计算机软件工作原理 计算机软件
- 作者: Life76339438
- 来源: 51数据库
- 2020-04-15
简述计算机的工作原理
计算机基本工作原理 计算机系统概述 计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。
计算机通过执行程序而 运行，计算 机工作时软硬件协同工作，二者缺一不可。
硬件（Hardware）是构成计算机的物理装置，是看得见、摸得着的一些实实在在的 有形实体。
一个计算机硬件系统，从功能级角度而言包五大功能部件：运算 器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
硬件是计算机能够运行的物质基础，计算机的性能，如运算速度、存储容量、计算 精度、可靠性等，很大程度上取决于硬件的配置。
只有硬件而没有任何软件支持的计算机称为裸机。
在裸机上只能运行机器语言程 序，使用很不方便，效率也低。
软件（Software）是指使计算机运行需要的程序、数据和有关的技术文档资料。
软 件是计算机的灵魂，是发挥计算机功能的关键。
有了软件，人们可以不必过多地去了解 机器本身的结构与原理，可以方便灵活地使用计算机。
软件屏蔽了下层的具体计算机硬件，形成一台抽象的逻辑计算机（也称虚拟机），它在用户和计算机（硬件）之间架起了桥梁。
软件通常分为系统软件和应用软件两大类。
系统软件是计算机制造者提供的使用和 管理计算机的软件，它包括操作系统、语言处理系统、常用服务程序等。
应用软件是计 算机用户用计算机及其提供的各种系统软件开发的解决各种实际问题的软件。
一、要求掌握的知识要点 （1） 掌握十进制数、二进制数、十六进制数、八进制数以及它们之间的相互转换方法。
（2） 掌握二进制数的算术运算及逻辑运算的法则，数据在计算机中的表示方法。
（3） 掌握BCD码、ASCII码及汉字编码的概念。
（4） 熟悉中央处理单元CPU的组成及内部主要部件的功能。
二、知识点概述 （一） 计算机中数据的表示 计算机最主要的功能是处理信息，如处理数值、文字、声音、图形和图像等。
在计算机内部，各种信息都必须经过数字化编码后才能被传送、存储和处理，因此，掌握信息编码的概念与处理技术是至关重要的。
所谓编码，就是采用少量的基本符号，选用一定的组合原则，以表示大量复杂、多样的信息。
基本符号的种类和这些符号的组合规则是一切信息编码的两大要素。
例如，用10个阿拉伯数码表示数字，用26个英文字母表示英文词汇等，都是编码的典型例子。
1.进位计数制 在采用进位计数的数字系统中，如果只用r个基本符号（例如，O,1,2，…，r一1）表示数值，则称其为基r数制（Radix-r Number System）,r称为该数制的基（Radix）。
对于不同的数制，它们的共同特点是： ·每一种数制都有固定的符号集。
例如，对于十进制数制，其符号有10个：0,1,2，…，9；对于二进制数制，其符号有两个：O和1。
·都使用位置表示法。
即处于不同位置的数符所代表的值不同，且与它所在位置的权值有关。
例如，十进制数1234.55可表示为 1234.55 = 1*103 + 2*102 + 3*101 + 4*100 + 5*10-1 + 5*10-2 可以看出，各种进位计数制中的权的值恰好是基数的某次幂。
因此，对任何一种进位计数制表示的数都可以写成按权展开的多项式之和，即任意一个r进制数N可表示为 式中：Di是该数制采用的基本数符；ri是权；r是基数，不同的基数表示不同的进制数。
表1-1所示的是计算机中常用的几种进制数。
表1-1 计算机中常用的几种进制数的表示 进位制 二进制 八进制 十进制 十六进制 规则 逢二进一 逢八进一 逢十进一 逢十六进一 基数 r = 2 r = 8 r = 10 r = 16 数符 O,1 O,1,2，…，7 O,1,2，…，9 O,l,2，…，9,A,B，…，F 权 2i 8i 10i 16i 形式表示 B O D H 2.算术逻辑运算 （1） 二进制加法。
二进制加法与十进制加法相类似，所不同的是，二进制加法的规则是“逢二进一”，即 O + 0 = 0 1 + 0 = 1 0 + 1 = 1 1 + 1 = 0 （有进位） （2） 二进制减法。
在二进制减法中，当不够减时需要借位，高位的1等于下一位的2，即“借一当二”，其运算法则如下： 0 - 0 = 0 1 - 0 = 1 1 - 1 = 0 0 - 1 = 1 （有借位） （3） 二进制乘法。
二进制乘法与十进制乘法是一样的，但因为二进制数只由0和1构成，因此，二进制乘法更简单，其运算法则如下： O*O = O 1*O = 0 O * 1 = 0 1 * 1 = 1 (4) 二进制除法。
二进制除法是二进制乘法的逆运算，其运算方法与十进制除法是一样的。
（5） 二进制与运算又称逻辑乘，其运算法则如下： O∧0 = O O∧1 = 0 1∧ O = 0 1∧1 = 1 (6) 二进制或又称逻辑加，其运算法则如下： 0∨O = 0 0∨1 = 1 1∨0 = 1 1∨1 = 1 (7) 二进制异或的运算法则如下： O O = 0 0 1 = 1 1 0 = 1 1 1 = 0 3.机器数和码制 各种数据在计算机中表示的形式称为机器数，其特点是数的符号用O、1表示，如“0”表示正号，“1”表示负号，小数点则隐含表示而不占位置。
机器数对应的实际数值称为该数的真值。
机器数有无符号数和带符号数两种。
无符号数表示正数，在机器数中没有符号位。
对于无符号数，若约定小数点的位置在机器数的最低位之后，则是纯整数；若约定小数点的位置在机器数的最高位之前，则是纯小数。
对于带符号数，机器数的最高位是表示正、负的符号位，其余二进制位表示数值。
若约定小数点的位置在机器数的最低数值位之后，则是纯整数；若约定小数点的位置在机器数的最高数值位之前（符...
