计算机

Posted 2020-10-27 heibaimao123

定义

根据输入，实现自动化处理，并输出的系统。

划分层次

第七层	App7	应用层	与应用程序有关的语言
第六层	HOL6	高级语言层	与机器无关的语言
第五层	Asmb5	汇编层	汇编语言
第四层	OS4	操作系统层	操作系统掉用
第三层	ISA3	指令集架构层	机器语言
第二层	Mc2	微代码层	微指令和寄存器传输
第一层	LG1	逻辑门层	布尔代数和真值表

在这七层之下还应该有一层：第0层——电路层——电子技术，它是实现第一层逻辑门层的基石，也是整个计算机系统最根本的技术。

硬件

计算机有4个基本的硬件组成：

• 输入设备
• 输出设备
• 主存储器
• 中央处理单元CPU

输入设备

输入设备是从外部世界来的信息传送到计算机的存储器。包括：

• 键盘
• 磁盘驱动器
• USB闪存驱动器
• 鼠标设备
• 条形码读码器

  磁盘驱动器是计算机的一部分，我们从磁盘提取数据或者把数据写到磁盘上。磁盘驱动器包括一个使磁盘旋转的发动机，一个轴或轮毂夹用于把磁盘固定在发动机上，一个或多个用来探测磁盘表面单个比特的读/写头。磁盘被永久固定密封在磁盘驱动器中。磁盘驱动器通过在一个轴上堆叠数个盘片的方式来实现高容量，每个磁盘表面有一个专门的读/写头。

  光盘的记录技术是基于激光的，激光可以形成高度聚集的单色光束。光盘上有嵌入式的纹理，它从中心螺旋状地盘出，上面有激光束记录的凹凸序列，每个凹或者凸代表被光束反射所探测到的比特信息。

  USB闪存驱动器，是一个没有移动不见的固态设备，用来模仿期盼驱动器的行为。USB表示通用串行总线，它定义了许多硬盘驱动器和计算机系统之间的协议。

  鼠标是一种常用的手持输入设备，光学鼠标内部是一个小的发光二极管，它向下在桌面或者鼠标垫上投射光束，光反射回一个美妙采样1500次的传感器。鼠标里有一个数字信号处理器，它像一个被编程为只处理一个任务的微小计算机：探测桌面或者鼠标垫图像中的模式，并确定从上次采样到现在它们移动了多远。鼠标中的这个处理器从模式中计算鼠标的方向和速度，然后把这些数据发送到个人计算机，计算机再在显示器上显示光标图像。

  条形读码器中的光电管检测明暗区域并把他们转换为比特，白色元素被读为0，黑色元素被读为1.

输出设备

输出设备从计算机的存储器传送信息到外部世界。包括：

• 磁盘驱动器
• USB闪存驱动器
• 显示器
• 打印机

  显示屏是一种类似于电视机屏幕的视觉显示设备，它可以是阴极射线管或平板。显示屏上的单个字符实际上是由一个矩形点阵网格组成，每个点称为像素。

主存储器

主存储器存储被处理的数据和处理数据的程序。和磁盘一样，主存也是用字节来度量其容量的。特点：

1. 它是易失的
2. 它的访问方式是随机的

中央处理单元

中央处理单元包括控制计算机所有其他部分的电路。它有自己的存储器，称为寄存器。

CPU电路中也永久固化有一组指令。这些指令完成的工作有：从存储器获得信息到寄存器、加、减、比较、把信息从寄存器存储回存储器等。指令执行的顺序不是固定不变的，有第三层的机器语言编写的程序所决定。

CPU的速度一般用GHz(千兆赫兹)来度量。1Hz是每秒1条指令，1GHz是美妙10亿条指令。

软件

算法是一组指令，按照适当的顺序执行，在有限的时间内解决一个问题。

程序是在计算机上执行的算法。

软件分为两大类：

• 系统软件
• 应用软件

操作系统

操作系统是使硬件可用的系统程序。包括3个通用功能：

• 文件管理
• 存储器管理
• 处理器管理

一些典型的操作系统命令：

• 列出目录中的文件名
• 从磁盘删除文件
• 更改文件名
• 打印文件内容
• 执行应用程序

数据库系统

数据库是最常用的应用软件之一。主要功能包括：增、删、改、查。

数据库系统主要分为：

• 层次型系统
• 网状型系统
• 关系型系统