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计算机软硬件
计算机系统=软件+硬件/固件
硬件：构成计算机的设备实体
软件：各类程序和文件
硬件
硬件指计算机的实体部分，由可见的电子器件、光、电、机设备的实物组成，如主机、外设等。
计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。
CPU=运算器+控制器
主机=CPU+主存
I/O系统=输入设备+输出设备
运算器
功能：对信息进行算数或逻辑运算。
组成：
- 算数逻辑部件ALU：完成各种运算功能。
核心部件：加法器
（到这里才明白为什么要学数电。。。） - 寄存器组：存放数据。
存储器M
功能：存放程序和数据
- 一般分为三级
CPU能按存储单元地址直接访问主存;辅存的作用十扩大存储系统的容量；高速缓冲存储器（cache）的作用是解决CPU与主存之间速度不匹配的矛盾，提高存储系统的速度。
- 主存的组成
储存器是由许多存储单元组成的。
每个存储单元都有编号，称为地址。
存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
- 控制器CU
功能：根据人们预先确定的算法和操作步骤（程序），控制与协调计算机各部件的自动工作。 - I/O部件
输入设备：将参加运算的数据和程序送入主机，并将它转换成机器能识别的信号。如键盘、鼠标、磁盘等。
输出设备:将计算机的处理结果以能为人们接收的或能为其他机器接收的形式输出。如打印机、绘图仪、磁盘等。
I/O控制部件：管理I/O设备的工作。
冯诺依曼结构的计算机
存储程序概念
于1946年6月由美国数学家冯诺依曼首先提出来，它奠定了现代计算机的结构基础。
计算机解题之前，要实现编制好程序，并与所需要的数据一起预先存入主存中。程序开始执行后，由控制器按照改程序自动、连续地从存储器中取出指令并执行，直到获得所需要地的结果为止。
早期的冯诺依曼计算机
以运算器为中心，其他部件都通过运算器完成信息传递。
现代计算机组织结构
以存储器为中心
总线
如何把五大基本部件互连起来构成计算机的硬件系统，是计算机硬件系统的组织问题。
现在的计算机普遍采用总线结构。
总线：一组为多个功能部件分时共享的公共信息传送线路。
共享总线的各个部件必须分时使用总线发送信息，保证总线上的信息在任何时候都唯一。
总线上的各个部件可同时接收总线上的信息。
总线的分类
按总线所在位置分：
- CPU内部总线
- 部件内总线
- 系统总线
- 外总线
按总线上信息传送的方向分：
1） 单向总线
2） 双向总线
按总线上传送的信息类型分：
1） 地址总线
当CPU访问存储器或I/O设备时，它指明将要访问的存储器单元或I/O设备的地址。n根先联合传送一个n位的地址值。
2）数据总线
当CPU访问存储器或I/O设备时，它用来传送数据。各条线合起来传输一个单独的多位值。
3）控制总线
它是一组独立的控制信号的集合。一组单项信号的集合。
总线的连接方式
1.1 单总线结构（微、小型机的典型结构）
1.2 双总线结构
计算机软件系统
国际标准化组织对软件的定义：
软件：计算机程序及运用数据处理系统所必须的手续、规则、文件的总称。因此，一般认为软件是由程序与文档两部分组成，主要指程序。
软件的作用：
- 用作计算机用户与硬件之间的接口界面；
- 在计算机系统中起指挥管理作用；
- 作为计算机体系结构设计的重要依据；
一台计算机中全部程序的集合，统称位这台计算机的软件系统。
软件又分为应用软件和系统软件两大类：
计算机的特点和性能指标
计算机的工作特点
- 能自动连续地工作
- 运算速度快
- 运算精度高
- 具有很强的存储能力和逻辑判断能力
- 通用性强
计算机的性能指标
基本字长
指运算的数的基本位数
字长是硬件组织的基本单位，它决定着寄存器、ALU、数据总线的位数，因而直接影响着硬件成本。
运算精度主要取决于机器字长，字长越长精度越高。
运算速度
- 主频（MHz）：一秒钟内发出的电子脉冲数
- 每秒平均运行指令条数（MIPS）
- 典型浮点四则运算时间（MFLOPS）
主存容量
主存储器所能存储的最大信息量
系统配置
外设配置情况和系统软件配置情况
计算机的分类与应用
计算机的分类
- 按应用特点分类：专用机/通用机
- 按价格分：巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机
- 按使用方式：工作站/服务器
计算机的应用
- 科学计算
- 数据处理
- 计算机控制
- 计算机辅助设计/计算机辅助制造（CAD/CAM）
- 人工智能
- 网络应用