计算机程序运行原理
图标即应用程序的快捷方式，双击图标，计算机会读取程序存储在硬盘的数据，数据被加载在内存里面，即可执行命令，好比知道了一种生物的DNA数据，就可以复制出一个活体来一样，类比的话，DNA数据存储在硬盘里，加载到内存里，即是一个复活的过程，关闭程序，好比把它终结了。
计算机运行原理个人电脑的主要结构： 显示器 主机板 CPU （微处理器） 主要储存器 （记忆体） 扩充卡 电源供应器 光碟机 次要储存器 （硬碟） 键盘 滑鼠尽管计算机技术自20世纪40年代第一台电子通用计算机诞生以来以来有了令人目眩的飞速发展，但是今天计算机仍然基本上采用的是存储程序结构，即冯·诺伊曼结构。
这个结构实现了实用化的通用计算机。
存储程序结构间将一台计算机描述成四个主要部分：算术逻辑单元（ALU），控制电路，存储器，以及输入输出设备（I/O）。
这些部件通过一组一组的排线连接（特别地，当一组线被用于多种不同意图的数据传输时又被称为总线），并且由一个时钟来驱动（当然某些其他事件也可能驱动控制电路）。
概念上讲，一部计算机的存储器可以被视为一组“细胞”单元。
每一个“细胞”都有一个编号，称为地址；又都可以存储一个较小的定长信息。
这个信息既可以是指令（告诉计算机去做什么），也可以是数据（指令的处理对象）。
原则上，每一个“细胞”都是可以存储二者之任一的。
算术逻辑单元（ALU）可以被称作计算机的大脑。
它可以做两类运算：第一类是算术运算，比如对两个数字进行加减法。
算术运算部件的功能在ALU中是十分有限的，事实上，一些ALU根本不支持电路级的乘法和除法运算（由是使用者只能通过编程进行乘除法运算）。
第二类是比较运算，即给定两个数，ALU对其进行比较以确定哪个更大一些。
输入输出系统是计算机从外部世界接收信息和向外部世界反馈运算结果的手段。
对于一台标准的个人电脑，输入设备主要有键盘和鼠标，输出设备则是显示器，打印机以及其他许多后文将要讨论的可连接到计算机上的I/O设备。
控制系统将以上计算机各部分联系起来。
它的功能是从存储器和输入输出设备中读取指令和数据，对指令进行解码，并向ALU交付符合指令要求的正确输入，告知ALU对这些数据做那些运算并将结果数据返回到何处。
控制系统中一个重要组件就是一个用来保持跟踪当前指令所在地址的计数器。
通常这个计数器随着指令的执行而累加，但有时如果指令指示进行跳转则不依此规则。
20世纪80年代以来ALU和控制单元（二者合成中央处理器，CPU）逐渐被整合到一块集成电路上，称作微处理器。
这类计算机的工作模式十分直观：在一个时钟周期内，计算机先从存储器中获取指令和数据，然后执行指令，存储数据，再获取下一条指令。
这个过程被反复执行，直至得到一个终止指令。
由控制器解释，运算器执行的指令集是一个精心定义的数目十分有限的简单指令集合。
一般可以分为四类：1）、数据移动（如：将一个数值从存储单元A拷贝到存储单元B）2）、数逻运算（如：计算存储单元A与存储单元B之和，结果返回存储单元C）3）、条件验证（如：如果存储单元A内数值为100，则下一条指令地址为存储单元F）4）、指令序列改易（如：下一条指令地址为存储单元F）。
指令如同数据一样在计算机内部是以二进制来表示的。
比如说，10110000就是一条Intel x86系列微处理器的拷贝指令代码。
某一个计算机所支持的指令集就是该计算机的机器语言。
因此，使用流行的机器语言将会使既成软件在一台新计算机上运行得更加容易。
所以对于那些机型商业化软件开发的人来说，它们通常只会关注一种或几种不同的机器语言。
更加强大的小型计算机，大型计算机和服务器可能会与上述计算机有所不同。
它们通常将任务分担给不同的CPU来执行。
今天，微处理器和多核个人电脑也在朝这个方向发展。
计算机的基本工作原理是什么
计算机的全名应该叫“通用电子数字计算机”（General-Purpose Electronic Digital Computer）。
这个名称说明了计算机的许多性质。
“通用”说明计算机不是一种专用设备，我们可以把它与电话做一个比较。
电话只能作为一种通讯工具，别无他用。
而计算机不仅可以作为计算根据，只要有合适的软件，它也可以作为通讯工具使用，还能有无穷无尽的其他用途。
“电子”是计算机硬件实现的物理基础，计算机是非常复杂的电子设备，计算机的运行最终都是通过电子电路中的电流、电位等实现的。
