2.1　计算机硬件系统.ppt

复****计算机硬件系统组成信息科技基础知识第四讲计算机软件系统一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。计算机的硬件决定了它的性能,软件的算法则决定计算机的应用和效率。计算机软件也是计算机系统重要的组成部分,如果把计算机硬件看成是计算机的躯体,那么计算机软件就是计算机系统的灵魂。没有软件支持的计算机称为“裸机”,只是一些物理设备的堆砌,几乎是不能工作的。计算机系统软件的发展大致经历了三个阶段: 第一阶段(20世纪40年代到50年代中)。发展初期。软件开发采用低级语言,效率低下,应用局限于科学和工程的数值计算。不重视软件文档的编制,注重考虑代码的编写。第二阶段(20世纪50年代中期到60年代后期)。相继诞生了大量的高级语言,程序开发的效率显著提高,并产生了成熟的操作系统和数据库管理系统,出现了有针对性地进行软件开发方法的理论研究和实践。第三阶段(20世纪70年代至今)。软件应用领域和规模持续扩大,大型软件的开发成为一项工程性的任务,由此产生了“软件工程”并得到长足发展。同时软件开发技术继续发展,并逐步转向智能化、自动化、集成化、并行化和开发化。计算机软件的发展程序设计语言是供程序员编制软件、实现数据处理的特殊语言,语言处理程序提供对程序进行编辑、解释、编译、连接的功能。程序设计语言分类: 机器语言汇编语言高级语言程序设计语言机器语言采用二进制代码形式,是计算机唯一可以直接识别、直接运行的语言。机器语言依赖于计算机的指令系统,因此不同型号的计算机,其机器语言是不同的,存在互不兼容的问题。机器语言的执行效率高,但是不易记忆和理解,编写的程序难以修改和维护,所以很少有直接用机器语言编写程序。机器语言汇编语言是用助记符来代替机器语言的操作数、操作码的一种程序设计语言。比如ADD表示加法。相对机器语言,汇编语言更加直观,容易记忆。但是汇编语言和机器语言存在对应关系,所以仍然依赖于计算机的指令系统,兼容性问题依然存在。同时汇编程序代码的结构不清晰,仍然较难理解汇编语言用自然语言和数学表达式设计的程序设计语言,称为高级语言。因为它可以描述具体的算法,又称算法语言。具有通用性,一定程度上与机器无关。易学、易用、易维护,对软件开发的效率和普及都起到了重要的作用。高级语言尽管接近于自然语言,但相互之间仍有较大差距,每种语言都有极为严格的语法规范,对采用的符号、语句格式等都有专门的规定。常见的高级语言有C、BASIC、Pascal、C++、C#、Java等。还有一类语言,本质上仍然是高级语言,但在语句格式等方面的限制比较少,显得更加“智能化”如SQL(结构化查询语言)等。高级语言对照表优点缺点机器语言二进制代码可直接识别、运行。运行速度快兼容性差、不易记忆理解、难以修改维护汇编语言助记符需翻译。运行速度快兼容性差、不易记忆理解、难以修改维护高级语言自然语言和数学表达式需翻译。通用性强,易读易记易维护,运行速度慢一、指令、程序与软件1、指令: 指令是指挥计算机完成一个基本操作的命令,如传输一个数据或者完成一次加法等。指令由操作码和操作数两部分组成。操作码指挥计算机做某项事情,而操作数则告诉计算机应该对哪个数据进行操作。操作数可以是一个具体的数据,也可以是某个数据存放在内存中的地址。