软件认识——计算机系统基础1

死神恋上喵 · 发表于 2019-3-4 11:33

计算机系统硬件和处理
计算机系统是由硬件和软件组成的，它们协同工作才能完成人们在计算机上的操作控制。计算机的基本硬件系统由运算器，控制器，存储器，输入设备和输出设备这5个最基本的部件组成。

后来随着在电子器件材料和集成度的发展，运算器和控制器被集成到一个部件上，就是我们常说的中央处理器（Central Processing Unit,也就是CPU）。看名字我们也能够知道整个计算机系统里最核心的东西就是这个CPU了，处理整个计算机里所有的数据和控制，就像我们的大脑处理接收到的信息和做出动作。

计算机系统的处理数据的过程十分简单，就三个步骤，接收数据，编译数据，执行操作，形象一点可以类比我们自己，大脑接收到信息，接着读取信息，最后根据读取的信息做出反应（完全就是一个大脑嘛）。运算器的作用就是运算啊，对接收到的数据进行计算加工，翻译成机器能读懂的指令。控制器会拿着运算器得到的指令进行控制操作，对数据做出回应。当然看到这儿，仔细思考的童鞋们就会疑惑了，运算器接收数据，那又是谁输入的这个数据呢？控制器拿着数据做出了回应，又是谁需要看到这个回应呢？回头看看这5个基本部件，还有输入设备和输出设备是不是就对应了数据的输入和结果的输出。最常见的例子，我们使用的鼠标，键盘就是输入设备，显示器就是输出设备。使用键盘输入‘mala’，要知道计算机可不认识‘mala’这个拼音，在它接收到这个数据后，CPU进行处理（假设我们直接在系统上打字，而不是在我们使用的应用软件WPS，OFFICE上打字），把‘mala’翻译成机器语言，控制器接收到这个翻译，在传递给显示器，显示器在把这个结果翻译回来，最终我们就能在显示器看到我们输入的‘mala’。

上面的例子我们可以清楚的看到我们可以在计算机系统上的进行一次完整的操作了。但是只用到了4个部件，完全不需要用到存储器。在早期（计算机刚发明那会儿）的计算机的存储器功能确实不够凸显，那时的计算机非常简单，是单操作系统，一次只能处理一个操作，而且仅仅作为算术使用。也就是你在打字的时候整个计算机不能有其他操作，只能打字，不会像现在的电脑，可以一边放着音乐，一边打字，因为这是两个操作。正如边放音乐边打字这种可以同时执行多个操作的并行操作更被我们所需要，所以我们接下来发明了并行操作系统。但是我们怎么让计算机知道它在执行并行操作呢？又有哪些操作正在被执行呢？存储器的重要性和必要性就在此时体现出来。存储器（那个时候确实叫存储器，整个系统就这么一个存储器，现在叫内存）里存储了现在正在执行的操作，存储多少个操作进程就说明正在进行的操作有多少个。还是拿边听歌边打字来说，假设计算机可以执行打字，听歌，看视频，和游戏四个操作，而我们执行听歌和打字，存储器里就会存储打字和听歌两个操作，也就会执行听歌和打字；当存储器里存储的是听歌和游戏时，计算机也只会执行听歌和游戏，不会执行听歌和打字，这样就实现了计算机识别并执行了并行操作。

这样的计算机功能看起来跟我们现在使用的计算机很接近，但也仅仅是看看起来，实际离我们现在的计算机差距还很遥远。例子里的听歌，看视频，游戏这样的操作如果在这样的计算机里运行的话，结果只有一个：“不好意思，电脑会黑屏。”

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