“数字”化是计算机一切处理工作的信息表示基础。
在计算机里，一切信息都是采用数字化的形式表示的，无论它原本是什么。
无论是数值、文字，还是图形、声音等等，在计算机里都统一到二进制的数字化表示上。
数字化是计算机的一种基本特征，也是计算机通用性的一个重要基础。
“计算机”意味着这是一种能够做计算的机器。
计算机能够完成的基本动作不过就是数的加减乘除一类非常简单的计算动作。
但是，当它在程序的指挥下，以电子的速度，在一瞬间完成了数以万亿计的基本动作时，就可能完成了某种很重大的事情。
我们在计算机的外部看到的是这些动作的综合效果。
从这个意义上看，计算机本身并没有多少了不起的东西，唯一了不起的就是它能按照指挥行事，做得快。
实际上，更了不起的东西是程序、是软件，每个程序或软件都是特殊的，针对面临的问题专门设计实现的东西。
目前对计算机的另一种流行称呼是“电脑”，这是从香港台湾转播开来的一个译名，目前使用很广泛。
实际上这个名称并不合适，很容易把人的理解引到错误的方向（或许这正是一些人有意或无意的目标）。
我们从来不把原始人用于打树上果子的木棍称为“木手”，也不把火车称为“铁脚”。
因为无论是木棍还是火车，虽然各有其专门用途方面的力量，各有其“长处”，但它们都只能在人手脚功能中很窄的一个方面有用，与手脚功能的普适性是根本无法相提并论的。
同样，计算机能帮助人完成的也仅仅是那些能够转化为计算问题的事项，与人脑的作用范围和能力相比，计算机的应用范围也是小巫见大巫了。
计算机的核心处理部件是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)。
目前各类计算机的CPU都是采用半导体集成电路技术制造的，它虽然不大，但其内部结构却极端复杂。
CPU的基础材料是一块不到指甲盖大小的硅片，通过复杂的工艺，人们在这样的硅片上制造了数以百万、千万计的微小半导体元件。
从功能看，CPU能够执行一组操作，例如取得一个数据，由一个或几个数据计算出另一个结果（如做加减乘除等），送出一个数据等。
与每个动作相对应的是一条指令，CPU接收到一条指令就去做对应的动作。
一系列的指令就形成了一个程序，可能使CPU完成一系列动作，从而完成一件复杂的工作。
在计算机诞生之时，指挥CPU完成工作的程序还放在计算机之外，通常表现为一叠打了孔的卡片。
计算机在工作中自动地一张张读卡片，读一张就去完成一个动作。
实际读卡片的事由一台读卡机完成（有趣的是，IBM就是制造读卡机起家的）。
采用这种方式，计算机的工作速度必然要受到机械式读卡机的限制，不可能很快。
美国数学家冯·诺依曼最早看到问题的症结，据此提出了著名的“存储程序控制原理”，从而导致现代意义下的计算机诞生了。
计算机的中心部件，除了CPU之外，最主要是一个内部存储器。
在计算机诞生之时，这个存储器只是为了保存正在被处理的数据，CPU在执行指令时到存储器里把有关的数据提取出来，再把计算得到的结果存回到存储器去。
冯·诺依曼提出的新方案是：应该把程序也存储在存储器里，让CPU自己负责从存储器里提取指令，执行指令，循环式地执行这两个动作。
这样，计算机在执行程序的过程中，就可以完全摆脱外界的拖累，以自己可能的速度（电子的速度）自动地运行。
这种基本思想就是“存储程序控制原理”，按照这种原理构造出来的计算机就是“存储程序控制计算机”，也被称做“冯·诺依曼计算机”。
到目前为止，所有主流计算机都是这种计算机，这里讨论的都是这种计算机。
（随着对计算过程和计算机研究的深化，人们也认识到冯·诺依曼计算机的一些缺点，开展了许多目的在于探索其他计算机模式的研究工作。
但是到目前为止，这些工作的成果还远未达到制造出在性能、价格、通用性、自然易用等方面能够与冯·诺依曼计算机匹敌的信息处理设备的程度。
这里我们就不打算进一步介绍这些方面的情况了。
） 从CPU抽象动作的层次看，计算机的执行过程非常简单，是一个两步动作的简单循环（图1.5），称为CPU基本执行循环。
CPU每次从存储器取出要求它执行的下一条指令，然后就按照这条指令，完成对应动作，循环往复，直到程序执行完毕（遇到一条要求CPU停止工作的指令），或者永无休止地工作下去。
CPU是一个绝对听话、服从指挥的服务生，它每时每刻都绝对按照命令行事，程序叫它做什么，它就做什么。
CPU能完成的基本动作并不多，通常一个CPU能够执行的指令大约有几十种到一二百种。
另一方面，实际社会各个领域...
