电脑系统结构解析_电脑系统体系结构

1.操作系统有哪些基本部分组成

2.什么是冯·诺依曼计算机体系结构？

3.计算机的硬件系统主要由哪几部分组成？

4.一个完整的计算机系统由什么组成？

5.计算机系统是由那两部分组成的？

6.计算机系统有几部分组成？

7.计算机系统的层次结构?

8.计算机结构及工作原理？

计算机系统是由硬件系统和软件系统组成的。

计算机硬件系统由计算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备这五个部分组成。

计算机的工作原理是存储数据和程序控制。这就是软件的存在基础和核心作用。用户通过输入端将指令和数据发送到内存，然后控制器从内存中逐条读取指令交与计算器处理，处理完成后按照指令里的地址把结果发送到内存中，这个过程一直循环操作直到指令执行完。

按照功能分，可以分为四层：

–硬件层（裸机）：只识别微指令

–操作系统层：将语言处理程序层的指令转化为微指令传递给硬件层，直接管理软硬件，是软件和硬件通信的桥梁

–语言处理程序层：将用程序设计语言编写的程序转换为机器码，以便计算机能够执行。

–应用程序层：提供给用户使用的各种软件

操作系统有哪些基本部分组成

（一）

一个完整的

计算机系统

由计算机硬件系统及软件系统两大部分构成。

（1）计算机硬件：是计算机系统中由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。是指计算机系统中的实际装置，是构成计算机的看得见、摸得着的物理部件。它是计算机的“躯壳”。

（2）计算机软件：是指计算机所需的各种程序及有关资料。它是计算机的“灵魂”。

（

二）硬件

计算机硬件由

运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备

五部分组成。

1、主机：

相当于人的头脑和心脏，是计算机的重要部件。它里面藏着各种各样重要的电路板，没有了它，电脑就了无生机了。

2、中央处理器（CPU）：

控制器+运算器，是计算机的核心。CPU的性能基本决定了计算机的性能，CPU是整个电脑系统的核心。

3、存储器：

可分为内存储器、外存储器、高速缓冲存储器

（1）内存储器（主存、内存）：

用于存放计算机当前工作中正在运行的程序、数据等，分为随机存取存储器RAM（Random

Access

Memory）和只读存储器ROM（Read-Only

Memory）两种

2）外存储器（外存）：

用来存储大量暂时不参加运算或处理的数据和程序，是主存的后备和补充

硬盘,光盘,USB优盘,USB移动硬盘

（3）高速缓冲存储器（Cache

Memory）：

是内存与CPU交换数据的缓冲区，是为解决内存与CPU速度不匹配的问题而设计的一种存储设备

4、输入设备：

把原始数据和处理这些数据的程序通过输入接口输入到计算机的存储器中。

常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、写字板、数字化仪、条形码阅读器、数码相机、模—数（A/D）转换器等。

从读取数据的角度看，当从磁盘、光盘、电子盘或磁带读取文件时，它们是输入设备

5、输出设备

：输出计算机的处理结果。

常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪、音响、喇叭等（嘴巴）

从保存数据的角度看，当向磁盘、光盘、电子盘或磁带保存文件时，它们是输出设备

三）软件

计算机软件是在计算机硬件设备上运行的各种程序及其相关文档的总称。它分为

系统软件与应用软件

两类。

1、系统软件：

是管理、监控和维护计算机资源的软件。

一般可分为四类：操作系统，语言处理系统，数据库管理系统（Visual

Basic

COM、delphi）和软件工具。

（1）操作系统是管理控制计算机自身的基本软件，是系统的核心部分。操作系统的功能是管理计算机的全部硬件资源和软件资源，为用户提供高效周到的服务。

（2）语言处理系统是将高级语言编写的源程序翻译成机器语言，让计算机执行。

（3）数据库是存储计算机系统内的有结构的数据的集合，数据库管理系统是一个在操作系统支持下进行工作的庞大软件。利用数据库管理系统提供的一系列命令，用户可以建立、维护、管理和使用数据库。

