1.5计算机系统的组成

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　　计算机系统概述计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。

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　　“存储程序控制”计算机的概念1944年8月，著名美籍匈牙利数学家冯?诺依曼提出了EDVAC计算机方案，他在方案中提出了3条思想。

　　(1)计算机的基本结构。计算机硬件应具有运算器、控制器、存储器、输人设备和输出设备等5大基本功能。

　　(2)采用二进制数.二进制数便于硬件的物理实现，又有简单的运算规则。

　　(3)存储程序控制.存储程序实现了自动计算，确定了冯.诺依曼型计算机的基本结构。

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　　计算机硬件的组成1运算器运算器是计算机处理数据和形成信息的加工厂，主要完成算术运算和逻辑运算，它由算术逻辑运算部(ALU)、累加器及通用寄存器组成。

　　2控制器控制器是计算机的神经中枢，它用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各条指令。它通常由指令部件、时序部件及操作控制部件组成。

　　(1)指令寄存器：存放由存储器取得的指令。

　　(2)译码器：将指令中的操作码翻译成相应的控制信号。

　　(3)时序节拍发生器：产生一定的时序脉冲和节拍电位，使得计算机有节奏、有次序地工作。

　　(4)操作控制部件：将脉冲、电位和译码器的控制信号组合起来，有时间性地、有时序地控制各个部件完成相应的操作。

　　(5)指令计数器：指出下一条指令的地址。

　　3存储器存储器是计算机记忆装置，主要用来保存数据和程序，具有存数和取数的功能。存储器分为内存储器和外存储器。CPU只能访问存储在内存中的数据，外存中的数据只有先调入内存后才能被CPU访问和处理。

　　4.输入设备输人设备的主要作用是把准备好的数据、程序等信息转变为计算机能接受的电信号送人计算机。

　　5.输出设备输出设备的主要功能是把运算结果或工作过程以人们要求的直观形式表现出来。

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　　计算机软件系统的组成软件系统可分为系统软件和应用软件两大类二1系统软件系统软件分为操作系统、语言处理系统(翻译程序)、服务程序和数据库系统4大类别。

　　(1)操作系统(OS)。一个操作系统应包括下列5大功能模块：处理器管理、作业管理、存储器管理、设备管理和文件管理。

　　操作系统通常分成以下5类。

　　① 单用户操作系统。微软的MS-DOS、Windows属于此类。

　　②批处理操作系统。IBM的DOS/VSE属于此类。

　　③分时操作系统。UNIX是国际最流行的分时操作系统。

　　④实时操作系统。

　　⑤网络操作系统。

　　(2)对于高级语言来说，翻译的方法有两种：解释和编译。对源程序进行解释和编译任务的程序，分别叫做解释程序和编译程序。

　　2应用软件应用软件可分为通用软件和专用软件两类其中通用软件又分为3类。

　　(1)文字处理软件如Office 2000中的Word.

　　(2)电子表格软件二如Office 2000中的Excel.

　　(3)专家系统.

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　　中央处理器(CPU)中央处理器(CPU)主要包括运算器(ALU )和控制器(CU)两大部件。此外，还包括若干个寄存器和高速缓冲存储器。它是计算机的核心部件。又称微处理器。计算机的所有操作都受CPU控制，CPU和内存储器构成了计算机的主机，是计算机系统的主体。CPU的性能指标直接决定了由它构成的微型计算机系统性能指标。CPU的性能指标主要有字长和时钟主频。

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　　价存储器计算机的存储器分为两大类：一类是设在主机中的内部存储器，也叫主存储器，用于存放当前运行的程序和程序所用的数据，属于临时存储器：另一类是属于计算机外部设备的存储器，叫外部存储器.简称外存，也叫辅助存储器(简称辅存)。外存中存放暂时不用的数据和程序，属于永久性存储器.当需要时应先调人内存。

　　内部存储器一个二进制位(bit)是构成存储器的最小单位。通常将每8位二进制位组成的一个存储单元称为一个字节(Byte)，并给每个字节编上一个号码，称为地址(Address)。

　　1)存储容量存储器可容纳的二进制信息量称为存储容量。度量存储容量的基本单位是字节(Byte)。此外，常用的存储容量单位还有：KB(千字节),MB(兆字节)和GB(千兆字节)它们之的关系为:

　　1字节(Byte)=8个二进制位(bits)1 KB二1024 B;1MB=1024KB;1GB二1024MB2)存取时间存储器的存取时间是指从启动一次存储器操作，到完成该操作所经历的时间.

　　3)内存储器的分类内存储器分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两类.

　　(1)随机存储器(RAM)。随机存储器也叫读写存储器.其特点是:存储的信息既可以读出,又可以向内写入信息，断电后信息全部丢失。随机存储器又可以分为静态RAM和动态RAM两种.

　　静态RAM的特点是只要不断电，信息就可长时间的保存.其优点是速度快,不需要刷新,工作状态稳定;缺点是功耗大，集成度低，成本高.

　　动态RAM的优点是使用组件少，功耗低，集成度高:缺点是存取速度较慢且需要刷新.

　　(2)只读存储器(ROM).只读存储器的特点：存储的信息只能读出,不能写入,断电后信息也不丢失。只读存储器大致可分成3类：掩膜型只读存储器(MROM) 可编程只读存储器(PROM)和可擦写的可编程只读存储器(EPROM)2.外部存储器目前最常用的外存有磁盘、磁带和光盘等。与内存相比，这类存储器的特点是存储容量大、价格较低,而且在断电后也可以长期保存信息，所以又称为永久性存储器。

　　磁盘存储器又可分为软盘、硬盘和光盘。磁盘的有效记录区包含若干磁道，磁道由外向内分别称为0磁道、I磁道……每磁道又被划分为若干个扇区，扇区是磁盘存储信息的最小物理单位。硬盘一般有多片，并密封于硬盘驱动器中，不可拆开，存储容量可观，可达几百吉字节。软盘被封装在保护套中，插人软盘驱动器中便可以进行读写操作。软盘可分为3.5英寸和5.25英寸两种，软盘上都带有写保护口，若处于写保护状态，则只能读出，不能写人。光盘可分为只读型光盘(CD-ROM)、一次性写人光盘(W0RM)和可擦写型光盆。磁盘的存储容量可用如下公式计算：

　　容量=磁道数x扇区数x扇区内字节数x面数x磁盘片数

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　　输入输出设备计算机中常用的输人设备有键盘和鼠标，其他的输人设备有扫描仪、手写输入设备、声音输入设备、触摸屏和条形码阅读器。常用的输出设备有显示器和打印机、绘图仪等。磁盘既可以属于输入设备，也可以属于出设备。

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　　计算机主要技术指标①字长。一次能并行处理的二进制数。字长总是8的整数倍，如16、32、34位等②主频。计算机中CPU的时钟周期，单位是兆赫兹(MHZ?)。

　　③运算速度。计算机每秒所能执行加法指令的数目。运算速度的单位是百万次/秒(MIPS)④存储的容量。存储容量包括主存容量和辅存容量，主要指内存所能存储信息的字节数。

　　⑤存储周期。存储器进行一次完整的存取器作所需要的时间。