1.1.2　計算機系統的組成

完整的計算機系統包括硬件系統和軟件系統。硬件系統和軟件系統互相依賴，不可分割，兩個部分又由若干個部件組成，如圖1-1-1所示。

硬件系統是計算機的“軀干”，是物質基礎。而軟件系統則是建立在這個“軀干”上的“靈魂”。

1.硬件系統

硬件是指組成計算機的各種物理設備，它包括計算機的主機和外圍設備。具體由五大功能部件組成，即運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。這五大部分相互配合，協同工作。其簡單工作原理為，首先由輸入設備接受外界信息（程序和數據），控制器發出指令將數據送入（內）存儲器，然后向內存儲器發出取指令命令。在取指令命令下，程序指令逐條送入控制器。控制器對指令進行譯碼，并根據指令的操作要求，向存儲器和運算器發出存數命令、取數命令和運算命令，經過運算器計算并把計算結果存在存儲器內。最后在控制器發出的取數命令和輸出命令的作用下，通過輸出設備輸出計算結果。

（1）中央處理器。硬件系統的核心是中央處理器（Central Processing Unit，CPU）。它主要由控制器、運算器等組成，并采用大規模集成電路工藝制成的芯片，又稱微處理器芯片。

運算器又稱算術邏輯單元（Arithmetic Logic Unit，ALU）。它是計算機對數據進行加工處理的部件，包括算術運算（加、減、乘、除等）和邏輯運算（與、或、非、異或、比較等）。

控制器負責從存儲器中取出指令，并對指令進行譯碼；根據指令的要求，按時間的先后順序，負責向其他各部件發出控制信號，保證各部件協調一致地工作，一步一步地完成各種操作?？刂破髦饕芍噶罴拇嫫?、譯碼器、程序計數器、操作控制器等組成。

（2）存儲器。存儲器是計算機記憶或暫存數據的部件。計算機中的全部信息，包括原始的輸入數據。經過初步加工的中間數據以及最后處理完成的有用信息都存放在存儲器中。而且，指揮計算機運行的各種程序，即規定對輸入數據如何進行加工處理的一系列指令也都存放在存儲器中。存儲器分為內存儲器（內存）和外存儲器（外存）兩種。

（3）輸入設備。輸入設備是給計算機輸入信息的設備。它是重要的人機接口，負責將輸入的信息（包括數據和指令）轉換成計算機能識別的二進制代碼，送入存儲器保存。

（4）輸出設備。輸出設備是輸出計算機處理結果的設備。在大多數情況下，它將這些結果轉換成便于人們識別的形式。

2.軟件系統

軟件是組成計算機系統的重要部分。微型計算機系統的軟件分為兩大類，即系統軟件和用軟件。

系統軟件是指由計算機生產廠商（部分由“第三方”）為使用該計算機而提供的基本軟件。最常用的有：操作系統、辦公軟件、語言處理程序、數據庫系統等。

應用軟件是指用戶為了自己的業務應用而使用系統開發出來的用戶軟件。

系統軟件依賴于機器，而應用軟件則更接近用戶業務。

（1）操作系統。操作系統（Operating System）是最基本、最重要的系統軟件。它負責管理計算機系統的各種硬件資源（例如CPU、內存空間、磁盤空間、外圍設備等），并且負責解釋用戶對機器的管理命令，使它轉換為機器實際的操作。如：Linux、Windows、UNIX等。

（2）語言處理程序。語言處理程序一般是由匯編程序、編譯程序、解釋程序和相應的操作程序等組成。它是為用戶設計的編程服務軟件，其作用是將高級語言源程序翻譯成計算機能識別的目標程序。

語言處理程序是將用程序設計語言編寫的源程序轉換成機器語言的形式，以便計算機能夠運行，這一轉換是由翻譯程序來完成的。翻譯程序除了要完成語言間的轉換外，還要進行語法、語義等方面的檢查，翻譯程序統稱為語言處理程序，共有三種：匯編程序、編譯程序和解釋程序。

（3）數據庫系統。數據庫系統是用于支持數據管理和存取的軟件，它包括數據庫、數據庫管理系統等。數據庫是常駐在計算機系統內的一組數據，它們之間的關系用數據模式來定義，并用數據定義語言來描述；數據庫管理系統是使用戶可以把數據作為軸象項進行存取、使用和修改的軟件。