（4）软件工具是指软件开发、实施和维护过程中使用的程序。

2、应用软件：

是为解决各种实际问题而专门设计的计算机程序，一般由用户编写或外购。

包括管理软件（MIS），字、表处理软件（WPS

Office

2003、WPS

Office

2005

GSE、Microsoft

Office2003、MicrosoftOffice

XP）、应用数据库管理系统、用程序设计语言编写的源程序等。

什么是冯·诺依曼计算机体系结构？

1、驱动程序

最底层的、直接控制和监视各类硬件的部分，它们的职责是隐藏硬件的具体细节，并向其他部分提供一个抽象的、通用的接口。

2、内核

操作系统之最内核部分，通常运行在最高特权级，负责提供基础性、结构性的功能。

3、支承库（亦作“接口库”）

是一系列特殊的程序库，它们职责在于把系统所提供的基本服务包装成应用程序所能够使用的编程接口（API），是最靠近应用程序的部分。例如，GNU C运行期库就属于此类，它把各种操作系统的内部编程接口包装成ANSI C和POSIX编程接口的形式。

4、外围

所谓外围，是指操作系统中除以上三类以外的所有其他部分，通常是用于提供特定高级服务的部件。例如，在微内核结构中，大部分系统服务，以及UNIX/Linux中各种守护进程都通常被划归此列。

扩展资料：

操作系统的功能：

1、进程管理

不管是常驻程序或者应用程序，他们都以进程为标准运行单位。当年运用冯·诺伊曼结构建造计算机时，每个中央处理器最多只能同时运行一个进程。早期的操作系统（例如DOS）也不允许任何程序打破这个限制，且DOS同时只有运行一个进程。

2、内存管理

根据帕金森定律：“你给程序再多内存，程序也会想尽办法耗光”，因此程序员通常希望系统给他无限量且无限快的存储器。大部分的现代计算机存储器架构都是层次结构式的，最快且数量最少的寄存器为首。

3、磁盘与文件系统

所谓的文件系统，通常指称管理磁盘数据的系统，可将数据以目录或文件的型式存储。每个文件系统都有自己的特殊格式与功能，例如日志管理或不需磁盘重整。

百度百科—操作系统

计算机的硬件系统主要由哪几部分组成？

（一）冯·诺依曼设计思想

计算机问世50年来，虽然现在的计算机系统从性能指标、运算速度、工作方式、应用领域和价格等方面与当时的计算机有很大的差别，但基本体系结构没有变，都属于冯·诺依曼计算机。

冯·诺依曼设计思想可以简要地概括为以下三点：

① 计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。

② 计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。每条指令一般具有一个操作码和一个地址码。其中，操作码表示运算性质，地址码指出操作数在存储器的位置。

③ 将编好的程序和原始数据送入内存储器中，然后启动计算机工作，计算机应在不需操作人员干预的情况下，自动逐条取出指令和执行任务。

冯·诺依曼设计思想最重要之处在于他明确地提出了“程序存储”的概念。他的全部设计思想，实际上是对“程序存储”要领的具体化。

（二）计算机基本结构图

（图中实线为数据流，虚线为控制流），我们可以更好地理解“存储程序”和“程序控制”。

输入设备在控制器控制下输入解题程序和原始数据，控制器从存储器中依次读出程序的一条条指令，经过译码分析，发出一系列操作信号以指挥运算器、存储器等到部件完成所规定的操作功能，最后由控制器命令输出设备以适当方式输出最后结果。这一切工作都是由控制器控制、而控制器赖以控制的主要依据则是存放于存储器中的程序。人们常说，现代计算机采用的是存储程序控制方式，就是这个意思。

（三）计算机的工作过程

计算机的工作过程，就是执行程序的过程。怎样组织存储程序，涉及到计算机体系结构问题。现在的计算机都是基于“程序存储”概念设计制造出来的。

了解了“程序存储”，再去理解计算机工作过程变得十分容易。如果想叫计算机工作，就得先把程序编出来，然后通过输入设备送到存储器保存起来，即程序存储。下面就是执行程序的问题。根据冯·诺依曼的设计，计算机应能自动执行程序，而执行程序又归结为逐条执行指令。执行一条指令又可分为以下4个基本操作：

