引

作为经验丰富的用户，我们不需要精确地理解软件是如何工作的，也能在个人计算机上运行标准的软件包，或者说在智能手机上运行应用程序；我们能够用高级语言或脚本语言对计算机编程，而不需要理解机器执行每条指令的细节；我们能设计并实现网页，并不需要理解Web浏览器如何从服务器获取页面，也不需要理解Web服务器是如何产生哪些网页的；我们可以从销售人员那里购买平板电脑或笔记本电脑，而无需理解系统的规格。

然而，这里缺了某种东西。或许软件的功能和我们要的不一样，或许我们没有充分理解计算机，便盲目的操作了软件的选项。或许，如果我们更好地理解了系统，就能编写并配置出运行更快、效率更高的程序。或许我们能够创建出访问更快、工作更好的网页。或许销售人员没有告诉我们匹配工作环境的最佳系统。或许它只是一种缺失的兴奋感。但那也很重要。

IT系统是由一个或多个计算机系统构成的。

单独的计算机系统所做的工作可以表示为输入-处理-输出模型。

所有的IT系统，不管什么级别，最终都能表征为基本的IPO模型。

1.2 计算机系统的组成

• 计算机硬件
• 软件
• 要操作和处理的数据
• 通信组件

CPU本身由三个主要的子单元组成：

• 算术/逻辑单元（ALU）：执行算术和布尔逻辑运算。
• 控制单元（CU）：控制着指令的处理和CPU内数据从一个部分向另一部分的移动。
• 接口单元：在CPU和其他硬件部件之间传送程序指令和数据。

总线将CPU、内存和所有的I/O模块连接起来，在不同的部件间传送信号和供电。

主存通常称为主存储器、工作存储器或RAM（随机访问存储器），容纳CPU访问的程序和数据，由大量的单元（cell）构成。

最小可寻址的单元长度是8位，称为1字节内存。

存储程序概念：程序指令和数据在处理时都存储在内存中。

软件告诉计算机应该做什么

软件主要分为：系统软件和应用软件

管理计算机的系统软件程序统称为操作系统

应用程序编程接口（API）是应用程序和公共程序访问由操作系统提供的内部服务的接口。

内核模块提供许多内部服务，其中有最重要的操作系统处理功能，管理和安排其他模块提供的服务和资源，保证安全性。

文件管理系统分配并管理辅助存储器的空间，实际存储和检索是由I/O驱动程序来完成。

网络模块控制着计算机系统与其所连网络之间的交互。

只读存储器（ROM）存储着操作系统中的引导程序或IPL（初始程序装载）程序。

通信信道提供了计算机之间的连接。

网络接口卡（NIC）是计算机和通信信道之间的接口。

分布式计算在不同的系统间传送数据，允许每个系统只做部分处理工作以获得较高的整体效率。

开放式计算使不同类型的计算机能够协同工作、共享文件以及成功通信。

虚拟化，即逻辑连接。是计算机资源的抽象。计算机的虚拟化使得单台计算机呈现出多台的形式，每台都带有自己的操作系统和硬件资源。

标准是利益方之间的协定，从而保证不同的系统组件相互交换后还能同时工作。

协议对基本规则集进行了具体约定，使得通信能够进行。

计算机（IT）系统的四个组件：硬件、软件、数据和互连。

二进制逻辑理论，即布尔逻辑。

第一台完全的电子数字计算机于1937年设计，称为ABC，即安塔纳索夫-贝瑞计算机。

第一台全电子数字计算机于1943年至1946年设计，称为ENIAC。

1945年，冯·诺依曼提出中药改进，一个是存储程序概念，另一个便是二进制数据处理。

冯·诺依曼架构，CPU包含ALU、内存和CU部件，控制单元从内存读取指令并执行指令。

后来，晶体管集成电路的发明促生了体积更小、速度更快、功能更强大的计算机。