信息学奥林匹克竞赛C++(一)：计算机系统的组成

信息学奥林匹克竞赛C++(一)：计算机系统的组成

1946年,世界上第一台“通用计算机”埃尼阿克(ENIAC)在美国宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)诞生。七十多年来,计算机已从微型机、小型机到大型机、巨型机,从工作站到服务器,发展成为一个庞大的家族系列。尽管各种类型的计算机在性能、结构、功能、应用等方面存在着巨大差异,但是它们的基本组成和工作原理却是相同的。
随着计算机技术、网络技术、人工智能技术的飞速发展,计算机已广泛应用于军事、经济、科技、文化、教育、生活等各个领域,成为人们工作与生活不可缺少的“信息处理”工具。虽然计算机的大小、外形、功能、价格等差异很大,但是一个完整的计算机系统都是由硬件系统和软件系统两部分组成的。

学习目标

1. 了解计算机硬件系统和软件系统的基础知识。
2. 初步了解计算机系统的组成结构和工作原理。

1.计算机硬件系统

• 计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成。
• 运算器的作用是按照程序中的指令功能，对数据进行加工处理。
• 控制器是计算机系统的控制中心，按照程序中的指令序列和需求，指挥计算机的各个部件有条不紊地协调工作。
• 运算器和控制器通常集成在一块半导体芯片上，称为中央处理器（又称微处理器，简称CPU）。
• 存储器分为内存储器（简称内存）和外存储器（简称外存）。 输入设备是计算机在与人进行会话时，接收外部命令或者需要加工的数据而使用的设备。
• 输出设备是计算机在与人进行会话时，将处理结果以人们能够识别感受的方式呈现出来的设备

2.计算机软件系统

计算机软件系统分为系统软件和应用软件。

• 系统软件主要用于调度、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，保证它们协调工作。系统软件的核心是操作系统（Operating
  System，OS），另外还包括各种服务性程序、语言程序和数据库管理系统等。
• 应用软件是为了某种特定的用途而被开发的软件。

3.冯诺依曼原理