1.计算机系统概论
1.1计算机系统简介
1.1.1计算机的软硬件概念
计算机系统由“硬件”和“软件”两部分组成。
“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组成。
“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),它们通常存放在计算机的主存或辅存内。“软件”性能的发挥必须依托“硬件”的支撑,计算机的性能好坏取决于“软、硬件”功能的总和。
计算机的软件通常分为两大类: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。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(如批处理系统、分时系统、实时系统)、服务程序(如诊断程序、调试程序、连接程序等)、数据库管理系统、网络软件等。
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。
1.1.2计算机系统的层次结构
现代计算机的解题过程如下:
通常由用户用高级语言编写程序(称为源程序),然后将它和数据一起送入计算机内,再由计算机将其翻译成机器能识别的机器语言程序(称为目标程序),机器自动运行该机器语言程序,并将计算结果输出。
早期的计算机只有机器语言(用0、1代码表示的语言),用户必须用二进制代码(0、1)来编写程序(即机器语言程序)。这就要求程序员对他们使用的计算机硬件及其指令系统很熟悉,编写程序难度大,操作过程很复杂。但用户编写的机器语言程序可以直接在机器上执行。直接执行机器语言的机器称为实际机器M1。
1.1.3计算机组成和计算机体系结构
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性