计算机的工作原理？（详细过程）
计算机系统概述计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。
计算机通过执行程序而 运行，计算 机工作时软硬件协同工作，二者缺一不可。
硬件（Hardware）是构成计算机的物理装置，是看得见、摸得着的一些实实在在的 有形实体。
一个计算机硬件系统，从功能级角度而言包五大功能部件：运算 器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
硬件是计算机能够运行的物质基础，计算机的性能，如运算速度、存储容量、计算 精度、可靠性等，很大程度上取决于硬件的配置。
只有硬件而没有任何软件支持的计算机称为裸机。
在裸机上只能运行机器语言程 序，使用很不方便，效率也低。
软件（Software）是指使计算机运行需要的程序、数据和有关的技术文档资料。
软 件是计算机的灵魂，是发挥计算机功能的关键。
有了软件，人们可以不必过多地去了解 机器本身的结构与原理，可以方便灵活地使用计算机。
软件屏蔽了下层的具体计算机硬件，形成一台抽象的逻辑计算机（也称虚拟机），它在用户和计算机（硬件）之间架起了桥梁。
软件通常分为系统软件和应用软件两大类。
系统软件是计算机制造者提供的使用和 管理计算机的软件，它包括操作系统、语言处理系统、常用服务程序等。
应用软件是计 算机用户用计算机及其提供的各种系统软件开发的解决各种实际问题的软件。
必须指出，在计算机系统中，硬件和软件之间并没有一条明确的分界线。
一般 来说，任何一个由软件完成的操作也可以直接由硬件来实现，而任何一个由硬件所执行 的指令也能够用软件来完成。
软件和硬件之间的界线是经常变化的。
今天的软件可能就是明天的硬件，反之亦然。
计算机硬件系统组成从功能上来看，计算机的硬件系统由运算器、 控制器、存储器、输入设备和输出设备组成，五大部分由总线连接。
控制器和运算器合在一起被 称为中央处理器CPU(Central Processing Unit)。
计算机基本工作原理 冯·诺依曼原理世界上第一台计算机基于冯·诺依曼原理，其基本思想是：存储程序与程序控制。
存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列（即程序）及运行中所需的数据，通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中。
程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中一条条指令，加以分析并执行规定的操作。
到目前为止，尽管计算机发展了4代，但其基本工作原理仍然没有改变。
根据存储程序和程序控制的概念，在计算机运行过程中，实际上有两种信息在流动。
一种是数据流，这包括原始数据和指令，它们在程序运行前已经预先送至主存中，而且都是以二进制形式编码的。
在运行程序时数据被送往运算器参与运算，指令被送往控制器。
另一种是控制信号，它是由控制器根据指令的内容发出的，指挥计算机各部件执行指令规定的各种操作或运算，并对执行流程进行控制。
这里的指令必须为该计算机能直接理解和执行。
计算机指令与指令系统指令是指计算机完成某个基本操作的命令。
指令能被计算机硬件理解并执行。
一条指令就是 计算机机器语言的一个语句，是程序设计的最小语言单位。
一台计算机所能执行的全部指令 的集合，称为这台计算机的指令系统。
指令系统比较充分地说明了计算机对数据进行处理的 能力。
不同种类的计算机，其指令系统的指令数目与格式也不同。
指令系统越丰富完备，编 制程序就越方便灵活。
指令系统是根据计算机使用要求设计的。
一条计算机指令是用一串二进制代码表示的，它通常应包括两方面的信息：操作码和地址码 。
操作码用来表征该指令的操作特性和功能，即指出进行什么操作；地址码指出参与操作的 数据在存储器中的地址。
一般情况下，参与操作的源数据或操作后的结果数据都在存储器中 ，通过地址可访问该地址中的内容，即得到操作数。
CPU访问存储器需要一定的时间，为了提高运算速度，有时也将参与运算的数据或中间结果 存放在CPU寄存器中或者直接存放在指令中
简述计算机工作原理。
计算机的基本原理是存贮程序和程序控制。
预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列（称为程序）和原始数据通过输入设备输送到计算机内存贮器中。
每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数，进行什么操作，然后送到什么地址去等步骤。
计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存贮器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到内存中去。
接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。
依此进行下去，直至遇到停止指令。
程序与数据一样存贮，按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。
