计算机应用基础习题集.pdf
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1、第 一 章 计 算 机 基 础 知 识 W 习 目 标:1、了 解 计 算 机 的 发 展 史。2、掌 握 计 算 机 的 硬 件 系 统 与 软 件 系 统 组 成。3、r 解 什 么 是 计 算 机 病 毒 及 病 毒 的 预 防 措 施。4、掌 握 数 制 转 换 与 字 符 编 码。5、了 解 多 媒 体 技 术 基 本 知 识。知 识 要 点 1.1计 算 机 的 发 展 1.1.1 计 算 机 发 展 的 四 个 阶 段 如 下 表 所 示:代 次 起 止 年 份 所 用 电 子 元 器 件 运 算 速 度 应 用 领 域 第 一 代 1946 1957 电 子 管 几 千 至 几
2、 万 次/秒 国 防 及 高 科 技 第 二 代 1958 1964 晶 体 管 几 万 至 儿 十 万 次/秒 工 程 设 计、数 据 处 理 第 三 代 19651970中 小 规 模 集 成 电 路 几 十 万 至 几 百 万 次/秒 工 业 控 制、数 据 处 理 第 四 代 1971至 今 大 规 模、超 大 规 模 集 成 电 路 几 百 万 至 上 亿 次/秒 工 业、生 活 等 各 方 面 1.1.2 计 算 机 的 特 点 计 算 机 能 够 按 照 事 先 编 制 的 程 序,接 收 数 据、处 理 数 据、存 储 数 据 并 产 生 输 出,它 的 整 个 工 作 过 程
3、 具 有 以 下 儿 个 特 点:(1)运 算 速 度 快。目 前 最 快 的 巨 型 机 每 秒 能 进 行 数 百 万 亿 次 运 算。(2)计 算 精 度 高。计 算 机 内 部 采 用 二 进 制 运 算,数 值 计 算 非 常 精 确。第,章 计 算 机 基 础(3)具 有 记 忆 和 逻 辑 判 断 功 能。计 算 机 的 存 储 设 备 可 以 把 原 始 数 据、中 间 结 果、计 算 结 果、程 序 执 行 过 程 等 信 息 存 储 起 来 供 再 次 使 用 计 算 机 存 储 能 力 取 决 于 所 配 置 的 存 储 设 备 的 容 量。(4)具 有 自 动 执 行
4、功 能。数 据 和 程 序 存 储 的 计 算 机 中,一 旦 计 算 机 发 出 运 行 指 令,计 算 机 就 能 在 程 序 的 控 制 下,自 动 按 事 先 规 定 的 步 骤 执 行,直 到 完 成 指 定 的 任 务 为 止。1.1.3计 算 机 的 主 要 应 用 领 域(1)科 学 计 算 科 学 计 算,即 数 值 计 算,是 计 算 机 应 用 的 一 个 重 要 领 域。计 算 机 的 发 明 和 发 展 首 先 是 为 了 完 成 科 学 研 究 和 工 程 设 计 中 大 量 复 杂 的 数 学 计 算,没 有 计 算 机,许 多 科 学 研 究 和 工 程 设 计
5、,例 如 天 气 预 报 和 石 油 勘 探,将 是 无 法 进 行 的。(2)信 息 处 理 信 息 是 各 类 数 据 的 总 称。数 据 是 用 于 表 示 信 息 的 数 字,字 母,符 号 的 有 序 组 合,可 以 通 过 声,光,点,磁,纸 张 等 各 种 物 理 介 质 进 行 传 送 和 存 储。信 息 处 理 一 般 泛 指 非 数 值 方 面 的 计 算,如 各 类 资 料 的 管 理,查 询,统 计 等。(3)实 时 控 制 实 时 控 制 在 国 防 建 设 和 工 业 生 产 都 有 着 广 泛 的 应 用。列 如 由 雷 达 和 导 弹 发 射 器 组 成 的 防
6、 空 系 统,地 铁 指 挥 控 制 系 统,自 动 化 生 产 线 等,都 需 要 在 计 算 机 控 制 下 运 行。(4)计 算 机 辅 助 工 程 计 算 机 辅 助 工 程 是 近 几 年 来 迅 速 发 展 的 一 个 计 算 机 应 用 领 域,它 包 括 计 算 机 辅 助 设 计 CAD(Computer Aided Design).计 算 机 辅 助 制 造 CAM(Computer Aided Manufacture),计 算 机 辅 助 教 学 CAI(Computer Assisted Instruction)等 多 个 方 面。CAD广 泛 应 用 于 船 舶 设
