betway必威登录平台软件和硬件在计算机系统中各

软件是相对于硬件而言。所谓软件是指能指挥计算机工作的程序与程序运行时所需要的数据以及与这些程序和数据有关的文字说明和图表资料的总和,其中文字说明和图表资料又称为文档。如汇编程序、编译程序、操作系统、诊断程序、控制程序、专用程序包、程序库、数据管理系统、各种维护使用手册、程序说明书和框图等。软件是计算机系统的重要组成部分,它可以扩大计算机功能和提高计算机的效率,根据所起的作用不同,计算机软件可分为系统软件和应用软件两大类。

在计算机中,把所有的软件分为两大类

继续吧。

1.计算机经历了电子管,晶体管,集成电路,超大规模集成电路以及极大规模集成电路等多个发展阶段。

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软件是指在计算机运行时能够提供所需功能和性能的一组指令和程序,并且程序能够正确地处理信息的数据结构。

转换器等。

2.计算机系统具有数据处理,数据存储和数据传输三种基本功能。

系统软件

在计算机中,所有软件分为两类:系统软件和应用软件。

运算器:负责对信息进行加工和运算,它的速度决定了计算机的运算速度。参加运算的数(称为操作数)

3.计算机由硬件和软件两个部分组成:

系统软件是管理、监控和维护计算机硬件资源和扩充计算机功能,提高计算机效率的各种程序。系统软件处于硬件和应用软件之间,具有计算机各种应用所需的通用功能,是支持应用软件的平台,包括:操作系统;设备驱动程序;各种语言的汇编程序、编译程序、解释程序;数据库管理系统等。

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由控制器指示从存储器或寄存器中取出到运算器。

硬件是物理装置的总称。包括芯片,板卡、外设、电缆等都是计算机硬件;

软件包括运行在硬件上的程序和数据,以及相关的文档。

程序是指挥计算机如何操作一个指令序列。也即程序是由指令组成。

指令是计算机硬件能够直接理解并执行的最基本操作。

数据是指令操作的对象。

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系统软件。系统软件是管理和维护计算机正常运行的各种程序,其中最重要的是操作系统、语言处理系统和服务程序。计算机核心系统软件是操作系统,负责计算机系统硬件和软件资源的管理和控制,合理组织计算机工作流程,有效利用资源。

控制器:是整个计算机系统的控制中心,它指挥计算机各部分协调工作。通常把控制器和运算器合称为中

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应用软件

应用软件。应用软件是在系统软件下用计算机语言或数据库系统开发的解决实际问题的程序,包括商用通用软件和实用软件,以及用户自己编写的程序。目前,电子商务软件、金融软件、反病毒软件等软件种类繁多,能够满足电子商务的需求。系统软件处于硬件和应用软件之间,是支持应用软件的平台

央处理器(CPU )。是计算机的核心部件,它的工作速度和计算精度等性能对计算机的整体性能有决定性的影响。

1.1 计算机硬件的基本组成

存储程序 方式的基本思想是,必须将事情编好的程序和允许数据送入储存后才能执行程序,一段程序被启动执行计算机不需再人工干预下自动完成逐条指令取出和执行任务。

1.1.1 冯.诺依曼结构基本思想

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1.1.2 现代计算机的基本组成

计算机硬件主要包括中央处理器、存储器、外部设备和各类总线等。

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中央处理器(Central Processing Unit)简称CPU,CPU是整个计算机的核心部件,主要用于指令的执行。CPU主要包含两个基本部分:数据通路控制器

数据通路(datapath):是指指令执行过程中数据所流经的部件。其中包括各类运算部件。最重要的是算术逻辑部件(Arithmetic Logic Unit,简称ALU),它用来进行基本的算术和逻辑运算。ALU中最基本的部件是加法器,所有算数运算都可以基于加法运算和逻辑运算来实现。

控制器用来对指令进行译码,生成相应的控制信号。以控制数据通路进行特定的操作。

存储器分为内存外存,内存,包括主存储器(简称主存)和高速缓冲存储器。外存,包括辅助存储器(辅存)和海量后备存储器

外部设备简称外设,也称I/O(input/output)设备。每个外设都需要相应的控制逻辑,通常将控制外部设备工作的控制逻辑,称为I/O控制器I/O适配器。外设通过I/O控制器或者I/O适配器连接到主机上。他俩统称为设备控制器。属于一种I/O模块I/O接口

总线是传输信息的通路,用于部件之间传输信息。CPU、主存和I/O模块通过总线互联。

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应用软件是用户针对某一专门目的而开发的软件,如:文字处理软件、表格处理软件、财务管理软件、辅助教学软件、图形处理软件、计算机辅助设计软件、工具软件、游戏软件等。

计算机软件系统可分为系统软件和应用软件两大类。系统软件处于硬件和应用软件之间,具有计算机各种应用所需的通用功能,是支持应用软件的平台。而应用软件则是用户为解决实际问题开发的专门程序,如财务管理软件包、统计软件包等。

