计算机系统概论：从硬件到软件的解题过程

"该资源是关于微机原理的大学PPT，主要讲解了上机前的准备工作，包括建立数学模型、编制解题程序和确定计算方法，并简要介绍了计算机的工作步骤。此外，还涉及计算机组成原理，特别是计算机系统概论、计算机硬件的主要技术指标、计算机的基本组成以及计算机体系结构和计算机组成。内容引用了《计算机组成原理》第二版，作者唐朔飞，阐述了计算机系统由硬件和软件组成，软件分为系统软件和应用软件，以及计算机的解题过程和层次结构。" 知识点详解: 1. **上机前的准备**：在进行计算机编程或数据分析之前，通常需要进行三个关键步骤：建立数学模型，这涉及将实际问题转化为数学公式；编制解题程序，即编写代码来实现模型；确定计算方法，选择合适的算法和数据结构以提高效率。 2. **计算机的工作步骤**：计算机通过执行一系列指令来完成任务，指令是每一步操作的详细说明。例如，加法、减法、乘法和求平方根等基本运算。 3. **计算机系统**：由硬件和软件两部分组成。硬件包括计算机实体，如主机和外设，而软件则包括系统软件（如操作系统、数据库管理系统等）和应用软件（满足特定用户需求的程序）。 4. **计算机的基本组成**：按照冯·诺依曼架构，计算机由五大部件组成：存储器、输入设备、运算器、控制器和输出设备。其中，运算器负责执行算术和逻辑运算，控制器负责指挥程序的运行。 5. **计算机体系结构和组成**：计算机体系结构是程序员看到的概念性结构和功能特性，包括指令系统、数据类型、寻址技术、I/O机制等。计算机组成则是实现这些体系结构的具体实现。 6. **计算机硬件框图**：存储器是核心，用于存储数据和程序；输入设备用于输入信息，运算器处理数据，控制器协调所有操作，输出设备呈现结果。 7. **冯·诺依曼计算机的特点**：程序和数据以同等地位存储在存储器中，可以按地址访问，采用顺序存储程序的方式，以运算器为中心，指令由操作码和地址码组成。 8. **软件层次结构**：从高级语言到机器语言，经过编译程序和汇编程序的翻译，最终由硬件执行微指令。虚拟机器的概念被用来描述不同层次的语言和系统之间的关系。 这些知识点是微机原理学习的基础，对于理解和掌握计算机工作原理至关重要。通过深入理解这些概念，可以更好地设计、优化和调试程序，以及理解计算机系统的整体运作方式。