一、计算机系统的组成
　　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。
　　（一）计算机硬件的基本组成
　　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、存储器、基本输入输出设备和其它外围设备等。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。
　　1、中央处理器
　　中央处理器称为CPU（Control Processing Unit），是电脑的心脏，一台电脑所使用的CPU基本决定了这台电脑的性能和档次。它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，当然性能也越好，目前CPU频率已经发展到了3.6GHZ。CPU是计算机的头脑，90%以上的数据信息都是由它来完成的。它的工作速度快慢直接影响到整部电脑的运行速度。CPU集成上万个晶体管，可分为控制单元（Control Unit；CU）、逻辑单元（Arithmetic Logic Unit；ALU）、存储单元（Memory Unit；MU）三大部分。以内部结构来分可分为：整数运算单元，浮点运算单元，MMX单元，L1 Cache单元和寄存器等。它主要由控制器和运算器组成，是计算机的核心部件。
　　目前市场上主要有intel公司（英特尔：Pentium Pro，即“高能奔腾”）和AMD公司（“MP”也就是“Multi Processing Platform”：多处理器平台）生产的CPU两类。
　　（1）运算器
　　运算器（Arithmetical Unit）的功能是完成对数据的算术运算、逻辑运算和逻辑判断等操作。在控制器控制下，运算器对取自存储器或其内部寄存器的数据按指令码的规定进行相应的运算，并将结果暂存在内部寄存器或送到存储器中。
　　（2）控制器
　　控制器（Control Unit）是计算机中指令的解释和执行结构，其主要功能是控制运算器、存储器、输入输出设备等部件协调动作。控制器工作时，从存储器取出一条指令，并指出下一条指令所在的存放地址，然后对所取指令进行分析，同时产生相应的控制信号，并由控制信号启动有关部件，使这些部件完成指令所规定的操作。这样逐一执行一系列指令组成的程序，就能使计算机按照程序的要求，自动完成预定的任务。
　　2、存储器
　　存储器（Memory）是用来存储程序和数据的部件，是计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，发出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，简写为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，256MB可简称为256M）。其中：
　　1KB=1024B；
　　1MB=1024KB；
　　1GB=1024MB；
　　1TB=1024GB
　　存储容量越大越好；从存储器读出或向存储器写入数据的速度越快越好，即存取周期越短越好。一般把存储器分成主存储器（内存）和辅助存储器（外存）。主存储器与CPU直接相连，存放当前正在运行的程序和有关数据，存取速度快，容量不能做得太大，目前内存配置一般为128MB、256MB、512MB；辅助存储器存放计算机暂时不用的程序和数据（需要时才调入内存），存取速度相对较慢，但价格比较便宜，容量可以做得很大，例如，现在的硬盘存储容量通常为数80GB。
　　（1）主存储器
　　主存储器，也称内存储器，简称内存，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。主存储器与CPU直接相连，存放当前正在运行的程序和有关数据，存取速度快，但价格较贵，容量不能做得太大，目前微型计算机的内存配置一般为256 MB和512MB；计算机工作时，把要处理的数据，先从外存调人内存，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。
　　①RAM（Random Access Memory）是随机存取存储器，其中的数据可随机地读出或写入，用来存放从外存调入的程序和有关数据以及从CPU送出的数据。人们通常所说的内存实际上指的是RAM。需要指出的是，计算机断电后，RAM中的数据将完全丢失。因此，用户在结束计算机操作时，应该将新建或做过修改的程序及相应的文件保存到外存。
