一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)(即計(jì)算機(jī)的物理設(shè)備實(shí)體,簡(jiǎn)稱硬件)和軟件系統(tǒng)(即計(jì)算機(jī)所使用的各種數(shù)據(jù)、程序的集合及有關(guān)的文檔資料,簡(jiǎn)稱軟件)兩大部分組成的,如圖1所示。
圖1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成
1946年,美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼(von neumann)提出了“存儲(chǔ)程序”的概念,其主要觀點(diǎn)可歸結(jié)為:
1.計(jì)算機(jī)硬件應(yīng)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等五大部分組成的體系結(jié)構(gòu),如圖2所示。
圖2 計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)
2.所有能被計(jì)算機(jī)處理的信息均采用二進(jìn)制。
3.采用存儲(chǔ)程序和程序控制的思想,即將事先編制好的程序和原始數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中,在不受人工干預(yù)的情況下,計(jì)算機(jī)自動(dòng)地、高速地從存儲(chǔ)器中取出并執(zhí)行指令。
馮·諾依曼的上述思想奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。雖然現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從性能指標(biāo)、運(yùn)算速度、工作方式、應(yīng)用領(lǐng)域等各方面都與當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)差別很大,但其基本結(jié)構(gòu)并沒有改變,所以,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)又統(tǒng)稱為馮·諾依曼計(jì)算機(jī)。
各部件的主要功能是:
運(yùn)算器:進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算;
控制器:控制指揮所有部件協(xié)調(diào)工作的部件;
存儲(chǔ)器:根據(jù)存儲(chǔ)單元地址進(jìn)行各種信息讀寫;
輸入設(shè)備:輸入信息到計(jì)算機(jī)內(nèi)部,轉(zhuǎn)換信息;
輸出設(shè)備:將計(jì)算機(jī)內(nèi)部的信息輸出出來。