計算機系統(tǒng)的組成是什么

計算機系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成；硬件系統(tǒng)是構(gòu)成計算機系統(tǒng)各功能部件的集合，包括了中央處理器、內(nèi)存儲器、外存儲器和輸入輸出設(shè)備，而軟件系統(tǒng)指與計算機系統(tǒng)操作有關(guān)的各種程序以及任何與之相關(guān)的文檔和數(shù)據(jù)的集合，包括了系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。

本教程操作環(huán)境：windows10系統(tǒng)、DELL G3電腦。

計算機系統(tǒng)的組成是什么

計算機系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。

計算機硬件是構(gòu)成計算機系統(tǒng)各功能部件的集合。是由電子、機械和光電元件組成的各種計算機部件和設(shè)備的總稱，是計算機完成各項工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。計算機硬件是看得見、摸得著的，實實在在存在的物理實體。

計算機軟件是指與計算機系統(tǒng)操作有關(guān)的各種程序以及任何與之相關(guān)的文檔和數(shù)據(jù)的集合。其中程序是用程序設(shè)計語言描述的適合計算機執(zhí)行的語句指令序列。

沒有安裝任何軟件的計算機通常稱為“裸機”，裸機是無法工作的。如果計算機硬件脫離了計算機軟件，那么它就成為了一臺無用的機器。如果計算機軟件脫離了計算機的硬件就失去了它運行的物質(zhì)基礎(chǔ)；所以說二者相互依存，缺一不可，共同構(gòu)成一個完整的計算機系統(tǒng)。

計算機系統(tǒng)的基本組成如圖

擴展知識

計算機硬件系統(tǒng)的基本組成及工作原理

⑴ 計算機硬件由五個基本部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。

⑵ 計算機內(nèi)部采用二進制來表示程序和數(shù)據(jù)。

⑶ 采用“存儲程序”的方式，將程序和數(shù)據(jù)放入同一個存儲器中（內(nèi)存儲器），計算機能夠自動高速地從存儲器中取出指令加以執(zhí)行。

可以說計算機硬件的五大部件中每一個部件都有相對獨立的功能，分別完成各自不同的工作。如圖1-7所示，五大部件實際上是在控制器的控制下協(xié)調(diào)統(tǒng)一地工作。首先，把表示計算步驟的程序和計算中需要的原始數(shù)據(jù)，在控制器輸入命令的控制下，通過輸入設(shè)備送入計算機的存儲器存儲。其次當計算開始時，在取指令作用下把程序指令逐條送入控制器。控制器對指令進行譯碼，并根據(jù)指令的操作要求向存儲器和運算器發(fā)出存儲、取數(shù)命令和運算命令，經(jīng)過運算器計算并把結(jié)果存放在存儲器內(nèi)。在控制器的取數(shù)和輸出命令作用下，通過輸出設(shè)備輸出計算結(jié)果。

1．運算器（ALU）

運算器也稱為算術(shù)邏輯單元ALU（Arithmetic Logic Unit）。它的功能是完成算術(shù)運算和邏輯運算。算術(shù)運算是指加、減、乘、除及它們的復(fù)合運算。而邏輯運算是指“與”、“或”、“非”等邏輯比較和邏輯判斷等操作。在計算機中，任何復(fù)雜運算都轉(zhuǎn)化為基本的算術(shù)與邏輯運算，然后在運算器中完成。

2．控制器（CU）

控制器CU（Controller Unit）是計算機的指揮系統(tǒng)，控制器一般由指令寄存器、指令譯碼器、時序電路和控制電路組成。它的基本功能是從內(nèi)存取指令和執(zhí)行指令。指令是指示計算機如何工作的一步操作，由操作碼（操作方法）及操作數(shù)（操作對象）兩部分組成。控制器通過地址訪問存儲器、逐條取出選中單元指令，分析指令，并根據(jù)指令產(chǎn)生的控制信號作用于其它各部件來完成指令要求的工作。上述工作周而復(fù)始，保證了計算機能自動連續(xù)地工作。

通常將運算器和控制器統(tǒng)稱為中央處理器，即CPU（Central Processing Unit）,它是整個計算機的核心部件，是計算機的“大腦”。它控制了計算機的運算、處理、輸入和輸出等工作。

集成電路技術(shù)是制造微型機、小型機、大型機和巨型機的CPU的基本技術(shù)。它的發(fā)展使計算機的速度和能力有了極大的改進。在1965年，芯片巨人英特爾公司的創(chuàng)始人戈登 · 摩爾，給出了著名的摩爾定律：芯片上的晶體管數(shù)量每隔18~24個月就會翻一番。讓所有人感到驚奇的是，這個定律非常精確的預(yù)測了芯片的30年發(fā)展。1958年第一代集成電路僅僅包含兩個晶體管，而1997年，奔騰II處理器則包含了750萬個晶體管，2000年的Pentium 4 已達到了0.13微米技術(shù)，集成了4200萬個晶體管 。CPU集成的晶體管數(shù)量越大，就意味著更強的芯片計算能力。

３．存儲器（Memory）

存儲器是計算機的記憶裝置，它的主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)。程序是計算機操作的依據(jù)，數(shù)據(jù)是計算機操作的對象。

⑴ 信息存儲單位

程序和數(shù)據(jù)在計算機中以二進制的形式存放于存儲器中。存儲容量的大小以字節(jié)為單位來度量。經(jīng)常使用KB（千字節(jié)）、MB（兆字節(jié)）、GB（千兆字節(jié)）和TB來表示。它們之間的關(guān)系是：1KB=1024B=210B，1MB=1024KB=220B，1GB=1024MB=230B，1TB=1024G=240B，在某些計算中為了計算簡便經(jīng)常把210（1024）默認為是1000。

位（bit）：是計算機存儲數(shù)據(jù)的最小單位。機器字中一個單獨的符號“0”或“1”被稱為一個二進制位，它可存放一位二進制數(shù)。

字節(jié)（Byte，簡稱B）：字節(jié)是計算機存儲容量的度量單位，也是數(shù)據(jù)處理的基本單位，8個二進制位構(gòu)成一個字節(jié)。一個字節(jié)的存儲空間稱為一個存儲單元。

字（Word）：計算機處理數(shù)據(jù)時，一次存取、加工和傳遞的數(shù)據(jù)長度稱為字。一個字通常由若干個字節(jié)組成。

字長（Word Long）：中央處理器可以同時處理的數(shù)據(jù)的長度為字長。字長決定CPU的寄存器和總線的數(shù)據(jù)寬度。現(xiàn)代計算機的字長有8位、16位、32位、64位。

⑵ 存儲器的分類

根據(jù)存儲器與CPU聯(lián)系的密切程度可分為內(nèi)存儲器（主存儲器）和外存儲器（輔助存儲器）兩大類。內(nèi)存在計算機主機內(nèi)，它直接與運算器、控制器交換信息，容量雖小，但存取速度快，一般只存放那些正在運行的程序和待處理的數(shù)據(jù)。為了擴大內(nèi)存儲器的容量，引入了外存儲器，外存作為內(nèi)存儲器的延伸和后援，間接和CPU聯(lián)系，用來存放一些系統(tǒng)必須使用，但又不急于使用的程序和數(shù)據(jù)，程序必須調(diào)入內(nèi)存方可執(zhí)行。外存存取速度慢，但存儲容量大，可以長時間地保存大量信息。