1.1计算机系统组成及工作原理简介

目录

• 一、硬件系统基本组成及工作原理
• 二、软件系统的组成及分类
• 三、硬件和软件的关系

1. “系统”：若干相互独立而又相互联系的部分所组成的整体。

2. 计算机系统 = 硬件系统 + 软件系统。

一、硬件系统基本组成及工作原理

1. 硬件：构成计算机的物理装置。

2. 计算机硬件系统的结构组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

   

   1. 运算器：进行数据运算（ 算术运算 + 逻辑运算）。

   2. 控制器：控制器周而复始地通过地址访问存储器，逐条取出选中单元的指令，分析指令，根据指令产生相应的控制信号作用域其他各个部件，控制其他部件完成指令要求的操作。

      1. 中央处理器（CPU）：运算器 + 控制器。

   3. 存储器：存放程序或数据（程序和数据是两种不同的信息，应放在不同的地方）。

      1. 内存储器（内存or主存）：CPU根据地址线直接寻址的空间，以内存单元存放数据。
         1. 内存单元：大小为一个字节or多个字节，每个内存单元对应一个编号（表示内存单元所对应的内存地址）。
         2. 内存优点：存取速度快（基本上能与CPU速度相匹配）。
         3. 内存缺点：存储容量小。
      2. 外存储器（外存or辅存）：存放**暂时不用而又需要长期保存的程序or数据。
         1. 使用过程（注意）：当需要执行外存中的程序or处理外存中的数据时，必须通过CPU输入输出指令，将其调入内存才能被CPU执行处理。
         2. 注：由于外存即可输入程序or数据，又可输出结果，它也属于输入输出设备。
         3. 外存优点：存储容量大。
         4. 外存缺点：存取速度慢。

   4. 输入设备：输入程序or数据。eg：键盘、鼠标、摄像头…

   5. 输出设备：输出结果，要求输出设备以人们所能接受的形式（eg：文字or图形）的形式在显示器上输出。eg：显示器、音箱、打印机…

3. 计算机的工作原理：各种各样的信息，通过输入设备，进入计算机的存储器，把信息送到运算器，运算结束后把结果送到存储器存储，最后通过输出设备显示。整个过程由控制器控制。

二、软件系统的组成及分类

1. 软件：计算机程序及有关程序的技术文档资料。
2. 程序：计算机进行数据处理的指令集。
3. 某种意义上：程序 = 软件 = 系统软件 + 应用软件。
   1. 系统软件：管理、监控、维护计算机正常工作和供用户操作使用计算机的软件（在系统一级上提供服务）。
      1. 面向计算机本身的系统软件：操作系统、诊断程序…
      2. 面向用户的系统软件：语言处理程序、实用程序、字处理程序…
   2. 应用软件：某特定领域中的某种具体应用，供最终用户使用的软件，必须在操作系统的基础上运行。eg：财务报表软件、数据库应用软件。
      1. 注：初学c语言的读者主要任务是如何编写应用软件。

三、硬件和软件的关系

1. 硬件和软件是一个完整的计算机系统互相依存的两大部分。
2. 硬件和软件互相依存：硬件是软件赖以工作的物质基础，软件的正常工作时硬件发挥作用的唯一途径，软件是用户与机器的接口。计算机需要配备完善的软件系统才能正常工作，这种完善的软件系统可以充分发挥计算机硬件的各种功能。
3. 硬件和软件无严格界线：随着技术的发展，计算机的某些功能可以直接由硬件实现，也可以由软件实现，因此两者没有绝对严格的界线。
4. 硬件和软件协同发展：软件随着硬件技术的发展而发展，软件的不断发展与完善又促进硬件的更新，两者缺一不可。