2、计算机入门：从基础原理到文件 clerk 模型

计算机入门：从基础原理到文件 clerk 模型

计算机的多样性与本质

计算机的功能丰富多样，它能在瞬间完成数百万数字的加法运算，能击败国际象棋大师，能引导武器命中目标，还能为你预订机票，甚至有些计算机还能演奏邦戈鼓。不过，我们不会过多关注单个计算机，因为深入了解计算机内部后会发现，它们本质上大致相似。虽然计算机在功能、输入输出性质上存在差异，比如有的能产生音乐，有的能生成图片，输入方式也各不相同，但核心部分十分相似。

计算机内部由一组简单的基本元素构成，这些元素并无特别之处，例如控制阀门或算盘上的珠子，基本元素的选择有很多种，关键是能用它们构建出我们所需的一切。其排列方式也有多种选择，相关结构可能由速度、能量耗散、美观等因素决定。就像不同的房子，比弗利山庄的公寓和扬克斯的车库看似截然不同，但都由砖块、灰浆、木材等相同的材料建成，只是公寓使用的材料更多，且根据业主需求进行了不同的排列。

计算机的通用性原理

从抽象层面来看，如何连接一组元素以实现最多的功能是个深刻的问题。答案是，在一定程度上，这并不重要。只要计算机具备一组“足够的”基本程序，它就能完成其他计算机能做的基本所有事情，这就是“通用性”原理的基础。例如，虽然口袋计算器无法像克雷超级计算机那样模拟木星上的红斑，但理论上，只要对其进行重新布线、增强内存，尽管速度会很慢，它最终也能完成与超级计算机相同的任务。

通用性也可以通过语言来类比。对于描述四轮汽油驱动车辆，不同语言有不同的表达，如英语的“automobile”、法语的“voiture”等。有些语言可能没有专门的词汇来描述，需要用基本语言元素进行复杂描述，但这些描述本质上没有优劣之分，只是效率不同。同样，对于英语字母表，我们也可以