程序是怎样计算机怎么跑起来的pdf的

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-06-13 10:00 标签： 普京的男人法则下载
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《计算机是怎样跑起来的》试译
第1章 计算机的三大原则
在阅读正文前，请回答以下问题作为热身。
硬件和软件有什么区别？
字符串“苹果”换算成半角字符，共有几个半角字符？
（译者注：原文以日文片假名提问，此处及后续的答案及解释均改为中国读者易于理解的类似内容。）
编码（code）是什么？
怎么样？被这么一问，才发现有些问题无法简单明了地回答出来吧。答案和解释如下所述。
初级问题：计算机主机、显示器、键盘之类能用眼睛看到的装置就是硬件。计算机所执行程序的命令和数据就是软件。软件本身是无法用眼睛看见的。
中级问题：字符串“苹果”换算成半角字符，共有4个字符。
高级问题：为了通过计算机进行处理而转换为数值的信息称为编码。
初级问题：硬件（hardware）就是&硬的物件&的意思。软件（software）就是“软的物件”的意思。“软”、“硬”这样的字被用来表示能否用眼睛看见，也就是能否用手实际触碰到。
中级问题：中文的汉字是全角字符，1个全角字符占2个半角字符的位置。
高级问题：即使本来并不是数值的信息，在计算机内部也被当做数值来处理。把文字用数值表示出来，就是“文字编码”，把颜色用数值表示出来，就是“颜色编码”。
现在的计算机已经变得极其复杂，但是其基本的组成却简单得令人吃惊。50多年前的计算机初期时代至今，一点都没变。在计算机的使用上，绝对基础的东西仅有3项。就称之为“计算机的三大原则”吧。不管多么高超的难于理解的最新技术，都能对照这三大原则进行说明。
知道了计算机的三大原则，就会感觉眼前豁然开朗，就能感觉自己比以前更靠近计算机，也就能理解新技术被不断设计出来的原因了。在本章说明的计算机三大原则的基础上，本书的内容将扩展到硬件和软件、编程、数据库、网络以及计算机系统。阅读第2章及后续章节时，也请把计算机的三大原则一直放在心上。
计算机有3项绝对基础
好了，马上告诉你计算机的三大原则。
计算机是输入、演算、输出的装置；
程序是命令和数据的集合体；
计算机的状况有时候和人类的感觉不一样。
计算机由硬件和软件组成。硬件和软件的区别，请理解成游戏机（硬件）和光盘里的游戏（软件）。这样就能理解硬件和软件各有各的基础了（三大原则的1和2）。
更重要的是，计算机有它自身的状况。需要知道计算机的状况在很多时候都与人类的感觉不一致（三大原则的3）。
这三大原则是笔者在20多年的计算机相关工作中感悟出来的。把本书拿给你周围熟知计算机的人看一看，他们必然会说“正是这样”或者“理所当然”的。以往的计算机钻研者们都是潜移默化地明白了这计算机三大原则的。对于今后要与计算机有深度接触的人来说，可能无法一下子明白，不过接下来会为了让你掌握这三大原则的具体内容来进行说明的，所以请不要担心。
硬件的基础是输入、演算、输入
先从硬件的基础开始说明。从硬件的角度来看，计算机可以说是进行输入、演算、输出的装置。计算机的硬件由许多“IC（Integrated Circuit，集成电路）”组成（
），每个IC上都有许多针脚。这些针脚或是用于输入或是用于输出。IC把从外部输入的信息进行演算后，再把其结果输出到外部。演算这种说法听起来可能有些难，其实跟计算是一样的意思。比如说：把“1”和“2”的信息进行“输入”，再进行把它们相加的“演算”，最后把其结果“3”进行“输出”，这就是计算机做的事情了。
图1.1 IC的针脚或是用于输入或是用于输出
在看到不是小型IC而是像网上银行系统这类大型系统时，或是在制作一些程序时，很重要的就是能一直把输入、演算、输出这3件事看做一组套件。因为计算机只会做这3件事，所以它才简单（
图1.2 计算机只会做输入、演算、输出
不对不对，肯定是骗我的。计算机可以做更多各种各样的事情。——有人会这么想吧。确实，游戏、打字、账本票据计算、画图、电子邮件、网页浏览等等，计算机可以做很多不同的事情。但是，千真万确的事实是：不管多么复杂的功能，都是以输入、演算、输出为一个单位，并进行大量的组合来实现的。一想到要用计算机做什么时，就会想到进行什么样的输入，想得到什么样的输出，然后，为了从输入得到输出需要进行什么样的演算。
这里的输入、演算、输出必然成为套件，绝对不会缺了任何一项。说明一下原因吧。现在的计算机还不能自发地思考一些事情并产生信息。因此，只有输入了一些信息，计算机才会有所动作。输入就是必要的、不可或缺的。同时，也不会出现不进行演算的情况。输入的信息被原封不动且不做停顿（不进行演算）地输出的话，这就不是计算机，而仅仅是电线了。所以，不进行演算是没有意义的。而一旦进行了演算，就必然会输出其结果。如果不输出结果的话，这就不是计算机，而是信息的垃圾箱了。所以，不会出现不输出的情况。
软件是命令和数据的集合体
接下来是软件也即程序的基础。程序仅仅是命令和数据的集合体。不管是多么极度复杂的程序，其内容也是由命令和数据组成的。真的是非常简单明了的东西。所谓命令，就是指示计算机进行输入、演算、输出等动作的东西。把针对计算机的命令一排排地写出来，就是程序。输入、演算、输出这组套件，与硬件基础里说明的内容一致。针对计算机的命令当然也就和计算机硬件上的动作一致。
在编程中，给一大段命令取个名字，叫做“函数”、“语句”、“方法”、“子程序”、“副程序”等。说句有点多余的话，计算机行业内应该注意不应该用不同的术语称呼同一样事物。如果想用其中一个名称的话，推荐使用一般比较容易懂的“函数”这种叫法。
所谓数据，是命令操作对象的输入信息或者是由命令结果得出的输出信息。在编程中，给数据取了个名字，把它叫做“变量”。各位读者从变量和函数这样的词语上联想到数学了吧。的确如此，很多编程语言里，
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