计算机系统组成---软件系统

.计算机系统的基本组成：
计算机系统是由硬件系统和软件系统组成。

硬件系统：
计算机硬件是物理装置，由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。

其中，运算器和控制器及其相关部件已被集成在一起，统称为中央处理单元（Central Processing Unit，CPU）。

CPU是硬件系统的核心，用于数据的处理加工，能够完成各种算术、逻辑运算及控制功能。

软件系统：
计算机软件是由程序、数据和相关文档的组合。

软件是计算机系统中的重要组成部分，通常可将软件分为系统软件、中间件和应用软件。

系统软件如操作系统，它负责协调计算机各部分的工作及内存与外设的访问；中间件如数据库管理系统，它负责数据的存储和管理；应用软件如办公软件，它负责特定的应用任务。

计算机基础知识点归纳1一、硬件知识1、计算机系统的组成包括硬件系统和软件系统硬件系统分为三种典型结构：（1）单总线结构（2）、双总线结构（3）、采用通道的大型系统结构中央处理器CPU包含运算器和控制器。

2、指令系统指令由操作码和地址码组成。

3、存储系统分为主存—辅存层次和主存—Cache层次Cache作为主存局部区域的副本，用来存放当前最活跃的程序和数据。

计算机中数据的表示Cache的基本结构：Cache由存储体、地址映像和替换机构组成。

4、通道是一种通过执行通道程序管理I/O操作的控制器，它使CPU与I/O 操作达到更高的并行度。

5、总线从功能上看，系统总线分为地址总线（AB）、数据总线（DB）、控制总线（CB）。

6、磁盘容量记计算非格式化容量=面数x（磁道数/面）x内圆周长x最大位密度格式化容量=面数x（磁道数/面）x（扇区数/道）x（字节数/扇区）7、数据的表示方法原码和反码[+0]原=000...00 [—0]原=100......00 [+0]反=000...00 [—0]反=111 (11)正数的原码=正数的补码=正数的反码负数的反码：符号位不变，其余位变反。

二、操作系统操作系统定义：用以控制和管理系统资源，方便用户使用计算机的程序的集合。

功能：是计算机系统的资源管理者。

特性：并行性、共享性分类：多道批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统。

进程：是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。

进程分为三种状态：运行状态（Running）、就绪状态（Ready）、等待状态（Blocked）。

虚拟存储器：是指一种实际上并不以物理形式存在的虚假的存储器。

页架：把主存划分成相同大小的存储块。

页：把用户的逻辑地址空间（虚拟地址空间）划分成若干个与页架大小相同的部分，每部分称为页。

页面置换算法有：1、最佳置换算法OPT2、先进先出置换算法FIFO3、最近最少使用置换算法LRU4、最近未使用置换算法NUR使独占型设备成为共享设备，从而提高设备利用率和系统的效率。

《计算机系统》知识点资料整理总结一、计算机系统由“硬件”和“软件"两大部分组成。

二、"硬件”，是指计算机的实体部分,它由看得见摸得着的各种电子元器件,各类光、电、机设备的实物组成，如主机、外部设备等。

三、“软件”它看不见摸不着,由人们事先编制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,甚至纸带等),它们通常存放在计算机的主存或辅存内。

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,使系统资源得到合理调度，高效运行应用软件又称为应用程序，它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、事务管理程序等。

四、冯.诺依曼计算机的特点，它的特点可归结如下:五、●计算机由运算器、存储器、控制器、输人设备和输出设备五大部件组成。

六、●指令和数据以同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访。

七、●指令和数据均用二进制数表示。

八、●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器中的位置。

九、●指令在存储器内按顺序存放。

通常.指令是顺序执行的在特定条件下,可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。

●机器以运算器为中心,输人输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成。

1.1、如何理解计算机组成和计算机体系结构？答：计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性,它包含了许多对程序员来说是透明的硬件细节。

指令系统体现了机器的属性,这是属于计算机结构的问题。

但指令的实现,即如何取指令、分析指令、取操作数、运算、送结果等,这些都属于计算机组成问题。

计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，即概念性的结构与功能特性。

计算机系统的属性通常是指用机器语言编程的程序员(也包括汇编语言程序设计者和汇编程序设计者)所看到的传统机器的属性，包括指令集、数据类型、存储器寻址技术、I/O机理等,大都属于抽象的属性。

