计算机三级PC技术第一章计算机应用基础知识2
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PC的组成
无论系统多么复杂，任何计算机系统都是由硬件和软件组成的。
计算机硬件是计算机系统中所有实际物理装置的总称。
计算机软件则是指在硬件上运行的程序和相关的数据及文档，其中程序是指计算机硬件完成特定功能的指令序列，数据则为程序处理的对象。
PC的硬件主要包括中央处理器（central processing unit,CPU）、内存储器、外存储器、输入设备和输出设备等，它们通过总线互相连接。
（1）中央处理器（CPU）
迄今为止，我们所使用的计算机都是基于“存储程序”的原理进行工作的，计算机中能够按照各种指令的要求完成对数据运算处理的部件称为处理器。
处理器主要由运算器和控制器两部分组成。运算器用来对数据进行各种算术运算和逻辑运算，它也称为执行单元。控制器是指挥中心，它能解释指令的含义，控制运算器及其他部件的工作。
PC中通常包含多个不同的微处理器，它们各有不同的分工和任务，其中承担系统和应用软件运行任务的处理器称为CPU，它是任何一台计算机必不可少的核心部件。
（2）内存储器和外存储器
计算机中的存储器分为两大类：内存储器（简称内存）和外存储器（简称外存）。内存是存取速度快而容量相较小（因容量太大，成本将十分昂贵）的一类存储器，外存则是存取速度慢而容量相对很大的一类存储器。
内存直接与CPU相连接，是计算机中的工作存储器，当前正在运行的程序与数据都必须存储在内存中。CPU工作时，所执行的指令及操作数都是从内存中取出的，处理的结果也存放在内存中。
外存储器也称为辅助存储器，其存储容量很大，存放着计算机系统中几乎所有的信息。计算机执行程序和处理数据时，外存中的信息需要先调入内存后才能被CPU使用。
（3）输入设备
输入（input）是把信息送入计算机的过程，作为名词使用时，指的是向计算机输入的内容。输入可以由人、外部环境或其他计算机来完成。用来向计算机输入信息的设备通称为输入设备。输入设备有多种，例如鼠标器、键盘、扫描仪、麦克风等。
不论信息的原始形态如何，输入到计算机中的信息都使用二进位（0和1）来表示。
（4）输出设备
输出（output）表示把信息送出计算机，作为名词使用时，指的是计算机所产生的结果。计算机的输出可以是文本、语音、音乐、图像、动画等多种形式。
（5）总线
总线（bus）是连接计算机中CPU、内存、外存、各种输入/输出控制部件的一组信号线及其相关的控制电路，它是计算机中用于在各部件间运载信息的公共设拖。
PC软件
1.软件的功能与分类
目前绝大多数计算机都是按照冯•诺依曼“存储程序”的思想设计的。软件大致划分为系统软件和应用软件两大类。
2.系统软件
系统软件中最重要的是操作系统、语言处理程序、实用程序与工具软件等。
（1）操作系统
操作系统（operationg system,OS）是直接运行在裸机上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。它已成为计算机系统必不可少的基本组成部分。操作系统负责对计算机系统的各类资源（包括硬件与软件资源）进行统一控制、管理、调度和监督，合理地组织计算机的工作流程（故被称为操作系统），其目的是提高各类资源的利用率，方便用户使用，并为其他软件的开发提供必要的服务和相应的接口。
（2）程序设计语言及其处理程序
计算机硬件可以直接执行的指令是由0和1所组成的一串二进位代码，这是硬件唯一能直接理解的语言，称为机器语言。所谓汇编语言，是一种与计算机的机器语言相当接近的符号语言，其本质是采用有助于人们记忆的文字符号来表示机器语言，再加上一些用来控制程序执行和便于定义数据的命令。汇编语言通常依赖于特定计算机的指令集，受到了计算机指令的限制，它与机器语言一样，还是一种低级语言。所谓高级程序设计语言，是指比较接近于人们日常所使用的书面语言（英语）的用来编制程序的一类语言。比如已流行多年的FORTRAN、COBOL、BASIC、Pascal、C等程序设计语言都是高级语言。任何一个语言处理系统通常包含一个翻译程序，它把一种语言的程序翻译成等价的另一种语言的程序。被翻译的语言和程序分别称为源语言和源程序，而翻译生成的语言和程序分别称为目标语言和目标程序。按照不同的翻译处理方法，可以将翻译程序分为以下3类：
①从汇编语言到机器语言的翻译程序称为汇编程序。
②按源程序中语句的执行顺序，逐条翻译并立即执行其功能的处理程序称为解释程序。
③先将高级语言源程序翻译成目标语言程序，然后与需调用的库函数连接成为可执行程序，此类翻译程序称为编译程序。
除了翻译程序外，语言处理系统通常还包括编辑程序（用于编写源程序）、连接程序（将多个分别编译或汇编过的目标程序和库文件进行组合）和装入程序（将目标程序装入内存并启动执行）等。
（3）实用程序
实用程序（utilities program）指用户完成一些日常任务所使用的工具程序，它多半应用于软件和硬件的日常维护、管理和安全控制等方面。
二进制
1.什么是二进制
日常生活中人们最熟悉十进制数，一个数用10个不同的符号来表示，每一个符号处于十进制数中不同位置时，它代表的实际数值是不一样的。例如，1 997.82代表的实际值是
1 997.82=1×103+9×102+9×101+7×100+8×10-1+2×10-2
在十进制记数制中，基数是10，它表示这种记数制一共使用10个不同数字符号，低位记满10之后就要向高位进一，即日常所说的“逢十进一”。
二进制和十进制相仿，也是一种进位记数制。但它的基数是2，它只使用两个不同的数字符号，即0和1，而且二进制数是“逢二进一”。例如，二进制数（10101）2代表的实际数值是
（10101）2=1×24+0×23+1×22+0×21+1×20=（21）10
对于二进制小数，也有类似情况，例如（101.01）2的实际数值是
（101.01）2=1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2=(5.25)10
从十进制和二进制的概念出发，可以进一步推广到更一般的任位制的情况。最常用的有八进制和十六进制两种。八进制数使用0、1、2、3、3、4、5、6、7这8个数字，逢八进一。
（365.2）8=3×82+6×81+5×80+2×8-1=(245.25)10
十六进制数使用0、1、2、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F这16个符号，其中A、B、C、D、E、F分别代表十进制的10、11、12、13、14、15。在十六进制数中，低位逢十六进一，高位借一当十六。
（F5.4）16=15×161+5×160+4×16-1=(245.25)10
不同进位制数之间的转换
例1.1 二进制数转换成十进制数。
（111.001）2=(1×22+1×21+1×20+0×2-1+0×2-2+1×2-3)10=（7.125）10
例1.2 八进制数转换成十进制数。
（34.6）8=(3×81+4×80+6×8-1)10=（28.75）10
例1.3 十六进制数的转换成十进制数
（2AB.C）16=(2×162+10×161+11×160+12×16-1)10=（68.375）10
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