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计算机是由什么组成的?

归档日期:06-27       文本归类:多用户控制      文章编辑:爱尚语录

  计算机组成指的是系统结构的逻辑实现,包括机器机内的数据流和控制流的组成及逻辑设计等。主要分为五个部分:控制器,运算器,存储器,输入设备,输出设备。

  计算机组成的任务是在指令集系统结构确定分配给硬件系统的功能和概念结构之后,研究各组成部分的内部构造和相互联系,以实现机器指令集的各种功能和特性。这种联系包括各功能部件的内部和相互作用。

  计算机组成要解决的问题是在所希望达到的性能和价格下,怎样最佳,最合理地把各个数倍和部件组成成计算机,已实现所确定的ISA。计算机组成设计要确定的方面应包括:

  (2)专用部件的设置:是否设置乘除法、浮点运算、字符处理、地址运算等专用部件,设置的数量与机器要达到的速度、价格及专用部件的使用频度等有关。

  (3)各种操作对部件的共享程度:分时共享使用程度高,虽限制了速度,但价格便宜。设置部件多降低共享程度,因操作并行度提高,可提高速度,但价格也会提高。

  (4)功能部件的并行度:是用顺序串行,还是用重叠、流水或分布式控制和处理。

  (5)控制机构的组成方式:用硬联还是微程序控制,是单机处理还是多机或功能分布处理。

  (6)缓冲和排队技术:部件间如何设置及设置多大容量的缓冲器来协调它们的速度差;用随机、先进先出、先进后出、优先级,还是循环方式来安排事件处理的顺序。

  1. 控制器(Control):是整个计算机的中枢神经,其功能是对程序规定的控制信息进行解释,根据其要求进行控制,调度程序、数据、地址,协调计算机各部分工作及内存与外设的访问等。

  2.运算器(Datapath):运算器的功能是对数据进行各种算术运算和逻辑运算,即对数据进行加工处理。

  3.存储器(Memory):存储器的功能是存储程序、数据和各种信号、命令等信息,并在需要时提供这些信息。

  4. 输入(Input system):输入设备是计算机的重要组成部分,输入设备与输出设备合称为外部设备,简称外设,输入设备的作用是将程序、原始数据、文字、字符、控制命令或现场采集的数据等信息输入到计算机。常见的输入设备有键盘、鼠标器、光电输入机、磁带机、磁盘机、光盘机等。

  5. 输出(Output system):输出设备与输入设备同样是计算机的重要组成部分,它把计算机的中间结果或最后结果、机内的各种数据符号及文字或各种控制信号等信息输出出来。微机常用的输出设备有显示终端CRT、打印机、激光印字机、绘图仪及磁带、光盘机等。

  计算机软件[1](ComputerSoftware)是指计算机系统中的程序及其文档。程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述;文档是为了便于了解程序所需的阐述性资料。程序必须装入机器内部才能工作,文档一般是给人看的,不一定装入机器。软件是用户与硬件之间的接口界面。用户主要是通过软件与计算机进行交流。软件是计算机系统设计的重要依据。为了方便用户,为了使计算机系统具有较高的总体效用,在设计计算机系统时,必须通盘考虑软件与硬件的结合,以及用户的要求和软件的要求。软件的正确含义应该是:(1)运行时,能够提供所要求功能和性能的指令或计算机程序集合。(2)程序能够满意地处理信息的数据结构。(3)描述程序功能需求以及程序如何操作和使用所要求的文档。软件具有与硬件不同的特点:(1)表现形式不同硬件有形,有色,有味,看得见,摸得着,闻得到。而软件无形,无色,无味,看不见,摸不着,闻不到。软件大多存在人们的脑袋里或纸面上,它的正确与否,是好是坏,一直要到程序在机器上运行才能知道。这就给设计、生产和管理带来许多困难。(2)生产方式不同软件是开发,是人的智力的高度发挥,不是传统意义上的硬件制造。尽管软件开发与硬件制造之间有许多共同点,但这两种活动是根本不同的。(3)要求不同硬件产品允许有误差,而软件产品却不允许有误差。(4)维护不同硬件是要用旧用坏的,在理论上,软件是不会用旧用坏的,但在实际上,软件也会变旧变坏。因为在软件的整个生存期中,一直处于改变维护状态。

  计算机软件分为系统软件和应用软件,如果把计算机比喻为一个人的话,那么硬件就表示人的身躯。而软件则表示人的思想、灵魂。一台没有安装任何软件的计算机我们把它称之为“裸机”。

  系统软件是指控制和协调计算机及外部设备,支持应用软件开发和运行的系统,是无需用户干预的各种程序的集合,主要功能是调度,监控和维护计算机系统;负责管理计算机系统中各种独立的硬件,使得它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。(如Windows、Linux、Dos、Unix等操作系统都属于系统软件。)

  应用软件[2](application software)是用户可以使用的各种程序设计语言,以及用各种程序设计语言编制的应用程序的集合,分为应用软件包和用户程序。应用软件包是利用计算机解决某类问题而设计的程序的集合,供多用户使用。计算机软件分为系统软件和应用软件两大类。应用软件是为满足用户不同领域、不同问题的应用需求而提供的那部分软件。 它可以拓宽计算机系统的应用领域,放大硬件的功能。(如Word、Excel、QQ等都属于应用软件)

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