(二)計算機的組成與分類

　　1.計算機的組成

　　計算機硬件指有形的物理設備，是計算機系統中所有實際物理裝置的總稱，可以是電子的、電磁的、機電的或光學的元件/裝置或者由它們所組成的計算機部件。例如，計算機的處理器芯片、存儲器芯片、底板(母板)、各類擴充板卡、機箱、鍵盤、鼠標器、顯示器、打印機、軟盤、硬盤等都是計算機的硬件。

　　計算機軟件指在硬件上運行的程序和相關的數據及文檔，其中程序是讓計算機硬件完成特定功能的指令序列，數據是程序處理的對象。軟件是計算機系統中不可缺少的組成部分。

　　(1)中央處理器(CPU)

　　處理器主要由運算器和控制器兩部分組成。運算器用來對數據進行各種

　　算術運算和邏輯運算，它也稱為執行單元。控制器是指揮中心，它能解釋指令的含義，控制運算器及其他部件的工作，記錄內部狀態等。另外，為了暫存運算的中間結果，處理器中還包含幾十個甚至上百個“寄存器”，用來臨時存放正在處理的數據。

　　大規模集成電路的出現，使得處理器的所有組成部分都能集成在一塊半導體芯片上，這樣的處理器稱為“微處理器”。例如Intel公司的Pentium(奔騰)處理器。

　　一臺計算機中可能包含多個微處理器，它們各有不同的任務。其中承擔系統軟件和應用軟件運行任務的處理器稱為中央處理器(Central Processing Unit，CPU)，它是任何一臺計算機必備的核心部件。

　　常用的PC機，其CPU僅由一個處理器組成，為了提高計算機的速度，CPU也可以由2個、4個、8個甚至幾百個、幾千個處理器組成，這種具有多個處理器同時執行程序的計算機系統稱為多處理器系統。依靠多個處理器并行地運行程序是實現超高速計算的一個重要方向，稱為“并行處理”。

　　(2)主存儲器和輔助存儲器

　　計算機中的存儲器分為兩大類:主存儲器(簡稱主存)和輔助存儲器(簡稱輔存)。主存是存取速度快而容量相對較小(因容量太大，成本將十分昂貴)的一類存儲器，輔存則是存取速度較慢但容量很大的一類存儲器。

　　主存儲器也稱為內存儲器(簡稱內存)，它直接與CPU相連接，是計算機中的工作存儲器，當前正在運行的程序與數據都必須存放在主存內。CPU工作時，所執行的指令及操作數都是從主存中取出的，處理的結果也存放在主存中。

　　輔助存儲器也稱為外存儲器(簡稱外存)，其存儲容量很大，存放著計算機系統中幾乎所有的信息。計算機執行程序和加工處理數據時，輔存中的信息需要先傳送入主存后才能被CPU使用。

　　(3)輸入/輸出設備

　　輸入/輸出設備簡稱I/O(Input/Output)設備，這些設備是計算機與外界(人或其他設備，包括另一臺計算機)聯系和溝通的橋梁，用戶通過輸入/輸出設備與計算機系統互相通信。輸入是把信息送入計算機的過程。輸入設備是指用戶能向計算機輸入信息的設備。

　　輸出是從計算機送出信息的過程。輸出設備一般是指能從計算機中輸出可直接識別的信息的設備。

　　由于有機械傳動或物理移位等動作過程，相對而言，輸入/輸出設備是計算機系統中運轉速度最慢的部件。

　　(4)總線

　　這是所說的總線指的是“系統總線”(也稱為“底板總線”)，它是CPU、存儲器與各類I/O設備控制器之間相互交換信息的一組公用的信號線。系統總線上有3類信號:數據信號、地址信號和控制信號，負責傳輸這些信號的線路分別稱為數據線、地址線和控制線，協調與管理計算機各部件通過總線傳輸信息還需要一個總線控制器。

　　2.計算機的分類

　　計算機的分類有兩種。一種是按其內部邏輯結構進行分類，如單處理機與多處理機(并行機)、16位機、32位機或64位計算機等。另一種是按計算機的性能和作用進行分類。1989年11月IEEE提出一個分類報告，它根據計算機在信息處理系統中的地位與作用，考慮到計算機分類的演變過程和可能的發展趨執，把計算機分成6大類。

　　(1)巨型計算機(Supercomputer)

　　(2)小巨型機(Mini Supercomputer)

　　(3)主機(Mainframe)

　　(4)超級小型計算機(Super Minicomputer)

　　(5)工作站(Workstation)

　　(6)個人計算機(Personal Computer)

　　由于計算機聯網使用日益廣泛，許多計算機應用系統設計成為基于計算機網絡的客戶機/服務器模式(Client/Server)。在這種系統中，巨型機、小巨型機、主機均可作為系統的服務器使用，超級小型機及高檔工作站則可用作部門級服務器，個人計算機和低檔工作站則用作客戶機，它們直接面向用戶，通過聯網共享后臺服務器的數據資源和計算機資源。鑒于客戶機/服務器系統的盛行，一些計算機廠家專門設計生產了稱為“服務器”的一類計算機產品，它們的存儲容量大、網絡通信能力強、可靠性好，運行網絡操作系統，性能/價格比高。其中有一類是由高檔PC機提升而成的，稱為PC服務器，很適合中小部門的計算機應用系統使用。

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