【从零开始学习计算机科学】计算机组成原理（一）计算机的发展历史 与 分类

概论

当前，计算机系统可以看成是由计算机硬件和计算机软件构成的复杂系统。

计算机软件分为系统软件和应用软件。

系统软件是指控制和协调计算机及外部设备,支持应用软件开发和运行的系统，是无需用户干预的各种程序的集合，主要功能是调度，监控和维护计算机系统；负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。

应用软件（Application）是和系统软件相对应的，是用户可以使用的各种程序设计语言，以及用各种程序设计语言编制的应用程序的集合，分为应用软件包和用户程序。应用软件包是利用计算机解决某类问题而设计的程序的集合，多供用户使用。

应用软件是为满足用户不同领域、不同问题的应用需求而提供的那部分软件。 它可以拓宽计算机系统的应用领域，放大硬件的功能。

现代计算机的硬件基础架构都是依赖于冯诺依曼提出的冯诺依曼体系结构，现代计算机的核心架构可以抽象为五个基础组件：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

运算器（Arithmetic and Logic Unit ）（ALU）用于执行算术、逻辑运算。

控制器（Control Unit）（ CU）用于分析指令，控制指令的执行，协调其它部件工作。

存储器（Memory Unit）用于存放数据、指令等。

输入设备（Input devices）用于从计算机外部输入信息。

输出设备（Output devices）用于将加工后的信息输出。

在计算机的5大部件中，运算器和控制器是信息处理的中心部件，所以它们合称为“中央处理单元”（CPU：Central Processing Unit）。存储器、运算器和控制器在信息处理操作中起主要作用，是计算机硬件的主体部分，通常被称为“主机”。而输入（Input）设备和输出（Output）设备统称为“外部设备”，简称为外设或I/O设备。

冯诺依曼体系结构也叫做存储程序计算机，即可编程、可存储的计算机。

任何一台计算机的任何一个部件都可以归到运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备中，而所有的现代计算机也都是基于这个基础架构来设计开发的。

目前，当代的计算机系统可以划分以下层次结构：

第0级是硬操作时序，由硬件实现。

第1级是机器指令时序，由微程序实现。

第2级是机器指令体系，是传统指令系统（机器语言）的机器。

第3级是操作系统机器。操作系统是运行在第２级上的解释程序

第4级是汇编语言机器。

第5级是高级语言机器。

第6级是应用语言机器。

从学科领域来划分：第0和第1级属于计算机组织与结构，第3至第5级是系统软件，第6