计算机系统由硬件和软件两大部分组成。若把一个计算机系统比作人的话，则硬件构成了计算机系统进行计算的躯干，软件构成了计算机系统进行计算的大脑。但计算机系统的大脑可由人来支配，处理不同的应用问题可由人来控制安装不同的大脑组织。
硬件由四大部件组成：输入部件、处理部件、存储部件和输出部件。计算机系统处理的主体是数据。数据是现实世界事物的符号表示。所以，输入部件、处理部件、存储部件和输出部件操作的对象都是数据。
计算机系统的组成结构如图1-1所示。
输入部件用于向计算机中输入数据。向计算机中可输入的数据形式包括数字、字符、汉字、图片、声音等。具体的输入部件一般称作输入设备。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、话筒等。不仅处理具体应用问题的数据可通过输入设备输入，计算机的程序也可以通过输入设备输入。
输入计算机中的数据必须存储起来以备处理数据时使用，另外，程序也必须存储起来才可以反复使用。存储部件完成数据的存储。任何电子装置只有通和断两种明显的状态，两种状态只可以表示两个基本信息。但我们要输入到计算机中的数据和程序的信息量远不止两个，如何解决这个问题呢？方法是让电子装置的通和断两种状态分别对应符号“0”和符号“1”，就像英语的26个符号可以组成所有英语单词一样，我们可以用符号0和1的编码来表示各种信息。存储部件有内存和外存两大部分。内存是数据进行处理时的临时存放地方，外存是数据输入后或处理结束后的永久存放地方。内存中存放和取出数据的速度相对较快，外存中存放和取出数据的速度相对较慢。外存设备有磁盘机、磁带机、光盘机等。外存设备的存储介质均可更换，如软盘机中的软盘盘片可从软盘机中取出。存放在外存中的数据既可联机存放，也可取出存储介质脱机存放，这样就使得计算机实际具有了存储无限量数据的能力。另外，下面要讨论的系统软件和大部分应用软件通常也是通过外存介质加载到计算机中的。
图1-1 计算机系统的组成结构
我们把对计算机中的数据进行某种有意义的操纵称作处理数据。处理部件用于完成数据处理。计算机中具体的数据处理例子有：对数值计算求值、分类单词或数字、修改文档或图片、绘图等。通常所说的计算机中的中央处理单元（即CPU）就是计算机的处理部件。
计算机处理后的数据要输出，输出部件用于完成数据的输出。具体的输出部件通常称为输出设备。输出设备有两种类型，一种类型是把处理的结果通过输出设备立即显示出来，另一种类型是把处理的结果表示成某种形式（如文档、图片等）的数据文件，然后存放在外存介质中，以做进一步的处理或以后再显示出来。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。
在计算机的硬件中，存储部件和处理部件是任何一台计算机必须具有的，我们把存储部件和处理部件合起来称作计算机的主机。一台计算机的性能主要是由计算机的主机性能决定的。在计算机中，我们把输入设备和输出设备合起来称作外部设备。外部设备是独立于计算机主机的、可随意增减的设备。外部设备对计算机主机的独立性，以及外部设备的可随意增减性，构成了计算机硬件组成（主要是外部设备组成）的灵活性和多样性。
计算机硬件的四大部件对应了计算机的四大基本功能。计算机的四个基本功能是：数据输入、数据存储、数据处理和数据输出。硬件部件和计算机基本功能的对应关系如图1-2所示。我们将在第2章讨论存储部件的基本构成以及存储部件实现数据存储的基本原理。在第3章讨论处理部件的基本构成以及处理部件实现数据处理的基本原理。
图1-2 不同部件实现的不同功能(www.chuimin.cn)
计算机系统的硬件只包括了计算机系统的躯干部分，要使一个计算机系统能完成计算任务，还需要软件部分。软件由程序和相关的文档组成。软件的主体是程序，程序是处理特定问题的计算机可识别的步骤集合。因此，要把计算机系统比作人的话，软件就是计算机系统的大脑部分。即计算机的所有操作过程都是由软件控制决定的。
计算机系统处理任务的示意图如图1-3所示。人使用计算机系统的一般步骤是：
（1）人通过外存介质（如硬盘、软盘、光盘）把程序加载到计算机内存中。
（2）让计算机处理部件运行该程序。
（3）人通过输入设备输入程序运行所必须的数据。
（4）计算机通过输出设备输出程序运行的结果。
图1-3 计算机系统处理任务示意图
图1-3所示的使用计算机系统的人员（通常称作用户）目前主要有三类：程序设计人员、系统管理人员和各个领域使用计算机的人员。程序设计人员是开发计算机软件的计算机专业人员；系统管理人员是管理计算机系统，以及为各种用户提供服务的计算机专业人员；各个领域使用计算机的人员是利用计算机完成某个特定任务的非计算机专业人员。
计算机系统是辅助人完成计算任务的。当计算机系统执行程序进行任务处理时，需要人输入必要的数据，当计算机系统完成计算结果时，需要把计算结果输出给人。我们把人和计算机系统的这种信息相互交流称作人机交互。对于大部分的处理任务，如果没有人机交互，即没有人的参与，通常是无法完成的。
大部分计算机系统中使用的计算机都是通用的。所谓通用计算机，就是指组成计算机的图1-3中的硬件部分都是相同的。换句话说，对于用通用计算机构成的计算机系统来说，计算机的硬件部分都是相同的，只是当处理的任务不同时，加载到计算机中的程序不同。
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