电脑系统进制原理

1. 谁可以用简白的语言解释一下计算机操作系统的工作原理

基本原理

计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到内存中去。接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去。直至遇到停止指令。

程序与数据一样存贮，按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的，故称为冯.诺依曼原理。
系统架构

计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。美藉匈牙利科学家冯·诺依曼(John von
Neumann)奠定了现代计算机的基本结构，这一结构又称冯·诺依曼结构，其特点是：

1)使用单一的处理部件来完成计算、存储以及通信的工作。

2)存储单元是定长的线性组织。

3)存储空间的单元是直接寻址的。

4)使用低级机器语言，指令通过操作码来完成简单的操作。

5)对计算进行集中的顺序控制。

6)计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成并规定了它们的基本功能。

7)采用二进制形式表示数据和指令。

8)在执行程序和处理数据时必须将程序和数据从外存储器装入主存储器中，然后才能使计算机在工作时能够自动调整地从存储器中取出指令并加以执行。

2. 简述计算机内部采用二进制的原因。

原因：

（1）技术实现简单，计算机是由逻辑电路组成，逻辑电路通常只有两个状态，开关的接通与断开，这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。

（2）简化运算规则：两个二进制数和、积运算组合各有三种，运算规则简单，有利于简化计算机内部结构，提高运算速度。

（3）适合逻辑运算：逻辑代数是逻辑运算的理论依据，二进制只有两个数码，正好与逻辑代数中的“真”和“假”相吻合。

（4）易于进行转换，二进制与十进制数易于互相转换。

（5）用二进制表示数据具有抗干扰能力强，可靠性高等优点。因为每位数据只有高低两个状态，当受到一定程度的干扰时，仍能可靠地分辨出它是高还是低。

(2)电脑系统进制原理扩展阅读

计算机的主要特点：

1、运算速度快：计算机内部电路组成，可以高速准确地完成各种算术运算。当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次，微机也可达每秒亿次以上，使大量复杂的科学计算问题得以解决。

2、计算精确度高：科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展，需要高度精确的计算。

3、逻辑运算能力强：计算机不仅能进行精确计算，还具有逻辑运算功能，能对信息进行比较和判断。

4、存储容量大：计算机内部的存储器具有记忆特性，可以存储大量的信息，这些信息，不仅包括各类数据信息，还包括加工这些数据的程序。

5、自动化程度高：由于计算机具有存储记忆能力和逻辑判断能力，所以人们可以将预先编好的程序组纳入计算机内存，在程序控制下，计算机可以连续、自动地工作，不需要人的干预。

6、性价比高：几乎每家每户都会有电脑，越来越普遍化、大众化，21世纪电脑必将成为每家每户不可缺少的电器之一。

参考资料来源：网络-二进制

参考资料来源：网络-计算机

3. 计算机里的进制是什么

计算机的二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2，进位规则是“逢二进一”，借位规则是“借一当二”。由德国数理哲学大师莱布尼茨于1679年发明。

当前的计算机系统使用的基本上是二进制系统，数据在计算机中主要是以补码的形式存储的。计算机中的二进制则是一个非常微小的开关，用“开”来表示1，“关”来表示0。

优点

数字装置简单可靠，所用元件少；

只有两个数码0和1，因此它的每一位数都可用任何具有两个不同稳定状态的元件来表示；

基本运算规则简单，运算操作方便。

(3)电脑系统进制原理扩展阅读

20世纪被称作第三次科技革命的重要标志之一的计算机的发明与应用，因为数字计算机只能识别和处理由‘0’.‘1’符号串组成的代码。其运算模式正是二进制。

19世纪爱尔兰逻辑学家乔治布尔对逻辑命题的思考过程转化为对符号"0''.''1''的某种代数演算，二进制是逢2进位的进位制。0、1是基本算符。因为它只使用0、1两个数字符号，非常简单方便，易于用电子方式实现。

4. 请问关于计算机中将二进制转化为十进制方法的原理是什么

计算机中显示的十进制，其实是电脑实时运算的结果。 计算机只能存储二进制代码，比如存十进制数“1”的时候，其实存储的是“0000 0000 0000 0001”（这是十六位的系统，如果是32位的系统就是前面31个0。只要不显示“1”，那么计算机永远不会将他转化成10进制，如果要显示，那么计算机就通过计算，得到一个10进制数字“1”的表示代码，然后通过运算将这个“1”显示出来。 归根到底，计算机不是将二进制转化成十进制，而是显示出十进制数，是运算与字库的结合。

