计算机系统概论目录
计算机系统概论
计算机系统概论
一、计算机基础
计算机是一种用于处理信息的机器，它可以进行各种算术和逻辑运算。计算机系统包括硬件和软件两个部分，硬件是计算机的物理部分，包括中央处理器、内存、硬盘、显示器、键盘、鼠标等，而软件则是计算机的程序和数据。计算机可以自动执行程序，这使得人们可以通过程序来控制计算机完成各种任务。
二、硬件架构
计算机的硬件架构是指计算机内部各个部件的连接方式。计算机的硬件包括中央处理器、内存、硬盘、输入输出设备等。中央处理器是计算机的“大脑”，它可以执行各种算术和逻辑运算。内存是中央处理器的“工作间”，它包含了中央处理器需要执行的各种程序和数据。硬盘是计算机的“仓库”，它用于存储各种程序和数据。输入输出设备则是计算机与外部世界进行交互的“接口”，例如键盘、鼠标、显示器等。
三、软件基础
软件是计算机的程序和数据，它是计算机能够自动执行各种任务的基础。软件可以分为系统软件和应用软件两种。系统软件是计算机的基本软件，它包括了操作系统、编译器、数据库管理系统等，而应用软件则是各种具体的应用程序，例如办公软件、图像处理软件等。
四、计算机网络
计算机网络是指将多台计算机或其他设备连接在一起，实现信息的共享和通信。计算机网络可以使用各种不同的传输介质和协议，例如光纤、双绞线、以太网等。在计算机网络中，可以实现文件传输、电子邮件、远程登录等各种功能，这大大提高了人们的工作效率和生活质量。
五、数据库系统
数据库系统是一种用于管理大量数据的数据管理系统，它可以进行数据的存储、查询、更新等各种操作。数据库系统一般采用结构化查询语言（SQL）进行操作，它具有高效、安全、可靠等特点，被广泛应用于各种领域，例如财务管理、人事管理、电子商务等。
六、系统性能评估
系统性能评估是对计算机系统性能的评估和测试，主要包括硬件和软件的性能测试。硬件性能测试主要是测试计算机的各个部件的性能指标，例如中央处理器的速度、内存的大小和速度、硬盘的读写速度等。软件性能测试主要是测试软件的运行速度、稳定性和可靠性等方面。通过系统性能评估，可以了解计算机系统的性能状况，为后续的优化和改进提供参考。
七、软件开发方法
软件开发方法是指在进行软件开发时所采用的方法和技术。常见的软件开发方法包括结构化程序设计、面向对象程序设计等。结构化程序设计是将程序分解为若干个基本结构，每个基本结构都具有特定的功能，通过这些基本结构的组合可以实现复杂的程序功能。面向对象程序设计则是将程序分解为若干个对象，每个对象都具有特定的属性和方法，通过这些对象的组合可以实现复杂的程序功能。
八、软件工程原理
软件工程是一种系统的软件开发方法学，它强调软件开发和维护的过程化管理。软件工程原理包括了软件生命周期模型、软件开发模型、软件质量保证等多个方面。通过遵循软件工程原理，可以降低软件开发的复杂度，提高软件的可靠性、可维护性和可重用性。
九、应用领域与技术
计算机系统被广泛应用于各个领域，例如科学计算、数据处理、人工智能等。在科学计算领域，计算机可以进行各种复杂的数学计算和模拟实验；在数据处理领域，计算机可以对大量数据进行存储和处理；在人工智能领域，计算机可以通过模拟人类的思维过程实现智能化的决策和控制。此外，随着互联网技术的发展和应用，计算机系统也被广泛应用于电子商务、在线教育等领域。
十、未来趋势与挑战
计算机系统概述
以软件的形式和计算机沟通的一种可视化的窗口
计算机系统结构”是从外部来研究计算机系统的一门学科，一般说来，凡是计算机系统的使用者（包括一般用户和系统程序员）所能看到的计算机系统的属性都是“计算机系统结构”所要研究的对象，这一点与“计算机组成原理”这门课程从计算机系统的内部来研究计算机不同。
学习了“计算机组成原理”、“计算机操作系统”、“汇编语言程序设计”和“高级语言程序设计”等计算机硬件和软件方面的多门课程之后，通过学习“计算机系统结构”这门课程，能够比较全面地掌握计算机系统的基本概念、基本原理、基本结构、基本分析方法、基本设计方法和性能评价方法，并建立起计算机系统的完整概念。
计算机系统由哪几部分构成?并简述各部分的作用。
计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
一、硬件系统：
1、控制器：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：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：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. 输入设备：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、鼠标等。
5. 输出设备：输出设备与输入设备同样是计算机的重要组成部分，它把外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器、打印机、耳机音箱等。
二、软件系统：
1.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。
常见的系统软件主要包括操作系统（如Windows、Linux、Dos、Unix等操作系统都属于系统软件）、数据库（Oracle、SqlServer、MySQL等）
2.应用软件：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。
常见的应用软件包括办公软件（word、excel等）、通讯软件（QQ、微信等）、管理系统（MIS、ERP等）
简述计算机系统主要组成及各部分的主要功能
①中央处理器
主要功能是根据存储器内的程序，中央处理器逐条地执行程序所指定的操作。
中央处理器的主要组成部分 是：数据寄存器、指令寄存器、指令译码器、算术逻辑部件、操作控制器、程序计数器（指令地址计数器）、地址寄存器等。
②存储器
主要功能是存放程序和数据，程序是计算机操作的依据，数据是计算机操作的对象。
存储器是由存储体、地址译码器 、读写控制电路、地址总线和数据总线组成。
能由中央处理器直接随机存取指令和数据的存储设备称为主存储器。
内存储器，磁盘、磁带、光盘等不能直接被中央处理器读的存储设备取称为外存储器（或辅助存储器）。
主存储器、外部存储器和相应的软件，组成计算机的存储系统。
③外部设备
主要功能是用户与机器之间的桥梁。
输入设备的任务是把用户要求计算机处理的数据、字符、文字、图形和程序等各种形式的信息转换为计算机所能接受的编码形式存入到计算机内。
输出设备的任务是把计算机的处理结果以用户需要的形式（如屏幕显示、文字打印、图形图表、语言音响等）输出。
输入输出接口是外部设备与中央处理器之间的缓冲装置，负责电气性能的匹配和信息格式的转换。
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