计算机结构组成

• CPU（中央处理器）（控制器+运算器）
• 存储器（内存+外存）
• 输出设备
• 输入设备

计算机系统组成

• 硬件系统
  • 主机
    • 中央处理器
      • 运算器
      • 控制器
    • 内存储器
      • 只读存储器
      • 随机存储器
  • 外部设备
    • 输入设备
    • 输出设备
    • 外存储器
• 软件系统
  • 系统软件
    • 操作系统
    • 语言处理系统
    • 系统服务程序
    • 数据库管理系统
  • 应用软件
    • 文字处理软件
    • 表格处理软件
    • 辅助设计软件
    • 实时控制软件

CPU结构

• 8位寄存器：AL 2⁸
• 16位寄存器：AX 2¹⁶
• 32位寄存器：EAX 2³²
• 64位寄存器：REAX 2⁶⁴

程序和指令

• 指令是对计算机进行程序控制的最小单位
• 所有的指令的集合称为计算机的指令系统
  • 机器指令格式
    操作码 + 操作数
• 程序是为完成一项特定任务而用某种语言编写的一组指令序列

位，字节的概念

位：计算机中是以二进制来存储数据的，也就是0和1，一个二进制位（表示0或1），叫做一位，记为1bit。
字节：8个位（bit）代表一个字节

进制

二进制：逢二进一，只有0和1，用0b前缀标识
八进制：逢八进一，0~7，用0前缀标识
十六进制：逢十六进一，0_9，AF，用0x前缀标识

二进制转八进制：三个一组，相加连接
二进制转十六进制：四个一组，相加连接

其他进制转十进制（如abcde(每个字母代表一个数))
a * 进制⁴ + b * 进制³ + c * 进制² + d * 进制¹ + e * 进制⁰
用相应的位乘以进制的权重次幂，然后相加。

整数在计算机内部的存储方式

所有整数按补码存放

原码

将最高位做为符号位（0代表正，1代表负），其余各位代表数值本身的绝对值
+7的原码是00000111
-7的原码是10000111
+0的原码是00000000
-0的原码是10000000

反码

一个数如果值为正，那么反码和原码相同
一个数如果为负，那么符号位为1，其他各位与原码相反
+7的反码00000111
-7的反码11111000
-0的反码11111111

补码

原码和反码都不利于计算机的运算，如：原码表示的7和-7相加，还需要判断符号位。
正数：原码，反码补码都相同
负数：最高位为1，其余各位原码取反，最后对整个数 + 1
-7的补码：=
10000111（原码）
11111000（反码）
11111001(补码)
+0的补码为00000000
-0的补码也是00000000

计算机中的运算

用补码进行运算，减法可以通过加法实现
7-6=1
7的补码和-6的补码相加：00000111 + 11111010 = 100000001
进位舍弃后，剩下的00000001就是1的补码
-7+6 = -1
-7的补码和6的补码相加：11111001 + 00000110 = 11111111
11111111是-1的补码

语言的层次划分

• 高级语言：A + B
• 汇编语言：ADD AX BX
• 机器语言：0000 0001 1101 1000

主流语言发展历程

机器语言 -> 汇编语言 -> C语言 -> ObjectiveC语言 & C/C++语言 -> Java/C#/PHP/Lua/Python/VB···

C语言的特点

• 优点
  • 代码量小
  • 执行速度快
  • 功能强大
  • 编程自由
• 缺点
  • 编写代码实现周期长
  • 可移植性较差
  • 过于自由，经验不足容易出错
  • 对平台库依赖较多

C的32个关键字

C的9种控制语句

C的34种运算符