① 取出指令：从存储器某个地址中取出要执行的指令送到CPU内部的指令寄存器暂存。

② 分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器，译出该指令对应的微操作。

③ 执行指令：根据指令译码，向各个部件发出相应控制信号，完成指令规定的各种操作。

④ 为执行下一条指令作好准备，即取出下一条指令地址。

一个完整的计算机系统由什么组成？

我们的计算机是由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成，其中运算器、控制器以及其他一些部件集成在一起被统称为中央处理单元，也就是CPU，它是整个计算机的核心，完成数据加工、各种算术/逻辑运算的控制等功能。

存储器是计算机的记忆设备，用于存储数据。对于存储器而言，又分为内部存储器（内存）、外部存储器（硬盘）两种，其中前者读写速度块，但是容量小，用于存放临时的处理程序、数据等；后者读写速度慢，用于存放长期的程序和数据。

输入和输出设备我们统称为外部设备（简称外设），其中输入设备用于输入原始数据以及各种命令，输出设备用于输出结果。

计算机系统是由那两部分组成的？

一个完整的计算机系统由硬件和软件系统构成，其中硬件系统。硬件系统是计算机系统的内核，进行信息处理的实际物理装置，包括中央处理器、存储器、输入输出控制系统和各种外部设备。连接人与硬件系统之间的接口界面就是软件系统，主要包括系统软件、支撑软件和应用软件。

中央处理器是对信息进行高速运算处理的主要部件，其处理速度可达每秒几亿次以上操作。存储器用于存储程序、数据和文件。各种输入输出外部设备是人机间的信息转换器。操作系统是对各种软硬件资源的实施管理和控制，应用软件是用户按其需要自行编写的专用程序。

扩展资料

计算机的特点

1、运算速度快，可以高速准确地完成各种算术运算。

2、计算精确度高，一般计算机可以有十几位甚至几十位（二进制）有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几。

3、存储容量大，计算机内部的存储器具有记忆特性，可以存储大量的信息，这些信息，不仅包括各类数据信息，还包括加工这些数据的程序。

百度百科-计算机系统

百度百科-计算机

计算机系统有几部分组成？

计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。计算机系统是能按照人的要求接受和存储信息，自动进行数据处理和计算，并输出结果信息的机器系统。计算机系统由两大部分组成：硬件（子）系统和软件（子）系统，其中硬件子系统是系统赖以工作的实体，它是有关的各种物理部件的有机的结合。软件子系统由各种程序以及程序所处理的数据组成，这些程序的主要作用是协调各个硬件部件，使整个计算机系统能够按照指定的要求进行工作。硬件子系统包括中央处理器、主存存储器、输人输出控制系统和各种外围设备。软件子系统包括系统软件、支援软件和应用软件三个部分。计算机系统的特点：计算机系统的特点是能进行精确、快速的计算和判断，而且通用性好，使用容易，还能联成网络。①计算：一切复杂的计算，几乎都可用计算机通过算术运算和逻辑运算来实现。②判断：计算机有判别不同情况、选择作不同处理的能力，故可用于管理、控制、对抗、决策、推理等领域。③存储：计算机能存储巨量信息。④精确：只要字长足够，计算精度理论上不受限制。⑤快速：计算机一次操作所需时间已小到以纳秒计。⑥通用：计算机是可编程的，不同程序可实现不同的应用。⑦易用：丰富的高性能软件及智能化的人机接口，大大方便了使用。⑧联网：多个计算机系统能超越地理界限，借助通信网络，共享远程信息与软件资源。

计算机系统的层次结构?

