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计算机是怎么工作的

  • 来源:电脑问题网
  • 作者:电脑基础
  • 审核:志强网络科技有限公司
  • 时间:2014-03-21 19:04
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计算机是怎么工作的


 

前面我们认识的电脑其实只是电脑的硬件部份(英文名叫hardware),完整的电脑系统应该是硬件和软件(英文名叫software)的统一,就象录像机和VCD机,它们本身只是一个塑料和金属片堆积起来的部件,如果没有录像带和VCD碟片,以及设定在机器内的控制程序,录像机和VCD机纯粹就是一堆废塑料和金属片,一点用处都没有。同样,没有运行在硬件基础之上的各种软件,电脑也是一堆废品。

  因此,在认识了电脑一家人之后,我们花点时间了解一下电脑软件的相关知识,从而概貌性地掌握电脑工作的基本原理。这对于后面操作系统和应用软件的学习,会很有帮助。

  我们现在就去探究一下:这电脑,到底是如何工作的?

一、电脑原理概述

  前面我们已经提过,电脑的工作原理跟电视、VCD机差不多,您给它发一些指令,它就会按您的意思执行某项功能。不过,您可知道,这些指令并不是直接发给您要控制的硬件,而是先通过前面提过的输入设备,如键盘、鼠标,接收您的指令,然后再由中央处理器(CPU)来处理这些指令,最后才由输出设备输出您要的结果。

  现在,让我们用一道简单的计算题来回想一下人脑的工作方式。

  题目很简单:8+4÷2=?

  首先,我们得用笔将这道题记录在纸上,记在大脑中,再经过脑神经元的思考,结合我们以前掌握的知识,决定用四则运算规则和九九乘法口诀来处理,先用脑算出4÷2=2这一中间结果,并记录于纸上,然后再用脑算出8+2=10这一最终结果,并记录于纸上。

  通过做这一简单运算题,我们发现一规律:首先通过眼、耳等感觉器官将捕捉的信息输送到大脑中并存储起来,然后对这一信息进行加工处理,再由大脑控制人把最终结果,以某种方式表达出来。

  电脑正是模仿人脑进行工作的(这也是“电脑”名称的来源),其部件如输入设备、存储器、运算器、控制器、输出设备等分别与人脑的各种功能器官对应,以完成信息的输入、处理、输出。

  下图即为计算机的工作原理图。

 

二、硬件和软件

  其中,那些构成电脑的看得见摸得着的东西,如元器件、电路板、零部件等物理实体和物理装置,叫做电脑硬件。但是,仅有硬件电脑是不能自行工作的,还必须给它配备“思想”--即指挥它如何工作的软件才能使它成为令我们惊奇的电“脑”。

  现在,我们总结一下:所有的电脑都是由硬件和软件两大部分构成。其中硬件是指构成电脑系统的物理实体和物理装置,即那些我们看得见也摸得着得东西,一台完整的电脑一般包括输入/输出设备、存储器、运算器、控制器等。软件是那些为了运行、管理和维修电脑而人工编制的各种程序的集合。

  电脑的硬件和软件是相辅相成的。它们共同构成完整的电脑系统,缺一不可,没有软件的电脑等于一堆废铜烂铁,无任何功效;同样,没有硬件,软件也就如无源之水,无立足之地。它们只有相互配合,电脑才能正常运行。

三、裸机的概念

  以前我们只是很简单的从电脑内部数据信号如何输入、输出的角度介绍了电脑的工作原理,在这种情况下,我们很难分辨硬件和软件的不同作用,下面,我们就从这个角度来看一下电脑的控制流程。首先,我们介绍一下裸机的概念,简单讲,裸机即是电脑硬件的组合,也就是大家平时所说的电脑。

四、基本输入输出系统

  一般情况下,我们不能直接操作裸机,必须通过一个叫做基本输入输出系统的软件系统(英文为Basic Input/Output System,简称BIOS),才能操作控制裸机,之所以这样称呼它,是因为它提供了最基本的计算机操作功能,如在屏幕上显示一点,接收一个键盘字符的输入等。

  基本输入输出系统是非常重要的,几乎所有电脑功能最终都是分解为一个个简单的基本输入输出操作来实现。辟如画一幅风景,就是由一系列画不同颜色和亮度点的基本输入输出操作来完成。

  基本输入输出系统存放在主板的只读存储器(英文为Read Only Memory,简称ROM)芯片中,平时不可修改,也没必要修改,但恶性计算机病毒除外,1999年4月26日席卷全球的CIH病毒就破坏了相当一部份电脑的BIOS系统,弄得大家只好找专家才能修复。

五、操作系统的概念

  在基本输入输出系统的外面,才是我们平常念叨的Windows98或Windows2000系统,在电脑界,这些软件又叫操作系统(Operating System),专门负责管理计算机的各种资源,并提供操作电脑所需的工作界面。有了它们,人们才可以方便自如地使用电脑。

六、应用软件的概念

  顾名思义,应用软件即是提供某种特定功能的软件,如现在您使用的《WPS97》、《WORD97》等,它们一般都运行在操作系统之上,由专业人员根据各种需要开发。我们平时见到和使用的绝大部分软件均为应用软件,如杀毒软件,文字处理软件,学习软件,游戏软件,上网软件等等。

下图为一套完整的电脑系统示意框图。

 

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