计算机系统简介

一.计算机软硬件概念

1.计算机系统由“硬件”和“软件”两大部分组成

• 硬件：是指计算机的实体部分。我们能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。
• 软件：是我们看不到的部分，由人们视线编制的具有各类特殊功能的程序组成，这些程序寄存与各类媒体（如RAM、ROM、磁带、磁盘、光盘等），它们通常存放在计算机的主存或辅存内。
  

二.计算机系统的层次结构

1.在计算机诞生的初期仅仅存在机器语言，实际上机器语言就是一种二进制语言（01串），因此机器语言使用起来非常的不方便。

2.人们为了解决二进制语言的缺点，发明了汇编语言，汇编语言实际上是二进制语言的符号化也就是通过助记符来表示二进制语言对应的01串。例如，使用助记符ADD表示二进制语言当中的表示加法的01串。虽然汇编语言比二进制语言要易于理解和编程，但是汇编语言无法直接被计算机识别处理，因此人们创造了一种虚拟机器（一种翻译程序），由虚拟机器将汇编语言程序转化为机器语言程序，进而能够被计算机识别处理和运行。

3.虽然汇编语言相对于机器语言有着明显的提高，但是对于不同的CPU厂商生产的CPU都对应着不同的汇编语言，也就是汇编语言不具有跨平台性，因此人们又在汇编语言的基础上发明了高级语言，同时存在一种虚拟机器，由这个虚拟机器将高级语言程序翻译为汇编语言程序。其中我们将能够把高级语言程序转化为汇编语言程序的系统软件称之为编译程序。

4.人们还在机器语言的基础上，向下发展了微指令系统，也就是随着技术的发展，人们把一条机器语言分成若干个微指令来运行。

5.除此之外，在软件和硬件之间还诞生了操作系统，操作系统也可以看成一种软件和硬件的管理程序。

三.计算机基本组成

1.冯诺伊曼计算机的特点

• 1.计算机由运算器，控制器，存储器，输入和输出设备5部分组成
• 2.采用存储程序的方式，程序和数据放在同一个存储器中，并以二进制表示。
• 3.指令由操作码和地址码两个部分组成
• 4.指令在存储器中按执行顺序存放，由指令计数器(即程序计数器PC)指明要执行的指令所在的储存单元地址，一般按顺序递增，但可按运算结果或外界条件而改变
• 5.以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送都通过运算器
  
  

2.计算机硬件组成

1.先放框架图

2.名词解释

• CPU：*处理器
• ALU：算术逻辑单元
• ACC： 累加器
• MQ：乘商寄存器
• X：操作数寄存器
• CU：控制单元
• IR：指令寄存器
• PC：程序计数器
• MAR：存储器地址寄存器
• MDR：存储器数据寄存器
• 主机：计算机硬件的主体部分，由CPU与主存储器组成。
• 主存：计算机存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机主要存储器。
• 存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单元。
• 存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单元。
• 存储字长：一个存储单元所存二进制代码的位数。
• 存储容量：存储器中可存二进制代码的总量。
• 机器字长：CPU能同时处理的数据位数。
• 指令字长：一条指令的二进制代码的位数。

3.第一章节的思维框架