5. 我完全不懂2进制的原理。谁能给我解释下计算机里的补码 和为什么采用补码

补码举例1、在计算机系统中，数值一律用补码来表示（存储）。
主要原因：使用补码，可以将符号位和其它位统一处理；同时，减法也可按加法来处理。另外，两个用补
码表示的数相加时，如果最高位（符号位）有进位，则进位被舍弃。
2、补码与原码的转换过程几乎是相同的。
数值的补码表示也分两种情况：
（1）正数的补码：与原码相同。
例如，+9的补码是00001001。
（2）负数的补码：符号位为1，其余位为该数绝对值的原码按位取反；然后整个数加1。
例如，-7的补码：因为是负数，则符号位为“1”,整个为10000111；其余7位为-7的绝对值+7的原码
0000111按位取反为1111000；再加1，所以-7的补码是11111001。
已知一个数的补码，求原码的操作分两种情况：
（1）如果补码的符号位为“0”，表示是一个正数，所以补码就是该数的原码。
（2）如果补码的符号位为“1”，表示是一个负数，求原码的操作可以是：符号位为1，其余各位取
反，然后再整个数加1。
例如，已知一个补码为11111001，则原码是10000111（-7）：因为符号位为“1”，表示是一个负
数，所以该位不变，仍为“1”；其余7位1111001取反后为0000110；再加1，所以是10000111。
在“闲扯原码、反码、补码”文件中，没有提到一个很重要的概念“模”。我在这里稍微介绍一下“模”
的概念：
“模”是指一个计量系统的计数范围。如时钟等。计算机也可以看成一个计量机器，它也有一个计量范
围，即都存在一个“模”。例如：
时钟的计量范围是0～11，模=12。
表示n位的计算机计量范围是0～2^(n)-1，模=2^(n)。
“模”实质上是计量器产生“溢出”的量，它的值在计量器上表示不出来，计量器上只能表示出模的
余数。任何有模的计量器，均可化减法为加法运算。
例如： 假设当前时针指向10点，而准确时间是6点，调整时间可有以下两种拨法：
一种是倒拨4小时，即：10-4=6
另一种是顺拨8小时：10+8=12+6=6
在以12模的系统中，加8和减4效果是一样的，因此凡是减4运算，都可以用加8来代替。
对“模”而言，8和4互为补数。实际上以12模的系统中，11和1，10和2，9和3，7和5，6和6都有这个特
性。共同的特点是两者相加等于模。
对于计算机，其概念和方法完全一样。n位计算机，设n=8， 所能表示的最大数是11111111，若再
加1称为100000000(9位)，但因只有8位，最高位1自然丢失。又回了00000000，所以8位二进制系统的
模为2^8。 在这样的系统中减法问题也可以化成加法问题，只需把减数用相应的补数表示就可以
了。把补数用到计算机对数的处理上，就是补码。
另外两个概念
一的补码(one's complement) 指的是正数=原码,负数=反码
而二的补码(two's complement) 指的就是通常所指的补码。
3.补码的绝对值（称为真值）
【例7】-65的补码是10111111
若直接将10111111转换成十进制，发现结果并不是-65，而是191。
事实上，在计算机内，如果是一个二进制数，其最左边的位是1，则我们可以判定它为负数，并且是用补码表示。
若要得到一个负二进制数的绝对值（称为真值），只要各位（包括符号位）取反，再加1，就得到真值。
如：二进制值：10111111（-65的补码）
各位取反：01000000
加1：01000001（+65的补码）
这里补充补码的代数加减运算：
1、补码加法
[X+Y]补 = [X]补 + [Y]补
【例8】X=+0110011,Y=-0101001，求[X+Y]补
[X]补=00110011 [Y]补=11010111
[X+Y]补 = [X]补 + [Y]补 = 00110011+11010111=00001010
注：因为计算机中运算器的位长是固定的，上述运算中产生的最高位进位将丢掉，所以结果不是
100001010，而是00001010。
2、补码减法
[X-Y]补 = [X]补 - [Y]补 = [X]补 + [-Y]补
其中[-Y]补称为负补，求负补的方法是：符号位为1，其余位为该数绝对值的原码按位取反；然后整个数加1。
【例9】1+（-1） [十进制]
1的原码00000001 转换成补码：00000001
-1的原码10000001 转换成补码：11111111
1+（-1）=0
00000001+111111111=00000000
00000000转换成十进制为0
0=0所以运算正确。
这里补充补码的代数解释：
任何一个数都可以表示为-a=2^(n-1)-2^(n-1)-a;
这个假设a为正数，那么-a就是负数。而根据二进制转十进制数的方法，我们可以把a表示为：a=k0*2^0+k1*2^1+k2*2^2+……+k(n-2)*2^(n-2)
这里k0,k1,k2,k(n-2)是1或者0，而且这里设a的二进制位数为n位，即其模为2^(n-1),而2^(n-1)其二项展开是:1+2^0+2^1+2^2+……+2^(n-2)，而式子：-a=2^(n-1)-2^(n-1)-a中，2^(n-1)-a代入a=k0*2^0+k1*2^1+k2*2^2+……+k(n-2)*2^(n-2)和2^(n-1)=1+2^0+2^1+2^2+……+2^(n-2)两式，2^(n-1)-a＝(1-k(n-2))*2^(n-2)+(1-k(n-3))*2^(n-3)+……+(1-k2)*2^2+(1-k1)*2^1+(1-k0)*2^0+1,而这步转化正是取反再加1的规则的代数原理所在。因为这里k0,k1,k2,k3……不是0就是1，所以1－k0,1-k1,1-k2的运算就是二进制下的取反，而为什么要加1，追溯起来就是2^(n-1)的二项展开式最后还有一项1的缘故。而-a=2^(n-1)-2^(n-1)-a中，还有-2^(n-1)这项未解释，这项就是补码里首位的1，首位1在转化为十进制时要乘上2^(n-1)，这正是n位二进制的模。
不能贴公式，所以看起来很麻烦，如果写成代数式子看起来是很方便的。
注：n位二进制，最高位为符号位，因此表示的数值范围-2^(n-1) ——2^(n-1) -1,所以模为2^(n-1)。上面提到的8位二进制模为2^8是因为最高位非符号位，表示的数值范围为0——2^8-1。

