¿Qué es un sistema de hardware informático?
Hardware
El sistema de hardware consta principalmente de una unidad central de procesamiento, memoria, sistema de control de entrada/salida y varios dispositivos externos. La unidad central de procesamiento es el componente principal para la computación y el procesamiento de información de alta velocidad, y su velocidad de procesamiento puede alcanzar cientos de millones de operaciones por segundo.
La memoria se utiliza para almacenar programas, datos y documentos. Suele estar compuesta por una memoria rápida (la capacidad puede alcanzar cientos de megabytes o incluso gigabytes) y una memoria externa masiva y lenta (la capacidad puede alcanzar decenas de gigabytes). o cientos de gigabytes o más). Varios dispositivos externos de entrada y salida son convertidores de información entre humanos y máquinas, y el sistema de control de entrada y salida es responsable de gestionar el intercambio de información entre dispositivos externos y la memoria principal (unidad central de procesamiento).
Software
El software se divide en software de sistema, software de soporte y software de aplicación. El software del sistema incluye sistemas operativos, utilidades y compiladores. El sistema operativo gestiona y controla diversos recursos de hardware y software. Las utilidades están configuradas para comodidad del usuario, como la edición de texto. La función de un compilador es convertir un programa escrito por el usuario en lenguaje ensamblador o algún lenguaje de alto nivel en un programa en lenguaje de máquina para que la máquina pueda ejecutarlo.
El software de soporte incluye software de interfaz, software de herramientas, base de datos ambiental, etc. Puede soportar el entorno de la máquina y proporcionar herramientas de desarrollo de software. El software de soporte también puede considerarse parte del software del sistema. El software de aplicación es un programa especial escrito por los usuarios según sus propias necesidades. Se ejecuta con la ayuda del software del sistema y el software de soporte y es la capa más externa del sistema de software.
Características
1. Cálculo: casi todos los cálculos complejos pueden realizarse mediante computadoras mediante operaciones aritméticas y lógicas.
2. Juicio: Las computadoras tienen la capacidad de distinguir diferentes situaciones y elegir diferentes métodos de procesamiento, por lo que pueden ser utilizadas en la gestión, control, confrontación, toma de decisiones, razonamiento y otros campos.
3. Almacenamiento: Los ordenadores pueden almacenar cantidades masivas de información.
4. Precisión: siempre que la longitud de la palabra sea suficiente, la precisión del cálculo es teóricamente ilimitada.
5. Rápido: El tiempo necesario para el funcionamiento de un ordenador ha sido tan pequeño como nanosegundos.
6. Universal: Las computadoras son programables y diferentes programas pueden implementar diferentes aplicaciones.
7. Facilidad de uso: el software rico de alto rendimiento y la interfaz hombre-máquina inteligente facilitan enormemente su uso.
8. Redes: Múltiples sistemas informáticos pueden trascender las fronteras geográficas y disfrutar de información y recursos de software remotos con la ayuda de las redes de comunicación.
Principio
A pesar del rápido y deslumbrante desarrollo de la tecnología informática desde el nacimiento de la primera computadora electrónica de uso general en la década de 1940, las computadoras actuales siguen siendo esencialmente una estructura de programación de almacenamiento, es decir, , la estructura de von Neumann. Esta estructura realiza una computadora práctica de uso general.
La estructura del programa almacenado describe una computadora con cuatro partes principales: unidad aritmética lógica, circuitos de control, memoria y dispositivos de entrada y salida. Estas partes están conectadas por un conjunto de cables (específicamente, cuando un conjunto de cables se usa para múltiples transferencias de datos con diferentes intenciones, el cable se llama bus) y son controlados por un reloj (aunque algunos otros eventos también pueden controlar el circuito de control). ).
Conceptualmente, la memoria de una computadora puede considerarse como un conjunto de "células". Cada "celda" tiene un número, llamado dirección, y cada dirección puede almacenar una pequeña porción de información de longitud fija. Esta información puede ser instrucciones (que le dicen a la computadora qué hacer) o datos (qué instrucciones deben procesar). En principio, cada "unidad" puede almacenar cualquier tipo de información.
La Unidad Aritmético Lógica (ALU) es el cerebro del ordenador. Puede realizar dos tipos de operaciones. La primera son las operaciones aritméticas, como sumar y restar dos números. Las capacidades de la parte aritmética son muy limitadas en las ALU; de hecho, algunas ALU no admiten operaciones de multiplicación y división a nivel de circuito en absoluto (el usuario solo puede programar operaciones de multiplicación y división).
La segunda operación es una operación de comparación, es decir, dados dos números, la ALU los compara para determinar cuál número es mayor.
El sistema de entrada y salida es la forma en que las computadoras reciben información del mundo exterior y retroalimentan los resultados de sus operaciones al mundo exterior. Para una PC estándar, los dispositivos de entrada son principalmente el teclado y el mouse, mientras que los dispositivos de salida son monitores, impresoras y muchos otros dispositivos de E/S que se pueden conectar a la computadora, como se explica más adelante.
El sistema de control conecta todas estas partes del ordenador. Su función es leer comandos y datos de la memoria y dispositivos de E/S, decodificar los comandos, proporcionar a la ALU la entrada correcta que cumpla con los requisitos del comando e indicarle a la ALU cómo procesar los datos y dónde devolver los datos resultantes.
Un componente importante del sistema de control es el contador que rastrea la dirección de la instrucción actual. Normalmente este contador se acumula durante la ejecución de la instrucción, pero en ocasiones no es así si la instrucción indica un salto.
¿Los materiales de referencia anteriores? Enciclopedia Baidu: ¿sistema informático?