計算機系統概述

計算機是一種用於高速計算的電子機器，可以進行數值運算、邏輯判斷，還有儲存記憶功能，能夠接收和儲存資訊，並按照儲存在其內部的程式對海量資料進行自動、高速的處理，然後把處理的結果輸出的現代化智慧電子裝置。

日常生活中常見的桌上型電腦、筆記本、手機等等都屬於計算機。

計算機系統由硬體(Hardware)系統和軟體(Software)系統兩大部分組成。

軟體是執行在硬體之上，而硬體的好壞會直接影響軟體執行的效能。

計算機通過軟硬體的共同協作就可以完成日常常見的任務，例如聽歌、看電影、購物、聊天等等。

計算機硬體系統

計算機硬體系統主要由主機和外部裝置組成。

主機主要是包含中央處理器和記憶體儲器。

中央處理器主要由運算器和控制器組成，實現資料的數值計算、邏輯判斷和其他裝置控制。

而記憶體儲器分為RAM和ROM，其中RAM(Random Access Memory)表示隨機儲存記憶體，程式執行時指令和資料都會被載入到記憶體中,這種儲存器在斷電時將會丟失其儲存的內容。而ROM(Read-Only Memory)表示只讀記憶體，是一種只能讀出事先儲存資料的固態半導體儲存器。

外部裝置主要包含外部儲存器、輸入裝置、輸出裝置組成。常見的外儲存器包含行動硬碟U盤等等。外部儲存器通常用於大容量儲存資料，IO效能比記憶體要低的多，但是隻要硬體裝置不壞的情況下能夠永久儲存資料,而常見的輸入裝置包含滑鼠鍵盤等等，常見的輸出裝置包含音效卡、顯示卡等等。網絡卡也是屬於輸入輸出裝置的一種，主要用於網路上的資料接收和傳送。

在後期程式排查錯誤時除了要考慮程式本身的錯誤以外，還要考慮計算機硬體故障，例如記憶體不足，磁碟寫滿，網路不通等問題

每個計算機元件的IO效能也各不相同，CPU、記憶體、磁碟都遵循容量越大、IO效能越差的特點。

在後期優化程式時需要考慮程式時間複雜度和空間複雜度的問題。

計算機軟體系統

軟體的出現實現了人和計算機更好的互動，它是由開發人員採用某種程式語言(C/C++/Java等等)編寫的一系列指令以及不同業務場景產生的資料組成。

通常將軟體分為系統軟體和應用軟體

系統軟體驅動程式、作業系統、語言處理程式等都是屬於系統軟體。驅動程式是硬體廠商使用程式語言(C/C++)編寫的程式，在使用硬體(例如印表機、顯示卡、音效卡等等)前必須安裝對應的驅動程式。作業系統是負責通過驅動程式管理硬體資源，同時給應用軟體提供執行平臺，目前主流的作業系統有Windows,Linux,macOS,Android,iOS,鴻蒙。語言處理程式是用於將程式語言編寫的源程式編譯或者解釋成對應平臺的機器語言的程式。應用軟體微信、支付寶、淘寶、WPS等等都是屬於應用軟體，它們都是執行在作業系統之上的。執行在不同作業系統之上的軟體互動方式也不一樣，Linux上的軟體通常是使用字元介面的互動方式，執行在Windows,macOS上的軟體通常是以滑鼠、鍵盤操作的互動方式，執行在Android,iOS上的軟體通常是以手勢觸控、語音等互動方式。