　　②ROM（Read 0nly Memory）是只读存储器，占内存的很小一部分，在通常情况下CPU对其只取不存。因此ROM一般用来存放一些固定的、专用程序或数据。
　　目前常用的内存有SDRAM和DDR两种：
　　①SDRAM是“Synchronous Dynamic random access memory”的缩写，意思是“同步动态随机存储器”，就是我们平时所说的“同步内存”，这种内存采用168线结构。从理论上说，SDRAM与CPU频率同步，共享一个时钟周期。SDRAM内含两个交错的存储阵列，当CPU从一个存储阵列访问数据的同时，另一个已准备好读写数据，通过两个存储阵列的紧密切换，读取效率得到成倍提高。目前，最新的SDRAM的存储速度已高达5纳秒。
　　②DDR是一种继SDRAM后产生的内存技术，DDR，英文原意为“Double Data Rate”，顾名思义，就是双数据传输模式。之所以称其为“双”，也就意味着有“单”，我们日常所使用的SDRAM都是“单数据传输模式”，这种内存的特性是在一个内存时钟周期中，在一个方波上升沿时进行一次操作（读或写），而DDR则引用了一种新的设计，其在一个内存时钟周期中，在方波上升沿时进行一次操作，在方波的下降沿时也做一次操作，之所以在一个时钟周期中，DDR则可以完成SDRAM两个周期才能完成的任务，所以理论上同速率的DDR内存与SDR内存相比，性能要超出一倍，可以简单理解为100MHZ DDR=200MHZ SDR。DDR内存采用184线结构，DDR内存不向后兼容SDRAM，要求专为DDR设计的主板与系统。
　　DDR2（Double Data Rate 2） SDRAM是由JEDEC（电子设备工程联合委员会）进行开发的新生代内存技术标准，它与上一代DDR内存技术标准最大的不同就是，虽然同是采用了在时钟的上升/下降延同时进行数据传输的基本方式，但DDR2内存却拥有两倍于上一代DDR内存预读取能力（即：4bit数据读预取）。换句话说，DDR2内存每个时钟能够以4倍外部总线的速度读/写数据，并且能够以内部控制总线4倍的速度运行。
　　（2）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、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，常用的外存有软盘、硬盘/移动硬盘、闪（U）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保护套中。软盘因操作使用极为方便，加之价格低廉，而成为人计算机中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（Double Density，简写为DD，即低密盘）和高密度盘（High Density，简写为HD，即高密盘）；按其使用面数分，有单面盘（Single Side，简写为SS）和双面盘（Double Side，简写为DS）。现在计算机上主要使用的是容量为1.44MB的3英寸双面高密盘。
　　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。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。其容量现在一般是40G、80G和160G。
　　③光盘。光盘存储器即通常所说的CD ROM（Compact Disc-Read Only Memory）。具有记录密度高、存储容量大、信息可长期保存等优点。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，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700MB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。
　　④闪存。闪存即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。闪存主要分为NOR型和NAND型两大类。NOR型闪存更像内存，有独立的地址线和数据线，但价格比较贵，容量比较小；而NAND型更像硬盘，地址线和数据线是共用的I/O线，类似硬盘的所有信息都通过一条硬盘线传送一般，而且NAND型与NOR型闪存相比，成本要低一些，而容量大得多。因此，NOR型闪存比较适合频繁随机读写的场合，通常用于存储程序代码并直接在闪存内运行，手机就是使用NOR型闪存的大户，所以手机的“内存”容量通常不大；NAND型闪存主要用来存储资料，我们常用的闪存产品，如闪存盘、数码存储卡都是用NAND型闪存。内存和NOR型闪存的基本存储单元是bit，用户可以随机访问任何一个bit的信息。而NAND型闪存的基本存储单元是页(Page)。
