计算机的软件系统主要由系统软件和应用软件两大部分构成。系统软件是计算机的基础运行环境,包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统等,它们负责管理、控制计算机硬件资源,提供给用户一个友好的交互界面和开发环境。应用软件则是为了解决特定问题而设计的程序,如文字处理软件、图像编辑软件、游戏等。
CPU(中央处理器)是计算机的核心部件,它由运算器和控制器组成。运算器负责执行算术和逻辑运算,控制器则负责指挥和协调整个计算机系统的操作,包括指令的获取、解析和执行。
RAM(随机存取存储器)是计算机的临时工作内存,断电后数据会丢失;ROM(只读存储器)则在断电后仍能保持数据。计算机在运行时,程序通常先从硬盘加载到RAM中,因为RAM的访问速度远高于硬盘。
控制器是指挥计算机工作的关键设备,它从内存中取出指令并执行,同时管理和协调输入输出设备。例如,当用户按下键盘上的 CapsLock 键时,控制器会改变键盘的工作模式,使得接下来输入的字母变为大写。
总线带宽是衡量数据传输速率的指标,它受到总线宽度和工作频率的影响。冯·诺依曼结构的计算机硬件系统包括控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备。
MIPS(Million Instructions Per Second)是衡量计算机运算速度的单位,表示每秒钟执行百万条指令的能力。而USB2.0和USB3.0的区别在于传输速率,USB2.0的最高速率为480Mbps,而USB3.0的最高速率为5Gbps。
汇编语言是一种低级编程语言,它依赖于特定的计算机架构,而高级程序设计语言具有更好的可读性和可移植性,能够编写出与机器无关的代码。裸机指的是没有安装任何软件的计算机,只能进行最基本的硬件操作。
计算机的存储层次结构中,CPU可以直接访问内存但不能直接访问外存,内存则用于暂时存放程序和数据,而外存用于长期存储大量信息,如硬盘、光驱等。随机存取存储器(RAM)的特点是读写速度快,但易失性,断电后数据会丢失。运算器(ALU)负责执行算术和逻辑运算,是计算机执行计算任务的关键部分。