电脑系统结构特点是什么_电脑系统体系结构
1.计算机系统主要有哪些特点?
2.各种操作系统的特点
3.1多媒体计算机系统由哪几部分组成?它的特点是什么? 2简述影响计算机网络安全的主要因素有哪些?
4.计算机结构及工作原理?
5.计算机软件系统的组成和功能特点
1、计算机处理的数据和指令一律用二进制数表示
2、计算机运行过程中,把要执行的程序和处理的数据首先存入主存储器,计算机执行程序时,将自动地并按顺序从主存储器中取出指令一条一条地执行,这一概念称作顺序执行程序。
3、计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。
美籍匈牙利数学家冯·诺伊曼于1946年提出存储程序原理,把程序本身当作数据来对待,程序和该程序处理的数据用同样的方式储存。 人们把冯·诺伊曼的这个理论称为冯·诺伊曼体系结构。
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冯·诺伊曼体系结构计算机的发展历史:
1、60年代中期以前,是计算机体系结构发展的早期时代。在这个时期通用硬件已经相当普遍,软件却是为每个具体应用而专门编写的,大多数人认为软件开发是无需预先计划的事情。
2、从60年代中期到70年代中期,是计算机体系结构发展的第二代。在这10年中计算机技术有了很大进步。多道程序、多用户系统引入了人机交互的新概念,开创了计算机应用的新境界,使硬件和软件的配合上了一个新的层次。
3、计算机体系结构发展的第三代从20世纪70年代中期开始,并且跨越了整整10年。在这10年中计算机技术又有了很大进步。分布式系统极大地增加了计算机系统的复杂性,局域网、广域网、宽带数字通信以及对“即时”数据访问需求的增加。
4、计算机体系结构发展的第四代从20世纪80年代中期开始,这个阶段,人们感受到的是硬件和软件的综合效果。由复杂操作系统控制的强大的桌面机及局域网和广域网,与先进的应用软件相配合,已经成为当前的主流。
百度百科-冯诺依曼体系结构
计算机系统主要有哪些特点?
计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成,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。
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。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。
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计算机系统的特点:
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。
百度百科-计算机系统
各种操作系统的特点
计算机具有以下特点:
快速的运算能力
电子计算机的工作基于电子脉冲电路原理,由电子线路构成其各个功能部件,其中电场的传播扮演主要角色。我们知道电磁场传播的速度是很快的,现在高性能计算机每秒能进行几百亿次以上的加法运算。如果一个人在一秒钟内能作一次运算,那么一般的电子计算机一小时的工作量,一个人得做100多年。很多场合下,运算速度起决定作用。例如,计算机控制导航,要求“运算速度比飞机飞的还快”;气象预报要分析大量资料,如用手工计算需要十天半月,失去了预报的意义。而用计算机,几分钟就能算出一个地区内数天的气象预报。
足够高的计算精度
电子计算机的计算精度在理论上不受限制,一般的计算机均能达到15位有效数字,通过一定的技术手段,可以实现任何精度要求。历史上有个著名数学家挈依列,曾经为计算圆周率π,整整花了15年时间,才算到第707位。现在将这件事交给计算机做,几个小时内就可计算到10万位。
超强的记忆能力
计算机中有许多存储单元,用以记忆信息。内部记忆能力,是电子计算机和其他计算工具的一个重要区别。由于具有内部记忆信息的能力,在运算过程中就可以不必每次都从外部去取数据,而只需事先将数据输入到内部的存储单元中,运算时即可直接从存储单元中获得数据,从而大大提高了运算速度。计算机存储器的容量可以做得很大,而且它记忆力特别强。
复杂的逻辑判断能力
人是有思维能力的。思维能力本质上是一种逻辑判断能力,也可以说是因果关系分析能力。借助于逻辑运算,可以让计算机做出逻辑判断,分析命题是否成立,并可根据命题成立与否做出相应的对策。例如,数学中有个“四色问题”,说是不论多么复杂的地图,使相邻区域颜色不同,最多只需四种颜色就够了。100多年来不少数学家一直想去证明它或者推翻它,却一直没有结果,成了数学中著名的难题。1976年两位美国数学家终于使用计算机进行了非常复杂的逻辑推理验证了这个著名的猜想。
按程序自动工作的能力
一般的机器是由人控制的,人给机器一个指令,机器就完,成一个操作。计算机的操作也是受人控制的,但由于计算机具有内部存储能力,可以将指令事先输入到计算机存储起来,在计算机开始工作以后,从存储单元中依次去取指令,用来控制计算机的操作,从而使人们可以不必干预计算机的工作,实现操作的自动化。这种工作方式称为程序控制方式。