存储器:用于存放程序和数据的部件,并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。

1.2 计算机软件概述

为了充分利用处理器、存储器和输入输出设备等计算机资源。出现了操作系统;为了提高并编程效率出现了高级语言;为了适应大量的数据处理出现了数据库及其管理系统。根据软件的用途,一般将软件分成系统软件和应用软件两大类。

系统软件介于计算机硬件和应用程序之间。包括操作系统(Windows、UNIX 、Linux.),语言处理系统(Visual Studio、GCC),数据库管理系统(Oracle)和各类应用程序(磁盘碎片整理程序、备份程序)。

操作系统:管理整个计算机系统资源;提供计算机用户与硬件之间的交互;提供对应用软件的支持。                       

语音处理系统:提供高级语言编程环境;对源程序编辑、翻译、调试、链接装入运行等功能

应用软件只专门为数据处理、科学计算、事务管理、多媒体处理、工程设计以及过程控制等应用编写的各类程序。

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1.系统软件

协调RAM 和CPU 的速度差。对计算机性能有很大影响。记忆缓存16KB ,二级512KB 。

1.3 计算机系统层次结构

计算机系统是一个层次结构系统,通过向上层用户提供一个抽象的简洁接口而将较低层次的实现细节隐藏起来。计算机解决应用问题的过程就是不同层次进行转换的过程。

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希望计算机解决一个问题,最开始形成是用自然语言描述的。但是计算机硬件,只能够理解计算机语言。而将一个自然语言的描述应用问题转换成机器语言程序,需要经过多个抽象层的转换。

编程语言将算法转换为程序。

程序编程语言与自然语言不同,它有严格的执行顺序,不存在二义性,能够唯一地确定计算机执行指令的顺序。从抽象层次上来分,程序语言可以分为高级语言低级语言两类。

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高级语言和底层计算机结构关联不大,是机器无关语言,大部分编程语言都是高级语言。

低级语言和计算机底层结构密切相关,通常称为机器语言。机器语言汇编语言都是机器级语言。

汇编语言用简短的英文符号和二进制代码建立对应关系。方便程序员编写和阅读机器语言程序。

语言处理系统编译程序把一种编程语言表示的程序转化为等价的另一种编程语言程序。编译程序有以下三类:

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汇编程序也称汇编器,用来将汇编语言源程序翻译成机器语言目标程序。

解释程序也称解释器,用来将源程序中的语句按其执行顺序逐条用子程序进行解释并最终转换成机器指令执行。

编译程序也称编译器,用来将高级语言源程序翻译成汇编语言和机器语言目标程序。

指令集体系结构,简称体系结构系统结构。定义了计算机可执行的所有指令的集合,每条指令规定了计算机执行什么操作,以及处理的操作数存放的地址空间和操作数据类型。

体系结构是对指令系统的一种规定和结构规范。具体实现组织称为微体系结构,简称微架构

微体系结构由逻辑电路实现。每个基本的逻辑电路都是按特定的器件技术实现。

1.3.2 不同用户所在的工作层次

在计算机上完成的任务不同,可以把用户分成一下四类:最终用户、系统管理员、应用程序猿和系统程序。

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软件与硬件的逻辑等价性

系统软件是在计算机系统中直接服务于计算机系统的由计算机厂商或专业软件开发商提供的,给用户使用的操作系统环境和控制计算机系统按照操作系统要求运行的软件。它包括操作系统、语言处理程序、编译和连接程序、数据库系统、服务程序等。

外存储器:主机的外部设备,存取速度较内存慢得多。是主存储器的后备和补充,不能和CPU 直接

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软件和硬件是计算机系统不可缺少的两个组成部分,二者有机结合,相互配合,才能使计算机的功能得到有效发挥。没有软件而只有硬件的计算机称之为裸体机,它的功能是非常微弱的,几乎不能为人们做什么事情。但硬件是软件功能实现的物质基础。随着计算机技术的发展,软、硬件实现的功能界限已不能清楚地划分。

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交换数据。

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操作系统

输出设备:将计算机处理的数据、计算结果等内部信息转换成人们习惯接受的信息形式(字符、图形、声音等),最常用的输出设备是显示器、打印机和音箱,还有绘图仪、各种数模转换器(D/A)等。

1.4 程序开发与执行过程

程序有时被称为用户程序或者应用程序。

1.4.1 从源程序到可执行目标程序

(1)编辑程序保存为文本文件(ASCLL码和汉字字符表示的文件称为文本文件)

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(2)将编程好的文件进行预处理编译汇编链接,生成可执行的目标文件。

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预处理阶段:例如上面的程序,已处理程序对源程序中,以字符“#”开头的命令进行处理。将后面的.h文件嵌入进来。

