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1.1 计算机系统组成
计算机是 20世纪人类最伟大的创造发明之一，它是电子技术和计算技术空前发展的产物，是科
学技术与生产力发展的结晶。计算机极大地推动了科学技术的发展，现已成为当今社会各行各业不可
缺少的工具。
计算机是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速
地进行数值计算和信息处理的现代化智能电子设备。 计算机
系统由硬件系统和软件系统两部分组成。 硬件系统是计算机
系统的物理部分，是由电子线路、元器件和机械部件等构成
的具体装置； 软件系统是计算机系统中运行的各种程序、程
序所需数据的集合。计算机系统的基本组成如图 1-1所示。
通常将运算器和控制器称为中央处理器（ Central
Processor Unit，CPU），将输入设备和输出设备称为 I/O设
备（输入/输出，Input/Output），将中央处理器和 I/O设备合
称为主机。
1.1.1 硬件系统
当前计算机都是冯·诺依曼结构的，硬件系统由 5部分构成，如图 1-2所示，各部分功能如下。
（1）控制器。控制器为计算机的控制中心， 从存储器中读取并分析指令， 根据指令要求完成相应操作。
控制器产生一系列控制命令，使硬件系统各部分协调工作，完成程序和数据的输入和运算并输出结果。
图1-2 冯·诺依曼结构计算机
（2）运算器。运算器是中央处理器的执行单元，是所有中央处理器的核心组成部分。运算器在控
制器的控制下，接收运算数据，完成指令指定的二进制算术运算。
（3）存储器。存储器是可以被中央处理器直接访问而无须通过输入 /输出设备的记忆设备。存储器
用来保存程序和数据，以及存储运算时的数据和结果。
（4）输入设备。输入设备是用来完成输入功能的部件。通过输入设备可以向计算机送入程序、数
据及各种信息。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、磁盘驱动器和触摸屏等。
图1-1 计算机系统的基本组成
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（5）输出设备。输出设备是用来将计算机的中间运行情况或运行后的结果进行表现的设备。常用
的输出设备有显示器、打印机、绘图仪和磁盘驱动器等。
根据冯·诺依曼结构，计算机自动执行程序，即执行指令，可分为如下几个过程。
（1）取指阶段。从存储器某地址处取出要执行的指令，送到中央处理器内部的指令寄存器中暂存。
（2）译码阶段。对保存在指令寄存器中的指令进行分析，翻译出该指令对应的操作。
（3）执行阶段。根据译码结果向各个部件发出相应控制信号，完成指令规定的操作。
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《C语言程序设计与实践》.pdf