計算機與程式設計基礎
阿新 • • 發佈：2021-10-29
一：程式設計
1.1何為程式語言？何為程式設計？為何程式設計？
人類在彼此溝通交換想法之中會通過語言（漢語、英語、日語等）為媒介轉遞資訊，程式語言即人類和計算機之間溝通所需要的語言。可想而知，程式設計即是嚴格按照程式語言的語法編寫程式碼的過程。我們通過執行這些程式碼可讓計算機代替人力完成某些勞動。
二：計算機組成原理
2.1 計算機的本質
計算機又名電腦，即通電的大腦。詞如其名，發明者們的目的在於通過它代替某些人類勞動。
2.2 計算機的組成部分
2.2.1控制器
控制器控制計算機各個硬體的工作，相當於演奏古典音樂中樂隊的指揮家。
2.2.2運算器
運算器處理計算機中的數學運算和邏輯運算。
- 數學運算：即數學相關的運算。
- 邏輯運算：即條件判斷是否的運算。
另外的，運算器加控制器其實就是計算機的CPU。
2.2.3儲存器
儲存器實現計算機讀寫資料的功能。儲存器主要分為記憶體和外存。
記憶體的資料容量比外存小的多，但是具有極快的讀寫速度，然而在斷電後其資料也會丟失，而外存可說是永久儲存的。記憶體及外存的優劣一目瞭然。
另外的，程式執行必須存在記憶體中。
2.2.4輸入裝置
即計算機接收外來資料的裝置。如麥克風、鍵盤等。
2.2.5輸出裝置
即計算機向外輸出資料的裝置工具。如印表機、U盤。
2.3計算機三大核心硬體
我們編寫的程式一定是要執行在硬體上的，從硬體的角度出發，與執行程式有關的三大核心硬體為CPU、記憶體、磁碟。
程式最先儲存在磁碟上，程式的執行先從磁碟中把程式碼載入到記憶體中，然後CPU從記憶體中讀取指令執行。
三：作業系統
3.1什麼是作業系統？
計算機中的硬體不會自發的執行起來，我們需要一套控制硬體執行的程式才能在此基礎上開發軟體。或者反過來說，倘若我們需要開發播放音樂的軟體，在開發個軟體之前，你必定會發現我們需要一個程式，它能控制硬體的基本執行，在此基礎上再開發我們的應用程式。作業系統由此而生。
三大作業系統：Windows Linux macOS
3.2計算機系統三層結構
通過上述（3.1）的介紹，我們編寫的程式皆是與作業系統打交道的，並沒有直接操作硬體。即計算機三層結構是，