在信息技术飞速发展的当今社会，计算机系统已经渗透到人们生活的方方面面，无论是工作、学习还是娱乐，都离不开计算机系统的支持。
一个完整的计算机系统不仅包括硬件构成，更包括软件架构、系统结构以及应用功能等复杂元素。
本文将带您深入了解从系统构成到应用功能的全过程，揭示系统结构的奥秘。
计算机硬件是计算机系统的物质基础，包括中央处理器（CPU）、内存、存储设备、输入输出设备等。
其中，CPU是计算机的核心，负责执行各种运算和指令；内存则为CPU提供快速的数据存取能力；存储设备如硬盘、固态硬盘等则负责长期存储数据；输入输出设备如键盘、鼠标、显示器等则实现人与计算机的信息交互。
计算机软件是计算机系统的灵魂，包括操作系统、应用软件、编程软件等。
操作系统是计算机最基本、最重要的软件，负责管理计算机硬件资源，提供软硬件之间的接口；应用软件则是针对特定任务开发的软件，如办公软件、图像处理软件等；编程软件则用于开发新的软件程序。
系统结构是指计算机系统的整体架构和组成部分之间的关系。
常见的计算机系统结构包括总体结构、软件体系结构和硬件体系结构。
总体结构描述系统的宏观组织，包括硬件、软件以及它们之间的交互；软件体系结构关注软件系统的设计和组织，包括模块、层次等；硬件体系结构则关注硬件组件的排列和连接。
计算机系统的最终目标是提供服务并实现特定的功能。从应用功能的角度来看，计算机系统可以分为以下几个主要领域：
办公自动化是计算机系统在办公场景的主要应用，包括文字处理、表格编辑、文件管理等，大大提高了办公效率。
计算机系统在科学研究和工程计算方面发挥了巨大作用，如数值计算、数据分析、模拟仿真等。
计算机系统的多媒体功能和游戏功能为人们提供了丰富的娱乐体验。
计算机系统为人们提供了便捷的通讯手段，如电子邮件、即时通讯、社交网络等。
系统结构与应用功能之间有着密切的联系。
不同的系统结构决定了计算机系统的性能、效率和功能。
例如，高效的软件体系结构可以提高软件的可维护性、可扩展性，进而提升应用功能的稳定性和效率；先进的硬件体系结构则可以提高计算机的处理能力，从而支持更复杂的任务和功能。
本文从系统构成、系统结构到应用功能，对计算机系统进行了全面的解析。
计算机系统的复杂性和多元性使得我们需要更深入的理解和探索。
未来，随着科技的不断发展，计算机系统将会更加复杂和智能，我们需要不断学习和适应这一变化，以更好地利用计算机系统服务于我们的生活和工作。
未来的计算机系统将会更加智能化、个性化，能够更好地理解和适应人类的需求。
人工智能、云计算、大数据等新兴技术的发展将为计算机系统带来新的可能。
我们期待这一领域的未来发展，并期待计算机系统为我们带来更多的惊喜和便利。
软件开发环境(Software Development Environment，SDE)是指在基本硬件和宿至软件的基础上，为支持系统软件和应用软件的工程化开发和维护而使用的一组软件，简称SDE。 它由软件工具和环境集成机制构成，前者用以支持软件开发的相关过程、活动和任务，后者为工具集成和软件的开发、维护及管理提供统一的支持。 SDE在欧洲又叫集成式项目支援环境（Integrated Project Support Environment，IPSE）。 软件开发环境的主要组成成分是软件工具。 人机界面是软件开发环境与用户之间的一个统一的交互式对话系统，它是软件开发环境的重要质量标志。 存储各种软件工具加工所产生的软件产品或半成品（如源代码、测试数据和各种文档资料等）的软件环境数据库是软件开发环境的核心。 工具间的联系和相互理解都是通过存储在信息库中的共享数据得以实现的。 软件开发环境数据库是面向软件工作者的知识型信息数据库，其数据对象是多元化、带有智能性质的。 软件开发数据库用来支撑各种软件工具，尤其是自动设计工具、编译程序等的主动或被动的工作。 较初级的SDE数据库一般包含通用子程序库、可重组的程序加工信息库、模块描述与接口信息库、软件测试与纠错依据信息库等；较完整的SDE数据库还应包括可行性与需求信息档案、阶段设计详细档案、测试驱动数据库、软件维护档案等。 