Mit den technologischen Fortschritten, die in den letzten 100 Jahren mit Computern stattgefunden haben, wollen die Menschen immer mehr mehr über sie wissen, eine der häufigsten Fragen, die sich Benutzer stellen, lautet: das es ist ein Computersystem.

Das Computersystem besteht aus einem Hardware-(Unter-)System und einem Software-(Unter-)System. Die erste ist eine organische Kombination mehrerer physikalischer Komponenten, die auf den Prinzipien von Elektrizität, Magnetismus, Licht und Maschinerie basiert, sie ist die Einheit, in der das System funktioniert.

Letztere sind verschiedene Verfahren und Dokumente, die dazu dienen, das gesamte System so zu steuern, dass es gemäß den festgelegten Anforderungen arbeitet.

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Was ist ein Computersystem

Seit dem Erscheinen des ersten elektronischen Computers im Jahr 1946 hat die Computertechnologie erstaunliche Fortschritte bei Komponenten, Hardwaresystemstrukturen, Softwaresystemen und Anwendungen gemacht.

Moderne Computersysteme reichen von Mikrocomputern und Personalcomputern bis hin zu Supercomputern und dem Netzwerk, mit verschiedenen Formen und Eigenschaften, sie wurden weit verbreitet in der wissenschaftlichen Berechnung, der Transaktionsverarbeitung und der Prozesssteuerung eingesetzt und haben sich in verschiedenen Bereichen der Gesellschaft zunehmend hervorgetan tiefgreifenden Einfluss auf den gesellschaftlichen Fortschritt.

Was ist ein Computersystem
Was ist ein Computersystem

Es gibt zwei Arten von elektronischen Computern: digitale und analoge. Im Allgemeinen bezieht sich Computer auf einen digitalen Computer, und die durch seinen Betrieb verarbeiteten Daten werden durch diskrete digitale Größen dargestellt. Und die Datenverarbeitungsoperation des Analogcomputers wird durch ein kontinuierliches Analog repräsentiert.

Im Vergleich zu digitalen Maschinen sind analoge Maschinen schnell, haben einfache Schnittstellen zu physischen Geräten, aber geringe Präzision, schwierige Bedienung, geringe Stabilität und Zuverlässigkeit und hohe Preise.

Daher ist der Simulator veraltet und wird nur noch bei Gelegenheiten verwendet, die eine schnelle Reaktion, aber wenig Präzision erfordern. Der Hybridcomputer, der die Vorteile beider vereint, hat eine gewisse Lebendigkeit.

Eigenschaften eines Computersystems

Das Computersystem zeichnet sich durch genaue und schnelle Berechnungen und Beurteilungen, gute Vielseitigkeit, einfache Bedienung und Netzwerkanbindung aus.

  • Berechnung– Computer können fast alle komplexen Berechnungen mit arithmetischen und logischen Operationen durchführen.
  • Beurteilung– Der Computer hat die Fähigkeit, verschiedene Situationen zu unterscheiden und unterschiedliche Verarbeitungen auszuwählen, sodass er in Management, Kontrolle, Konfrontation, Entscheidungsfindung, Argumentation und anderen Bereichen verwendet werden kann.
  • LagerungComputer können große Mengen an Informationen speichern.
  • Schneller: Die für den Betrieb eines Computers benötigte Zeit beträgt nur Nanosekunden.
  • Einfach zu verwenden– Umfangreiche, leistungsstarke Software und eine intelligente Mensch-Maschine-Schnittstelle machen es viel einfacher.
  • Vernetzung– Mehrere Computersysteme können geografische Grenzen überschreiten und mithilfe von Kommunikationsnetzwerken entfernte Informationen und Softwareressourcen gemeinsam nutzen.

Komposition

Die Kernel es ist ein Hardwaresystem, ein echtes physisches Gerät zur Informationsverarbeitung. Die äußerste Schicht ist die Person, die den Computer benutzt, der Benutzer. Die Schnittstelle zwischen dem menschlichen System und der Hardware ist ein Softwaresystem, das grob in drei Schichten unterteilt werden kann: Systemsoftware, Supportsoftware und Anwendungssoftware.

Hardware

Das Hardwaresystem besteht hauptsächlich aus einer Zentraleinheit, einem Speicher, einem Eingabe- und Ausgabesteuersystem und verschiedenen externen Geräten. Die Zentraleinheit ist die Hauptkomponente für die Hochgeschwindigkeits-Informationsverarbeitung, und ihre Verarbeitungsgeschwindigkeit kann Hunderte von Millionen Operationen pro Sekunde erreichen.

Hardware
Hardware

Ein Speicher zum Speichern von Programmen, Daten und Dateien, der oft durch einen schnellen internen Speicher (Kapazität bis zu mehreren Hundert Megabyte oder sogar die Anzahl von G-Bytes) und langsamen externen Speicher (Kapazität bis zu Dutzenden oder Hunderten von G) verursacht wird.