7、计,飞 机 设 计,汽 车 设 计,建 筑 设 计,电 子 设 计 和 各 种 机 接 行 业 的 设 计,CAM则 是 使 用 计 算 机 进 行 生 产 设 备 的 管 理 和 生 产 过 程 的 控 制,CAI使 教 学 手 段 达 到 一 个 新 的 水 平,即 利 用 计 算 机 模 拟 一 般 教 学 设 备 难 以 表 现 的 物 理 或 工 作 过 程,并 通 过 交 互 操 作 极 大 的 提 高 了 教 学 效 率。(5)办 公 自 动 化 办 公 自 动 化 OA(Office Automation)指 用 计 算 机 帮 助 办 公 室 人 员 处 理 日 常 工 作。
8、歹 妆 口,用 计 算 机 进 行 文 字 处 理,文 挡 管 理,资 料,图 象,声 音 处 理 和 网 络 通 信 等。它 既 属 于 信 息 处 理 的 范 围,又 是 目 前 计 算 机 应 用 的 一 个 较 独 立 的 领 域。(6)数 据 通 信 2“信 息 高 速 公 路”主 要 是 利 用 通 信 卫 星 群 和 光 导 纤 维 构 成 的 计 算 机 应 用 网 络,实 现 信 息 双 向 交 流,同 时 利 用 多 媒 体 技 术 扩 大 计 算 机 的 应 用 范 围。通 信 卫 星 的 覆 盖 面 广,光 导 纤 维 传 输 的 信 息 量 大,保 密 性 好,他 们
9、 的 优 势 互 补,利 用 计 算 机 将 二 者 结 合 起 来 可 在 全 球 范 围 内 双 向 传 送 包 括 电 视 图 象 在 内 的 各 种 信 号,把 整 个 地 球 网 络 起 来,使 人 们 在 家 里 就 可 以 收 看 世 界 上 任 何 一 家 电 视 台 的 节 目,通 过 屏 幕 与 远 在 千 里 之 外 的 友 人 面 对 面 地 通 话。总 之,以 计 算 机 为 核 心 的 信 息 高 速 公 路 的 实 现,将 进 一 步 改 变 人 们 的 生 活 方 式。(7)智 能 应 用 有 如 语 言 翻 译,模 式 识 别 等 的 一 类 工 作,既 不
10、同 于 单 纯 的 科 学 计 算,又 不 同 于 一 般 的 数 据 处 理,它 不 但 要 求 具 备 很 高 的 运 算 速 度,还 要 求 具 备 对 已 有 的 数 据(经 验,原 则 等)进 行 逻 辑 推 理 和 总 结 的 功 能(即 对 知 识 的 学 习 和 积 累 功 能),并 能 利 用 已 有 的 经 验 和 逻 辑 规 则 对 当 前 事 件 进 行 逻 辑 推 理 和 判 断。对 此,我 们 称 为 人 工 智 能。具 有 人 工 智 能 是 新 一 代 计 算 机 的 标 志 之 一。1.2计 算 机 系 统 概 述 计 算 机 系 统 是 由 许 多 相 互
11、联 系 的 部 件 组 合 成 的 一 个 有 机 整 体。一 般 来 说,计 算 机 包 括 硬 件 系 统 和 软 件 系 统 两 大 部 分,这 两 部 分 相 辅 相 成,缺 一 不 可。硬 件 是 计 算 机 工 作 的 物 质 基 础,软 件 则 保 证 计 算 机 正 常 运 转 并 提 高 计 算 机 的 运 行 效 率。计 算 机 系 统 的 基 础 组 成 结 构 如 下 图 所 内 存 储 器:2T什 1砥 晶 中 央 处 理 器 r 运 算 器 L 控 制 器 只 读 存 储 器(R O M)随 机 存 储 器(R A M)衿 计 算 机 系 统 输 入 设 备(如:键
12、 盘、鼠 标、扫 描 仪 等)外 部 设 备 j 输 出 设 备(如:显 示 器、打 印 机 等)r系 统 软 件(如:D O S、Windows、Liunx、Unix 等)软 件 系 统 L 应 用 软 件(如:Word、Q Q、Photoshop等)图 1-1 计 算 机 的 系 统 组 成第 一 章 计 算 机 基 础 1.3计 算 机 的 硬 件 系 统 所 谓 硬 件 系 统,即 是 计 算 机 系 统 中 看 得 见、摸 得 着 的 物 理 实 体。硬 件 系 统 由 主 机 和 外 部 设 备 两 部 分 组 成。如 果 按 照 硬 件 的 功 能 来 分,硬 件 系 统 可 以