更进一步的要求是面向软件规划到实现、维护全过程的自动进行，这要求SDE数据库系统是具有智能的，其中比较基本的智能结果是软件编码的自动实现和优化、软件工程项目的多方面不同角度的自我分析与总结。 这种智能结果还应主动地被重新改造、学习，以丰富SDE数据库的知识、信息和软件积累。 这时候，软件开发环境在软件工程人员的恰当的外部控制或帮助下逐步向高度智能与自动化迈进。 软件实现的根据是计算机语言。 时至今日，计算机语言发展为算法语言、数据库语言、智能模拟语言等多种门类，在几十种重要的算法语言中，C&C++语言日益成为广大计算机软件工作人员的亲密伙伴，这不仅因为它功能强大、构造灵活，更在于它提供了高度结构化的语法、简单而统一的软件构造方式，使得以它为主构造的SDE数据库的基础成分——子程序库的设计与建设显得异常的方便。 事实上，以C&C++为背景建立的SDE子程序库能为软件工作者提供比较有效、灵活、方便、友好的自动编码基础，尤其是C++的封装等特性，更适合大项目的开发管理和维护。 软件开发环境可按以下几种角度分类：(1)按软件开发模型及开发方法分类，有支持瀑布模型、演化模型、螺旋模型、喷泉模型以及结构化方法、信息模型方法、面向对象方法等不同模型及方法的软件开发环境。 (2)按功能及结构特点分类，有单体型、协同型、分散型和并发型等多种类型的软件开发环境。 (3)按应用范围分类，有通用型和专用型软件开发环境。 其中专用型软件开发环境与应用领域有关，故又软件开发方法(Software Development Method)是指软件开发过程所遵循的办法和步骤。 软件开发活动的目的是有效地得到一些工作产物，也就是一个运行的系统及其支持文档，并且满足有关的质量要求。 软件开发是一种非常复杂的脑力劳动，所以经常更多讨论的是软件开发方法学，指的是规则、方法和工具的集成，既支持开发，也支持以后的演变过程(交付运行后，系统还会变化，或是为了改错，或是为了功能的增减)。 关于组成软件开发和系统演化的活动有着各种模型(参见软件生存周期，软件开发模型，软件过程)，但是典型地都包含了以下的过程或活动：分析、设计、实现、确认(测试验收)、演化(维护)。 有些软件开发方法是专门针对某一开发阶段的，属于局部性的软件开发方法。 特别是软件开发的实践表明，在开发的早期阶段多做努力，在后来的测试和维护阶段就会使费用较大地得以缩减。 因此，针对分析和设计阶段的软件开发方法特别受到重视。 其它阶段的方法，从程序设计发展的初期起就是研究的重点，已经发展得比较成熟(参见程序设计，维护过程)。 除了分阶段的局部性软件开发方法之外，还有覆盖开发全过程的全局性方法，尤为软件开发方法学注意的重点。 对软件开发方法的一般要求：当提出一种软件开发方法时，应该考虑许多因素，包括：①覆盖开发全过程，并且便于在各阶段间的过渡；②便于在开发各阶段中有关人员之间的通信；③支持有效的解决问题的技术；④支持系统设计和开发的各种不同途径；⑤在开发过程中支持软件正确性的校验和验证；⑥便于在系统需求中列入设计、实际和性能的约束；⑦支持设计师和其他技术人员的智力劳动；⑧在系统的整个生存周期都支持它的演化；⑨受自动化工具的支持。 此外，在开发的所有阶段，有关的软件产物都应该是可见和可控的；软件开发方法应该可教学、可转移，还应该是开放的，即可以容纳新的技术、管理方法和新工具，并且与已有的标准相适应可称为应用型软件开发环境。 ⑷按开发阶段分类，有前端开发环境(支持系统规划、分析、设计等阶段的活动)、后端开发环境(支持编程、测试等阶段的活动)、软件维护环境和逆向工程环境等。 此类环境往往可通过对功能较全的环境进行剪裁而得到。 软件开发环境由工具集和集成机制两部分构成，工具集和集成机制间的关系犹如“插件”和“插槽”间的关系。 工具集：软件开发环境中的工具可包括：支持特定过程模型和开发方法的工具，如支持瀑布模型及数据流方法的分析工具、设计工具、编码工具、测试工具、维护工具，支持面向对象方法的OOA工具、OOD工具和OOP工具等；独立于模型和方法的工具，如界面辅助生成工具和文档出版工具；亦可包括管理类工具和针对特定领域的应用类工具。 