1.计算机的组成结构
计算机由硬件和软件组成:
1.硬件系统:可见、可触摸的物理计算机配件(隐喻:人体和器官)
2.软件系统:存储在计算机存储设备中的程序(隐喻:人的思想和灵魂)
计算机的工作原理是匈牙利数学家冯·诺依曼于1946年提出。他提出了计算机制造的三个基本原则,即二进制、以及,这种理论叫冯·诺依曼系统结构。
从ENIAC(世界上第一台计算机到目前最先进的计算机,硬件系统的设计都是冯·诺依曼系统结构。
1.输入输出设备
又称输入输出设备I/O设备,I即Input,O即output。
用于接收鼠标、键盘、摄像头等用户输入并传输给计算机。
用于输出显示结果数据,如显示器、打印机等。
2.运算器和控制器
现代计算机运算器与控制器CPU它包含计算器和控制器。计算器用于计算和逻辑操作,控制器用于控制各部件的协同工作。
3.存储器
存储器用来进行信息存储的,存储器包括主存储器(内存)和外存储器。内存存放运行时使用的信息数据,读写速度快,但是容量小,断电后信息就无法保存;外存用于存储需要长期保存的数据,容量大,但是速度慢。
二、计算机硬件
主机:计算机的核心包括主板CPU、硬盘等。
显示器:计算机的主要输出设备用于人与机器的交互。
键盘和鼠标:为计算机输入字符和指令输入设备。
大型印刷电路板,插槽多,内存多,CPU所有这些都是由主板组成的。
中央处理器,它是一种大规模的集成电路芯片,可以处理和控制信息,相当于人脑。
存储程序和数据的部件(主存储器)。
存储长期数据的部件(外部存储器)。
(显卡)主要处理计算机中与图形计算相关的工作,并在显示器中更好地呈现数据,分享部分CPU的工作。
组装成这套硬件后,电脑能做什么?答案是什么都做不了。如果你想让电脑工作,你必须为它安装软件系统。
三、计算机软件
软件系统主要分为系统软件和应用软件,这些都是计算机正常运行所需的各种计算机程序。
:操作系统、驱动程序、语言处理程序、数据库管理系统等。
:浏览器、文本编辑器、音频播放器等。
硬件和软件相互依赖。硬件是软件工作的物质基础,软件的正常工作是硬件发挥作用的唯一途径。计算机系统必须配备完善的软件系统才能正常工作,并充分发挥其硬件的各种功能。
(Operating System, OS)是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,合理组织计算机的工作和资源分配,为用户和其他软件提供方便的接口和环境。
我们现在用的windows10,windows11是操作系统,我们使用的手机,谷歌Android系统,华为鸿蒙,苹果笔记本MacOSX、苹果手机的IOS,都是操作系统。
操作系统能做什么?它的主要工作是管理
- 管理计算机硬件资源
- 管理应用程序,为用户提供与系统交互的操作界面
埃尼阿克(ENIAC)在美国宾夕法尼亚大学诞生,用了18000 个电子管,占地170平方米,重达30吨。它没有操作系统,成千上万个按钮全部靠工人手工操作,运行成本非常巨大。
由此,操作系统最主要的功能之一就是对计算机硬件资源进行管理、分配和调度。
DOS操作系统是早期的操作系统,叫做 Disk Operating System,DOS」(磁盘操作系统)。
也就是我们现在使用的cmd命令行界面看到的:
DOS 这种通过键盘输入命令的操作方式已经比我们手动调整按钮、连接线路要简单得多。
但是,这样的命令行界面(CLI)必定无法符合大部分用户的口味,于是后来拥有良好图形界面(GUI)的操作系统比如 Windows 逐渐成为主流。由此可见,一个操作系统的操作方式和界面的美观程度对于用户来说是非常重要的。
1968年12月9日,世界上的第一个鼠标诞生于美国斯坦福大学。
Windows95:
四、参考文献
1. 了解操作系统的那些事儿,从这篇文章开始 - 墨天轮