計算機基礎(一):概述

從這篇文章開始,我會用盡量簡單的文字和圖片幫助想對計算機世界有所瞭解的朋友們提供一些幫助。如果可以讓您對計算機領域感興趣,或者是對您的計算機學習提供一些幫助,那這些文章就達到了預期目的。

計算機基礎(一):概述

計算機概述


受疫情影響,宅在家中閒得很,刷頭條之餘不禁思考到當下的碎片化閱讀方式,雖然已經飽受詬病,但是人們仍然沉浸在不斷刷新的頭條微博給我們的智能推送的內容中無法自拔。有人說頭條這類興趣類閱讀產品會使人不自覺地進入“信息繭房”。

信息繭房是指人們的信息領域會習慣性地被自己的興趣所引導,從而將自己的生活桎梏於像蠶繭一般的“繭房”中的現象。由於信息技術提供了更自我的思想空間和任何領域的巨量知識,一些人還可能進一步逃避社會中的種種矛盾,成為與世隔絕的孤立者。在社群內的交流更加高效的同時,社群之間的溝通並不見得一定會比信息匱乏的時代來得順暢和有效。

這個觀點認為現在的智能推送算法讓大家看到的永遠是信息推送者認為我們喜歡看到的,從而接觸不到更廣闊領域的信息,從而使得人們的認知固化。

但是現在又出現很多聲音,指出信息繭房是一個偽概念,人們本來就有信息偏食的習慣,你總不能為了不產生所謂的繭房而經常給一個從不看籃球的人每天推送NBA吧。但是話又說話來,碎片化閱讀方式確實是有害的,但是害處並不是繭房,而是淺層次閱讀。凡事有利有弊,碎片化閱讀好處是可以讓我們及時簡便地瞭解新聞,利用碎片化時間;壞處是無法連續的,有邏輯性的獲取知識。在學生時代堆積成山的書本讓我們對知識的獲取學習感到畏懼,連續化的學習也會讓我們望而生畏,所以我們即使有學習的想法,也經常會在不斷刷刷頭條看看微博的時間中逐漸放棄自己的想法。

計算機基礎(一):概述

學生時代的痛苦

那麼扯了這麼多廢話,好像已經離題萬里。這些其實就是我準備寫這些東西的原因,就是幫助碎片化信息閱讀時代下想要沉下心來學習一些知識的人提供一個可行的執行方案:把連續的,有邏輯性的領域體系知識簡易化,條理化,碎片化。將計算機領域的知識拆分成若干部分,每個部分拆分成若干個文章,用簡單的語言描述難以理解的概念。這樣一來,大家也可以碎片化的閱讀自己需要的,也可以從頭到尾的連續閱讀,儘量做到以碎片化閱讀的方式獲得成體系的知識。有任何問題或建議歡迎溝通交流。

趕緊進入主題:計算機世界概述

1944年,馮諾依曼參加原子彈研製工作的時候涉及到了極為困難的計算,這個偉大的數學家就想到了用機器去代替人進行繁重複雜的計算工作,存儲式通用電子計算機的想法應運而生。他提出的計算機結構被稱為馮·諾依曼結構,最重要的思想就是存儲程序(Stored-program)工作方式。任何要計算機完成的工作都要先被編寫成程序,然後將程序和原始數據送入主存並啟動執行。一旦程序被啟動,計算機應能在不需操作人員干預下,自動完成逐條取出指令和執行指令的任務。

計算機基礎(一):概述

馮諾依曼

1946年,第1臺通用電子計算機 ENIAC誕生,佔地面積170平方米,重30噸,有18000多個真空管,耗電160千瓦,據說當時開機的時候整個費城的照明燈都會暗一下。

即使是發展到現在,幾乎所有通用計算機都採用了馮·諾依曼結構。

簡單來說,馮諾依曼式結構主要思想是什麼呢?

  1. 有主存,用來存放數據和程序。(存儲器)
  2. 有一個可以自動取指令的部件和執行指令的部件(控制器和運算器)
  3. 指令描述對數據的處理。
  4. 有可供進行輸入輸出的設備(酷似數學中的函數概念)

用一張圖來表示就是這樣,大概有個瞭解即可


計算機基礎(一):概述

計算機部件

計算機是如何工作的呢?可以類比為做菜。(南京大學袁春風老師做的比喻)

做菜前:

原材料(數據)和菜譜(指令)都按序放在廚房外的架子(存儲器)上, 每個架子有編號(存儲單地址)。

菜譜上信息:原料位置、做法、做好的菜放在哪裡等

例如,把10、11號架上的原料一起炒,並裝入3號盤,然後,從第5個架上(起始PC=5)指定菜譜開始做。

開始做菜

  1. 從5號架上取菜譜(根據PC取指令)
  2. 看菜譜(讀取並解釋指令)
  3. 從架上或盤中取原材料(取操作數)
  4. 洗、切、炒等具體操作(指令執行)
  5. 第五步:裝盤或直接送桌(回寫結果)
  6. 第六步:算出下一菜譜所在架子號6=5+1(修改PC的值)
  7. 繼續做下一道菜(執行下一條指令)

指令和數據沒有本質區別,在計算機中就是01序列。程序由指令組成,程序被啟動後,計算機能自動取出一條一條指令執行,在執行過程中無需人為干預。計算機實現的所有任務都是通過執行一條一條指令完成的。

關於計算機的概述就先說這麼多,純手打,希望有興趣的朋友多多支持,如能關注,感激不盡。


分享到:


相關文章: