计算机系统

计算机系统的思维导图，汇总了计算机工作原理、计算机系统、计算机硬件系统、计算机软件系统的知识，希望这份脑图会对你有所帮助。

计算机系统

• 计算机工作原理
  • 组成：硬件系统和软件系统
  • 指示计算机执行某种操作的命令，包括操作码和地址码（操作数）两部分
  • 指令系统
    • 指令系统复杂指令系统、(办公使用机器.家用机)
    • 精简指令系统(中高档服务站，工作站)
  • 存储程序工作原理
    • 冯·诺依曼提出 基本思想:存储积序和程序控制
    • 一种是在数据流，另一种是控制信号
  • 工作过程:取出指令>分析指令→持行指令→指令计数器加
• 计算机系统
  • 硬件系统
    • 主机
      • 中央处理机
        • 运算器
        • 控制器
      • 内存储器
        • Cache
          • 高速缓冲存储器，为了提高CPU的效率，减少CPU的等待时间
        • ROM
          • 只读存储器，只能读取不能更改
        • RAM
          • 随机存储器，微机中的内存一般指RAM
    • 外设
      • 输入设备
      • 输出设备
      • 外存储器
        • 长期存储，硬盘，U盘等
          • 各类存储器读写速度比较：CPU＞Cache>RAM>硬盘>U盘＞光盘＞软盘
  • 软件系统
    • 系统软件
      • 操作软件
      • 语言处理程序
        • 汇编程序
        • 编译程序
        • 解释程序
      • 系统服务支撑程序
      • 数据库系统
    • 应用软件
• 计算机硬件系统
  • 没有安装任何软件的计算机称为裸机（只有硬件系统，没有软件系统）
  • 计算机硬件系统五部分
    • 输入设备
      • 将原始数据，程序等用户能够识别的信息通过输入接口输入并变化为计算机能识别和处理的二进制代码。
      • 鼠标，键盘，扫描仪，数字化仪，数码摄像机，条形码阅读器，数码相机，A／D转换器
    • 运算器
      • 有算术逻辑运算单元（ALU）和寄存器等组成
      • 包括算术运算，逻辑运算，比较和移位等
    • 控制器
      • 指挥和控制计算机各个部件进行工作的神经中枢
      • 计算机能够有条不紊的工作是在控制器的控制下
      • 与运算器合称为中央处理器（CPU），是计算机的核心部件
    • 存储器
      • 存放程序和数据，每个存储单位都有唯一的地址
      • 存储器分为内存储器（主存储器）和外存储器（辅助存储器）两大类
      • 计算机的工作存储器，其存储能力和存储速度影响计算机的整体性能
    • 输出设备
      • 功能是将计算机处理的数据、计算结果等内部二进制代码信息，转换成用户能识别和处理的信息形式 (如字符、图形、声音等)。
      • 常见的有显示器、打印机、音箱、绘图仪、数模转换器(D/A)。
• 计算机软件系统
  • 定义：软件是指使计算机运行所需的程序、数据和有关文档的总和
    • 程序是解决某一种具体问题的指令序列 软件>程序>指令
    • 程序是软件中的一部分
    • 计算机所能实现的全部指令的集合称为计算机的指令系统
  • 系统软件
    • 定义：最靠近硬件的部分
    • ①操作系统(OS) 主要用来控制和管理计算机的所有软、硬件资源。
    • ②语言处理程序: 包括汇编程序、编译和解释程序
    • ③数据库管理系统 作用是建立在存储各种数据资料的数据库，并进行操作和维护
    • ④系统支撑和服务程序 又称工具软件 为维护计算机系统的正常运行或支持系统开发所置的软件。
  • 应用软件
  • 程序设计语言
    • 算法是由有限个步骤组成的用来解决问题的具体过程，是解决问题的思路。
    • 具有有穷性、确定性、可行性、输入/输出的特性。
    • 数据结构是从问题中抽象出来的数据之间的关系，是数据的一种组织方式，反映数据的内部结构。 典型的数据结构包括线性表、堆栈和队列等
    • 程序=数据结构+算法。
    • 程序设计语言经历的三个阶段
      • 机器语言
        • 计算机系统唯一能识别的、直接执行的语言。 优点是执行速度快，缺点是编写难度大，通用性和移植性差。
      • 汇编语言
        • 汇编语言:称为机器语言的符号化，汇编语言和机器语言都称为低级语言。程序的可渎性较差
      • 高级语言
        • 解释型程序是一边翻译一边执行(如 Basic 语言) 不产生目标程序。 编译型程序是翻译程序，把源程序翻译成目标程序。
        • 屏敝机器的细节与具体的计算机指系统无关的表达 方式或接近于人们对求解过程或问题的描述方式，易掌握的程序设计语言称为高级语言。