我们日常生活中所用的手机、电脑都是计算机。顾名思义,所谓计算机,就是用来计算的机器。的确,最初发明计算机的目的就是为了进行大规模复杂的重复计算,说到这里,我们不得不想起一位伟大的数学家:约翰-冯-诺依曼,他被誉为“计算机之父”,因为他提出计算机由五部分组成:控制器、运算器、存储器、输出设备、输入设备,这就是著名的冯诺依曼体系结构,如下图:
图 1 冯诺依曼体系结构其中,输出设备(比如显示器、音响等)和输入设备(鼠标、键盘、麦克风等)都很好理解;通常我们把运算器和控制器合在一起叫做CPU(中央处理器);存储器分为内存和外存,内存就是我们平时说的电脑内存或者手机运行内存,外存就是我们平时说的硬盘、U盘、磁带、光盘等等,内存和外存的本质区别就是:内存只有在通电的情况下才有记忆功能,而外存不需要。如果你正在用记事本写东西,突然电脑断电死机了,而你写的东西都没有保存,那么你下次开机后,就找不到之前写的东西了,因为没有保存的文字在内存中,断电之后,内存失去记忆,下次开机就找不到了,如果你在断电之前保存过写的内容,那么保存的本质就是将内存里面的数据保存到外存(硬盘)里面,这样的话,下次开机,我们还可以从硬盘的某个位置(比如D盘)找到之前写过的内容。
有了冯诺依曼体系结构,计算机的生产厂家就可以分别生产这4部分(运算器和控制器合在一起生产叫做CPU)组件了,然后将他们组装在一个机箱里面,这就组成了计算机的硬件。有了硬件,计算机就具备了计算的功能了,但是,计算机要想工作,是需要人来操作的。这就像出厂的汽车具备了跑的功能,但是它不会自己跑,需要人的操作。对于计算机,我们通过一个特殊的系统软件来操作硬件,使其工作的,我们把这个用来操作硬件的系统软件叫做操作系统(注意操作系统是一个名词,而不是动宾短语)。所以,出厂的计算机里面包括了硬件和操作系统,操作系统是安装在硬件上的,而我们平时用的QQ、office、游戏等等软件都是安装在操作系统上的。计算机硬件、操作系统以及我们平时用的各种软件,这三者之间的关系如下图:
图 2 硬件、操作系统、应用软件之间的关系至此,我们终于对日常用的电脑有了一个较为清晰地认识了。
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