Verschiedene externe Eingabe- und Ausgabegeräte sind Informationswandler zwischen Mensch und Maschine, und das Eingabe-Ausgabe-Steuerungssystem verwaltet den Informationsaustausch zwischen den externen Geräten und dem Hauptspeicher (Zentraleinheit).

Software

Die Software ist in Systemsoftware, Supportsoftware und Anwendungssoftware unterteilt. Systemsoftware besteht aus Betriebssystem, Dienstprogramm, Compiler usw.

Das Betriebssystem implementiert die Verwaltung und Steuerung verschiedener Hardware- und Softwareressourcen. Die Dienstprogramme wurden für die Benutzerfreundlichkeit entwickelt, z. B. für die Textbearbeitung.

Die Funktion des Compilers besteht darin, das vom Benutzer geschriebene Programm in Assemblersprache oder einer bestimmten Hochsprache in ein von der Maschine ausführbares Maschinensprachenprogramm zu übersetzen.

Software
Software

Firmware

Firmware ist eine Programmierung, die in den nichtflüchtigen Speicher eines Hardwaregeräts geschrieben wird. Nichtflüchtiger Speicher ist eine Form von statischem Arbeitsspeicher, dessen Inhalt gespeichert wird, wenn ein Hardwaregerät heruntergefahren wird oder seine externe Stromquelle verliert.

Firmware
Firmware

Firmware wird zum Zeitpunkt der Herstellung hinzugefügt, wird verwendet, um Benutzerprogramme auf dem Gerät auszuführen, und kann als Software betrachtet werden, die den Betrieb der Hardware ermöglicht.

Hardwarehersteller verwenden eingebettete Firmware, um die Funktionen verschiedener Hardwaregeräte und -systeme zu steuern, ähnlich wie das Betriebssystem (OS) eines Computers die Funktion von Softwareanwendungen steuert.

Firmware kann in Nur-Lese-Speicher (ROM), löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM) oder Flash-Speicher geschrieben werden. Firmware, die in Flash-Speicherchips eingebettet ist, kann einfacher aktualisiert werden als Firmware, die in ROM oder EPROM geschrieben wird, was sie anpassungsfähiger macht.

Fortschritte eines Computersystems

Etwa alle 3 bis 5 Jahre wird das Computersystem aktualisiert, das Leistungs-Preis-Verhältnis verzehnfacht und das Volumen deutlich reduziert. Die Technologie für integrierte Schaltungen im sehr großen Maßstab wird sich weiterhin schnell entwickeln und einen großen und tiefgreifenden Einfluss auf verschiedene Computersysteme haben.

32-Bit-Mikrocomputer sind aufgetaucht, und 64-Bit-Mikrocomputer sind auch auf den Markt gekommen. Es ist nicht mehr weit, 10 Millionen Bauteile auf einem einzigen Chip herzustellen.

Die Erforschung von Bauelementen, die 10 bis 100 Mal schneller sind als integrierte Schaltkreise, wie Galliumarsenid, Bauelemente mit hoher Elektronenmobilität, Josephson-Übergänge und optische Komponenten, werden wichtige Ergebnisse liefern.

Die Mikromontagetechnik zur Erhöhung der Montagedichte und Verkürzung der Verbindungsstrecke ist eine der Schlüsseltechnologien der neuen Computergeneration. Glasfaserkommunikation wird weit verbreitet sein.

Es entstehen ständig verschiedene intelligente Hochgeschwindigkeitsperipheriegeräte, und das Aufkommen von optischen Platten wird zusätzliche Massenspeicher völlig neu machen. Mehrrechnersysteme und verteilte Verarbeitungssysteme werden zu auffälligen Systemstrukturen.

Stärkung der Software

Die Stärkung von Software (sogenannte Firmware) ist ein Entwicklungstrend. Neue Typen von Nicht-Neumann-Maschinen, Schlussfolgerungscomputern, Wissensbasiscomputern usw. werden in der Praxis eingesetzt. Softwareentwicklung wird Rückständigkeit und Ineffizienz beseitigen. Er entwickelt es intensiv.

Die Softwareproduktion entwickelt sich in Richtung Engineering, Formalisierung, Automatisierung, Modularisierung und Integration. Die Erforschung neuer Hochsprachen wie logische Sprachen, funktionale Sprachen und künstliche Intelligenz werden Mensch-Maschine-Schnittstellen einfach und natürlich machen (Sie können direkt sehen, hören, sprechen und zeichnen). Die Datenbanktechnologie wird in hohem Maße weiterentwickelt. Sie werden sehr verbreitet sein.

Computersysteme der nächsten Generation zeichnen sich durch eine hohe Rechenleistung (z. B. 10 bis 100 Milliarden Operationen pro Sekunde), eine große Wissens- und Informationsbasis und eine hohe Intelligenz aus. Computeranwendungen werden sich immer mehr verbreiten.

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