計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論(1)-資料下載頁
2025-05-14 22:28本頁面
【正文】 大大限制了計(jì)算機(jī)的使用。 2. 匯編程序 為了編寫程序方便翻譯和提高機(jī)器的使用效率 ,人們用一些約定的文字、符號(hào)和數(shù)字按規(guī)定的式來表示各種不同的指令 ,然后再用這些特殊符號(hào)表示的指令來編寫程序 ,這就是所謂的匯編語言。借助于匯編程序 ,計(jì)算機(jī)本身自動(dòng)地把符號(hào)語言表示的程序 (稱為匯編源程序 )翻譯成用機(jī)器語言表示的目的程序。 3. 源程序 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)程序自動(dòng)化和便于程序交流 ,使不熟悉具體計(jì)算機(jī)的人也能很方便地使用計(jì)算機(jī) ,人們又創(chuàng)造了各種接近于數(shù)學(xué)語言的 算法語言 。 算法語言是指按實(shí)際需要規(guī)定好的一套基本符號(hào)以及由這套基本符號(hào)構(gòu)成程序的規(guī)則。比較接近數(shù)學(xué)語言 ,直觀通用 ,與具體機(jī)器無關(guān) ,只要稍加學(xué)習(xí)就能掌握 ,便于推廣使用計(jì)算機(jī)。 用算法語言編寫的程序稱為源程序，這種源程序是不能由機(jī)器直接識(shí)別和執(zhí)行的 ,必須給計(jì)算機(jī)配備一個(gè)即懂算法語言又懂機(jī)器語言的“翻譯” ,才能把源程序翻譯為機(jī)器語言。通常采用下面兩種方法： ,它把源程序翻譯成目的程序 ,然后機(jī)器執(zhí)行目的程序 ,得出計(jì)算結(jié)果。但由于目的程序一般不能獨(dú)立運(yùn)行 ,還需要一種叫做運(yùn)行系統(tǒng)的輔助軟件來幫助。通常 ,把編譯程序和運(yùn)行系統(tǒng)和稱為 編譯系統(tǒng) 。 解釋系統(tǒng) 進(jìn)行解釋執(zhí)行 ,即逐個(gè)解釋并立即執(zhí)行源程序的語句 ,它不是編出目的程序后再執(zhí)行 ,而是直接逐一解釋語句并得出計(jì)算結(jié)果。 4. 操作系統(tǒng) 為了擺脫用戶直接使用機(jī)器并獨(dú)占機(jī)器這種情況 ,依靠計(jì)算機(jī)來管理自己和管理用戶 ,于是人們又創(chuàng)造出一類程序 ,叫做操作系統(tǒng)。它是隨著硬件和軟件不斷發(fā)展而逐漸形成的一套軟件系統(tǒng) ,用來管理計(jì)算機(jī)資源(如處理器、內(nèi)存、外部設(shè)備和各種編譯、應(yīng)用程序 )和自動(dòng)調(diào)度用戶的作業(yè)程序 ,而使多個(gè)用戶能有效地共用一套計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 根據(jù)不同使用環(huán)境要求 ,操作系統(tǒng)目前大致分為批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)等多種。 5. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 隨著計(jì)算機(jī)在信息處理、情報(bào)檢索及各種管理系統(tǒng)中應(yīng)用的發(fā)展 ,要求大量處理某些數(shù)據(jù) ,建立和檢索大量的表格。這些數(shù)據(jù)和表格按一定的規(guī)律組織起來 ,使得處理更方便 ,檢索更迅速 ,用戶使用更方便 ,于是出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫。所謂數(shù)據(jù)庫就是實(shí)現(xiàn)有組織地、動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)大量相關(guān)數(shù)據(jù) ,方便多用戶訪問的計(jì)算機(jī)軟、硬件資源組成的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理軟件一起 ,組成了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。 