一個完整的計算機系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)(即計算機的物理設備實體,簡稱硬件)和軟件系統(tǒng)(即計算機所使用的各種數(shù)據(jù)、程序的集合及有關的文檔資料,簡稱軟件)兩大部分組成的,如圖1所示。
圖1 計算機系統(tǒng)的組成
1946年,美籍匈牙利數(shù)學家馮·諾依曼(von neumann)提出了“存儲程序”的概念,其主要觀點可歸結為:
1.計算機硬件應由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備等五大部分組成的體系結構,如圖2所示。
圖2 計算機的硬件結構
2.所有能被計算機處理的信息均采用二進制。
3.采用存儲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)存入計算機的存儲器中,在不受人工干預的情況下,計算機自動地、高速地從存儲器中取出并執(zhí)行指令。
馮·諾依曼的上述思想奠定了現(xiàn)代計算機體系結構的基礎。雖然現(xiàn)代計算機系統(tǒng)從性能指標、運算速度、工作方式、應用領域等各方面都與當時的計算機差別很大,但其基本結構并沒有改變,所以,現(xiàn)代計算機又統(tǒng)稱為馮·諾依曼計算機。
各部件的主要功能是:
運算器:進行算術運算和邏輯運算;
控制器:控制指揮所有部件協(xié)調工作的部件;
存儲器:根據(jù)存儲單元地址進行各種信息讀寫;
輸入設備:輸入信息到計算機內部,轉換信息;
輸出設備:將計算機內部的信息輸出出來。