集成机制：对工具的集成及用户软件的开发、维护及管理提供统一的支持。 按功能可划分为环境信息库、过程控制及消息服务器、环境用户界面三个部分。 环境信息库：是软件开发环境的核心，用以储存与系统开发有关的信息并支持信息的交流与共享。 库中储存两类信息，一类是开发过程中产生的有关被开发系统的信息，如分析文档、设计文档、测试报告等；另一类是环境提供的支持信息，如文档模板、系统配置、过程模型、可复用构件等。 过程控制和消息服务器：是实现过程集成及控制集成的基础。 过程集成是按照具体软件开发过程的要求进行工具的选择与组合，控制集成并行工具之间的通信和协同工作。 环境用户界面：包括环境总界面和由它实行统一控制的各环境部件及工具的界面。 统一的、具有一致视感(Look & Feel)的用户界面是软件开发环境的重要特征，是充分发挥环境的优越性、高效地使用工具并减轻用户的学习负担的保证。 较完善的软件开发环境通常具有如下功能：(1)软件开发的一致性及完整性维护；(2)配置管理及版本控制；(3)数据的多种表示形式及其在不同形式之间自动转换；(4)信息的自动检索及更新；(5)项目控制和管理；(6)对方法学的支持。 --------------------------------------------------------开发平台是软件开发过程所使用运行的平台,可以是多语言平台,包含在开发工具之上.如开发平台,---------------------------------------------------------开发工具是单一语言的开发工具如VB6.0,属于开发工具
当你去了解一个东东的时候，第一步要做的，就应该去知道这个东东的定义，对于软件架构也是如此，经过网上查询和书籍的帮助，我大概理清了一个轮廓。 软件行业是一个热衷于制造‘名词’的行业，如果退回15年，估计没几个人知道‘软件架构’是什么，在上个世纪80年代，随着软件开发的规模不断扩大，软件开发成为一个行业，初期，随之而来的是越来越多的软件项目的失败，造成项目失败的原因很多，但主要集中在开发过程，所以软件工程应运而生，CMMI等流程标准也是一茬接着一茬的冒个不停。 在软件工程初具规模的时候，软件开发还是以数据结构+算法的形式存在，进入20世纪最后10年，随着面向对象技术、设计模式等在开发过程中的成功应用，软件架构也走进了大家的视野。 软件架构在定义上分为‘组成派’和‘决策派’两大阵营，分别描述如下：’组成派‘认为软件架构是将系统描述成计算组件及组件之间的交互。 它有两个非常明显的特点：关注架构实践的客体——软件，以软件本身作为描述对象。 分析了软件的组成，说明软件不是一个‘原子’意义上的整体，而是有不同的部分经过特定的接口进行连接组成的一个整体，这对软件开发来说很重要。 ‘决策派’认为软件架构包含了一系列的决策，主要包括：软件系统的组织选择组成系统的结构元素和它们之间的接口，以及当这些元素相互协作时所体现的行为用于指导这个系统组织的架构风格：这些元素以及它们的接口、协作和组合软件架构并不仅仅关注软件本身的结构和行为，还注重其他特性：使用、功能性、性能、弹性、重用、可理解、经济以及技术的限制和权衡等。 ‘决策派’有以下两个显著的特点：关注软件架构中的实体——人，以人的决策为描述对象。 归纳了软件架构决策的类型，指出架构决策不仅包括关于软件系统的组织、元素、子系统和架构风格等几类决策，还包括关于众多非功能性需求的决策。 按照‘组成派’的观点，软件架构关注的是软件整体的分割和交互，之所以分割，是因为不同的部分在逻辑或物理上相对独立，通过‘分而治之’的原则进行分割可以更好的理解整个系统，把握用户的需求，但是虽然整个软件可以分割成多个模块或子系统，但是模块和子系统之间的通信和交互也是很重要的，我想按照这种观点，架构师的主要任务是将软件分割成不同的模块，并定义模块之间的接口。 按照‘决策派’的观点，软件是一个在很多限制下产生的产品，这些限制包括用户和技术两方面，用户方面包括功能需求、性能需求、硬件需求等，技术方面包括技术选择、可扩展性、可重用性、可维护性等。 我想按照这中观点，架构师的主要任务就是作出上述个各种限制作出选择或决策。 《软件架构设计》温昱
