《Linux系统》计算机与操作系统的简介_计算机linux操作系统

最新推荐文章于 2025-04-20 16:45:26 发布

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文章标签： linux 服务器 java

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输入单元，输出单元，控制单元，算术逻辑单元，内存

3、计算机工作原理

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。

4、计算机的演变史

1）最早的计算机模型

人们通过输入设备把需要处理的信息输入计算机，计算机通过中央处理器把信息加工后，再通过输出设备把处理后的结果告诉人们。

其实这个模型很简单，举个简单的例子，你要处理的信息是1+1，你把这个信息输入到计算机中后，计算机的内部进行处理，再把处理后的结果告诉你。

那个时候，计算机体积大，输入设备十分落后，没有键盘和鼠标，需要通过无数的开关输入信息，计算机处理信息后，输出设备也相当简陋，就是一堆信号灯，无法处理复杂信息，只能进行数字运算。

2）内部存储器的设计

之后，人们对计算机模型进行了改进：就是在中央处理器旁边加了一个内部存储器。

先打个比方说，如果老师让你心算一道简单题，你会毫不费劲就算出来，可是如果老师让你算20个三位数相乘，你心算起来肯定很费力，但如果给你一张草稿纸的话，你也能很快算出来。

一个没有内部存储器的计算机如果让它进行一个很复杂的计算，因为存储能力有限，无法记住中间结果，就计算不出最后结果。但如果给它一些内部存储器当“草稿纸”，计算机就可以把一些中间结果临时存储到内部存储器（内存）上，然后在需要的时候再把它取出来，进行下一步的运算，如此往复，计算机就可以完成很多很复杂的计算。

3）纸带机的发明

人们感到计算机输入和输出方式太落后，在输入方面，为了不再每次扳动成百上千的开关，人们发明了纸带机。

纸带机的工作原理：

纸带的每一行都标明了26个字母、10个数字和一些运算符号，如果这行的字母A上面打了一个孔，说明这里要输入的是字母A，同理，下面的行由此类推。这样一个长长的纸带就可以代表很多的信息，人们把这个纸带放入纸带机，纸带机再把纸带上的信息翻译给计算机。

这样看似很麻烦，其实在很大程度上促进了计算机的发展。

同时，人们也改进了输出设备，用打印机代替了计算机面板上无数的信号灯。它负责把计算机输出的信息翻译成人能看懂的语言，打印在纸上，这样人们就能很方便地看到输出的信息，再也不用看那恶心的信号灯了。

4）键盘和显示器的发明

后来，人们继续对输入和输出系统进行改进，发明了键盘和显示器。键盘和显示器的好处在于人们可以直接向计算机输入信息，而计算机也可以及时把处理结果显示在屏幕上。而且随着长时间的改进，计算机的体积也在不断缩小。

5）外部存储器的设计

随着人们的使用，又发现了许多不如意之处。比如信息太多，输入时间长；如果停电，会造成数据丢失；处理相同数据时，需要重新输入，劳动重复等等这些弊端。

因此，这回人们在原有的计算机模型之上，增加了一个外部存储器。

外部存储器的“外部”是相对于内部存储器来说的，在中央处理器处理信息时，它并不直接和外部存储器打交道，处理过程中的信息都临时存放在内部存储器中，在信息处理结束后，处理的结果也存放在内部存储器中。可是如果这时突然停电，那些结果还会丢失的。内部存储器（或简称内存）中的信息是靠电力来维持的，一旦电力消失，内存中的数据就会全部消失。也正因为如此，人们才在计算机模型中加入了外部存储器，把内存中的处理结果再存储到外部存储器中，这样停电后数据也不会丢失了。

外部存储器与内存的区别在于：它们的存储机制是不一样的，外部存储器是把数据存储到磁性介质上，所以不依赖于是否有电。有了磁盘之后，人们使用计算机就方便多了，不但可以把数据处理结果存放在磁盘中，还可以把很多输入到计算机中的数据存储到磁盘中，这样这些数据可以反复使用，避免了重复劳动。

6）有文件系统

因为人们要存储到磁盘上的内容越来越多，众多的信息存储在一起，很不方便。这样就导致了文件的产生。人们把信息分类整理成文件存储到磁盘上，这样，磁盘上就有了文件1、文件2……。

7）有操作系统

在使用过程中人们发现，由人工来管理越来越多的文件是一件很痛苦的事情。为了解决这个问题，人们就开发了一种软件叫操作系统，让操作系统替代人们来管理计算机，将人解放出来。