电子计算机一般分为处理模拟信号的模拟计算机和处理数字信号的数字计算机两大类,目前使用的大都为数字计算机。模拟式电子计算机内部表示和处理数据所使用的电信号,是模拟自然界的实际信号。如它可以用电信号模拟随时间连续变化的温度、湿度等。这种模拟自然界实际信号的电信号称为“模拟电信号”,其主要特点是“随时间连续变化”。数字式电子计算机内部处理的是一种称为符号信号或数字信号的电信号,这种信号的主要特点是“离散”,即在相邻的两个符号之间不可能有第三个符号。我们通常所说的计算机指的是数字式电子计算机。
计算机的应用领域已渗透到社会的各行各业,正在改变着传统的工作、学习和生活方式,推动着社会的发展。计算机的主要应用领域如下:
1.科学计算(或数值计算)
科学计算是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。在现代科学技术工作中,科学计算问题是大量的和复杂的。利用计算机的高速计算、大存储容量和连续运算的能力,可以实现人工无法解决的各种科学计算问题。
例如,建筑设计中为了确定构件尺寸,通过弹性力学导出一系列复杂方程,长期以来由于计算方法跟不上而一直无法求解。而计算机不但能求解这类方程,并且引起弹性理论上的一次突破,出现了有限单元法。
2.数据处理(或信息处理)
数据处理是指对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等一系列活动的统称。据统计,80%以上的计算机主要用于数据处理,这类工作量大面宽,决定了计算机应用的主导方向。
数据处理从简单到复杂已经历了三个发展阶段,它们是:
①电子数据处理(ElectronicDataProcessing,简称EDP),它是以文件系统为手段,实现一个部门内的单项管理。
②管理信息系统(ManagementInformationSystem,简称MIS),它是以数据库技术为工具,实现一个部门的全面管理,以提高工作效率。
③决策支持系统(DecisionSupportSystem,简称DSS),它是以数据库、模型库和方法库为基础,帮助管理决策者提高决策水平,改善运营策略的正确性与有效性。
目前,数据处理已广泛地应用于办公自动化、企事业计算机辅助管理与决策、情报检索、图书管理、**电视动画设计、会计电算化等等各行各业。信息正在形成独立的产业,多媒体技术使信息展现在人们面前的不仅是数字和文字,也有声情并茂的声音和图像信息。
3.辅助技术(或计算机辅助设计与制造)
计算机辅助技术包括CAD、CAM和CAI等。
⑴计算机辅助设计(ComputerAidedDesign,简称CAD)
计算机辅助设计是利用计算机系统辅助设计人员进行工程或产品设计,以实现最佳设计效果的一种技术。它已广泛地应用于飞机、汽车、机械、电子、建筑和轻工等领域。例如,在电子计算机的设计过程中,利用CAD技术进行体系结构模拟、逻辑模拟、插件划分、自动布线等,从而大大提高了设计工作的自动化程度。又如,在建筑设计过程中,可以利用CAD技术进行力学计算、结构计算、绘制建筑图纸等,这样不但提高了设计速度,而且可以大大提高设计质量。
⑵计算机辅助制造(ComputerAidedManufacturing,简称CAM)
计算机辅助制造是利用计算机系统进行生产设备的管理、控制和操作的过程。例如,在产品的制造过程中,用计算机控制机器的运行,处理生产过程中所需的数据,控制和处理材料的流动以及对产品进行检测等。使用CAM技术可以提高产品质量,降低成本,缩短生产周期,提高生产率和改善劳动条件。
将CAD和CAM技术集成,实现设计生产自动化,这种技术被称为计算机集成制造系统(CIMS)。它的实现将真正做到无人化工厂(或车间)。
⑶计算机辅助教学(ComputerAidedInstruction,简称CAI)
计算机辅助教学是利用计算机系统使用课件来进行教学。课件可以用著作工具或高级语言来开发制作,它能引导学生循环渐进地学习,使学生轻松自如地从课件中学到所需要的知识。CAI的主要特色是交互教育、个别指导和因人施教。
4.过程控制(或实时控制)
过程控制是利用计算机及时采集检测数据,按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。采用计算机进行过程控制,不仅可以大大提高控制的自动化水平,而且可以提高控制的及时性和准确性,从而改善劳动条件、提高产品质量及合格率。因此,计算机过程控制已在机械、冶金、石油、化工、纺织、水电、航天等部门得到广泛的应用。
例如,在汽车工业方面,利用计算机控制机床、控制整个装配流水线,不仅可以实现精度要求高、形状复杂的零件加工自动化,而且可以使整个车间或工厂实现自动化。
5.人工智能(或智能模拟)
人工智能(ArtificialIntelligence)是计算机模拟人类的智能活动,诸如感知、判断、理解、学习、问题求解和图像识别等。现在人工智能的研究已取得不少成果,有些已开始走向实用阶段。例如,能模拟高水平医学专家进行疾病诊疗的专家系统,具有一定思维能力的智能机器人等等。
6.网络应用
计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络。计算机网络的建立,不仅解决了一个单位、一个地区、一个国家中计算机与计算机之间的通讯,各种软、硬件资源的共享,也大大促进了国际间的文字、图像、视频和声音等各类数据的传输与处理。
1多媒体计算机系统由哪几部分组成?它的特点是什么? 2简述影响计算机网络安全的主要因素有哪些?
