计算机硬件系统和软件系统

计算机硬件系统和软件系统

计算机硬件:指有形的物理设备,是构成计算机的物理装置或物理实体,硬件系统由中央处理器、存储器、输入设备和输出设备组成。

计算机软件:指由计算机硬件执行的程序以及相关的数据和文档资料。计算机软件通常分系统软件和应用软件两大类。

只有硬件而没有软件的计算机称为裸机,在裸机上只能运行机器语言程序,使用很不方便,效率很低。

计算机硬件系统和软件系统

中央处理器

中央处理器CPU是计算机的核心部件,它主要由运算器和控制器组成。

运算器又称算术逻辑部件ALU(Arithmetical Logic Unit),主要功能是完成对数据的算术运算、逻辑运算和逻辑判断等操作。

控制器(Controller)是整个计算机的指挥中心,它负责从内存储器中取出指令,对指令进行分析、判断,并根据指令的要求发出控制信号,使计算机的有关设备协调一致地进行工作。

另外,为了存放运算过程中的各种数据、地址或其他信息,CPU中包含若干个寄存器。CPU中的寄存器主要有:通用寄存器、累加器、程序计数器和指令寄存器等。

存储器:

存储器(Memory)是具有记忆能力的部件,用来存储程序和数据。 

存储器分为两大类:内存储器和外存储器。 

高速缓冲存储器(Cache) :

高速缓冲存储器是一种存取速度与CPU工作速度相当的高速小容量存储器,直接供CPU存取数据,弥补主存速度的不足,从而提高CPU的工作效率。

 Cache分两种,一种是集成在CPU内部的,称为一级Cache,一种是在CPU外部的,称为二级Cache,一级Cache的容量一般较小。

内存储器

内存储器(简称内存)也称主存储器(简称主存),它和CPU直接相连,存放当前要运行的程序和数据。

内存储器的特点是存取速度快,可与CPU处理速度相匹配,但存储容量小,价格较贵。

内存储器按其功能的不同,可分为随机存取存储器RAM(Random Access Memory)和只读存储器ROM(Read Only Memory)。

为了便于对存储器中存放的信息进行管理,将计算机中的内存划分为许多存储单元,通常一个字节为一个存储单元。对每个存储单元进行编号,此编号称为地址,CPU对存储器的读写操作都是通过地址进行的。