一台完整的电脑系统由硬件系统和软件系统两部分组成 。

硬件的系统包括：控制器、运算器、储存设备、输入设备、输出设备五个部分

硬件系统主要由中央处理器、存储器、输入输出控制系统和各种外部设备组成。中央处理器是对信息进行高速运算处理的主要部件，其处理速度可达每秒几亿次以上操作。存储器用于存储程序、数据和文件，常由快速的主存储器(容量可达数百兆字节，甚至数G字节)和慢速海量辅助存储器(容量可达数十G或数百G以上)组成。各种输入输出外部设备是人机间的信息转换器,由输入-输出控制系统管理外部设备与主存储器(中央处理器)之间的信息交换。

用通俗的方式再介绍一下，一台家用电脑的硬件有CPU、主板、内存、显卡、声卡、硬盘、光驱、机箱、电源、显示器、键盘、鼠标。另外还有一些可以选配的硬件，比如手写板、电视卡、等等。?

计算机（computer）俗称电脑，是现代一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。

由硬件系统和软件系统所组成，没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类，较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。

计算机结构及工作原理？

计算机系统的层次结构：

1、微程序设计级 ---- 第1级

该级的编程工具是微指令集，程序员用微指令编写的微程序，由硬件直接执行。（如图中最下一行右边的PCWrite =1表示对PC寄存器的写控制,详细内容在控制器部分将详细学习）

2、传统机器级 ---- 第2级

该级的编程工具是计算机的机器语言指令集，程序员用机器指令编写的程序由微程序进行解释执行

3、操作系统级 --- 第3级

从操作系统的基本功能来看，一方面它直接管理传统机器中的软硬件资源，另一方面它又是传统机器的延伸

4、汇编语言级 --- 第4级

该级的编程工具是汇编语言指令集。与第二层所采用的机器语言编程工具相比，采用汇编语言编写程序便于理解与记忆

5、高级语言级 --- 第5级

该集的编程工具是各种高级语言如C语言等，高级语言源程序通常用编译程序来完成高级语言翻译后才能被底层的硬件执行

6、层次之间的关系

1）各层次之间的关系十分密切，高层是低层功能的扩展，低层是高层实现的基础。

2）站在不同的层次观察计算机系统，到关于计算机不同的概念。上图第二列分别对应地给出了从高级语言、汇编语言、机器语言和微程序设计级所看到的计算机的不同编程工具。

拓展：

计算机系统指用于数据库管理的计算机硬软件及网络系统。数据库系统需要大容量的主存以存放和运行操作系统、数据库管理系统程序、应用程序以及数据库、目录、系统缓冲区等，而辅存则需要大容量的直接存取设备。此外，系统应具有较强的网络功能。

计算机系统的特点是能进行精确、快速的计算和判断,而且通用性好,使用容易，还能联成网络。①计算：一切复杂的计算，几乎都可用计算机通过算术运算和逻辑运算来实现。②判断：计算机有判别不同情况、选择作不同处理的能力,故可用于管理、控制、对抗、决策、推理等领域。③存储：计算机能存储巨量信息。④精确：只要字长足够，计算精度理论上不受限制。

详细内容请在 百度百科 计算机系统 中了解

计算机的组成结构包括硬件系统、软件系统。其工作原理是按照内存中发出的指令进行数据运算和逻辑加工，从而完成规定操作。具体如下：

计算机的硬件包括电源、主板、CPU、显示器、内存、硬盘、声卡等，计算机的软件包括操作系统、系统软件、语言处理系统、数据库管理系统、服务程序等等。

计算机的基本工作原理：

计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到内存中去。

接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去。直至遇到停止指令。程序与数据一样存取，按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作。

扩展资料

计算机在运作时的特点是：

1、计算机根据人们预定的安排，自动地进行数据的快速计算和加工处理。人们预定的安排是通过一连串指令来表达的，这个指令序列就称为程序。一个指令规定计算机执行一个基本操作基本功能。

2、计算机采用二进制形式表示数据和指令。

3、计算机在执行程序和处理数据时必须将程序和数据从外存储器装入主存储器中，然后才能使计算机在工作时能够自动调整地从存储器中取出指令并加以执行。

4、计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成并规定了它们的基本功能。

5、计算机在执行程序和处理数据时必须将程序和数据从外存储器装入主存储器中，然后才能使计算机在工作时能够自动调整地从存储器中取出指令并加以执行。

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