并发性、共享性、虚拟性、异步性。
并发:指两个或多个事件在同一时间间隔内发生,这些事件宏观上是同时发生的,但在微观上是交替发生的。并行:指两个或多个事件在同一时刻发生。操作系统的并发性:指计算机系统中“同时”地运行着多个程序,这些程序宏观上是同时运行的,在微观上是交替运行的。操作系统和程序并发是一起诞生的。我们的计算机的CPU有单核的,双核的,四核的,八核的!单核CPU同一时刻只能运行一个程序,各个程序只能并发地执行(交替地使用CPU)!多核CPU同一时刻可以执行多个程序,多个程序可以并行地执行(同时发生运行)。共享:即资源共享,是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程中同时使用。所谓“同时”,往往是宏观上的,而在微观上,这些进程可能是交替地对资源进行访问的(即分时共享)。两种资源共享方式:互斥共享方式和同时共享方式。互斥共享方式:系统中的某些资源,虽然可以提供给多个进程使用,但一个时间段内只允许一个进程访问该资源。同时共享方式:系统中的某些资源,允许一个时间段内由多个进程“同时”对它们进行访问。并发性和共享性互为存在条件的。虚拟:是指一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物,物理实体(前者)是实际存在的,而逻辑上对应物(后者)是用户感受到的。异步:在多道程序环境下,允许多个程序并发的执行,但由于资源有限,进程的执行不是一管到底的,而是走走停停已不可预知的速度向前推进,这就是进程的异步性!只有系统拥有并发性,才有可能导致异步性,没有并发和共享,就谈不上虚拟和异步。
操作系统(OperationSystem,OS)是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,并合理地组织和调度计算机的工作和资源的分配,以提供给用户和其他软件方便地接口和环境,它是计算机系统中最基本的系统软件。用户可以直接和操作系统进行交互,但是大多数情况下都是通过应用软件与操作系统进行交互。硬件指的是CPU、内存、硬盘等资源。
计算机结构及工作原理?