这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的，故称为冯.诺依曼原理。
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计算机的基本工作原理是什么
计算机的全名应该叫“通用电子数字计算机”（General-Purpose Electronic Digital Computer）。
这个名称说明了计算机的许多性质。
“通用”说明计算机不是一种专用设备，我们可以把它与电话做一个比较。
电话只能作为一种通讯工具，别无他用。
而计算机不仅可以作为计算根据，只要有合适的软件，它也可以作为通讯工具使用，还能有无穷无尽的其他用途。
“电子”是计算机硬件实现的物理基础，计算机是非常复杂的电子设备，计算机的运行最终都是通过电子电路中的电流、电位等实现的。
“数字”化是计算机一切处理工作的信息表示基础。
在计算机里，一切信息都是采用数字化的形式表示的，无论它原本是什么。
无论是数值、文字，还是图形、声音等等，在计算机里都统一到二进制的数字化表示上。
数字化是计算机的一种基本特征，也是计算机通用性的一个重要基础。
“计算机”意味着这是一种能够做计算的机器。
计算机能够完成的基本动作不过就是数的加减乘除一类非常简单的计算动作。
但是，当它在程序的指挥下，以电子的速度，在一瞬间完成了数以万亿计的基本动作时，就可能完成了某种很重大的事情。
我们在计算机的外部看到的是这些动作的综合效果。
从这个意义上看，计算机本身并没有多少了不起的东西，唯一了不起的就是它能按照指挥行事，做得快。
实际上，更了不起的东西是程序、是软件，每个程序或软件都是特殊的，针对面临的问题专门设计实现的东西。
目前对计算机的另一种流行称呼是“电脑”，这是从香港台湾转播开来的一个译名，目前使用很广泛。
实际上这个名称并不合适，很容易把人的理解引到错误的方向（或许这正是一些人有意或无意的目标）。
我们从来不把原始人用于打树上果子的木棍称为“木手”，也不把火车称为“铁脚”。
因为无论是木棍还是火车，虽然各有其专门用途方面的力量，各有其“长处”，但它们都只能在人手脚功能中很窄的一个方面有用，与手脚功能的普适性是根本无法相提并论的。
同样，计算机能帮助人完成的也仅仅是那些能够转化为计算问题的事项，与人脑的作用范围和能力相比，计算机的应用范围也是小巫见大巫了。
计算机的核心处理部件是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)。
目前各类计算机的CPU都是采用半导体集成电路技术制造的，它虽然不大，但其内部结构却极端复杂。
CPU的基础材料是一块不到指甲盖大小的硅片，通过复杂的工艺，人们在这样的硅片上制造了数以百万、千万计的微小半导体元件。
从功能看，CPU能够执行一组操作，例如取得一个数据，由一个或几个数据计算出另一个结果（如做加减乘除等），送出一个数据等。
与每个动作相对应的是一条指令，CPU接收到一条指令就去做对应的动作。
一系列的指令就形成了一个程序，可能使CPU完成一系列动作，从而完成一件复杂的工作。
在计算机诞生之时，指挥CPU完成工作的程序还放在计算机之外，通常表现为一叠打了孔的卡片。
计算机在工作中自动地一张张读卡片，读一张就去完成一个动作。
实际读卡片的事由一台读卡机完成（有趣的是，IBM就是制造读卡机起家的）。
采用这种方式，计算机的工作速度必然要受到机械式读卡机的限制，不可能很快。
美国数学家冯·诺依曼最早看到问题的症结，据此提出了著名的“存储程序控制原理”，从而导致现代意义下的计算机诞生了。
计算机的中心部件，除了CPU之外，最主要是一个内部存储器。
在计算机诞生之时，这个存储器只是为了保存正在被处理的数据，CPU在执行指令时到存储器里把有关的数据提取出来，再把计算得到的结果存回到存储器去。
冯·诺依曼提出的新方案是：应该把程序也存储在存储器里，让CPU自己负责从存储器里提取指令，执行指令，循环式地执行这两个动作。
这样，计算机在执行程序的过程中，就可以完全摆脱外界的拖累，以自己可能的速度（电子的速度）自动地运行。
这种基本思想就是“存储程序控制原理”，按照这种原理构造出来的计算机就是“存储程序控制计算机”，也被称做“冯·诺依曼计算机”。
到目前为止，所有主流计算机都是这种计算机，这里讨论的都是这种计算机。
（随着对计算过程和计算机研究的深化，人们也认识到冯·诺依曼计算机的一些缺点，开展了许多目的在于探索其他计算机模式的研究工作。
但是到目前为止，这些工作的成果还远未达到制造出在性能、价格、通用性、自然易用等方面能够与冯·诺依曼计算机匹敌的信息处理设备的程度。
这里我们就不打算进一步介绍这些方面的情况了。
）从CPU抽象动作的层次看，计算机的执行过程非常简单，是一个两步动作的简单循环（图1.5），称为CPU基本执行循环。
CPU每次从存储器取出要求它执行的下一条指令，然后就按照这条指令，完成对应动作，循环往复，直到程序执行完毕（遇到一条要求CPU停止工作的指令），或者永无休止地工作下去。
CPU是一个绝对听话、服从指挥的服务生，它每时每刻都绝对按照命令行事，程序叫它做什么，它就做什么。
CPU能完成的基本动作并不多，通常一个CPU能够执行的指令大约有几十种到一二百种。
另一方面，实际社会各个领域里，社会生活的各个方...