　　3、基本输入输出设备
　　输入（Input）设备用于输入程序和需处理的原始数据（包括文本、图形、图像、声音等），输出（Output）设备用于输出计算机的运行或数据处理结果。目前，微型计算机上使用的基本输入设备是键盘和鼠标器，基本输出设备是显示器。
　　（1）键盘
　　键盘是计算机中最基本的输入设备。键盘上排列了字母、数字、符号键等。通过按键操作，可把命令、程序和数据等信息手工输入到计算机中。根据键数的不同，键盘可分为101键、104键及带有播放VCD/CD和上网功能键的多媒体键盘。
　　（2）鼠标器
　　鼠标器简称鼠标，是计算机系统中的辅助输入设备。是一种“指点”设备，它的表面有2个或3个按键，通过鼠标可对操作对象进行单击、双击、拖动等操作，在菜单式软件、图形软件中，使用尤为方便灵活。在Windows系统中，鼠标已成了必备的输入控制工具。
　　（3）显示器
　　显示器是计算机最基本的输出设备，也是人机对话的主要工具。计算机通过显示屏向用户提供各种应用软件的操作界面，用户可以通过这些界面输入数据、选择各种功能、获知程序运行的结果等。显示器屏幕上的光点（像素）构成输出内容，点距越小、光点的行列数越多，分辨率越高，例如，显示分辨率为1024×768，表示每屏有1024×768个光点。显示器从显示屏幕大小来分，有14英寸、15英寸、17英寸和21英寸等多种规格。
　　4、其它外围设备
　　其他常用的输入设备还有扫描仪、数字化仪、磁卡读入机和条形码阅读器，常见的输出设备有打印机和绘图仪。如果要上网冲浪，还应该配置调制解调器（Modem）和网卡等。
　　（1）扫描仪
　　扫描仪是目前常用的一种输入图片和文字的计算机外围设备，它是利用光学扫描原理，从纸上“读出”文字或图形、图像，然后把获得的信息送入计算机，由计算机通过识别软件对读入的信息进行分析与处理。例如，通过OCR（光学字符识别软件），可将扫描的文本（图像信息）转换为可供文字处理软件使用的文本信息。
　　（2）数字化仪
　　数字化仪由平板加上连接的手动定位器组成，主要用于输入工程图纸、地图等。用户可以通过手动定位器（或定位笔）方便地获得每条线段的端点坐标，从而实现线条图形的输入。
　　（3）磁卡读入机和条形码阅读器
　　磁卡读入机和条形码阅读器广泛应用于图书管理、身份验证、商品销售与管理中，它是利用电磁和光电转换原理，把预先制作在卡上或条形码中的数字信息读入计算机。
　　（3）打印机
　　打印机能把计算机输出的程序内容和运行结果打印在纸上，以便阅读和保存。打印机的种类很多，常用的有点阵式打印机，喷墨打印机和激光打印机等。
　　（4）绘图仪
　　绘图仪用于在纸上输出线条图形，它是CAD（计算机辅助设计）系统的主要输出设备。
　　（5）调制解调器
　　调制解调器的英文名称是Modem，是用以实现计算机处理的数字信号同电话线传输的模拟信号之间转换的装置。调制的作用是将计算机输出的数字信号转换为模拟信号，解调的作用是将接收的模拟信号转换为计算机能够处理的数字信号。通过电话线路进行拨号上网，Modem是一个不可缺少的设备，它通常有内置式和外置式两种。
　　5、常用的和CPU有关的参数和术语
　　（1）主频
　　主频，就是CPU的时钟频率，简单说就是CPU运算时的工作频率（1秒内发生的同步脉冲数）的简称，单位是Hz。随着计算机的发展，主频由过去MHz发展到了现在的GHz。通常来讲，在同系列微处理器，主频越高，一个时钟周期里完成的指令数也越多，CPU的运算速度也就越快，就代表计算机的速度也越快，但对与不同类型的处理器，它就只能作为一个参数来做参考。另外CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。由于主频并不直接代表运算速度，所以在一定情况下，很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。因此主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。
　　（2）外频
　　即系统总线，CPU与周边设备传输数据的频率，具体是指CPU到芯片组之间的总线速度。
　　（3）倍频
　　原先并没有倍频概念，CPU的主频和系统总线的速度是一样的，但CPU的速度越来越快，倍频技术也就应允而生。它可使系统总线工作在相对较低的频率上，而CPU速度可以通过倍频来无限提升。那么CPU主频的计算方式变为：
