计算机系统由计算机硬件系统和软件系统两部分组成,前者是借助电、磁、光、机械等原理构成的各种物理部件的有机组合,是系统赖以工作的实体;后者是各种程序和文件,用于指挥全系统按指定的要求进行工作。其中硬件包括中央处理机、存储器和外部设备等;软件是计算机的运行程序和相应的文档。计算机系统具有接收和存储信息、按程序快速计算和判断并输出处理结果等功能。
计算机硬件系统的组成_计算机系统 -简介
按人的要求接收和存储信息,自动进行数据处理和计算,并输出结果信息的机器系统。计算机是脑力的延伸和扩充,是近代科学的重大成就之一。计算机系统由硬件(子)系统和软件(子)系统组成。前者是借助电、磁、光、机械等原理构成的各种物理部件的有机组合,是系统赖以工作的实体。后者是各种程序和文件,用于指挥全系统按指定的要求进行工作。
自1946年第一台电子计算机问世以来,计算机技术在元件器件、硬件系统结构、软件系统、应用等方面,均有惊人进步。现代计算机系统小到微型计算机和个人计算机,大到巨型计算机及其网络,形态、特性多种多样,已广泛用于科学计算、事务处理和过程控制,日益深入社会各个领域,对社会的进步产生深刻影响。
电子计算机分数字和模拟两类。通常所说的计算机均指数字计算机,其运算处理的数据,是用离散数字量表示的。而模拟计算机运算处理的数据是用连续模拟量表示的。模拟机和数字机相比较,其速度快、与物理设备接口简单,但精度低、使用困难、稳定性和可靠性差、价格昂贵。故模拟机已趋淘汰,仅在要求响应速度快,但精度低的场合尚有应用。把二者优点巧妙结合而构成的混合型计算机,尚有一定的生命力。
计算机硬件系统的组成_计算机系统 -特点
计算机系统的特点是能进行精确、快速的计算和判断,而且通用性好,使用容易,还能联成网络。①计算:一切复杂的计算,几乎都可用计算机通过算术运算和逻辑运算来实现。②判断:计算机有判别不同情况、选择作不同处理的能力,故可用于管理、控制、对抗、决策、推理等领域。③存储:计算机能存储巨量信息。④精确:只要字长足够,计算精度理论上不受限制。⑤快速:计算机一次操作所需时间已小到以纳秒计。⑥通用:计算机是可编程的,不同程序可实现不同的应用。⑦易用:丰富的高性能软件及智能化的人-机接口,大大方便了使用。⑧联网:多个计算机系统能超越地理界限,借助通信网络,共享远程信息与软件资源。
计算机硬件系统的组成_计算机系统 -组成
图1为计算机系统的层次结构。内核是硬件系统,是进行信息处理的实际物理装置。最外层是使用计算机的人,即用户。人与硬件系统之间的接口界面是软件系统,它大致可分为系统软件、支援软件和应用软件三层。
硬件
计算机系统硬件系统主要由中央处理器、存储器、输入输出控制系统和各种外部设备组成。中央处理器是对信息进行高速运算处理的主要部件,其处理速度最高可达每秒几亿次操作。存储器用于存储程序、数据和文件,常由快速的主存储器(容量可达数百兆字节)和慢速海量辅助存储器(容量可达 10字节以上)组成。各种输入输出外部设备是人机间的信息转换器,由输入-输出控制系统管理外部设备与主存储器(中央处理器)之间的信息交换。
软件
软件系统的最内层是系统软件,它由操作系统、实用程序、编译程序等组成。操作系统实施对各种软硬件资源的管理控制。实用程序是为方便用户所设,如文本编辑等。编译程序的功能是把用户用汇编语言或某种高级语言所编写的程序,翻译成机器可执行的机器语言程序。支援软件有接口软件、工具软件、环境数据库等,它能支持用机的环境,提供软件研制工具。支援软件也可认为是系统软件的一部分。应用软件是用户按其需要自行编写的专用程序,它借助系统软件和支援软件来运行,是软件系统的最外层。计算机硬件系统的组成_计算机系统 -分类
计算机系统可按系统的功能、性能或体系结构分类。① 专用机与通用机:早期计算机均针对特定用途而设计, 具有专用性质。60年代起, 开始制造兼顾科学计算、事务处理和过程控制三方面应用的通用计算机。特别是系列机的出现,标准文本的各种高级程序语言的采用,操作系统的成熟,使一种机型系列选择不同软件、硬件配置,就能满足各行业大小用户的不同需要,进一步强化了通用性。但特殊用途的专用机仍在发展,例如连续动力学系统的全数字仿真机,超微型的空间专用计算机等。
② 巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机:计算机是以大、中型机为主线发展的。60年代末出现小型计算机,70年代初出现微型计算机,因其轻巧、价廉、功能较强、可靠性高,而得到广泛应用。70年代开始出现每秒可运算五千万次以上的巨型计算机,专门用于解决科技、国防、经济发展中的特大课题。巨、大、中、小、微型机作为计算机系统的梯队组成部分,各有其用途,都在迅速发展。
③ 流水线处理机与并行处理机:在元件、器件速度有限的条件下,从系统结构与组织着手来实现高速处理能力,成功地研制出这两种处理机。它们均面向