计算机的硬件和软件有什么关系吗?

电脑教程07

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 “计算机硬件”的简称(中国大陆及香港用语,台湾作硬体)。与“软件”相对。电子计算机系统中所有实体部件和设备的统称。从基本结构上来讲,电脑可以分为五大部分:运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备等。

一般我们看到的电脑都是由:主机(主要部分)、输出设备(显示器)、输入设备(键盘和鼠标)三大件组成。 而主机是电脑的主体,在主机箱中有:主板、CPU、内存、电源、显卡、声卡、网卡、硬盘、软驱、光驱等硬件。其中,主板、CPU、内存、电源、显卡、硬盘是必须的,只要主机工作,这几样缺一不可。

硬件和软件是相互依存的,硬件为软件提供了物质基础,也就是说软件离开了相应硬件的支持,是无法发挥其作用的,而只有有了软件的支持,也才能使硬件有了用武之地。但是,并不是有了某种硬件就能运行所有的软件,也不是有了某个软件就能在所有的硬件上运行,这就是电脑中很普遍的兼容性问题。

计算机的硬件和软件是相辅相成的。它们共同构成完整的计算机系统,缺一不可,没有软件的计算机等于一堆废铜烂铁,无任何作用同样,没有硬件,软件也就如无源之水,尤如空中楼阁。它们只有相互配合,计算机才能正常运行。

硬件和软件是一个完整的计算机系统互相依存的两大部分。只有硬件没有软件的计算机就好比有了汽车而没有人驾驶一样,没有任何用途只有软件而没有硬件,好比纸上谈兵。计算机硬件和软件之间存在着相互依存、相互融合、相互促进、共同发展的密切关系。如下所述:

什么是软件?软件是指能使计算机硬件充分发挥效能的各种“程序”。程序的主要作用是“管理”计算机的工作和便于用户使用计算机。笼统地说,软件就是指运用计算机的各种技术。因此,软件又被称为电脑的灵魂。

软件的发展异常迅速。在20世纪50年代,软件技术只是一种工艺,到60年代开始形成为一门学科,到80年代,软件技术已经成为一门重要的工程学科。现在,软件技术已经成为国家发展经济的一门关键技术,在信息化社会中起着非常重要的作用。软件分为两种,一种是计算机自带的叫系统软件,一种是自己装上去的叫应用软件.常见的系统软件有:操作系统,数据库管理系统和程序设计语言,常见的应用软件有:辅助教学软件,辅助设计软件,文字处理软件等.

硬件

硬件系统主要由中央处理器、存储器、输入输出控制系统和各种外部设备组成。中央处理器是对信息进行高速运算处理的主要部件,其处理速度可达每秒几亿次以上操作。

存储器用于存储程序、数据和文件,常由快速的内存储器(容量可达数百兆字节,甚至数G字节)和慢速海量外存储器(容量可达数十G或数百G以上)组成。各种输入输出外部设备是人机间的信息转换器,由输入-输出控制系统管理外部设备与主存储器(中央处理器)之间的信息交换。

软件

软件分为系统软件、支撑软件和应用软件。系统软件由操作系统、实用程序、编译程序等组成。操作系统实施对各种软硬件资源的管理控制。实用程序是为方便用户所设,如文本编辑等。编译程序的功能是把用户用汇编语言或某种高级语言所编写的程序,翻译成机器可执行的机器语言程序。

支撑软件有接口软件、工具软件、环境数据库等,它能支持用机的环境,提供软件研制工具。支撑软件也可认为是系统软件的一部分。应用软件是用户按其需要自行编写的专用程序,它借助系统软件和支援软件来运行,是软件系统的最外层。

特点

1、计算:一切复杂的计算,几乎都可用计算机通过算术运算和逻辑运算来实现。

2、判断:计算机有判别不同情况、选择作不同处理的能力,故可用于管理、控制、对抗、决策、推理等领域。

3、存储:计算机能存储巨量信息。

4、精确:只要字长足够,计算精度理论上不受限制。

5、快速:计算机一次操作所需时间已小到以纳秒计。

6、通用:计算机是可编程的,不同程序可实现不同的应用。

7、易用:丰富的高性能软件及智能化的人-机接口,大大方便了使用。

8、联网:多个计算机系统能超越地理界限,借助通信网络,共享远程信息与软件资源。

原理

尽管计算机技术自20世纪40年代第一部电子通用计算机诞生以来以来有了令人目眩的快速发展,但是今天计算机仍然基本上采用的是存储程序结构,即冯·诺伊曼结构。这个结构实现了实用化的通用计算机。

存储程序结构将一部计算机描述成四个主要部分:算术逻辑单元、控制电路、存储器及输入输出设备。这些部件通过一组一组的排线连接(特别地,当一组线被用于多种不同意图的数据传输时又被称为总线),并且由一个时钟来驱动(当然某些其他事件也可能驱动控制电路)。

概念上讲,一部计算机的存储器可以被视为一组“细胞”单元。每一个“细胞”都有一个编号,称为地址;又都可以存储一个较小的定长信息。这个信息既可以是指令(告诉计算机去做什么),也可以是数据(指令的处理对象)。原则上,每一个“细胞”都是可以存储二者之任一的。

算术逻辑单元(ALU)可以被称作计算机的大脑。它能做两类运算: 第一类是算术运算,比如对两个数字进行加减法。算术运算部件的功能在ALU中是十分有限的,事实上, 一些ALU根本不支持电路级的乘法和除法运算(由是用户只能通过编程进行乘除法运算)。

第二类是比较运算,即给定两个数, ALU对其进行比较以确定哪个更大一些。

输入输出系统是计算机从外部世界接收信息和向外部世界反馈运算结果的手段。对于一部标准的个人电脑,输入设备主要有键盘和鼠标,输出设备则是显示器、打印机以及其他许多后文将要讨论的可连接到计算机上的I/O设备。

控制系统将以上计算机各部分联系起来。它的功能是从存储器和输入输出设备中读取指令和数据,对指令进行解码, 并向ALU交付符合指令要求的正确输入,告知ALU对这些数据做哪些运算并将结果数据返回到何处。

控制系统中一个重要组件就是一个用来保持跟踪当前指令所在地址的计数器。 通常这个计数器随着指令的执行而累加,但有时如果指令指示进行跳转则不依此规则。

以上内容参考 百度百科-计算机系统