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Python基礎班---第一部分(基礎)---Python基礎知識---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,可以進行數值計算,又可以進行邏輯判斷,還具有儲存記憶功能,且能夠按照程式的執行,自動、高速處理資料。

計算機是由什麼組成的?

一個完整的計算機系統,是由硬體系統軟體系統兩大部分組成的。

一、硬體系統:

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,硬體系統的設計採用的都是 馮·諾依曼體系結構。

運算器: 負責資料的算術運算和邏輯運算,即資料的加工處理。

控制器: 是整個計算機的中樞神經,分析程式規定的控制資訊,並根據程式要求進行控制,協調計算機各部分元件工作及記憶體與外設的訪問等。

運算器和控制器統稱中央處理器(即CPU)

儲存器: 實現記憶功能的部件,用來儲存程式、資料和各種訊號、命令等資訊,並在需要時提供這些資訊。

輸入裝置: 實現將程式、原始資料、文字、字元、控制命令或現場採集的資料等資訊輸入到計算機。

輸出裝置: 實現將計算機處理後生成的中間結果或最後結果(各種資料符號及文字或各種控制訊號等資訊)輸出出來。

二、軟體系統:

主要分為系統軟體和應用軟體,是指計算機證執行所需的各種各樣的計算機程式。

系統軟體的任務是既要保證計算機硬體的正常工作,又要使計算機硬體的效能得到充分發揮,並且為計算機使用者提供一個比較直觀、方便和友好的使用介面。

作業系統:是一種方便使用者管理和控制計算機軟硬體資源的系統軟體,同時也是一個大型的軟體系統,其功能複雜,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作業系統來進行的,它是所有軟體的基礎和核心。

語言處理程式:也稱為編譯程式,作用是把程式設計師用某種程式語言(如Python)所編寫的程式,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。

三、計算機是如何處理程式的?

按照馮·諾依曼儲存程式的原理,計算機的工作流程大致如下:

  1. 使用者開啟程式,程式開始執行;
  2. 作業系統將程式內容和相關資料送入計算機的記憶體;
  3. CPU根據程式內容從記憶體中讀取指令;
  4. CPU分析、處理指令,併為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,直至執行完程式中全部指令,最後將計算的結果放入指令指定的儲存器地址中。

四、程式語言是什麼?

是用來定義 計算機程式 的形式語言。我們通過程式語言來編寫程式程式碼,再通過語言處理程式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,程式語言就是人類和計算機進行交流的語言。

五、什麼是Python?

Python就是一門程式語言,而且是現在世界上最流行的程式語言之一。