1.1.1 计算机系统的基本功能

计算机系统不仅具有数据处理功能，还具有数据存储、数据传送等功能。

数据处理（Data Process）是计算机系统最基本的功能。计算机不仅可以进行加、减、乘、除等基本算术运算，也可以进行与、或、非等逻辑运算；计算机处理的数据不仅可以是日常生活中使用的十进制数据，也可以是文字、图形、图像、声音、视频等非数值化的各种多媒体信息。

数据存储（Data Storage）功能是计算机能采用自动工作方式的基本保证。计算机中的存储器使得程序和数据能事先被存储，并在需要时被取出。计算机中有各类存储部件：大量的文件信息需要被长期存储在计算机系统中，因此有像磁盘存储器那样能够长期保存信息的非易失性存储器；正在执行的程序和处理的数据需要存放在快速存储器中，因此有由半导体元器件构成的随机访问存储器等。

数据传送（Data Transfer）功能是指计算机内部的各个功能部件之间、计算机主机与外部设备之间、各个计算机系统之间进行信息交换的操作功能。例如，进行数据处理的部件需要从存储部件中读取数据或写入数据，需要将输入设备的数据送到存储部件进行保存或送到数据处理部件进行计算，需要将一台计算机产生的数据送到另一台计算机。因此，计算机系统中不可避免地需要进行数据传送。

数据处理、数据存储和数据传送的功能最终是通过执行指令来完成的，而计算机指令的执行过程由控制器产生的控制信号来控制。

对照上述基本功能，计算机中需要有对数据进行处理、存储和传送的基本功能部件以及控制这些功能部件操作的控制部件。通常把进行数据处理的部件称为运算部件或运算器，主要的运算部件是算术逻辑部件（Arithmetic Logical Unit，ALU）；把进行数据存储的部件称为主存储器或存储器，主要分外存（Storage）和内存（Memory）；把进行数据传送的部件称为互连设备，主要有总线（Bus）、桥接器等。

计算机系统具有高速、通用、准确和智能等特性。计算机的主要核心部件由高速电子元器件制造，这为计算机快速处理数据提供了基本保证。通用性体现在两个方面：一是它所处理的信息呈多样化，可以是各种数值数据和非数值数据；二是计算机应用极其广泛，只要现实世界中某个问题能找到相应的算法并在有限步骤内完成，就能把该问题编制成程序并通过计算机执行来加以解决。此外，计算机系统强大的计算和自动逻辑推理能力为其准确性和智能化提供了重要基础。

计算机系统所完成的所有任务都通过执行程序包含的指令来实现。计算机系统由硬件和软件两部分组成。硬件（Hardware）是物理装置的总称，各种芯片、板卡、外设、电缆等都是计算机硬件。软件（Software）包括运行在硬件上的程序和数据以及相关的文档。程序（Program）是指挥计算机如何操作的一个指令序列，数据（Data）是指令操作的对象。