13、 分 为 运 算 器、控 制 器、存 储 器、输 入 设 备 和 输 入 设 备 五 个 功 能 部 件。1.运 算 器 运 算 器 是 计 算 机 的 核 心 部 件,它 负 责 对 信 息 的 加 工 处 理。它 在 控 制 器 的 控 制 下,与 内 存 交 换 信 息,并 进 行 各 种 算 术 运 算 和 逻 辑 运 算。运 算 器 还 具 有 暂 存 运 算 结 果 的 功 能,它 由 加 法 器、寄 存 器、累 加 器 等 逻 辑 电 路 组 成。2.控 制 器 控 制 器 是 计 算 机 的 指 挥 中 心,其 主 要 作 用 是 控 制 计 算 机 自 动 地 执 行 命 令
14、。控 制 器 读 取 内 存 储 器 中 的 程 序 并 进 行 了 翻 译,然 后 根 据 程 序 的 要 求 向 相 应 部 件 发 出 控 制 信 号,指 挥、协 调 各 部 件 的 工 作,同 时 也 接 受 各 部 件 指 令 执 行 情 况 的 反 馈 信 号。在 微 型 计 算 机 中,运 算 器 和 控 制 器 合 在 一 起,称 为 中 央 处 理 器,又 称 之 为 CPU,它 是 微 型 计 算 机 的 核 心。目 前 流 行 的 CPU 有 Intel 的 Pentium 4、Pentium Pentium EE Core2 Duo和 Core 2 Extreme 等
15、系 列 和 AMD 的 Athlon XP、Athlon 64 Athlon 64 Fx 等。3.存 储 器 存 储 器 是 计 算 机 的 记 忆 单 元,它 负 责 存 储 程 序 和 数 据。存 储 器 又 分 为 内 存 储 器(主 存 储 器)和 外 存 储 器(辅 助 存 储 器)两 类。(1)内 存 储 器,简 称 内 存。它 安 置 在 计 算 机 的 主 板 上,直 接 与 CPU相 连,用 来 存 放 当 前 正 在 运 行 的 程 序 和 数 据。其 存 取 速 度 快,但 容 量 较 小。按 存 取 方 式 来 分,内 存 又 分 为 只 读 存 储 器(ROM)和 随
16、 机 存 储 器(RAM)o ROM(Read Only Memory)中 的 信 息 只 能 读 出,一 般 不 能 写 入,即 使 机 器 掉 电,这 些 数 据 也 不 会 丢 失。ROM中 的 信 息 是 在 制 造 ROM的 时 候 就 被 存 入 并 永 久 保 存。ROM一 般 用 于 存 放 计 算 机 的 基 本 程 序 和 数 据,如 BIOS ROM。RAM(Random Access Memory)中 的 信 息 既 可 以 读 取,也 可 以 写 入。当 机 器 电 源 关 闭 或 重 启 机 器 时,存 于 其 中 的 数 据 就 会 丢 失。(2)外 存 储 器,
17、简 称 外 存,属 于 外 部 设 备,主 要 存 放 暂 时 不 使 用 的 程 序 和 数 据。它 的 特 点 是 存 储 容 量 大,可 永 久 保 存 信 息 且 不 受 断 电 的 影 响,但 读 取 速 度 慢,其 中 的 数 据 不 能 直 接 与 CPU进 行 传 递。存 放 于 外 存 的 数 据 必 须 调 入 内 存 才 能 进 行 加 工 处 理。目 前 常 用 的 外 存 储 4器 有 硬 盘、光 盘、U 盘 等。4.输 入 设 备 输 入 设 备 是 将 外 部 信 息 输 入 到 计 算 机 内 存 储 器 的 装 置。常 用 的 输 入 设 备 有 键 盘、鼠
18、标、扫 描 仪、数 码 相 机 和 手 写 系 统 等,其 中 键 盘 和 鼠 标 是 微 机 必 备 的 输 入 设 备。5.输 出 设 备 输 出 设 备 可 以 将 计 算 机 运 算 处 理 的 结 果 以 用 户 熟 悉 的 信 息 形 式 反 馈 给 用 户,输 出 形 式 有 数 字、字 符、图 形、视 频 和 声 音 等 几 种 类 型。常 用 的 输 出 设 备 有 显 示 器、打 印 机、绘 图 仪、音 响 等,其 中,显 示 是 微 机 必 备 的 输 出 设 备。1.4微 型 计 算 机 的 硬 件 系 统 微 型 计 算 机 采 用 大 规 模 集 成 电 路 技 术
19、 将 运 算 器 和 控 制 器 集 成 在 一 个 体 积 小 但 功 能 强 大 的 微 处 理 器 芯 片 上,主 机 的 各 部 件 之 间 通 过 总 线 相 连 接,外 部 设 备 通 过 相 应 的 接 口 电 路 与 总 线 相 连。(1)总 线:微 型 计 算 机 中 各 硬 件 组 成 部 件 之 间 传 递 信 息 的 公 共 通 道,是 连 接 各 硬 件 模 块 的 纽 带。总 线 分 为 地 址 总 线(AB)、数 据 总 线(DB)和 控 制 总 线(CB)三 种。微 型 计 算 机 的 总 线 类 型 主 要 有 ISA总 线、EISA总 线、MCA总 线、VE
