計算機構成

計算機構成

1. 計算機構成

硬件 + 軟件

• 硬件

  硬件是指可以看得見、摸得着的物件，是一個具體的實物。

• 硬件系統

  硬件系統主要有五大部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備

  • 運算器Datapath：負責算術運算與邏輯運算。（與控制器共同組成CPU）
  • 控制器Control：整個計算機的中樞神經，其功能是對程序規定的控制信息進行解釋，根據其要求進行控制，調度程序、數據、地址，協調計算機各部分工作及內存與外設的訪問等
  • 存儲器Memory：存儲器的功能是存儲程序、數據和各種信號、命令等信息，並在需要時提供這些信息
  • 輸入設備Input system
  • 輸出設備Output system

  CPU= 控制器 + 運算器
  主板= I/O總線 + 輸入輸出設備
  存儲器= 內存+ 硬盤
  I/O設備：鍵盤、鼠標、掃描儀、顯示器等
  

• 軟件

  系統軟件（操作系統）+ 應用軟件

  • 系統軟件

    ​ 系統軟件一般是指控制和協調計算機及外部設備,支持應用軟件開發和運行的系統，是無需用戶干預的各種程序的集合，主要功能是調度，監控和維護計算機系統；負責管理計算機系統中各種獨立的硬件，使得它們可以協調工作。系統軟件使得計算機使用者和其他軟件將計算機當作一個整體而不需要顧及到底層每個硬件是如何工作的。
    ​ 常見的系統軟件主要指操作系統，當然也包括語言處理程序（彙編和編譯程序等）、服務性程序（支撐軟件）和數據庫管理系統等

    ​

  • 應用軟件

    ​ 應用軟件是指在計算機各個應用領域中，爲解決各類實際問題而編制的程序，它用來幫助人們完成在特定領域中的各種工作。應用軟件主要包括：爲解決各類實際問題而編制的程序，它用來幫肋人們完成在特定領域中的各種工作

2.計算機工作過程

計算機的工作過程,就是執行程序的過程

怎樣組織存儲程序，設計到計算機體系結構問題。現在的計算機都是基於"程序存儲"概念設計製造出來的

如果想讓計算機工作，就得先把程序編出來，然後通過輸入設備送到存儲器保存起來，即程序存儲。

根據馮·諾依曼的設計，計算機能自動執行程序，而執行程序又歸結爲逐條執行指令。
執行一條指令可分爲如下4個基本步驟

··1 取出指令：從存儲器某個地址中取出要執行的指令送到CPU內部的指令寄存器暫存
··2 分析指令: 把保存在指令寄存器中的指令送到指令譯碼器，譯出該指令對應的微操作
··3 執行指令：根據指令譯碼，向各個部件發出響應控制信號，完成指令規定的各種操作
··4 爲執行下一條指令做好準備，即取出下一條指令地址