计算机结构及工作原理？
最简单的理解方式：cpu是心脏，提供必要的电脑生存动力。
硬盘是大脑，存储了电脑必备的系统和程序。
显示器键盘和鼠标就是你用来和别人沟通的嘴和手。
光驱软驱就是眼睛耳朵，用来采集和充实你电脑的信息量并完成输出转换。
ps：如果你不是高手也不想成为高手，就按这个思路理解吧。
专业的术语可能会让你看了头疼！呵呵。
。
但如果你要了解更多，就看看前面老兄们的解释，很不错哦！看看下面的也可以： 从计算机系统的结构来看，存储器分为内存储器和外存储器两大类。
内存储器与CPU直接联系，负责各种软件的运行。
外存储器包括软盘、硬盘、光盘、磁带机等。
硬盘和软盘很相似，它们的工作原理大致相同，不同的是软盘与软盘驱动器是分开的，而硬盘与硬盘驱动器却是装在一起。
另外，在使用时，二者速度差异很大。
硬盘主要由：盘片，磁头，盘片转轴及控制电机，磁头控制器，数据转换器，接口，缓存等几个部分组成。
硬盘中所有的盘片都装在一个旋转轴上，每张盘片之间是平行的，在每个盘片的存储面上有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小，所有的磁头联在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。
磁头可沿盘片的半径方向运动，加上盘片每分钟几千转的高速旋转，磁头就可以定位在盘片的指定位置上进行数据的读写操作。
硬盘作为精密设备，尘埃是其大敌，必须完全密封。
（一）硬盘的外部结构。
目前市场上的常见的硬盘除昆腾公司的Bigfoot（大脚）系列为5.25英寸结构外，其他都为3.25英寸产品，其中又有半高型和全高型之分。
常用的3.5英寸硬盘外形大同小异，在没有元件的一面贴有产品标签，标签上是一些与硬盘相关的内容。
在硬盘的一端有电源插座、硬盘主、从状态设置跳线器和数据线联接插座。
1.接口 包括电源插口和数据接口两部分，其中电源插口与主机电源相联，为硬盘工作提供电力保证。
数据接口则是硬盘数据和主板控制器之间进行传输交换的纽带，根据联接方式的差异，分为EIDE接口和SCSI接口等。
2.控制电路板 大多采用贴片式元件焊接，包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。
在电路板上还有一块高效的单片机ROM芯片，其固化的软件可以进行硬盘的初始化，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位以及故障检测等。
在电路板上还安装有容量不等的高速缓存芯片。
3.固定盖板 就是硬盘的面板，标注产品的型号、产地、设置数据等，和底板结合成一个密封的整体，保证硬盘盘片和机构的稳定运行。
固定盖板和盘体侧面还设有安装孔，以方便安装。
（二） 硬盘的内部结构 硬盘内部结构由固定面板、控制电路板、盘头组件、接口及附件等几大部分组成，而盘头组件（HardDiskAssembly,HDA）是构成硬盘的核心，封装在硬盘的净化腔体内，包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置读写控制电路等。
1.浮动磁头组件 由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分组成。
磁头是硬盘技术最重要和关键的一环，实际上是集成工艺制成的多个磁头的组合，它采用了非接触式头、盘结构，加电后在高速旋转的磁盘表面飞行，飞高间隙只有0.1~0.3um，可以获得极高的数据传输率。
现在转速5400rpm的硬盘飞高都低于0.3um，以利于读取较大的高信噪比信号，提供数据传输存储的可靠性。
计算机的工作原理？（详细过程）
计算机系统概述计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。
计算机通过执行程序而 运行，计算 机工作时软硬件协同工作，二者缺一不可。
硬件（Hardware）是构成计算机的物理装置，是看得见、摸得着的一些实实在在的 有形实体。
一个计算机硬件系统，从功能级角度而言包五大功能部件：运算 器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
硬件是计算机能够运行的物质基础，计算机的性能，如运算速度、存储容量、计算 精度、可靠性等，很大程度上取决于硬件的配置。
只有硬件而没有任何软件支持的计算机称为裸机。
在裸机上只能运行机器语言程 序，使用很不方便，效率也低。
