冯·诺依曼计算机结构解析:硬件系统与软件系统

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计算机基础与C语言程序设计(第三版)第1章深入探讨了计算机基础知识,涵盖了计算机系统的核心组成部分、工作原理以及数制和编码等关键概念。在第1章中,作者首先介绍了计算机系统的整体构架,强调了它是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。 硬件系统作为计算机的物理基础,包括了各种实际的设备,例如运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。其中,运算器负责执行算术和逻辑运算,是计算机处理数据的核心;控制器则如同计算机的大脑,协调并控制所有部件的运作。存储器分为内存储器(内存)和外存储器(外存),内存速度快但容量有限,外存容量大但访问速度较慢。输入设备用于将用户的数据和指令转换为计算机可理解的形式,而输出设备则将处理结果呈现给用户。 软件系统则是计算机的灵魂,由一系列程序构成,包括操作系统、应用软件等。冯·诺依曼的“程序存储思想”在本章中被提及,这一思想规定了计算机如何存储和执行程序,即程序和数据都存储在内存中,通过地址进行访问,且数据以二进制形式表示。 “程序存储思想”的三个关键特征是: 1. 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分构成。 2. 存储器中存储着程序和数据,根据地址来查找和执行。 3. 使用二进制系统,简化了硬件设计,使得运算更易于实现。 此外,本章还讨论了冯·诺依曼型计算机的结构,其中数据流和控制流的分离是其核心特点。计算机通过这些组件协同工作,实现了高效的信息处理和存储。 数制与编码部分可能涉及了二进制、八进制、十进制和十六进制的转换,以及ASCII码、Unicode等字符编码系统,这些都是编程和计算机操作的基础知识。 关于PC的基本配置及性能指标,可能包括CPU类型、内存大小、硬盘容量、显卡性能、主板特性、以及操作系统版本等,这些都是评估一台电脑性能的重要参数。 总结来说,这一章的内容旨在为学习者构建对计算机系统的全面理解,为后续的C语言编程学习打下坚实的基础。通过掌握计算机硬件和软件的基本概念,以及数制转换和编码原理,学习者将能够更好地理解和操作计算机,进而进行更高级的程序设计。