编译阶段:对源程序进行编译生成一个汇编语言源程序。以 .s 为扩展名

汇编阶段:汇编程序对汇编语言进行汇编生成一个可重新定位的目标文件。一 .o 为扩展名

链接阶段:链接程序将多个可重定位目标文件和标准库函数目标模块合并成一个可执行目标文件(可执行文本)。

1.4.2 冯.诺依曼结构模型机

未完待续!。。。

在计算机中任何由软件实现的操作,都可以由硬件来实现,反之亦然。只不过由硬件实现的操作速度更快,但缺乏软件实现的灵活性,且造价高。例如,一个逻辑表达式的逻辑运算,可以由数字逻辑电路来实现,也可以由程序来实现。软、硬件的这种特性,叫做逻辑等价性。这是特指在实现计算机指令和程序功能上的逻辑等价。

操作系统(Operating System)是控制和管理计算机硬件和软件资源,合理地组织计算机工作流程以及方便用户使用计算机程序的集合。一般都具有处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理和用户接口五大功能。使用操作系统的目的有两个:一是管理计算机系统的所有资源;二是方便用户使用计算机而在计算机与用户之间提供接口。目前常用的操作系统有UNIX、LINUX、Windows等。

计算机软件系统:输入计算机的两类信息:数据、程序。        存储程序工作原理:

语言处理程序

1)指令:是指示计算机执行某种 操作的命令,它由一串二进制数码组成,这串二进制数码包括操作码和地址码两部分。

计算机语言一般分为三类,它们是机器语言、汇编语言和高级语言。对计算机语言进行有关处理的程序称为语言处理程序。

2)程序:由一系列指令组成,为解决某一问题而设计的一系列排列有序的指令的集合。      3)存储程序工作原理:计算机能够自动完成计算或处理过程的基础。      4)计算机的工作

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软件效率,协调计算机各组成部分的工作,并在硬件提供的基本功能的基础上拓展计算机的功能,提高计算机实现和运行各类应用任务的能力。

机器语言:用直接与计算机联系的二进制代码指令表达的计算机编程语言称为机器语言。这种语言对于机器而言不需要任何翻译,但不易记忆、难于修改。因为计算机只能接受以二进制形式表示的机器语言,所以任何高级语言最后都要翻译成二进制代码组成的程序才能在计算机上运行。

系统软件:管理、监控和维护计算机资源(包括硬件和软件)、开发应用软件的软件。主要包括:操 作系统、语言处理程序、数据库管理系统、支撑服务软件等。

汇编语言:用能反映指令功能的助记符表达的计算机语言称为汇编语言(Assembler language),它是符号化的机器语言。用汇编语言写出的程序称为汇编语言源程序,机器无法执行它,必须用计算机配置好的汇编程序把它翻译成机器语言目标程序,机器才能执行。这个翻译过程称为汇编过程。汇编语言比机器语言在编写、修改、阅读方面均有很大改进,运行速度也快。但掌握起来比较困难。

1) 操作系统:一组对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集合,它是用户和计算机硬件系统之间的接口,为用户和应用软件提供了访问和控制计算机硬件的桥梁(主要作用:管理计算机和使用计算机;五个管理功能:处理及管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理)。 ① 按运行的环境:实时操作系统、分时操作系统、批处理操作系统。 ② 按管理用户的数量:单用户操作系统、多用户操作系统。任务操作系统、单用户多任务操作系统、多用户多任务操作系统。

高级语言:机器语言和汇编语言都是面向机器的语言,虽然执行效率较高,但编写效率很低。高级语言是一种与具体的计算机指令系统表面无关,而且描述方法接近人们对问题求解过程的表达方法,易于掌握和书写,并具有共享性、独立性。这种语言所用的一套符号、标记更接近人们的日常习惯,便于理解记忆。常用的高级程序设计语言有:Visual Basic、C 、JAVA等。

2) 语言处理程序(包括汇编程序、 编译程序和解释程序):基本功能是把用面向用户的高级语言或汇编语言编写的源程序翻译成机器可执行的二进制语言程序。 3) 系统支撑和服务程序:又称工具软件,如系统诊断程序、调试程序、排错程序、编辑程序、查杀病毒程 等等。

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编译和连接程序

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输入的高级语言程序称为源程序,源程序经过编译程序的编译生成目标程序,连接程序把这些目标程序组成一个可执行的程序。这种方式称为程序的编译执行方式。

服务程序

服务程序包括诊断程序和测试程序等,是专门用于计算机硬件性能测试和系统故障诊断维护的系统程序。如能对CPU、驱动器、接口、内存等设备的性能和故障进行检测。

数据库系统

数据库系统是一个复杂的系统,它由硬件、操作系统、数据库、数据库管理系统等构成。它实现了有组织地、动态地存储大量关联数据,方便多用户访问,它与文件系统的重要区别是数据的充分共享、交叉访问、应用程序的高度独立性。它的特点有查询迅速且准确、数据结构化且统一管理、数据冗余度小、具有较高的数据独立性、数据共享性好、数据控制功能强等。常见的数据库管理系统有Access、SQL Server和Oracle等。

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