软件（Software）是指使计算机运行需要的程序、数据和有关的技术文档资料。
软 件是计算机的灵魂，是发挥计算机功能的关键。
有了软件，人们可以不必过多地去了解 机器本身的结构与原理，可以方便灵活地使用计算机。
软件屏蔽了下层的具体计算机硬件，形成一台抽象的逻辑计算机（也称虚拟机），它在用户和计算机（硬件）之间架起了桥梁。
软件通常分为系统软件和应用软件两大类。
系统软件是计算机制造者提供的使用和 管理计算机的软件，它包括操作系统、语言处理系统、常用服务程序等。
应用软件是计 算机用户用计算机及其提供的各种系统软件开发的解决各种实际问题的软件。
必须指出，在计算机系统中，硬件和软件之间并没有一条明确的分界线。
一般 来说，任何一个由软件完成的操作也可以直接由硬件来实现，而任何一个由硬件所执行 的指令也能够用软件来完成。
软件和硬件之间的界线是经常变化的。
今天的软件可能就是明天的硬件，反之亦然。
计算机硬件系统组成从功能上来看，计算机的硬件系统由运算器、 控制器、存储器、输入设备和输出设备组成，五大部分由总线连接。
控制器和运算器合在一起被 称为中央处理器CPU(Central Processing Unit)。
计算机基本工作原理 冯·诺依曼原理世界上第一台计算机基于冯·诺依曼原理，其基本思想是：存储程序与程序控制。
存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列（即程序）及运行中所需的数据，通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中。
程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中一条条指令，加以分析并执行规定的操作。
到目前为止，尽管计算机发展了4代，但其基本工作原理仍然没有改变。
根据存储程序和程序控制的概念，在计算机运行过程中，实际上有两种信息在流动。
一种是数据流，这包括原始数据和指令，它们在程序运行前已经预先送至主存中，而且都是以二进制形式编码的。
在运行程序时数据被送往运算器参与运算，指令被送往控制器。
另一种是控制信号，它是由控制器根据指令的内容发出的，指挥计算机各部件执行指令规定的各种操作或运算，并对执行流程进行控制。
这里的指令必须为该计算机能直接理解和执行。
计算机指令与指令系统指令是指计算机完成某个基本操作的命令。
指令能被计算机硬件理解并执行。
一条指令就是 计算机机器语言的一个语句，是程序设计的最小语言单位。
一台计算机所能执行的全部指令 的集合，称为这台计算机的指令系统。
指令系统比较充分地说明了计算机对数据进行处理的 能力。
不同种类的计算机，其指令系统的指令数目与格式也不同。
指令系统越丰富完备，编 制程序就越方便灵活。
指令系统是根据计算机使用要求设计的。
一条计算机指令是用一串二进制代码表示的，它通常应包括两方面的信息：操作码和地址码 。
操作码用来表征该指令的操作特性和功能，即指出进行什么操作；地址码指出参与操作的 数据在存储器中的地址。
一般情况下，参与操作的源数据或操作后的结果数据都在存储器中 ，通过地址可访问该地址中的内容，即得到操作数。
CPU访问存储器需要一定的时间，为了提高运算速度，有时也将参与运算的数据或中间结果 存放在CPU寄存器中或者直接存放在指令中
计算机的组成及工作原理是什么？
计算机的组成： 1、CPU：就是我们常说的计算机的中央处理器，是整部计算机的核心。
2、内存：内存就是RAM，就是一种存储器，内存可以进行读取硬盘数据供Cpu使用。
因此内存是硬盘与cpu之间的桥梁。
3、主板：计算机的主板是计算机尤为关键的部分，它可以进行连接各个硬件，使其能相互通讯。
4、硬盘：硬盘简单点说是电脑主要的存储媒介之一，用于存储操作系统及用户资料。
5、显卡：显卡又称为显示适配器，一个好的显卡可以提升计算机的运行操作的流畅性。
它的功能是将计算机需要的信息，输出到显示器上面。
6、声卡：声卡也叫音频卡，实现声波输出的一个设备。
7、网卡：网卡是计算机能否使用网络的重要装备，可以实现接入网络，与其它设备进行通讯。
8、鼠标、键盘、显示器、主机等外部装备，直接与使用者连接的一些设备。
计算机的工作原理： 计算机的工作原理是相对比较复杂化的，在计算机运行的时候，计算机首先先从内存中取出一条指令，一般的指令就是一些代码了。
然后计算机通过控制器的对这些代码进行翻译，翻译成功后，计算机按照指令的要求，进行指定的运算和逻辑操作等加工，最后将加工后的指令再次输送到内存上。
