计算机基础系列教程一:计算机硬件

  计算机(Computer),俗称电脑,是一种能够按照事先存储的程序,自动、高速地进行大量数值运算和各种信息处理的现代化智能电子设备。计算机硬件发展史(From Egon)

  计算机系统

  一台完整的计算机硬件系统由以下5部分构成:运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备。

  运算器:负责算术运算与逻辑运算,与控制器共同组成了中央处理器(CPU)。

  存储器:用来存储正在进行程序、将要进行程序的数据及刚处理完的数据。

  控制器:负责发送和接收指令。

  输入设备:用来进行输入的设备,如键鼠、扫描仪等。

  输出设备:用来进行输出的设备,如显示器、音响等。

  整个计算机系统由硬件和软件所组成。人们把没有安装任何软件的计算机称为裸机。裸机是不能执行任何计算和处理,必须通过软件系统来使它运行起来。软件也可以理解为程序,程序是通过编程语言完成的,这是人们与计算机进行沟通的重要渠道。软件一般分为系统软件和应用软件。

  系统软件是指控制和协调计算机及外部设备,支持应用软件开发和运行的系统,是无需用户干预的各种程序的集合,主要功能是调度,监控和维护计算机系统;负责管理计算机系统中各种独立的硬件,使得它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。这就为程序员进行应用软件的开发清除了很多障碍。系统软件举例:windows xp 、windows 7、windows 8、windows 10 、Android(安卓手机系统) 、IOS(苹果手机系统),unix,linux等。应用程序是用户利用计算机来解决某些问题所编制的程序,如工程设计程序、数据处理程序、自动控制程序、企业管理程序、情报检索程序、科学计算程序等等。

  

计算机基础系列教程一:计算机硬件

                                                                                                                                                                      图1

计算机基础系列教程一:计算机硬件

                                                                                                                                                                       图2

  CPU(Center Processing Unit,集运算及控制)

  整个计算机硬件系统中,最重要的当属CPU了,它在整个计算机系统中的作用就相当于我们的大脑。它从内存中取指令->解码->执行然后再取指令->解码->执行下一条指令,周而复始,直至整个程序被执行完成。因为访问内存以得到指令或数据的时间比cpu执行指令花费的时间要长得多,所以,CPU内部都有一些用来保存关键变量和临时数据的寄存器,这样通常在cpu的指令集中专门提供一些指令,用来将一个字(可以理解为数据)从内存调入寄存器,以及将一个字从寄存器存入内存。cpu其他的指令集可以把来自寄存器、内存的操作数据组合,或者用两者产生一个结果,比如将两个字相加并把结果存在寄存器或内存中。这样再次调用寄存器中的指令就会使等待时间大大缩短。

  寄存器的分类:

  1.保存变量和临时结果的通用寄存器。

  2.多数计算机还有一些对程序员设计的专门寄存器,其中之一便是程序计数器(或称为指令指针),它保存了将要取出的下一条指令的内存地址。在指令取出后,程序计算器就被更新以便执行后期的指令。

内容版权声明:除非注明,否则皆为本站原创文章。

转载注明出处:https://www.heiqu.com/13843.html