　　主频 = 外频 x 倍频
　　倍频是指CPU和系统总线之间相差的倍数，当外频不变时，提高倍频，CPU主频也就越高。
　　（4）缓存（Cache）
　　CPU进行处理的数据信息多是从内存中调取的，但CPU的运算速度要比内存快得多，为此在此传输过程中放置一存储器，存储CPU经常使用的数据和指令。这样可以提高数据传输速度。可分一级缓存和二级缓存。
　　①一级缓存即L1 Cache。集成在CPU内部中，用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。由于缓存指令和数据与CPU同频工作，L1级高速缓存缓存的容量越大，存储信息越多，可减少CPU与内存之间的数据交换次数，提高CPU的运算效率。但因高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在有限的CPU芯片面积上，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。
　　②二级缓存即L2 Cache。由于L1级高速缓存容量的限制，为了再次提高CPU的运算速度，在CPU外部放置一高速存储器，即二级缓存。工作主频比较灵活，可与CPU同频，也可不同。CPU在读取数据时，先在L1中寻找，再从L2寻找，然后是内存，在后是外存储器。所以L2对系统的影响也不容忽视。
　　（5）内存总线速度（Memory-Bus Speed）
　　是指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间数据交流的速度。
　　（6）扩展总线速度（Expansion-Bus Speed）
　　是指CPU与扩展设备之间的数据传输速度。扩展总线就是CPU与外部设备的桥梁。
　　（7）地址总线宽度
　　简单的说是CPU能使用多大容量的内存，可以进行读取数据的物理地址空间。
　　（8）数据总线宽度
　　数据总线负责整个系统的数据流量的大小，而数据总线宽度则决定了CPU与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。
　　（9）生产工艺
　　在生产CPU过程中，要进行加工各种电路和电子元件，制造导线连接各个元器件。其生产的精度以微米（um）来表示，精度越高，生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件，连接线也越细，提高CPU的集成度，CPU的功耗也越小。这样CPU的主频也可提高，在0.25微米的生产工艺最高可以达到600MHz的频率。而0.18微米的生产工艺CPU可达到G赫兹的水平上。0.13微米生产工艺的CPU即将面市。
　　（10）工作电压
　　工作电压是指CPU正常工作所需的电压，提高工作电压，可以加强CPU内部信号，增加CPU的稳定性能。但会导致CPU的发热问题，CPU发热将改变CPU的化学介质，降低CPU的寿命。早期CPU工作电压为5V，随着制造工艺与主频的提高，CPU的工作电压有着很大的变化，PIIICPU的电压为1.7V，解决了CPU发热过高的问题。
　　（11）MMX（MultiMedia Extensions，多媒体扩展指令集）
　　英特尔开发的最早期SIMD指令集，可以增强浮点和多媒体运算的速度。
　　（12）SSE(Streaming SIMD Extensions，单一指令多数据流扩展)
　　英特尔开发的第二代SIMD指令集，有70条指令，可以增强浮点和多媒体运算的速度。
　　（13）3DNow!(3D no waiting)
　　AMD公司开发的SIMD指令集，可以增强浮点和多媒体运算的速度，它的指令数为21条。
　　（二）计算机软件的基本组成
　　一般来说，软件是程序、程序运行时所需要的数据、以及关于程序的设计、功能和使用等说明文档的全体。
　　1、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，是支持应用软件运行的平台。系统软件的主要功能是对整个计算机的硬件和软件系统进行调度、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（OS—Operating System）是系统硬件平台上设置的第一层软件，是系统软件的核心，操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它是管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源、合理地组织计算机工作流程以及方便用户使用的程序集合。其功能是进行CPU管理、存储管理、设备管理、文件管理（亦称文件系统）和作业管理等。操作系统直接运行在计算机硬件之上，在操作系统支持下，计算机才能运行其他软件。常用的操作系统有MS-DOS、Windows、UNIX、Linux、Net Ware等。
