【计算机是怎么跑起来的】基础：计算机三大原则

想玩硬件，就要先了解硬件，从0开始了解一下我们日常使用的计算机呀~。

参考书：计算机是怎么跑起来的

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计算机的三个根本性基础

1.计算机是执行输入，运算，输出的机器

输入，运算，输出

输入，运算，输出是计算机硬件的基本工作原理。换句话说：计算机是执行输入，运算，输出的三种操作的机器。

输入
指的是将外部信息通过输入设备（例如键盘、鼠标、扫描仪等）传输到计算机内部，输入设备将信息转换成计算机能够理解和处理的数字信号，并将其发送到中央处理器（CPU）。

运算
是指CPU对输入的数据进行处理，包括计算、逻辑判断、存储等操作。CPU内部包含算术逻辑单元（ALU）、寄存器等核心组件，它们配合运行程序来完成各种操作。

输出
是指将CPU处理后的数据通过输出设备（例如显示器、打印机、扬声器等）呈现出来，输出设备将计算机生成的数字信号转换成人们能够看到、听到或者其他形式感知的外部信息。

计算机的硬件是由大量的IC（集成电路)组成的，每块IC都带有许多引脚，这些引脚有的用于输入，有的用于输出。IC会在内部对外部输入的信息进行运算，并把计算结果输出到外部。

如果计算机不能执行运算，输入输出端信息一样，那么计算机就没有存在的价值了。

2. 软件是指令和数据的集合

指令

指令是计算机程序中的基本单位，是计算机操作的最小单位。

指令通常包含了一个特定的操作码和操作数，用于告诉计算机执行某个特定的操作。

• 操作码用于表示需要执行的操作类型
• 操作数则用于指定操作的目标和源。

所谓指令，就是控制计算机进行输入，运算，输出的命令。把向计算机发出的指令一条条列出来，就得到了程序。

指令可以分为不同的类别，例如：

1.数据传输指令：将数据从一个地方传输到另一个地方，例如将数据从内存传输到寄存器。

2.算术运算指令：进行数学运算操作，例如加、减、乘、除等。

3.逻辑运算指令：进行逻辑运算，例如比较、与、或、非等。

4.跳转指令：用于程序的控制转移，例如条件分支、无条件跳转等。

通常在程序设计中，会为一组指令赋予一个名字，可以称之为‘函数’，‘语句’，‘方法’等等。

数据

程序中的数据分为两类，，一类是最为指令执行对象的输入数据，一类是从指令的执行结果得到的输出数据。
我们在编程时会对数据赋予名字，称之为变量。

数据是信息的基本形式，是描述事物特征和变化的数字、文字、图像、声音等的集合。.

在计算机领域，数据通常以二进制的形式表示和存储。计算机可以通过对数据的处理和运算，实现对信息的加工、分析、处理和输出。

数据可以分为以下几类：

1.数值数据：代表数字、浮点数、百分数等数值类型的数据。

2.字符数据：代表文本、字母、符号等的数据。

3.图像数据：以像素为单位表示的图像、照片等的数据。

4.音频数据：以声音波形为单位表示的音乐、语音等的数据。

5.视频数据：以帧为单位表示的视频、动画等的数据。

3. 计算机的处理方式有时与人们的思维习惯不同

对计算机来说什么都是数字

迄今为止，使用计算机的目的就是为了提高手工作业效率。有些业务可以直接交给计算机完成，有些手工无法用计算机完全代替。想要顺应计算机的处理方法，有时要违背人们的思维习惯。

用数字表示所有信息，就是一个很具有代表性的计算机的处理方法

人类	计算机
颜色：蓝色	0，0，255
文字处理	字符编码（也是数字）
…

用三大原则去理解新技术

【有关 .NET 的说明之一】

微软公司率先提出了作为新一代互联网平台的 .NET 技术。作为 .NET 核心的 XML Web 服务使用通用技术 SOAP、XML，促使企业间的计算机协同工作。

我们对照着计算机三大原则再介绍一遍的话，就会像下面这样进行说明。

【有关 .NET 的说明之二】

计算机是执行程序的机器。程序是指令和数据的集合。
为了使互联网上相互连接的计算机能通过程序协同工作，微软公司采用了 SOAP 以及 XML 规范。
SOAP 是关于调用指令的规范，XML 则是定义数据格式的规范。

只要定义出了指令和数据的规范，装有符合规范的程序的计算机自然就可以相互协作了。这样是不是好理解了QAQ。

计算机不断进化的原则

计算机进化的目的只有一个——与人类更相近。

以编程方法为例。

编程目前断生了两种编程方法

1. 面向组件编程
   通过将组件组装到一起完成程序
2. 面向对象编程
   先实现现实世界的业务建模，之后把模型搬到程序中。