计算机系统概论：存储器与冯诺依曼体系

"本文主要介绍了计算机系统的存储器概念，包括其基本操作、地址、容量以及存储字和存储字长等核心知识点。同时，提到了计算机系统由硬件和软件组成，其中硬件包括运算器、控制器、存储器等部分，而软件则包含系统软件和应用软件。此外，还简单提及了冯诺依曼计算机体系结构、计算机的层次结构以及软件系统中的操作系统、系统软件和应用软件的角色。" 在计算机系统中，存储器是至关重要的组成部分，它由大量的存储单元组成，每个存储单元都有一个唯一的地址，用于标识和访问。存储器的基本操作包括读取和写入数据，这些操作合称为访问。存储器的容量通常以字节为单位来衡量，例如1KB、1MB、1GB和1TB分别代表2的10次方、2的20次方、2的30次方和2的40次方字节。存储器的地址就像宾馆的房间号码，每个存储单元内的二进制代码内容称为存储字，而存储字的位数（如8位、16位、32位或64位）被称为存储字长。 计算机系统一般由硬件系统和软件系统构成。硬件系统主要包括运算器、控制器、存储器（分为内存储器和外存储器）、输入/输出设备以及接口与通信设备。其中，控制器负责协调整个计算机系统的运作，运算器则执行算术和逻辑运算。存储器分为内存和外存，内存速度快但容量有限，外存容量大但访问速度较慢。 软件系统则包括系统软件和应用软件。系统软件如操作系统、语言处理程序、标准库、服务性程序、数据库管理系统和计算机网络软件，它们直接管理和控制硬件资源。应用软件则为用户解决特定问题，如办公软件、图像处理软件等。系统软件调用并管理应用软件，使得用户可以方便地使用计算机。 冯诺依曼计算机的原理指出，计算机的结构包含五大部件：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。计算机的层次结构则反映了从硬件到软件的复杂性抽象，包括机器语言、汇编语言和高级语言等多个层次。 在编程层面，机器语言是直接针对硬件的，而汇编语言是机器语言的一种符号化表示，每条汇编指令对应一条机器指令。汇编语言程序经过汇编器转换成机器语言程序，最终在计算机上运行。此外，源程序文件（如C、Java等高级语言编写）需要经过编译器转化为目标程序文件，才能在计算机中执行。 计算机系统是一个复杂的集成体，由硬件和软件相互协作完成各种计算和数据处理任务，而存储器作为其中的关键部分，负责数据的临时存储和快速访问。