　　2、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WPS、office）和定制应用软件（例如，ERP、CRM、某公司的人事管理系统）。
　　二、计算机网络基础知识
　　（一）计算机网络的概念
　　什么是计算机网络？简单地说，计算机网络就是通过电缆、电话或无线通讯，将分布在不同地理位置上的具有独立功能的两台以上的计算机、终端及其附属设备用通信手段连接起来以实现资源共享的系统。计算机网络是用通信线路将分散在不同地点并具有独立功能的多台计算机系统互相连接，按照网络协议进行数据通信，实现资源共享的信息系统。可将计算机网络的定义概括为连网的计算机是可以独立运行的；计算机之间通过通信线路按照网络协议进行数据通信；连网的目的是实现资源共享。
　　（二）计算机网络的功能
　　建立计算机网络的主要目的是实现在计算机通信基础上的“资源共享”。计算机网络具有如下几个方面的功能：
　　1、实现资源共享
　　所谓资源共享是指所有网内的用户均能享受网上计算机系统中的全部或部分资源，这些资源包括硬件、软件、数据和信息资源等。
　　2、进行数据信息的集中和综合处理
　　将地理上分散的生产单位或业务部门通过计算机网络实现联网，把分散在各地的计算机系统中的数据资料适时集中，综合处理。
　　3、能够提高计算机的可靠性及可用性
　　在单机使用的情况下，计算机或某一部件一旦有故障便引起停机，当计算机连成网络之后，各计算机可以通过网络互为后备，还可以在网络的一些结点上设置一定的备用设备，作为全网的公用后备。另外，当网中某一计算机的负担过重时，可将新的作业转给网中另一较空闲的计算机去处理，从而减少了用户的等待时间，均衡了各计算机的负担。
　　4、能够进行分布处理
　　在计算机网络中，用户可以根据问题性质和要求选择网内最合适的资源来处理，以便能迅速而经济地处理问题。对于综合性的大型问题可以采用合适的算法，将任务分散到不同的计算机上进行分布处理。利用网络技术还可以将许多小型机或微型机连成具有高性能的计算机系统，使它具有解决复杂问题的能力。
　　5、节省软、硬设备的开销
　　因为每一个用户都可以共享网中任意位置上的资源，所以网络设计者可以全面统一地考虑各工作站上的具体配置，从而达到用最低的开销获得最佳的效果。如只为个别工作站配置某些昂贵的软、硬件资源，其他工作站可以通过网络调用，从而使整个建网费用和网络功能的选择控制在最佳状态。
　　（三）按计算机网络的分类
　　通常，计算机网络是按规模大小和延伸范围来进行分类的，分为局域网、城域网和广域网。
　　1、局域网
　　局域网（Local Area Network,简称LAN），其数据传输速率通常在10Mb/s以上，一般限定在较小的区域内，小于10km的范围，通常采用有线的方式连接起来。适合办公大楼或工厂内部的联网，局域网技术成熟，是整个计算机应用的基础。
　　2、城域网
　　城域网（Metropolis Area Network,简称MAN），其作用范围在局域网和广域网之间，数据传输速率比局域网高。规模局限在一座城市的范围内，10～100km的区域。
　　3、广域网
　　广域网（Wide Area Network,简称WAN），网络跨越国界、洲界，甚至全球范围。广域网互联的形式主要有两种：一是局域网到局域网的连接，主要适合企业与企业之间或企业各分支机构之间的连接；二是单机到局域网的连接，适合分散用户访问企业的网络。常说的互联网是所有这些网络连接在一起的产物。从网络连接而言，它使用的也就是局域网和广域网技术（可以认为接入技术也是一种广域网技术），并利用TCP/IP协议将各个物理网络连接成一个单一的逻辑网络。因此可以认为局域网和广域网技术是互联网络的逻辑互联基础。
　　广域网的典型代表是Internet网。Internet网（因特网，许多人也称其为“互联网”）是最典型的广域网，它们通常连接着范围非常巨大的区域。我国比较著名的因特网中国科技信息因特网（NCFC）、中国公用计算机的因特网（CHINANET）、中国教育和科研因特网（CERNET）和中国公用经济信息因特网（CHINAGBN）。