系统软件是一组用于控制和管理计算机硬件和软件资源的程序,它们为应用软件提供支持和服务。

应用软件是一类为用户提供各种功能和服务的程序,它们是在操作系统和其他系统软件的支持下运行的。

计算机的工作原理是一个复杂而精细的过程,它基于冯·诺依曼体系结构,以存储程序和程序控制为核心,规定了计算机的基本运作方式。

- 输入:
- 数据与程序输入:用户通过各种输入设备(如键盘、鼠标等)将程序代码或原始数据输入到计算机中。这些信息首先被转换为二进制格式,以便计算机处理。
- 数据暂存与传输:输入的数据会暂时存储在输入设备的缓冲区中,随后被传输到计算机的内存里。根据特定规则,数据会被存放在内存的指定位置,便于后续处理。
- 存储:
- 程序与数据存储:计算机的内存根据地址空间分别存放程序指令和数据,所有信息均以二进制形式存储。每个存储单元都有一个独一无二的地址,供计算机访问和操作使用。此外,一些暂时不需要的数据和程序可能会被转移到外存(如硬盘)中,需要时再调回内存。
- 取指令:
- 确定指令地址:程序计数器(PC)保存着当前待执行指令的地址。控制器首先读取PC中的地址,确定从何处获取指令。
- 读取指令:依据PC提供的地址,控制器从内存中提取相应指令,并将其送入指令寄存器(IR)。完成读取后,PC更新为下一条指令的地址,通常顺序递增,但遇到跳转指令时则指向新的地址。
- 解码指令:
- 分析指令:指令寄存器中的指令会被送往指令译码器(ID),在此进行解析,识别出指令的操作类型(例如算术运算、逻辑运算等)及其操作数的位置。
- 生成控制信号:根据解析结果,指令译码器生成相应的控制信号,指导计算机各组件执行具体任务。
- 执行指令:
- 执行运算或操作:对于算术或逻辑运算指令,控制器指挥数据从存储器或寄存器传至算术逻辑单元(ALU)进行计算,结果暂存于累加器或其他寄存器。对于数据传输类指令,则负责协调数据在不同部件间的移动;而控制类指令则用于修改PC值,实现程序流的控制。
- 输出:
- 展示结果:执行指令阶段产生的结果,如果需要呈现给用户,将通过输出设备(如显示器、打印机等)展示出来。可能需要先将二进制结果转换为人类可读的形式,如文本或图像。
通过循环上述过程:取指令、解码指令、执行指令并输出结果,计算机按照程序预设的逻辑和顺序,逐步完成各项任务,实现了复杂的功能,这一机制确保了计算机能够高效、连续地运作。
四、计算机的分类
