c -- 计算机基础知识:计算机硬件基本组成、模拟程序的运行、软件、文件、进制及其转换、c语言及其结构特点

文章介绍了计算机硬件的基本组成部分,包括数据总线、地址总线和控制总线,以及程序运行的步骤,从shell命令输入到程序加载执行。同时,提到了软件的定义和分类,文件的构成和类型,以及C语言的编译链接过程。此外,还讨论了不同进制间的转换和C语言的结构特点。

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一、计算机硬件基本组成

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总线按功能和规范可分为五大类型:
数据总线(Data Bus):在CPU与RAM之间来回传送需要处理或是需要储存的数据。
– **地址总线(Address Bus)**∶用来指定在RAM (Random Access Memory)之中储存的数据的地址。控制总线(Control Bus)∶将微处理器控制单元(Control Unit)的信号,传送到周边设备。
扩展总线(Expansion Bus)∶外部设备和计算机主机进行数据通信的总线,例如ISA总线,PCI总线。·局部总线(Local Bus):取代更高速数据传输的扩展总线。
其中的数据总线DB(Data Bus)、地址总线AB(Address Bus)和控制总线CB
Control Bus),也统称为
系统总线
,即通常意义上所说的总线。

二、模拟程序的运行

第一步:

初始时,shell程序执行它的指令,等待我们输入一个命令。当我们在键盘上输人字符串“./hello”后,shell程序将字符逐一读入寄存器,再把它存放到内存中,如下图所示。
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第二步:

当我们在键盘上敲回车键时,shell程序就知道我们已经结束了命令的输人。然后shell执行一系列指令来加载可执行的hello文件,这些指令将hello目标文件中的代码和数据从磁盘复制到主存。数据包括最终会被输出的字符串“hello, world\n”。
利用直接存储器存取(DMA)技术,数据可以不通过处理器而直接从磁盘到达主存。这个步骤如图1-6所示。

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第三步

一旦目标文件hello中的代码和数据被加载到主存,处理器就开始执行hello程序的main程序中的机器语言指令。这些指令将“hello, world\n”字符串中的字节从主存复制到寄存器文件,再从寄存器文件中复制到显示设备,最终显示在屏幕上。这个步骤如图1-7所示。
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三、软件加粗样式

软件(中国大陆及香港用语,台湾称作软体,英文: Software)是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。一般来讲软件被划分为系统软件、应用软件和介于这两者之间的中间件。软件并不只是包括可以在计算机(这里的计算机是指广义的计算机)上运行的电脑程序,与这些电脑程序相关的文档一般也被认为是软件的一部分。简单的说软件就是程序加文档的集合体。

四、文件

文件是一个外存的概念,文件只存在于“外存”(硬盘,U盘,网盘)中,文件由两部分构成:文件名文件主体
文件的分类(分类形式多种多样,在此我们只关注一种分类)分为:可执行文件、不可执行文件。
可执行文件:在windows 操作系统中,扩展名为: *.exe , *.bat, *com等的文件。可执行文件:可执行文件由指令和数据构成。Linux是靠文件属性来判断判断是否可执行。
不可执行文件:其内容是由数据构成。

	举例:在C/C++语言中
	*.c l *.cpp源文件(文本),
	*.h 头文件(文本),
	*.i预编译文件(文本),
	*.S汇编文件,
	*.o l *.obj二进制目标文件,
	*.exe可执行文件。

C语言的编译链接过程:

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五、进制及其转换

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,就表示每一位置上的数运算时都是逢X进一位。如: 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,以此类推,x进制就是逢x进位。我们日常生活中的进制都哪些?
计算机中的进制分为二进制,八进制,十进制,十六进制。
1.二进制数、八进制数、十六进制数转换为十进制数的规律是相同的。把二进制数(八进制或十六进制数)按位权形式展开多项式和的形式,求其最后的和,就是其对应的十进制数——简称“按权求和”。
如:(10100)2 →(1 2^4+ 02个3+1 22+0*2个1+0*20)10→( 20)10
(245)8
→(2
8个2+4811 +5 8^0)10→(165)10
(1F2)16(116个2+1516^1+2*16个0)10 >(498)10

六、c语言及其结构特点

1、什么是C语言

C语言是一种结构化语言,它有着清晰的层次,可按照模项i的万式对d任米刑可以轻易完成各种数据结构的构建,语言的处理和表现能力都非常的强大,依K菲非吊主士比坛FN因此肝能够用于开发系统程序,也可用于开发应用软件。通过指针类型更可对内存直接寻址以及对硬件进行直接操作,因此既能够用于开发系统程序,也可用于开发应用软件。
1982年成立C标准委员会,建立C语言的标准。1989年,ANSI发布了第一个完整的C语言标准——ANSIX3.159—1989,简称“C89”。1999年,在做了一些必要的修正和完善后,ISO (Internationa Standards Organization),发布了新的C语言标准,命名为ISO/IEC 9899: 1999,简称“C99”。在2011年12月8日,ISO又正式发布了新的标准,称为ISO/IEC9899:2011,简称为“C11”。目前,最新的C语言标准为2017年发布的“C17”。
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2、C源程序的结构特点

1.一个C语言源程序可以由一个或多个源文件组成。
2.每个源文件可由一个或多个函数组成。
3.一个源程序不论由多少个文件组成,都有一个且只能有一个main 函数,即主函数。
4.源程序中可以有预处理命令(include 命令仅为其中的一种),
	预处理命令通常应放在源文件或源程序的最前面。
5.每一个说明,每一个语句都必须以分号结尾。
6.标识符,关键字之间必须至少加一个空格以示间隔。
	若已有明显的间隔符,也可不再加空格来间隔。3.数据类型
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