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一、python基礎——計算機組成原理及python的產生

一、什麼是計算機

計算機:俗稱電腦,是現代一種用於高速計算的電子機器,可以進行數值計算和邏輯判斷,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20世紀最先進的科學技術發明之一。

二、計算機系統由什麼組成

1.1 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
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(1)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。
(2)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)

(3)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。

(4)輸入裝置: 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。

(5)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。

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二、軟體系統:

  主要分為系統軟體和應用軟體,是指計算機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。

(1)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。

(2)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、python的產生

  • 發明人:Guido Von Rossum吉多·範·羅蘇姆(龜叔)
  • 發明地:荷蘭(1991)
  • python直譯器版本:Cpython 、jpython、lronpython、pypy
  • python 的兩個版本:python2、python3

五、相關知識

  • 程式語言的作用: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。
  • 直譯器的作用:在執行程式時,一條一條的解釋成計算機語言給計算機來執行。(Python為解釋型語言)
  • 編譯器的作用:把源程式的每一條語句都編譯成機器語言,並儲存成二進位制檔案,這樣執行時計算機可以直接用機器語言直接執行,速度很快。
  • python語言的優點:簡單、易學、免費、開源、高階語言、可移植性、解釋型語言、面向物件、可擴充套件性、豐富的庫、規範的程式碼