1.2计算机系统的组成1.2.1 计算机系统的组成概述1.计算机系统的基本组成一个完整的计算机系统是由计算机硬件系统和计算机软件系统两部分组成。

仅有硬件而没有配备软件的计算机称为裸机。

硬件是软件发挥作用的物质基础，软件是硬件与用户之间的接口，是计算机系统发挥强大功能的灵魂，两者相辅相成，缺一不可。

2.计算机硬件系统的组成计算机的硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备与输出设备五部分组成。

其中由控制器、运算器、寄存器组成中央八处理器（CPU）3.计算机软件系统的组成软件系统包括系统软件和应用软件。

系统软件包括操作系统（OS）、程序设计语言、系统检测诊断程序、编译系统、通用数据库管理系统等。

应用软件包括管理软件、办公软件、应用数据库管理软件、图形图像处理软件及为用户需求开发设计的软件等。

应用软件是在系统软件的支持下工作的，决定了计算机发挥的作用，因而，目前应用软件开发正在向标准化、模块化方向发展，提高应用软件的兼容性与可扩充性。

1.2.2 计算机的工作原理1.冯．诺依曼原理美籍匈牙利科学家冯．诺依曼被人们称为“现代计算机之父”。

他提出了“程序存储和程序控制”的计算机体系设计思想，主要内容包括以下三个方面：（1）计算机硬件设备由控制器、运算器、存储器、输入设备与输出设备五部分组成；（2）计算机内部采用二进制；（3）程序存储和程序控制冯．诺依曼机的工作原理：数据或指令通过输入设备输入计算机，存储在存储器中。

在运行过程中，数据从存储器读入运算器运算，中间结果也要存入存储器中，最终将结果经输出设备输出。

人们用机器自身具有的指令编排的指令序列，即程序，也是数据的形式由存储器送入控制器，再由控制器向机器的各个部分发出相应的控制信号。

另一种信息是控制信息，它由控制器发出，用来控制机器的各部件执行指令规定的各种操作。

2.计算机的工作过程微型计算机工作过程如下：（1）CPU访问输出输入接口（2）读入数据并运行（3）暂存结果（4）输出结果1.2.3中央处理器1.运算器运算器是负责对数据进行算术运算和逻辑运算的部件。

计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成完整的计算机系统系统包括：硬件系统和软件系统。

硬件系统和软件系统互相依赖，不可分割，两个部分又由若干个部件组成(如图所示）。

硬件系统是计算机的“躯干”，是物质基础。

而软件系统则是建立在这个“躯干”上的“灵魂”。

（一）计算机硬件计算机硬件系统由五大部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。

（如下图所示）* 中央处理器（ CPU —— Central Processing Unit ）CPU由运算器、控制器和一些寄存器组成；1.运算器运算器是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件，通常由算术逻辑运算部件（ALU）、累加器及通用寄存器组成。

2.控制器控制器用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各条指令，通常由指令部件、时序部件及操作控制部件组成。

运算器和控制器是计算机的核心部件，这两部分合称中央处理单元（Centre Process Unit，简称CPU），如果将CPU集成在一块芯片上作为一个独立的部件，该部件称为微处理器（Microprocessor，简称MP）。

