计算机的基本组成部分及其工作原理.ppt

第三章 计算机系统的组成及工作原理 3.1 计算机系统的组成 3.2 计算机基本工作原理 3.3 指令和指令系统 3.4 微型计算机的硬件基础 3.1 计算机系统的组成 3.1.1 计算机的硬件系统及基本工作原理 3.1.2 计算机软件系统 3.1 计算机系统的组成 3.1.1 计算机系统的组成 计算机基本工作原理 计算机的基本工作原理是冯·诺依曼原理，其思想概括为如下3点： 1.用二形式表示数据和指令。 2.采用存储程序方式 3.计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5部分组成。 3.1.2 计算机软件系统的组成 1、系统软件 2、应用软件 3.1.2 系统软件 1)操作系统：是计算机的最基本的系统软件，对计算机的所有操作都要在操作系统的支持下才能进行。是为了合理、方便地利用计算机系统，而对其硬件资源和软件资源进行管理和控制的软件。操作系统具有处理机管理(进程管理)、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理等5大功能，由它来负责对计算机的全部软件和硬件资源进行分配、控制、调度和回收。 3.1.2 系统软件 2)支撑软件是支持其他软件的编制和维护的软件，是为了对计算机系统进行测试、诊断和排除故障，进行文件的编辑、传送、装配、显示、调试，以及进行计算机病毒检测、防治等的程序。 3.1.2 系统软件 3)编译系统要使计算机能够按照人的意图去工作，就必须使计算机能接受人向它发出的各种命令和信息，这就需要有用来进行人和计算机交换信息的“语言”。计算机语言有： 机器语言 汇编语言 高级程序设计语言。 3.1.2 系统软件 (1)计算机机器语言用二进制代码表示的语言，是计算机唯一可以直接识别和执行的语言。机器语言所编写的指令计算机能直接接受，这种代码称为机器指令。一条机器指令用来控制计算机进行一个具体的操作，一般包括了操作码和地址码(操作数)两部分。它告诉计算机应进行什么运算，哪些数参加运算，这些数存放在哪里，计算机结果送到哪里等。机器语言直接、简洁、运算速度快。但直观性差，非常容易出错，程序的检查和调试都比较困难，而且对机器有依赖性。 3.1.2 系统软件 (2)计算机汇编语言用助记符来表示机器的操作码，用8或16进制来表示操作数，这种语言就叫汇编语言。用汇编语言编写的程序就叫汇编语言程序。汇编语言计算机并不能直接地识别，因此，需要用一个机器语言编写的程序把汇编语言程序“翻译”成机器目标程序，这个“翻译”程序就是汇编程序。汇编语言是一种面向机器的程序，难以移植。 3.1.2 系统软件 (3)计算机高级语言一种接近于自然语言，又可以使用数学表达式，还相对独立于机器的工作方式。高级语言并不能被机器所识别，必须要有一个能将高级语言程序“翻译”成计算机所能识别的机器语言目标程序的翻译程序。被编译的程序叫源程序或源代码，经过翻译程序“翻译”出来的结果程序称为目标程序。翻译程序通常有编译和解释两种典型的实现途径。 3.1.2 系统软件 (3)计算机高级语言编译方式是用编译程序把用户高级语言源程序整个地翻译成机器指令表示的程序，然后再执行这个目标程序，最后得到计算机结果。解释方式是用解释程序把用户高级语言源程序逐句地进行翻译，译出一句即执行一句，边解释边执行。高级语言的出现是计算机发展中“最惊人的成就”，高级语言不再依赖于机器，具有通用性。 3.1.2 系统软件 (4)语言的分类 语言级别上分： 高级语言 低级语言 语言的特点和应用范围 面向机器 面向过程 面向对象 3.1.2 系统软件 4)数据库管理系统数据库是以一定组织方式存储起来且具有相关性的数据的集合。它具有冗余度小，独立于任何应用程序而存在，可以为多种不同的应用程序共享的特点。数据库管理系统(DBMS)是对数据库中的资源进行统一管理和控制的软件，是数据库系统的核心，是进行数据处理的有利工具。如：FoxPro、SQLServer、Visual FoxPro 3.1.2 应用软件 应用软件是为计算机在特定领域中的应用而开发的专用软件，由各种应用系统、软件包和用户程序组成。应用软件是用户利用计算机和它所提供的系统软件，为解决自身的、特定的实际问题而编制的程序和文档。 3.1.2 应用软件 文字处理软件。如WPS,WORD等 电子表格软件。如Excel Lotus等 信息管理软件。 如各种管理信息系统 图像处理软件。如Photoshop,3dsMax等 其他应用软件。如辅助设计软件（CAD）、辅助教学软件（CAI）等 3.1.2 应用软件 系统软件与应用软件：系统软件是以利用计算机本身的逻辑功能，合理地组织用户使用计算机的硬件和软件资源，以充分利用计算机的资源，最大限度地发挥计算机效率，便于用户使