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作業系統
計算機硬體
圖 1-3 計算機系統的層次結構
從圖中可以看出，作業系統向下對計算機硬體進行管理和控制，向上支援其他各種軟體，即所有其他軟體都必須在作業系統的支援下才能執行。因此，作業系統是系統軟體的核心，是其他軟體的基礎，同時也是使用者與計算機進行交流的介面軟體。
計算機的工作原理
計算機工作的過程就是執行程式的過程。了解程式的執行過程，也就明白了計算機的工作原理。為了解決某一問題，程式設計人員將一條條指令進行有序的排列，然後在計算機上執行這一指令序列，便可完成預定的任務。
因此，程式是一系列有序指令的集合，計算機執行程式就是執行一系列有序指令。
1．計算機的指令和指令系統
指令是能被計算機識別並執行的二進位制**，它規定了計算機能完成的某一種操作。通常一台計算機有許多條作用不同的指令，所有指令的集合稱為該計算機的指令系統。
一條指令通常由操作碼和運算元兩部分組成的，即：
操作碼運算元（ 1 ）操作碼：指明該指令要完成的操作型別或性質，如加、減、取數或輸出資料等。
（ 2 ）運算元：指明操作物件的內容或所在的單元位址，運算元在大多數情況下是位址碼。
指令系統中的指令條數因計算機型別的不同而不同，少則幾十條，多則數百條。一般來說，無論是哪一種型別的計算機，都具有以下功能的指令：資料傳送型指令、資料處理型指令、程式控制型指令、輸入 / 輸出型指令、硬體控制型指令。
2．計算機工作原理
計算機的工作過程實際上就是快速地執行指令的過程。指令執行是由計算機硬體來實現的，指令執行時，必須先裝入計算機記憶體， cpu 負責從記憶體中逐條取出指令，並對指令分析解碼，判斷該條指令要完成的操作，向各部件發出完成操作的控制訊號，從而完成了一條指令的執行。當執行完一條指令後再處理下一條指令， cpu 就是這樣周而復始地工作，直到程式的完成。
在計算機執行指令過程中有兩種資訊在流動：資料流和控制流。資料流是指原始資料、中間結果、結果資料和源程式等，這些資訊從儲存器讀入運算器進行運算，所得的計算結果再存入儲存器或傳送到輸出裝置。
控制流是由控制器對指令進行分析、解釋後向各部件發出的控制命令，指揮各部件協調地工作。
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