計算機組成原理

本文簡單的介紹了計算機的組成原理，歡迎閱讀學習，一起進步

---

---

一.計算機簡介

• 計算機（computer）俗稱電腦，是現代一種用於高速計算的電子機器，可以進行數值計算，又可以進行邏輯判斷，還具有存儲記憶功能，且能夠按照程序的運行，自動、高速處理數據。
• 計算機是20世紀最先進的科學技術發明之一。

二.計算機的組成

• 一個完整的計算機系統，是由硬件系統和軟件系統兩大部分組成的。
  

---

三.硬件系統

• 主要分爲主機和外設兩部分，是指那些構成計算機系統的物理實體，它們主要由各種各樣的電子器件和機電裝置組成。
• 從ENIAC(世界上第一臺計算機)到當前最先進的計算機，硬件系統的設計採用的都是 馮·諾依曼體系結構。
  
• 運算器:　負責數據的算術運算和邏輯運算，即數據的加工處理。
• 控制器:　是整個計算機的中樞神經，分析程序規定的控制信息，並根據程序要求進行控制，協調計算機各部分組件工作及內存與外設的訪問等。
• 運算器和控制器統稱中央處理器（即CPU)
• 存儲器:　實現記憶功能的部件，用來存儲程序、數據和各種信號、命令等信息，並在需要時提供這些信息。
• 輸入設備:　實現將程序、原始數據、文字、字符、控制命令或現場採集的數據等信息輸入到計算機。
• 輸出設備:　實現將計算機處理後生成的中間結果或最後結果（各種數據符號及文字或各種控制信號等信息）輸出出來。
• CPU從邏輯上可以劃分成3個模塊，分別是控制器、運算器和內部寄存器
  

---

四.軟件系統

• 主要分爲系統軟件和應用軟件，是指計算機證運行所需的各種各樣的計算機程序。
• 系統軟件的任務是既要保證計算機硬件的正常工作，又要使計算機硬件的性能得到充分發揮，並且爲計算機用戶提供一個比較直觀、方便和友好的使用界面。

• 操作系統：是一種方便用戶管理和控制計算機軟硬件資源的系統軟件，同時也是一個大型的軟件系統，其功能複雜，體系龐大，在整個計算機系統中具有承上啓下的地位。我們操作計算機實際上是通過操作系統來進行的，它是所有軟件的基礎和核心。

• 語言處理程序：也稱爲編譯程序，作用是把程序員用某種編程語言(如Python)所編寫的程序，翻譯成計算機可執行的機器語言。機器語言也被稱爲機器碼，是可以通過CPU進行分析和執行的指令集。
  -

---

五.計算機如何處理程序

• 按照馮·諾依曼存儲程序的原理，計算機的工作流程大致如下：
• ①用戶打開程序，程序開始執行；
• ②操作系統將程序內容和相關數據送入計算機的內存；
• ③CPU根據程序內容從內存中讀取指令；
• ④CPU分析、處理指令，併爲取下一條指令做準備；
• ⑤取下一條指令並分析、處理，如此重複操作，直至執行完程序中全部指令，最後將計算的結果放入指令指定的存儲器地址中。
  

---

六.編程語言

• 是用來定義計算機程序 的形式語言。我們通過編程語言來編寫程序代碼，再通過語言處理程序執行向計算機發送指令，讓計算機完成對應的工作。
• 簡單來說，編程語言就是人類和計算機進行交流的語言。

---

• The best investment is in yourself
  
• 2020.03.31 記錄辰兮的第43篇博客