现在有一台全新的台式机，我们想正常的运行和使用它，首先要安装操作系统，即计算机是由硬件系统和软件系统两部分组成的。

硬件系统

我们从外部观察台式机，能看到显示器、键盘和机箱，如果我们把机箱拆开看，会发现内部还有主板、硬盘、内存条等，这就是我们常说的计算机五大组成部分。

• 运算器：CPU
• 控制器：CPU
• 存储器：硬盘、内存条
• 输入设备：键盘、鼠标
• 输出设备：显示器

计算机的中央处理器又称为CPU（Central Processing Unit），它是计算机的核心部分，主要由运算器和控制器组成。运算器是实现算术运算和逻辑运算的部件，控制器是计算机的指挥系统。控制器通过地址访问存储器，从存储器中取出指令，经译码器分析后，根据指令分析结果产生相应的操作控制信号。

软件系统

所谓软件是指为方便使用计算机和提高使用效率而组织的程序以及用于开发、使用和维护的有关文档，软件系统可分为系统软件和应用软件两大类。我们常见的操作系统属于系统软件，帮助我们管理各种程序资源。为解决各类实际问题而设计的程序系统称为应用软件，比如我们常用的即时通讯软件。

依照冯诺依曼体系，计算机中的数据是采用二进制表示的。计算机中的数据按照基本用途可以分为两类：数值型数据和非数值型数据，数值型数据表示具体的数量，有正负大小之分，非数值型数据主要包括字符、声音、图像等，这类数据在计算机中存储和处理前需要以特定的编码方式转换为二进制表示形式。

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，其特点是采用二进制数。计算机中表示数值数据时，为了便于运算，带符号数采用原码、反码、补码和移码等编码方式，这种编码方式称为码制。

• 原码：最高位用作符号位（0表示正数，1表示负数），其余各位代表数值本身的绝对值。
• 反码：正数的反码与原码相同，负数的反码则是其绝对值按位求反。
• 补码：正数的补码与原码反码都相同，负数的补码是其反码加1，这个加1就是补。
• 对一个补码表示的数，要计算其原码，只要对它再次求补即可得到。

数制及其转换

进制也就是进位计数制，是人为定义的带进位的计数方法。对于任何一种进制X进制，表示每一位置上的数运算时都是逢X进一位。 十进制是逢十进一，十六进制是逢十六进一，二进制就是逢二进一。
对于任何一个数，我们可以用不同的进位制来表示。比如十进制数10(10)，可以用二进制表示为00001010(2)，可以用八进制表示为12(8)，可以用十六进制表示为0A(16)，它们所代表的数值都是一样的，并且进制之间可以相互转换。

计算机语言的发展

• 机器码：二进制的数字
• 汇编语言：出现助记符，比如机器码1010代表加法，汇编语言直接用ADD表示
• C语言：面相过程的语言
• C++：面相对象的语言
• Java：面相对象的语言

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