计算机系统简介

计算机的软硬件概念

计算机由硬件和软件量大部分组成

　　所谓的硬件，是指计算机的实体部分，他有看的见摸得着的各种电子元件，各类光，电，机等设备实物组成，如主机，外部设备等

　　所谓的软件，他是看不见摸不着，游人们事先编织的具有各类特殊功能的程序组成，通常把这些程序寄寓于各类媒体（如RAM，ROM，磁带，磁盘，光盘等），他们通常存放在计算机的主存或辅存内。由于软件的发展不仅可以充分发挥机器的硬件功能，提高机器 的工作效率，而且已经发展到在一定成都模拟人类的思维活动，因此在整个计算机系统内，软件的地位和作用已经成为评价计算机系统性能好坏的重要标志。当然，软件的性能发挥也必须依托硬件的支撑。因此，概括而言，计算机性能的好坏取决于软硬件的功能的综合。

　　计算机的软件通常又可以分为两大类：系统软件和应用软件

　　系统软件又称为系统程序，主要用来管理整个计算机系统，监视服务，是系统资源得到合理调度，高效运行。它包括：标准程序库，语言处理程序（如将汇编语言翻译成机器语言的汇编程序或将高级语言翻译成机器语言的编译程序），操作系统（如批处理程序，分析系统，实时系统），服务程序（如诊断程序，调试程序，连接程序等），数据库管理程序，网络软件等

　　应用软件又称为应用程序，他是用户根据任务需要所编制的各种程序，如科学计算程序，，数据处理程序，过程控制程序，事务管理程序。

计算机的基本组成

　　1945年，数学家冯诺伊曼提出了存储程序的概念，一次概念为基础的计算机统称为冯诺伊曼机。他的特点可归结为一下几点：

• 计算机有运算器，存储器，控制器，输入设备和输出设备五大部件组成
• 指令和数据以同等地位存放于存储器内，并科按地址寻访
• 指令和数据均用二进制数表示
• 指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储中的位置
• 指令在存储器内按照顺序存放。通常，指令是按照顺序执行的，在特定的条件下可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序
• 机器以运算为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成

冯诺伊曼的计算机是以运算器为中心，如下图所示

图中中个部分的功能如下：

• 运算器用来完成算数运算和逻辑运算，并将运算的中间结果暂存在运算器内
• 存储器用来存放数据和程序
• 控制器用来控制，指挥程序和数据的输入，运行以及处理运算结果
• 输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式，常见的有键盘，鼠标等
• 输出设备可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式，如打印输出，显示器输出等

　　计算机的五大部件在控制器的统一指挥下，有条不紊的自动工作

　　由于运算器和控制器在逻辑关系和电路结构上联系十分紧密，尤其是在大规模集成电路制作工艺出现后，这两个部件往往集成在同一芯片上，因此，通常将他们合起来称为中央处理器（CPU），把输入设备与输出设备简称为I/O设备（Input/Output Equipment）。

　　现代我们在研究计算机的时候通常不去研究IO设备，讨论计算机性能通常会从CPU，内存和硬盘来研究，CPU的核心作用就是运算和控制，内存是临时存放数据的，存取极快，但是断电数据会丢失，我们现在上网的过程就是访问指定服务器在内存中的数据，硬盘是用来永久存放数据，所以为了提升计算机的性能，我们在选择计算机的时候，硬盘应该至少有一块固态硬盘，内存一般是4G或者8G，我们的计算机不像科学家去做很复杂的计算，主要是体现在控制上面，二我们现在很多时候计算机的操作都是IO操作，因此只要是不是特别老CPU基本上都是够用的，当然，如果让CPU的核数比较高或版本比较高，对于执行效率会有很好的提升。

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