1.计算机硬件组成
无论是巨型机、大型机、小型机，还是微型机，尽管它们在规模和性能方面存在着极大的差别，但其硬件系统都是由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备等五部分组成，其结构如图1-3所示。下面简要介绍这五大部分的功能。
图1-2 计算机系统组成
图1-3 计算机硬件结构
（1）运算器：是计算机中进行算术运算和逻辑运算的单元，通常由算术逻辑运算单元ALU（Arithmetic Logic Unit）、加法器及通用寄存器组成。
（2）控制器：负责从存储器中逐条取出指令、分析指令，并按指令要求发出相应的控制信号指挥各执行部件工作。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。
（3）存储器：用来存放各类程序和数据信息。可分为内存储器（简称内存或主存储器）和外存储器（简称外存或辅助存储器）。一般我们说到的存储器，指的是计算机的内存储器。
内存储器主要采用半导体集成电路制成，可分为随机存储器（Random Access Memory，简称RAM）和只读存储器（Read Only Memory，简称ROM）。内存储器容量较小，但存取速度快，常与中央处理器一起组成计算机的主机。
外存储器一般由磁性介质或光学材料制成，容量大，但存取速度较慢，如磁盘、磁带和光盘等。外存储器作为计算机的外部设备来使用。
关于存储器，常用到以下一些术语：
位：一位二进制数（可取0或1），是计算机中存储信息的最小单位，简称位（bit）。
字节：8位二进制数称为1个字节（Byte），是计算机中存储信息的不可分割的基本单位，计算机中的信息以字节为单位，以字节为一个整体进行传输、运算、处理、存储。任何计算机的一个字节都是8位。
字长：若干个字节组成一个字（Word），其位数称为字长。字长是计算机能直接处理的二进制数的数据位数，直接影响到计算机的性能、用途及应用领域。常见的字长有8位、16位、32位、64位等。把字最左边的一位称为最高有效位，最右边的一位称为最低有效位。在16位字中，称左边8位为高位字节，右边8位为低位字节。(www.xing528.com)
为了便于表示存储器的大小或容量，统一以字节为单位表示，一般用KB、MB、GB、TB和PB来表示，它们之间的换算关系如下：
1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 1PB=1024TB
地址：计算机存储单元的编号。计算机的整个内存被划分成若干个存储单元，每个存储单元可存放一个8位二进制数据或程序代码。为了能有效地存取该单元内存储的内容，每个单元必须有唯一的编号来标识，这个编号称为地址。
（4）输入设备：输入设备用于从计算机外部将数据、命令输入到计算机的内部，供计算机处理。常用的输入设备有键盘、鼠标器、磁盘驱动器、磁带机、光笔、CD ROM驱动器、扫描仪、数字化仪和摄像机等。
（5）输出设备：输出设备将计算机处理后的结果信息转换成人们能够识别和使用的数字、文字、图形、声音、电压等形式。常用的输出设备有显示器、磁盘、打印机、绘图仪、音响和投影仪等。
注意：有些设备既可以作为输入设备，又可以作为输出设备，例如软盘驱动器、硬盘驱动器、磁带机等。
2.计算机的基本工作原理
如果只有硬件，计算机只具有运算的可能性，若要计算机实现计算、控制等功能，计算机还必须配有必要的软件。工作时，计算机在控制器的控制下，把组成软件的指令一条一条地取出来，并翻译和执行，完成相应的操作。
（1）指令、指令系统和程序的概念。
指令（Instruction）：指令是一组计算机能识别并能执行的各种基本操作命令。一条指令通常由操作码和操作数两部分组成。操作码指明该指令要完成的操作，如加、减、乘、除；操作数是指参加运算的数据或者数据所在的地址。
指令系统（Instruction System）：指令系统是一台计算机的所有指令的集合。指令系统反映了计算机的基本功能，不同的计算机其指令系统不尽相同。
程序（Program）：程序是为解决某一问题而选用的一条条有序指令的集合。程序具有目的性、分步性、有限性、有序性、分支性等特性。
（2）计算机执行指令的过程。计算机将要执行的指令从内存调入CPU，由CPU对该条指令进行分析译码，判断该指令所要完成的操作，然后向相应部件发出完成操作的控制信号，从而完成该指令的功能。
（3）程序的执行过程。CPU从内存中读取一条指令到CPU内执行，该指令执行完毕，再从内存读取下一条指令到CPU内执行。CPU不断地读取指令、执行指令，直至执行完所有的指令。整个过程由计算机协同操作并完成。
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