1.1.3 计算机系统

众所周知，计算机可以完成各种各样的任务，因此可以被看成一个功能强大的系统。计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。人通过软件才能使用计算机的硬件。一个完整的计算机系统，如图1.2所示。

图1.2 计算机系统

1.计算机硬件系统

计算机硬件系统是构成计算机的各种物理设备的总称。

长期以来，几乎所有的通用计算机都是按照冯·诺依曼体系结构设计的。该体系结构按照“存储程序控制”原理进行工作，即一个问题的解决步骤（程序）连同它所处理的数据都使用二进制表示，并预先存放在存储器中。当程序运行时，计算机一条一条地读取程序指令和相应的数据，并按照指令的要求对数据进行处理，直到程序执行完毕为止。

为实现上述原理，美籍匈牙利数学家冯·诺依曼（John Von Neumann）最早提出计算机由五大逻辑部件组成，包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备（I/O设备）。五大部分的关系如图1.3所示。

图1.3 冯·诺依曼体系结构

其中，输入设备把原始程序和数据输入计算机；存储器存储程序和数据，包括内存和外存；运算器根据程序对数据进行运算或处理；输出设备将运算处理结果展现出来；控制器通过提供控制信号来协调和控制各个部分的运行。

2.计算机软件系统

计算机软件是程序及其数据和有关文档的统称。即

计算机软件=程序+数据+文档

其中，程序是软件的主体，它实现软件的功能；数据是程序运行过程中需要处理的对象；文档是指与程序开发、维护及操作有关的一些资料（如设计报告、维护手册、使用指南、帮助文档等）。

例如，在“金山词霸”这个软件中，数据就是电子化的汉英和英汉词典内容；程序用于提供用户界面，帮助用户查找匹配内容并且呈现出来；文档就是软件说明书和系统帮助内容。

软件一般可分为系统软件和应用软件两大类。系统软件就是与计算机硬件直接打交道的软件，如Windows；应用软件是用于解决各种具体应用问题的软件，如Word、QQ等。