计算机基础(一):概述

从这篇文章开始,我会用尽量简单的文字和图片帮助想对计算机世界有所了解的朋友们提供一些帮助。如果可以让您对计算机领域感兴趣,或者是对您的计算机学习提供一些帮助,那这些文章就达到了预期目的。

计算机基础(一):概述

计算机概述


受疫情影响,宅在家中闲得很,刷头条之余不禁思考到当下的碎片化阅读方式,虽然已经饱受诟病,但是人们仍然沉浸在不断刷新的头条微博给我们的智能推送的内容中无法自拔。有人说头条这类兴趣类阅读产品会使人不自觉地进入“信息茧房”。

信息茧房是指人们的信息领域会习惯性地被自己的兴趣所引导,从而将自己的生活桎梏于像蚕茧一般的“茧房”中的现象。由于信息技术提供了更自我的思想空间和任何领域的巨量知识,一些人还可能进一步逃避社会中的种种矛盾,成为与世隔绝的孤立者。在社群内的交流更加高效的同时,社群之间的沟通并不见得一定会比信息匮乏的时代来得顺畅和有效。

这个观点认为现在的智能推送算法让大家看到的永远是信息推送者认为我们喜欢看到的,从而接触不到更广阔领域的信息,从而使得人们的认知固化。

但是现在又出现很多声音,指出信息茧房是一个伪概念,人们本来就有信息偏食的习惯,你总不能为了不产生所谓的茧房而经常给一个从不看篮球的人每天推送NBA吧。但是话又说话来,碎片化阅读方式确实是有害的,但是害处并不是茧房,而是浅层次阅读。凡事有利有弊,碎片化阅读好处是可以让我们及时简便地了解新闻,利用碎片化时间;坏处是无法连续的,有逻辑性的获取知识。在学生时代堆积成山的书本让我们对知识的获取学习感到畏惧,连续化的学习也会让我们望而生畏,所以我们即使有学习的想法,也经常会在不断刷刷头条看看微博的时间中逐渐放弃自己的想法。

计算机基础(一):概述

学生时代的痛苦

那么扯了这么多废话,好像已经离题万里。这些其实就是我准备写这些东西的原因,就是帮助碎片化信息阅读时代下想要沉下心来学习一些知识的人提供一个可行的执行方案:把连续的,有逻辑性的领域体系知识简易化,条理化,碎片化。将计算机领域的知识拆分成若干部分,每个部分拆分成若干个文章,用简单的语言描述难以理解的概念。这样一来,大家也可以碎片化的阅读自己需要的,也可以从头到尾的连续阅读,尽量做到以碎片化阅读的方式获得成体系的知识。有任何问题或建议欢迎沟通交流。

赶紧进入主题:计算机世界概述

1944年,冯诺依曼参加原子弹研制工作的时候涉及到了极为困难的计算,这个伟大的数学家就想到了用机器去代替人进行繁重复杂的计算工作,存储式通用电子计算机的想法应运而生。他提出的计算机结构被称为冯·诺依曼结构,最重要的思想就是存储程序(Stored-program)工作方式。任何要计算机完成的工作都要先被编写成程序,然后将程序和原始数据送入主存并启动执行。一旦程序被启动,计算机应能在不需操作人员干预下,自动完成逐条取出指令和执行指令的任务。

计算机基础(一):概述

冯诺依曼

1946年,第1台通用电子计算机 ENIAC诞生,占地面积170平方米,重30吨,有18000多个真空管,耗电160千瓦,据说当时开机的时候整个费城的照明灯都会暗一下。

即使是发展到现在,几乎所有通用计算机都采用了冯·诺依曼结构。

简单来说,冯诺依曼式结构主要思想是什么呢?

  1. 有主存,用来存放数据和程序。(存储器)
  2. 有一个可以自动取指令的部件和执行指令的部件(控制器和运算器)
  3. 指令描述对数据的处理。
  4. 有可供进行输入输出的设备(酷似数学中的函数概念)

用一张图来表示就是这样,大概有个了解即可


计算机基础(一):概述

计算机部件

计算机是如何工作的呢?可以类比为做菜。(南京大学袁春风老师做的比喻)

做菜前:

原材料(数据)和菜谱(指令)都按序放在厨房外的架子(存储器)上, 每个架子有编号(存储单地址)。

菜谱上信息:原料位置、做法、做好的菜放在哪里等

例如,把10、11号架上的原料一起炒,并装入3号盘,然后,从第5个架上(起始PC=5)指定菜谱开始做。

开始做菜

  1. 从5号架上取菜谱(根据PC取指令)
  2. 看菜谱(读取并解释指令)
  3. 从架上或盘中取原材料(取操作数)
  4. 洗、切、炒等具体操作(指令执行)
  5. 第五步:装盘或直接送桌(回写结果)
  6. 第六步:算出下一菜谱所在架子号6=5+1(修改PC的值)
  7. 继续做下一道菜(执行下一条指令)

指令和数据没有本质区别,在计算机中就是01序列。程序由指令组成,程序被启动后,计算机能自动取出一条一条指令执行,在执行过程中无需人为干预。计算机实现的所有任务都是通过执行一条一条指令完成的。

关于计算机的概述就先说这么多,纯手打,希望有兴趣的朋友多多支持,如能关注,感激不尽。


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