6. 计算机组成原理进制转换

8421码也叫BCD码，8421码是一种将十进制数以8421的形式展开成的二进制码，它和普通的二进制转化不同，因为它用四位二进制数的不同组合，直接可代表出0—9的一个十进制数，运算方便。如：9815十进制数用8421码的形式转换成二进制码是1001 1000 0001 0101

7. 计算机网络ID的二进制原理

二进制是计算机技术中广泛采用的一种数制，它的原理是用0和1两个数来表示其他的数，基数为2，进位规则是“逢二进一”，借位规则是“借一当二”。
网络ID就是计算机在因特网中的地址，即IP地址。在联网状态下，网络ID是唯一的，但无论是固定的还是网络随机分配的，都必须要有，这样计算机请求的信息和下传的信息才不会走错地方。
二进制（binary），发现者莱布尼茨，是在数学和数字电路中以2为基数的记数系统，是以2为基数代表系统的二进位制。这一系统中，通常用两个不同的符号0和1来表示。数字电子电路中，逻辑门的实现直接应用了二进制，现代的计算机和依赖计算机的设备里都使用二进制，每个数字称为一个比特（Bit，Binarydigit的缩写）。

8. 概括计算机操作系统原理

这个说来就话长了，虽然我不是计算机专业的，不过我是个计算机爱好者，我把我理解的给你说说吧：
提到计算机操作系统，我们当然会想起的是微软件公司。其实它就相当于一个解码器一样，存在于计算机硬件之上，原系统是由众多原代码组成的，这些原代码都是由二进制组成的，每一个程序都是一系列代码包组成的。这些代码被层层打包，目的是方便计算机进行调用。而我们所看到的在计算机上面的一些软件或文件也是用二进制组成的，操作系统不过是把他们的代码进行分析和处理而得到我们想要的效果而已。你可以把它看作是一个由二进制代码组成的分析工具，而他分析的是二进制组成的命令。然后将分析运算的结果进行输出。
关于操作系统，有很多，其发展历史也比较长，目前我们熟知的就是XP，window7等，另外还有 一个灰常有特色的操作系统就要数AIX（LINUX）操作系统了。它主要应用于大型企业，其它运行速度相当慢，不过安全系数极高。这也是大型企业选择它的原因。