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在我看來，學(xué)習(xí)java最重要是要理解what(這東西是什么)，why(為什么要用它)，where(在哪用它)，how(怎么用)。

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一、什么是計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)對于大部分人來說，最直觀的認(rèn)識(shí)無非就是一臺(tái)電腦。那么一臺(tái)計(jì)算機(jī)是由什么組成的？從術(shù)語上來說，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由"硬件"和"軟件"兩大部分組成的。

計(jì)算機(jī)硬件（Computer hardware）是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中由電子，機(jī)械和光電元件等組成的各種物理裝置的總稱。通俗點(diǎn)從外觀上來看，由主機(jī)箱和外部設(shè)備組成。主機(jī)箱內(nèi)主要包括CPU、內(nèi)存、主板、硬盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器、各種擴(kuò)展卡、連接線、電源等；外部設(shè)備包括鼠標(biāo)、鍵盤等。

計(jì)算機(jī)軟件是看不見摸不著的，由人們事先編制好的具有各類特殊功能的程序組成。通常把這些程序存放在計(jì)算機(jī)的主存或輔存里面。軟件又分為兩大類：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件又稱為系統(tǒng)程序，主要是用來管理整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，監(jiān)控服務(wù)，使系統(tǒng)資源得到合理調(diào)度，高效運(yùn)行，最具有代表性的就是操作系統(tǒng)。應(yīng)用軟件是根據(jù)用戶根據(jù)任務(wù)需要所編制的各種程序，比如微信，QQ，釘釘?shù)取?/p>

二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次是什么，是怎樣將軟件結(jié)合硬件跑起來的？早期的計(jì)算機(jī)只有機(jī)器語言（0、1代碼表示的語言），開發(fā)者難度極大，并容易出錯(cuò)，但用戶編寫的機(jī)器語言程序可以直接在機(jī)器上面執(zhí)行。直接執(zhí)行機(jī)器語言的機(jī)器稱為實(shí)際機(jī)器M1。

20世紀(jì)50年代出現(xiàn)了匯編語言，使用符號(hào)ADD,SUB,MUL,DIV等分別表示加減乘除等操作，是程序員不用使用復(fù)雜的二進(jìn)制代碼來編寫程序。但機(jī)器只能識(shí)別機(jī)器語言，并不會(huì)識(shí)別匯編語言，那怎么辦呢？所以就出現(xiàn)了帶有能將匯編語言翻譯成機(jī)器語言的功能的機(jī)器，即M2。M2并不是一臺(tái)實(shí)際機(jī)器，它只是人們感到存在的一臺(tái)具有翻譯功能的機(jī)器，稱為虛擬機(jī)。

接下來又出現(xiàn)了更高級的語言，如C、BASIC、PASCAL等，這類高級語言對問題的描述十分接近人們的習(xí)慣，并且還具有較強(qiáng)的通用性。當(dāng)然，機(jī)器M1本身是不能識(shí)別高級語言的，因此在進(jìn)入機(jī)器M1之前，必須先將高級語言程序翻譯成匯編語言，再將其翻譯成機(jī)器語言程序。實(shí)際上在實(shí)際機(jī)器M1和虛擬機(jī)器M2之間還有一級虛擬機(jī)器，它是操作系統(tǒng)軟件構(gòu)成的。整個(gè)層次架構(gòu)如下圖所示。

從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多級層次結(jié)構(gòu)來看，可以將硬件研究的主要對象歸結(jié)為傳統(tǒng)機(jī)器M1和微程序M0。軟件的研究對象主要是操作系統(tǒng)級以上的各級虛擬機(jī)。軟件和硬件交界界面的劃分并不是一成不變的，隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，一部分軟件功能將由硬件來實(shí)現(xiàn)，例如目前的操作系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了部分固化。

三、計(jì)算機(jī)的基本組成

上面大概描述了計(jì)算機(jī)層次結(jié)構(gòu)，那么具體的計(jì)算機(jī)里面由什么組成的？計(jì)算機(jī)主要由兩大類，馮·諾伊曼計(jì)算機(jī)以及現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)。無論是哪兩種計(jì)算機(jī)，都是由運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件組成。馮·諾伊曼計(jì)算機(jī)是以運(yùn)算器為中心，如圖3.1所示。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)是以存儲(chǔ)器為中心，如圖3.2所示。

圖3.1

圖3.2

圖中各部件的功能如下：

（1）運(yùn)算器用來完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，并將運(yùn)算的中間結(jié)果暫存于運(yùn)算器內(nèi)。

（2）存儲(chǔ)器用來存放數(shù)據(jù)和程序

（3）控制器用來控制、指揮程序和數(shù)據(jù)的輸入、運(yùn)行以及處理運(yùn)算結(jié)果。

（4）輸入設(shè)備用來將人們熟悉的信息形式轉(zhuǎn)換為機(jī)器能識(shí)別的信息形式，常見的有鍵盤、鼠標(biāo)等。

（5）輸出設(shè)備用來將人們熟悉的信息形式轉(zhuǎn)換為人們熟悉的信息形式，如打印機(jī)輸出、顯示器輸出等。

計(jì)算機(jī)的五大部件在控制器的統(tǒng)一指揮下，有條不紊地自動(dòng)工作。由于運(yùn)算器和控制器在邏輯關(guān)系和電路結(jié)構(gòu)上聯(lián)系十分緊密，尤其在大規(guī)模集成電路制作工藝出現(xiàn)后，這兩個(gè)部件往往集成在同一芯片上，因此通常將它們合起來統(tǒng)稱為中央處理器（CPU）。把輸入設(shè)備與輸出設(shè)備簡稱為I/O設(shè)備。

因此，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)可認(rèn)為由三大部分組成：CPU、I/O設(shè)備以及主存儲(chǔ)器。CPU與主存儲(chǔ)器合起來又稱為主機(jī)。

參考：計(jì)算機(jī)組成原理（唐朔飛）

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總結(jié)

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