1.1.2　计算机系统的组成

完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统。硬件系统和软件系统互相依赖，不可分割，两个部分又由若干个部件组成，如图1-1-1所示。

硬件系统是计算机的“躯干”，是物质基础。而软件系统则是建立在这个“躯干”上的“灵魂”。

1.硬件系统

硬件是指组成计算机的各种物理设备，它包括计算机的主机和外围设备。具体由五大功能部件组成，即运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。这五大部分相互配合，协同工作。其简单工作原理为，首先由输入设备接受外界信息（程序和数据），控制器发出指令将数据送入（内）存储器，然后向内存储器发出取指令命令。在取指令命令下，程序指令逐条送入控制器。控制器对指令进行译码，并根据指令的操作要求，向存储器和运算器发出存数命令、取数命令和运算命令，经过运算器计算并把计算结果存在存储器内。最后在控制器发出的取数命令和输出命令的作用下，通过输出设备输出计算结果。

（1）中央处理器。硬件系统的核心是中央处理器（Central Processing Unit，CPU）。它主要由控制器、运算器等组成，并采用大规模集成电路工艺制成的芯片，又称微处理器芯片。

运算器又称算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit，ALU）。它是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、非、异或、比较等）。

控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，负责向其他各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。

（2）存储器。存储器是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息，包括原始的输入数据。经过初步加工的中间数据以及最后处理完成的有用信息都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行的各种程序，即规定对输入数据如何进行加工处理的一系列指令也都存放在存储器中。存储器分为内存储器（内存）和外存储器（外存）两种。

（3）输入设备。输入设备是给计算机输入信息的设备。它是重要的人机接口，负责将输入的信息（包括数据和指令）转换成计算机能识别的二进制代码，送入存储器保存。

（4）输出设备。输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多数情况下，它将这些结果转换成便于人们识别的形式。

2.软件系统

软件是组成计算机系统的重要部分。微型计算机系统的软件分为两大类，即系统软件和用软件。

系统软件是指由计算机生产厂商（部分由“第三方”）为使用该计算机而提供的基本软件。最常用的有：操作系统、办公软件、语言处理程序、数据库系统等。

应用软件是指用户为了自己的业务应用而使用系统开发出来的用户软件。

系统软件依赖于机器，而应用软件则更接近用户业务。

（1）操作系统。操作系统（Operating System）是最基本、最重要的系统软件。它负责管理计算机系统的各种硬件资源（例如CPU、内存空间、磁盘空间、外围设备等），并且负责解释用户对机器的管理命令，使它转换为机器实际的操作。如：Linux、Windows、UNIX等。

（2）语言处理程序。语言处理程序一般是由汇编程序、编译程序、解释程序和相应的操作程序等组成。它是为用户设计的编程服务软件，其作用是将高级语言源程序翻译成计算机能识别的目标程序。

语言处理程序是将用程序设计语言编写的源程序转换成机器语言的形式，以便计算机能够运行，这一转换是由翻译程序来完成的。翻译程序除了要完成语言间的转换外，还要进行语法、语义等方面的检查，翻译程序统称为语言处理程序，共有三种：汇编程序、编译程序和解释程序。

（3）数据库系统。数据库系统是用于支持数据管理和存取的软件，它包括数据库、数据库管理系统等。数据库是常驻在计算机系统内的一组数据，它们之间的关系用数据模式来定义，并用数据定义语言来描述；数据库管理系统是使用户可以把数据作为轴象项进行存取、使用和修改的软件。