运算器进行各种算术运算和逻辑运算；控制器是计算机的指挥系统；CPU 的主要性能指标是主频和字长。

字长表示CPU每次计算数据的能力。

如80486及Pentium系列的CPU一次可以处理32位二进制数据。

时钟频率主要以MHz为单位来度量，通常时钟频率越高，其处理速度也越快。

目前的主流CPU的时钟频率已发展到500MHz以上，甚至高达２GHz以上。

*存储器存储器的主要功能是用来保存各类程序的数据信息。

存储器可分为主存储器和辅助存储器两类。

①主存储器（也称为内存储器），属于主机的一部分。

用于存放系统当前正在执行的数据和程序，属于临时存储器。

①辅助存储器（也称外存储器），它属于外部设备。

用于存放暂不用的数据和程序，属于永久存储器。

存储器与 CPU的关系可用 (图 1）来表示。

( 图 1）（ 1）内存储器一个二进制位（ bit）是构成存储器的最小单位。

一、计算机系统的基本组成一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。

计算机硬件系统是指构成计算机的所有实体部件的集合，通常这些部件由电路（电子元件）、机械和光电元器件等物理部件组成。

直观地看，计算机硬件是一大堆设备，它们图1-4 微型计算机系统组成框图都是看得见摸得着的，是计算机进行工作的物质基础，也是计算机软件发挥作用、施展其技能的舞台。

计算机软件是指在硬件设备上运行的各种程序以及有关资料。

所谓程序实际上是用户用于指挥计算机执行各种动作以便完成指定任务的指令的集合。

用户要让计算机做的工作可能是很复杂的，因而指挥计算机工作的程序也可能是庞大而复杂的，有时还可能要对程序进行修改与完善。

因此，为了便于阅读和修改，必须对程序作必要的说明或整理出有关的资料。

这些说明或资料（称之为文档）在计算机执行过程中可能是不需要的，但对于用户阅读、修改、维护、交流这些程序却是必不可少的。

因此，也有人简单地用一个公式来说明包括其基本容：软件=程序+文档。

通常，人们把不装备任何软件的计算机称为硬件计算机或裸机。

裸机由于不装备任何软件，所以只能运行机器语言程序，这样的计算机，它的功能显然不会得到充分有效的发挥。

普通用户面对的一般不是裸机，而是在裸机之上配置若干软件之后构成的计算机系统。

有了软件，就把一台实实在在的物理机器（有人称为实机器）变成了一台具有抽象概念的逻辑机器（有人称为虚机器），从而使人们不必更多地了解机器本身就可以使用计算机，软件在计算机和计算机使用者之间架起了桥梁。

正是由于软件的丰富多彩，可以出色地完成各种不同的任务，才使得计算机的应用领域日益广泛。

当然，计算机硬件是支撑计算机软件工作的基础，没有足够的硬件支持，软件也就无常工件。

实际上，在计算机技术的发展进程中，计算机软件随硬件技术的迅速发展而发展；反过来，软件的不断发展与完善又促进了硬件的新发展，两者的发展密切地交织着，缺一不可。

计算机系统的组成如图1-4所示。

微型计算机系统(简称微机系统)与传统的计算机系统一样，也是由硬件系统和软件系统两大部分组成。

计算机硬件系统由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件构成。

软件系统由系统软件和应用软件两大部分组成。

系统软件包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、网络通信管理程序等部分。

应用软件包括的面非常广，它包括用户利用系统软件提供的系统功能、工具软件和其它实用软件开发的各种应用软件。

当前使用比较多的操作系统有UNIX、Linux，MS-DOS 和Windows操作系统。

内存又称为主存，分为随机存储RAM和只读存储器ROM两种，速度比外存快由于CPU比内存速度快，目前，在计算机中还普遍采用了一种比主存储器存取速度更快的超高速缓冲存储器，即Cache，置于CPU 与主存之间，以满足CPU 对内存高速访问的要求。

有了CaChe 以后，CPU 每次读操作都先查找CaChe，如果找到，可以直接从Cache中高速读出；如果不在CaChe中再由主存中读出在微型计算机中，常用的外存有磁盘、光盘和磁带，磁盘又可以分为硬盘和软盘。

基数是指该进制中允许选用的基本数码的个数。

每一种进制都有固定数目的计数符号。

十进制：基数为10，10个记数符号，0、1、2、……9。

每一个数码符号根据它在这个数中所在的位置(数位)，按“逢十进一”来决定其实际数值。

二进制：基数为2，2 个记数符号，0 和1。

每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢二进一”来决定其实际数值。

八进制：基数为8，8个记数符号，0、1、2、……7。

每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢八进一”来决定其实际的数值。

十六进制：基数为16，16个记数符号，0-9，A，B，C，D，E，F。

其中A～F对应十进制的10～15。

每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢十六进一”决定其实际的数值。

字节简写为B，人们采用8位为1个字节。

1个字节由8个二进制数位组成。

字节是计算机中用来表示存储空间大小的基本容量单位。

1、计算机系统的组成计算机是由硬件系统（hardware system）和软件系统（software system）两部分组成的。

硬件部分1、中央处理器中央处理器（Central Processing Unit，CPU）制作在一块集成电路芯片上，也称为微处理器（Micro Processor Unit，MPU）。

