1.1 計算機組成原理

什麼是計算機？

　　計算機（computer）俗稱電腦，是現代一種用於高速計算的電子機器，能夠進行數值計算，又能夠進行邏輯判斷，還具備存儲記憶功能，且可以按照程序的運行，自動、高速處理數據。

　　計算機是20世紀最早進的科學技術發明之一。

計算機是由什麼組成的？

　　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，它們主要由各類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)到當前最早進的計算機，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做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、數據和各類信號、命令等信息，並在須要時提供這些信息。

　　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（各類數據符號及文字或各類控制信號等信息）輸出出來。

2、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類各樣的計算機程序。

　　系統軟件的任務是既要保證計算機硬件的正常工做，又要使計算機硬件的性能獲得充分發揮，而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。

　　操做系統：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備承上啓下的地位。咱們操做計算機其實是經過操做系統來進行的，它是全部軟件的基礎和核心。

　　語言處理程序：也稱爲編譯程序，做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，是能夠經過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，計算機的工做流程大體以下：

1. 用戶打開程序，程序開始執行；
2. 操做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，併爲取下一條指令作準備；
5. 取下一條指令並分析、處理，如此重複操做，直至執行完程序中所有指令，最後將計算的結果放入指令指定的存儲器地址中。

4、編程語言是什麼？

　　是用來定義 計算機程序 的形式語言。咱們經過編程語言來編寫程序代碼，再經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做。

　　簡單來講，編程語言就是人類和計算機進行交流的語言。

5、什麼是Python？

　　Python就是一門編程語言，並且是如今世界上最流行的編程語言之一。