计算机系统详解：硬件与软件并重

计算机组成原理是信息技术领域的基石，它涵盖了计算机系统的基础构成及其运作机制。在第一章计算机系统概论中，首先介绍了三个核心概念： 1. **计算机系统**：由计算机硬件系统和软件系统共同组成。硬件系统包括电子线路和物理装置，如运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等。软件系统则是计算机运行所需的程序和相关文档，它们相互依赖，没有一方可以独立存在。 2. **计算机硬件**：指构成计算机实体的电子设备，主要包括中央处理器（CPU）、主存储器（主存）、存储单元、存储元件等。CPU是计算机的核心，负责执行指令，由运算器和控制器组成，现代CPU往往集成Cache来提高性能。主存用于临时存储程序和数据，支持随机存取。 3. **计算机软件**：包括操作系统、应用程序和支撑软件，负责管理硬件资源、协调用户与硬件的交互。冯·诺依曼计算机的特点强调了指令和数据的等效存储，以及指令的结构化和顺序执行。 此外，还介绍了几个重要的技术术语： - **冯·诺依曼计算机特点**：以运算器为中心，所有数据和指令均以二进制形式存储，遵循“存储程序”原则，指令由操作码和地址码组成，可以自动顺序执行。 - **硬件组件术语**：如主机（由CPU和主存组成）、存储单元（存放一个机器字）、存储字长（一个存储单元的二进制位数）、机器字长（CPU一次处理数据的位数）、指令字长（一条指令的二进制代码长度）。 - **英文缩写**：CPU（中央处理器）、PC（个人计算机）、IR（指令寄存器）、CU（控制单元）、ALU（算术逻辑单元）、ACC（累加器）、MQ（指令队列）、X（未知，可能需要上下文），MAR（存储地址寄存器）、MDR（存储数据寄存器）、I/O（输入/输出）、MIPS（每秒百万指令数）、CPI（指令周期平均数）、FLOPS（每秒浮点运算次数）。 这些概念和术语的理解是理解计算机系统底层运作的关键，对于学习编程、硬件设计、系统分析等领域都至关重要。掌握它们有助于提升对计算机系统的整体认知，为后续深入学习和实际应用打下坚实基础。