计算机利用中央处理器处理数据，利用存储器来存储数据。

CPU是计算机硬件的核心，主要包括运算器和控制器两大部分，控制着整个计算机系统的工作。

计算机的性能主要取决于CPU的性能。

运算器又称为算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit，ALU）。

操作时，控制器从存储器取出数据，运算器进行算术运算或逻辑运算，并把处理后的结果送回存储器。

控制器的主要作用是使整个计算机能够自动的运行。

执行程序时，控制器从主存中取出相应的指令数据，然后向其他功能部件发出指令所需的控制信号，完成相应的操作，再从主存中取出下一条指令执行，如此循环，直到程序完成。

2、存储器存储器是计算机中的记忆存储部件。

存储器既能够接受和保存数据，又能够向其他部件提供数据。

存储器分为内存和外存两大类。

在计算机系统中，习惯上把内存、CPU合称为主机。

（1）内存储器内存储器分为随机读/写存储器（Random Access Memory，RAM）、只读存储器（Read OnlyMemory，ROM）和高速缓冲存储器（Cache）三类。

内存一般指的是RAM。

硬盘一般指ROM。

（2）外存储器外存储器主要包括硬盘、光盘、U盘和移动硬盘等。

ROM和RAM是计算机内存储器的两种型号，ROM表示的是只读存储器，即：它只能读出信息，不能写入信息，计算机关闭电源后其内的信息仍旧保存，一般用它存储固定的系统软件和字库等。

RAM表示的是读写存储器，可其中的任一存储单元进行读或写操作，计算机关闭电源后其内的信息将不在保存，再次开机需要重新装入，通常用来存放操作系统，各种正在运行的软件、输入和输出数据、中间结果及与外存交换信息等，我们常说的内存主要是指RAM。

计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成。

计算机硬件是构成计算机系统各功能部件的集合。

是由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。

计算机硬件是看得见、摸得着的，实实在在存在的物理实体。

计算机软件是指与计算机系统操作有关的各种程序以及任何与之相关的文档和数据的集合。

其中程序是用程序设计语言描述的适合计算机执行的语句指令序列。

没有安装任何软件的计算机通常称为“裸机”，裸机是无法工作的。

如果计算机硬件脱离了计算机软件，那么它就成为了一台无用的机器。

如果计算机软件脱离了计算机的硬件就失去了它运行的物质基础；所以说二者相互依存，缺一不可，共同构成一个完整的计算机系统。

计算机系统的组成计算机系统是现代社会不可或缺的一部分，它由多个组件组成，包括硬件和软件。

本文将详细介绍计算机系统的组成，包括其硬件和软件两个方面。

一、硬件组成1.中央处理器（CPU）中央处理器是计算机系统的核心，负责执行计算机程序中的指令。

它由控制器和运算器组成，控制器负责指令的解码和执行，运算器负责算术和逻辑运算。

2.存储器存储器是计算机系统中用于存储数据和指令的部分。

它包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。

RAM用于存储正在运行的程序和数据，而ROM则存储计算机启动时需要的程序和数据。

3.输入设备输入设备是用户与计算机系统交互的接口，它将用户输入的数据传输到计算机系统中。

常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等。

4.输出设备输出设备是计算机系统向用户展示结果的设备，它将计算机处理后的数据以可视化的形式展示给用户。

常见的输出设备包括显示器、打印机、扬声器等。

5.总线总线是计算机系统中各个组件之间传输数据的通道。

它包括数据总线、地质总线和控制总线。

数据总线用于传输数据，地质总线用于传输内存地质，控制总线用于传输控制信号。

二、软件组成1.操作系统操作系统是计算机系统的核心软件，它负责管理计算机硬件资源，提供用户与计算机硬件交互的接口，以及执行计算机程序。

常见的操作系统包括Windows、Linux和macOS等。

2.应用软件应用软件是为满足用户特定需求而设计的软件。

它包括办公软件、图像处理软件、视频播放软件等。

应用软件通常运行在操作系统之上，利用操作系统的资源来完成特定的任务。

3.编程语言和开发工具编程语言和开发工具是计算机系统的重要组成部分，它们为开发者提供了编写、测试和调试程序的环境。

常见的编程语言包括C、Java、等，常见的开发工具包括Eclipse、VisualStudio等。

4.驱动程序驱动程序是计算机系统中用于控制硬件设备的软件。

它负责将操作系统和硬件设备之间的通信进行转换，使得操作系统可以正确地识别和使用硬件设备。