## 計算機組成 學習目標: 1. 能夠說出計算機有哪兩部分組成 2. 能夠說出操作系統的作用 * * * ## 什么是計算機？ 計算機（computer）俗稱電腦，是現代一種用于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，通俗理解就是一個存儲和計算數據的電子設備。 > 計算機是20世紀最先進的科學技術發明之一。 ## 計算機是由什么組成的？ **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。**  ### 1\. 硬件系統： 主要分為主機和外設兩部分，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，硬件系統的設計采用的都是**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，并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，并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、控制命令或現場采集的數據等信息輸入到計算機。 > > `輸出設備`:　實現將計算機處理后生成的中間結果或最后結果（各種數據符號及文字或各種控制信號等信息）輸出出來。 ### 2\. 軟件系統： 主要分為系統軟件和應用軟件，是指計算機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，并且為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，其功能復雜，體系龐大，在整個計算機系統中具有承上啟下的地位。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**：也稱為編譯程序，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。機器語言也被稱為機器碼，是可以通過CPU進行分析和執行的指令集。  ## 3\. 計算機是如何處理程序的？ 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； 3. CPU根據程序內容從內存中讀取指令； 4. CPU分析、處理指令，并為取下一條指令做準備； 5. 取下一條指令并分析、處理，如此重復操作，直至執行完程序中全部指令，最后將計算的結果放入指令指定的存儲器地址中。  ## 4\. 編程語言是什么？ 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。 ## 5\. 什么是Python？ Python就是一門編程語言，而且是現在世界上最流行的編程語言之一。