20、SA总 线、PCI总 线 等。(2)系 统 主 板:微 型 计 算 机 的 核 心 部 件,集 成 了 各 种 插 槽、接 口、电 子 元 件 等。(3)微 处 理 器(CPU):主 要 由 运 算 器、控 制 器、寄 存 器 组 等 组 成,有 的 还 包 含 了 高 速 缓 冲 存 储 器。决 定 微 处 理 器 性 能 的 指 标 主 要 有 字 长 和 主 频 等。(4)内 存 器:分 为 只 读 器(ROM)和 随 机 存 取 器(RAM)两 类。微 型 计 算 机 的 主 板 大 多 采 用 内 存 条(SIMM)结 构。(5)高 速 缓 冲 存 储 器(Cache Memory)
21、:在 CPU与 内 存 之 间,以 解 决 内 在 与 CPU速 度 的 不 匹 配 问 题。Cache分 为 一 级 Cache和 二 级 Cache两 类。(6)输 入/输 出 接 口:CPU和 外 部 设 备 之 间 的 连 接 通 道。(7)外 存 储 器:一 般 是 由 磁 性 或 光 性 材 料 构 成,容 量 大 但 不 能 与 CPU直 接 进 行 数 据 交 换。通 常 有 软 磁 盘、硬 盘、光 盘 等。(8)输 入/输 出 设 备:输 入 设 备 将 程 序 和 数 据 送 入 计 算 机 进 行 处 理,常 见 的 有 键 盘、鼠 标 器、图 形 扫 描 仪、光 笔、触
22、 摸 屏 等。输 出 设 备 将 主 机 的 处 理 结 查 显 示 或 打 印 出 来,常 见 的 有 显 示 器、打 印 机、绘 图 仪、音 箱 等。第 一 章 计 算 机 基 础 1.4.1 微 型 计 算 机 的 主 要 技 术 指 标 1.字 长 字 长 是 指 计 算 机 能 直 接 处 理 的 二 进 制 信 息 的 位 数。字 长 是 由 C P U内 部 的 寄 存 器、加 法 器 和 数 据 总 线 的 位 数 决 定 的。字 长 标 志 着 计 算 机 处 理 信 息 的 精 度。字 长 越 长,精 度 越 高,速 度 越 快,但 价 格 也 越 高。2.运 算 速 度
23、运 算 速 度 是 指 计 算 机 每 秒 钟 能 执 行 的 指 令 条 数。单 位 是 次 每 秒 或 百 万 次 每 秒。百 万 次 每 秒(1秒 内 可 以 执 行 100万 条 指 令)又 称 为 MIPS。一 般 来 说,微 机 的 运 算 速 度 已 达 200 300MIPSo3.时 钟 频 率(主 频)时 钟 频 率 是 指 C P U在 单 位 时 间(秒)内 发 出 的 脉 冲 数。它 在 很 大 程 度 上 决 定 了 计 算 机 的 运 算 速 度。时 钟 频 率 越 快,计 算 机 的 运 算 速 度 也 越 快。主 频 的 单 位 是 兆 赫 兹(MHz)。如 8
24、0486为 25 100 MHz,80586 为 75266 MHz。4.存 取 速 度 存 储 器 完 成 一 次 读/写 操 作 所 需 的 时 间 称 为 存 储 器 的 存 取 时 间 或 访 问 时 间。存 储 器 连 续 进 行 读/写 操 作 所 允 许 的 最 短 时 间 间 隔,称 为 存 取 周 期。存 取 周 期 越 短,则 存 取 速 度 越 快,它 是 反 映 存 储 器 性 能 的 一 个 重 要 参 数。通 常,存 取 速 度 的 快 慢 决 定 了 运 算 速 度 的 快 慢。5.存 储 容 量(1)内 存 容 量。指 内 存 储 器 能 够 存 储 信 息 的
25、 总 字 节 数。内 存 容 量 的 大 小 反 映 了 计 算 机 存 储 程 序 和 处 理 数 据 能 力 的 大 小,容 量 越 大,运 行 速 度 越 快。(2)外 存 容 量。指 外 存 储 器 所 能 容 纳 的 总 字 节 数。此 外,还 有 一 些 评 价 计 算 机 的 综 合 指 标,例 如,系 统 的 兼 容 性、完 整 性 和 安 全 性 以 及 性 能 价 格 比。1.5计 算 机 的 软 件 系 统 所 谓 软 件 是 指 计 算 机 硬 件 工 作 所 必 要 的 各 种 程 序 以 及 相 关 资 料 的 集 合,根 据 其 功 能 和 面 向 对 象 可 分
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