译程序等。
每台计算机必须在相应系统运行后才能为用户提供服务。
应用软件是为解决用户具体应用问题而设计的程序。
系统软件有DOS、NOVELL Netware、WINDOWS3.X、WINDOWS9X、WINDOWS2000、WINDOWS NT,Mac OS,Unix,Linux等。
应用软件就更多了有OFFICE 97 、OFFICE 2000、WPS2000、东方快车、金山词霸、杀毒软件、超级解霸、财务管理软件、游戏软件、CAD/CAM等。