多級(jí)組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1. 微程序設(shè)計(jì)級(jí) 這是一個(gè)實(shí)在的硬件級(jí)，他由機(jī)器硬件直接執(zhí)行微命令。如果某一個(gè)應(yīng)用程序直接用微命令來編寫，那么可在這一級(jí)上運(yùn)行應(yīng)用程序。 2. 一般機(jī)器級(jí) 也稱為機(jī)器語言級(jí)，由微程序解釋機(jī)器指令系統(tǒng)。這一級(jí)也是硬件級(jí)。 3. 操作系統(tǒng)級(jí) 由操作系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)。這些操作系統(tǒng)由機(jī)器指令和廣義指令組成，這些廣義指令是操作系統(tǒng)定義和解釋的軟件指令，所以這一級(jí)也稱為混合級(jí)。 4. 語言處理級(jí) 給程序人員提供各種接近人類自然語言的編程符號(hào)和各種有用的例行程序，以減少程序編寫的復(fù)雜性，方便編程人員和系統(tǒng)管理員使用計(jì)算機(jī)。這一級(jí)由各種高級(jí)語言編譯程序支持和執(zhí)行。 5. 應(yīng)用程序級(jí) 完全面向用戶，為方便用戶編寫應(yīng)用程序而設(shè)置的。它是用戶關(guān)心的目標(biāo)。 它在以下各級(jí)的支持下，可以容納各種應(yīng)用程序，處理各種信息。用戶在該級(jí)上可以將計(jì)算機(jī)看作信息處理系統(tǒng) 。 軟件與硬件的邏輯等價(jià)性 隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展和軟件硬化的趨勢 ,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟、硬件界限已經(jīng)變得模糊了。因?yàn)槿魏尾僮骺梢杂绍浖韺?shí)現(xiàn)，也可以由硬件來實(shí)現(xiàn)；任何指令的執(zhí)行可以由硬件完成，也可以由軟件來完成。對(duì)于某一功能采用硬件方案還是軟件方案，取決于 器件價(jià)格、速度、可靠性、存儲(chǔ)容量、變更周期 等因素。 當(dāng)研制一臺(tái)計(jì)算機(jī)的時(shí)候，設(shè)計(jì)者必須明確分配每一級(jí)的任務(wù)，確定哪些情況使用硬件，哪些情況使用軟件，而硬件始終放在最低級(jí)。 就目前而言，一些計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是，把原來明顯地在一般機(jī)器級(jí)通過編制程序?qū)崿F(xiàn)的操作，如整數(shù)乘除法指令、浮點(diǎn)運(yùn)算指令、處理字符串指令等等，改為直接由硬件完成。 總之，隨著大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展，實(shí)體硬件機(jī)的功能范圍不斷在擴(kuò)大。第一級(jí)和第二級(jí)的邊界范圍，要向第三級(jí)乃至更高級(jí)擴(kuò)展。這是因?yàn)槿萘看?、價(jià)格低、體積小、可以改寫的只讀存儲(chǔ)器提供了軟件固化的良好物質(zhì)手段?，F(xiàn)在已經(jīng)可以把許多復(fù)雜的、常用的程序制作成所謂固件。就它的功能來說，是軟件；但從形態(tài)來說，又是硬件。其次，目前在一片硅單晶芯片上制作復(fù)雜的邏輯電路已經(jīng)是實(shí)際可行的，這就為擴(kuò)大指令的功能提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，因此本來通過軟件手段來實(shí)現(xiàn)的某種功能，現(xiàn)在可以通過硬件來直接解釋執(zhí)行。進(jìn)一步的發(fā)展，就是設(shè)計(jì)所謂面向高級(jí)語言的計(jì)算機(jī)。這樣的計(jì)算機(jī)，可以通過硬件直接解釋執(zhí)行高級(jí)語言的語句而不需要先經(jīng)過編譯程序的處理。傳統(tǒng)的軟件部分，今后完全有可能“ 固化 ”甚至“ 硬化 ”。
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