計算機基礎知識

　　一個計算機系統可分為兩部分：硬件和軟件。

　　一、硬件的組成和功能

　　計算機的硬件由以下部分組成：中央處理器(即CPU)、內存儲器、輸入輸出設備、外存儲器。

　　中央處理器包括運算器和控制器。控制器的主要作用，是使計算機能自動地執行存放在內存儲器的程序。運算器的作用則是進行加、減、乘、除等運算。現代中央處理器的形式通常是一個集成電路芯片。

　　網內存儲器的功能是保存大量的程序和數據等信息。通常，內存儲器只能在計算機開機(通電)時才能保存信息;一旦關機，它保存的信息通常也隨之丟去。因此，內存儲器不能用來永久保存信息。現代的內存儲器通常由若干個集成電路芯片組成。內存儲器通常又簡稱為內存。

　　當需要永久保存信息時，一般使用外存儲器。外存儲器有很多形式，常見的有磁盤、光盤、磁帶、閃存等。

　　輸入輸出設備包括輸入設備、輸出設備和既能輸入又能輸出的設備。它們起著把各種信息(程序、數據、命令等)輸入計算機以及把各種處理結果從計算機中輸出的重要功能。常見的輸入輸出設備有鍵盤、磁盤機、顯示器、打印機等等。

　　二、軟件的組成及功能

　　軟件是指各種程序及其總和。軟件對于計算機的使用是必需的。軟件可分為系統軟件和非系統軟件兩類。系統軟件包括操作系統、編譯程序和解釋程序、各種程序設計語言等等。非系統軟件主要是指各種實用程序，包括用戶自己編寫的程序。

　　操作系統的功能是提高計算機的使用效率和方便用戶使用計算機。操作系統是用戶與計算機之間的接口。

　　各種程序設計語言可用來編寫程序。程序設計語言分為機器語言、匯編語言和高級語言三個層次。計算機能直接接受的只是以二進制數表示的機器語言。匯編語言是機器語言的符號表示并且需要翻譯成機器語言才能執行。用高級語言編寫的程序更是必須通過編譯程序或解釋程序翻譯成機器語言才能供機器執行。常用的高級語言有BASIC、FORTRAN、C等等。

　　用機器語言或匯編語言編寫的程序一般效率較高、執行速度較快;而用高級語言編寫的程序則一般效率較低、執行速度較慢。但用高級語言編寫程序要比用機器語言或匯編語言編寫程序容易些。

　　實用程序是非常豐富的，可用于各種各樣的具體目的。用戶也可自己編寫各種實用程序。

　　三、數制轉換轉

　　計算機內的數可有二進制、八進制、十六進制、十進制等不同的表現形式。人們多習慣于用十進制，計算機則主要使用二進制。因為同一個數可表示成不同進制的形式，故常有必要進行數制間的轉換。

　　我們可以一般地描述r進制，其中r是一個大于1的正整數。r進制有如下特點：(1)數的每一位只能取r個不同的數字，其符號集是{0，1，…r-1};(2)逢r進位，r進制數的從小數點開始向左的第i位數(i=0，l，…，m)的權是ri，從小數點開始向右的第i位數(i=I，2，…，m)的權是ri.我們用()r表示括號內的數是r進制數。

　　因此，對r進制數(amam-1…ala0a-1a-2…a-n)r按權展開的表達式為：(amam-1…ala0a-1a-2…a-n)r=am×rm+am-1×rm-1+……+a1×r1+a0×r0+a-1×r-1+a-2×r-2+……+a-n×r-n(7-1-1)

　　例如，對十進制數，r=10，符號集為{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9}.對十六進制數，r=16，符號集為{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F}.不同數制之間的轉換，對于整數部分，往往可直接按定義進行，即直接法，也可用余數法轉換。采用余數法時，若要將r進制的整數M轉換成t進制數的整數，則把M除以t并取余，再把上述得數除以t并取余，……，直至不能再除時，最后的商也作為余數。所有的余數按從后到前的次序依次從左到右排列就構成了所要求的t進制數。

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