多媒体计算机系统一般由四个部分构成:多媒体硬件平台(包括计算机硬件、声像等多种媒体的输入输出设备和装置);多媒体操作系统( MPCOS );图形用户接口( GUI );支持多媒体数据开发的应用工具软件。
多媒体计算机系统的特点是具有同步性,集成性,交互性,综合性等特征。
影响计算机网络安全的主要因素有:
一.计算机网络的脆弱性。互联网的不安全性主要有以下几项:
1、网络的开放性。网络的技术是全开放的,使得网络所面临的攻击来自多方面。或是来自物理传输线路的攻击,或是来自对网络通信协议的攻击,以及对计算机软件、硬件的漏洞实施攻击。
2、网络的国际性。意味着对网络的攻击不仅是来自于本地网络的用户,还可以是互联网上其他国家的黑客,所以,网络的安全面临着国际化的挑战。
3、网络的自由性。大多数的网络对用户的使用没有技术上的约束,用户可以自由的上网,发布和获取各类信息。
二、网络系统的脆弱性。计算机网络本身存在一些固有的弱点(脆弱性),非授权用户利用这些脆弱性可对网络系统进行非法访问,这种非法访问会使系统内数据的完整性受到威胁,也可能使信息遭到破坏而不能继续使用,更为严重的是有价值的信息被窃取而不留任何痕迹。
网络系统的脆弱性主要表现为以下几方面:
1、操作系统的脆弱性。
2、计算机系统本身的脆弱性。
3、.电磁泄漏。计算机网络中的网络端口、传输线路和各种处理机都有可能因屏蔽不严或未屏蔽而造成电磁信息辐射,从而造成有用信息甚至机密信息泄漏。
4.数据的可访问性。进入系统的用户可方便地复制系统数据而不留任何痕迹;网络用户在一定的条件下,可以访问系统中的所有数据,并可将其复制、删除或破坏掉。
5.通信系统和通信协议的弱点。网络系统的通信线路面对各种威胁显得非常脆弱,非法用户可对线路进行物理破坏、搭线窃听、通过未保护的外部线路访问系统内部信息等。
6.数据库系统的脆弱性。由于数据集库管理系统对数据库的管理是建立在分级管理的概念上,因此,DBMS的安全必须与操作系统的安全配套,这无疑是一个先天的不足之处。
7.网络存储介质的脆弱。各种存储器中存储大量的信息,这些存储介质很容易被盗窃或损坏,造成信息的丢失;存储器中的信息也很容易被复制而不留痕迹。
计算机软件系统的组成和功能特点
计算机的组成结构包括硬件系统、软件系统。其工作原理是按照内存中发出的指令进行数据运算和逻辑加工,从而完成规定操作。具体如下:
计算机的硬件包括电源、主板、CPU、显示器、内存、硬盘、声卡等,计算机的软件包括操作系统、系统软件、语言处理系统、数据库管理系统、服务程序等等。
计算机的基本工作原理:
计算机在运行时,先从内存中取出第一条指令,通过控制器的译码,按指令的要求,从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工,然后再按地址把结果送到内存中去。
接下来,再取出第二条指令,在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去。直至遇到停止指令。程序与数据一样存取,按程序编排的顺序,一步一步地取出指令,自动地完成指令规定的操作。
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计算机在运作时的特点是:
1、计算机根据人们预定的安排,自动地进行数据的快速计算和加工处理。人们预定的安排是通过一连串指令来表达的,这个指令序列就称为程序。一个指令规定计算机执行一个基本操作基本功能。
2、计算机采用二进制形式表示数据和指令。
3、计算机在执行程序和处理数据时必须将程序和数据从外存储器装入主存储器中,然后才能使计算机在工作时能够自动调整地从存储器中取出指令并加以执行。
4、计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成并规定了它们的基本功能。
5、计算机在执行程序和处理数据时必须将程序和数据从外存储器装入主存储器中,然后才能使计算机在工作时能够自动调整地从存储器中取出指令并加以执行。
百度百科-计算机
计算机软件系统是计算机系统中最为重要的一部分,是指由操作系统、应用软件、编程工具等组成的一套软件集合体系。它们共同协作,为计算机用户提供各种功能和服务。本文将从组成和功能特点两个方面来介绍计算机软件系统。
操作系统操作系统是计算机系统中的核心软件,它负责管理计算机硬件资源,提供各种服务和接口,为应用软件提供必要的支持。常见的操作系统有Windows、Linux、MacOS等。
应用软件应用软件是指为用户提供各种功能和服务的软件,包括文字处理、图像处理、多媒体播放、游戏等。常见的应用软件有MicrosoftOffice、AdobePhotoshop、Winamp等。
编程工具编程工具是为程序员提供编写、测试、调试程序的工具软件,包括编译器、调试器、集成开发环境等。常见的编程工具有VisualStudio、Eclipse等。
多样性计算机软件系统具有非常多样化的特点,可以满足不同用户的需求。不同的操作系统、应用软件、编程工具等都有其独特的功能和特点,可以让用户选择最适合自己的软件。
易用性计算机软件系统在设计时考虑到用户的使用习惯和操作习惯,使得软件的操作界面更加友好、易用。例如,Windows操作系统的桌面界面、Office软件的菜单栏等都是为了方便用户使用而设计的。
互联性计算机软件系统具有很强的互联性,可以通过网络连接不同的计算机和设备,实现数据共享和信息交流。例如,电子邮件、即时通讯软件、云存储等都是基于计算机软件系统的互联特性。
可靠性计算机软件系统在设计时考虑到了系统的稳定性和可靠性,避免了软件崩溃、数据丢失等问题。例如,操作系统的自动备份、应用软件的自动保存等都是为了保证软件系统的可靠性。
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