离散控制系统DCS(distributed Control system的简称)是以微处理器及微型计算机为基础,融汇计算机技术、数据通信技术、CRT屏幕显示技术和自动控制技术为一体的计算机控制系统,它对生产过程进行集中操作管理和分散控制。 即分布于生产过程各部分的以微处理器为核心的过程控制站,分别对各部分工艺流程进行控制,又通过数据通信系统与中央控制室的各监控操作站联网,因此也称集散控制系统(TDCS)。 操作员通过监控站CRT终端,可以对全部生产过程的工况进行监视和操作,网络中的专业计算机用于数学模型或先进控制策略的运算,适时地给各过程站发出控制信息、调整运行工况。 分散控制系统可以是分级系统,通常可分为过程级、监控级和管理级、分散控制系统由具有自治功能的多种工作站组成,如数据采集站、过程控制站、工程师(操作员)操作站、运行远操作站等。 这些工作站可独立或配合完成数据采集与处理、控制、计算等功能,便于实现功能、地理位置和负载上的分散。 且当个别工作站故障时,仅使系统功能略有下降,不会影响整个系统的运行,因此是危险分散。 各种类型分散控制系统的构成基本相同,都由通信网络和工作站(节点)两大部分组成。 分散控制系统可以组成发电厂单元机组的数据采集系统（DAS)、自动控制系统(ACS)、顺序控制系统(SCS)及安全保护等,实现计算机过程控制。 用DCS实现大型火电机组自动化的主要优点是: 1) 连续控制、继续控制、逻辑控制和监控等功能集中于统一的系统中,可由品种不多的硬件,凭借丰富的软件和通信功能来实现综合控制,既节省投资,又提高了系统的可靠性、可操作性和维修性。 2) 可按工艺、控制功能、可靠性要求由功能和地理位置不同的各个工作站组成控制系统,系统结构灵活,且大大节省电缆。 3) 一个站的故障不会影响其它站的正常运行,系统可靠性高。 4) 各种监视控制功能均采用软件模块来完成,所以修改方便,易于实现高级控制。
计算机组成原理是计算机应用和计算机软件专业以及其他相关专业必修的专业基础课，它主要讨论计算机各组成部件的基本概念、基本结构、工作原理及设计方法。 教学实践证明，通过对该课程的学习，对于建立整机概念，研究各功能部件的相互连接与相互作用，进行各功能部件的逻辑设计，都有着重要的意义。 组成原理是计算机类专业的一门主干必修课程，它以层次结构的观点来叙述计算机各主要功能部件及组成原理；以数据信息和控制信息的表示、处理为主线来组织教学。 课程内容按横向方式组织，即不是自始至终介绍某一特定计算机的组成和工作原理，而是从一般原理出发，结合实例加以说明。 其主要内容有：（1）概论，对计算机的发展、应用和特性作一概述，并简单介绍了计算机系统的两大部分——硬件、软件及计算机系统的层次结构；（2）运算方法和运算器，介绍数值数据和非数值数据的表示方法，定点数和浮点数的四则运算、逻辑运算及运算器的组成和工作原理；（3）存储系统，主要介绍半导体存储器工作原理、寻址方式、与CPU的互连的方法，以及存储系统的多级结构；（4）指令系统，介绍指令系统的发展与性能要求、指令格式的分析以及指令和数据的寻址方式；（5）中央处理器，介绍了组合逻辑控制器、微程序控制器的设计原理和设计方法、指令周期的概念及时序产生器的原理及其控制方式；（6）系统总线，介绍了三种总线结构及接口的概念，总线控制的三种方式和通信的两种方式；（7）输入输出系统，介绍了计算机系统中主机与外部设备之间的信息交换方式，重点介绍中断处理方式以及DMA方式。
标签： 从系统构成到应用功能、 从系统构成到系统结构、本文地址： https://www.vjfw.com/article/1a615de23da31236c20d.html
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