接着计算机再取出第二条指令，同理，在控制器的指挥下完成翻译与输送，依此进行下去，计算机实现自动地完成指令。
这个原理也是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于提出来的，故也称为冯.诺依曼原理。
请说明计算机的工作原理
计算机的工作原理 指令 指令是用来规定计算机执行的操作和操作对象所在存储位置的一个二进制位串。
指令的格式 一条指令由操作码和地址码两部分组成。
例如二地址指令格式如下： 操作码 地址码1 地址码2 操作码：用来指出计算机应执行何种操作的一个二进制代码。
具体说明指令的性质或功能，每条指令只有一个操作码 。
例如，加法、减法、乘法、除法、取数、存数等各种基本操作均有各自相应的操作码。
地址码： 指出该指令所操作（处理）的对象（称为操作数）所在存储单元的地址。
包括着操作数的来源，结果的去向或下一条指令的地址等信息，不同指令中地址码的个数可以不一样。
指令系统 定义 一台计算机所能识别并执行的全部指令的集合，称为该台计算机的指令系统。
指令系统中有数以百计的不同指令。
指令的分类： 1，数据传送指令：用于把存储器或寄存器中的某个操作数复制到指定的存储单元或寄存器中去。
例如： MOV CL,05H 解释：将05H保存到寄存器CL中 2，算术运算指令：用于完成两个操作数的加、减、乘、除等各种算术运算。
例如： CX=0029H,SI=04EDH，执行指令ADD SI,CX之后 将寄存器SI中存储的数04EDH和寄存器CX中存储的数0029H相加， 并把结果存在寄存器SI中 验算过程如下： 0029H + 04EDH 0516H 结果SI=0516H 3，逻辑运算指令：用于完成两个操作数的逻辑加、逻辑乘、按位加等各种逻辑运算。
例如：按位求反指令 BL=FBH，执行指令NOT BL后， BL=(11111011)2 取反后BL=(00000100)2=04H 4，移位运算指令：用于完成指定操作数的各种类型的移位操作。
5，位与位串操作：计算机中越来越重视非数值数据的操作，包括位与位串的装入、存储、传送比较、重复执行等，也可包括位串的插入、型存取。
6，控制与转移指令：通常程序中的指令多数是依次序一条条的顺序执行，但根据指令执行的结果，也可以跳到其他指令或其他程序段去执行。
具有这种功能的就是各种类型的转移指令。
7，输入/输出指令：在微机中，往往把输入/输出设备中与主机可交换数据的寄存器称为I/O端口。
同时，把各个I/O端口统一编址。
使用输入/输出指令，就可以去存取各种外部设备的I/O端口，实现数据的输入/输出。
8，其它指令：包括各种处理器控制指令，它们往往由操作系统专用。
兼容性问题 每种CPU都有自己独特的指令系统，用某一类计算机的机器语言编制的程序难以在其他各类计算机上运行，这个问题称之为指令不兼容。
向下兼容： 如586机器语言向下兼容486机器语言程序。
指令精简问题 精简指令系统计算机RISC。
-------------------------------------------------------------------------------- 程序 为解决某一问题而设计的一系列指令称为程序。
程序和相关数据存放在存储器中，计算的工作就是执行存放在存储器中的程序。
计算机运行程序的过程就是一条一条地执行指令的过程。
程序的执行又自动地控制着整个计算机的全部操作。
这就是50年前美国数学家冯·诺依曼提出的程序存储和程序控制的思想。
这也是目前计算机的基本工作方式。
指令的执行 一条指令的执行过程大体如下： （1）指令预取部件向指令快存提取一条指令，若快存中没有，则向总线接口部件发出请求，要求访问存储器，取得一条指令； （2）总线接口部件在总线空闲时，通过总线从存储器中取出一条指令，放入快存和指令预取部件； （3）指令译码部件从指令预取部件中取得该指令，并把它翻译成起控制作用的微码； （4）地址转换与管理部件负责计算出该指令所使用的操作数的有效物理地址，需要时，请求总线接口部件，通过总线从存储器中取得该操作数； （5）执行单元按照指令操作码的要求，对操作数完成规定的运算处理，并根据运算结果修改或设置处理器的一些状态标志； （6）修改地址转换与管理部件中的指令地址，提供指令预取部件预取指令时使用。
Pentium 处理器中的流水线过程 由于Pentium中有两个整数ALU，所以它能同时执行两条流水线， 这种结构称为“超标量结构”（Superscalar）。
