第1章 啟蒙 1 2 什麼是計算機

2021-04-20 00:30:24 字數 2456 閱讀 7462

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白話c++

1.2 什麼是計算機

據說,一部《紅樓夢》,經學家看見「易」,道學家看見「淫」,才子看見「纏綿」,革命家看見「排滿」,而流言家看見宮闈秘事……。

我在小學三年級第一次看《紅樓夢》,結果只看到一堆的不認識的字,筆劃特別多,後來才知道那叫「繁體字」。

那時候,我還不是程式設計師,如果現在我以程式設計師的眼光去「重逛」一下大觀園,我會看到一部什麼樣的紅樓呢?程式設計師和紅樓夢,有些不靠譜,我們還是來說一說計算機的事吧。

什麼是計算機?

有學員說:「上網的,上qq的!玩遊戲的!」。不能說完全不對,但這是以計算機的普通使用者的角色來說的,但我們現在是程式設計師——好吧,我承認我們至今還沒有寫過一行**,但那也至少是個「預備程式設計師」吧。

計算機,猶其是指pc(個人計算機),如果是台式電腦的話,通常有個顯示器,還有個主機箱;如果是筆記本的話,那就薄了點……還是不對,這是從外觀上描述什麼叫計算機了。

計算機,人類最新發明的乙個偉大的工具,如今已經無處不在,並有處處地,深刻地影響著人類的生活。在漫漫的歷史長河中,唯有「火、機械、電、電子」等等工具可以和計算機在這一點上肩……這一段說得很有深度,但怎麼聽怎麼像歷史學家該講的話。

1.2.1.「馮諾依曼」版

算了,我不在這裡浪費大家的時間了,讓我們先搬出一位名人來。計算機界的名人。第一位搬出的,是有「計算機之父」之稱的「馮·諾依曼」。

馮·諾依曼明確規定出計算機的五大部件: 運算器ca、邏輯控制器cc、儲存器m、輸入裝置i和輸出裝置o,並描述了五大部件的功能和相互關係。

馮·諾依曼想出「儲存程式」的辦法,程式也被他當作資料存進了機器內部,以便電腦能自動一條接著一條地依次執行指令。

馮·諾依曼明確提出此類計算機採用二進位制數制,以充分發揮電子器件的工作特點,使結構緊湊且更通用化。

「舊時王謝堂前燕,飛入尋常百姓家」,本用於科研計算機,已進入千家萬戶。不過所有這些計算機,都屬於「諾依曼機」。

馮·諾依曼規定的計算機五大部件,最為出彩的部分是「儲存器m」,特別是指其中的「內部儲存器」。這是為什麼?

1.2.2. 「白話 c++」版

結合名家的理論,我們用自己的話,想想什麼是計算機。

首先,計算機由硬體和軟體組成。至於什麼叫硬體(什麼叫軟體,我們下一小節說明)。

接著,計算機硬體的組成,老馮說了,有五個部分:「運算器ca、邏輯控制器cc、儲存器m、輸入裝置i和輸出裝置o」。我們可以進一步歸納成三部分:

其中「輸入/輸出裝置」最容易理解,因為事實上只要是工具,特別是機械,就差不多都會有直觀的「輸入/輸出」。比如汽車。

輸入裝置

方向盤、油門、剎車板……

輸出裝置

車輪……

處理器齒輪、軸承……

儲存裝置

油箱、水箱……

(** 1 「汽車」的輸入、輸出、儲存裝置及「**處理器 」)

輸入輸出裝置比較好理解。通過方向盤的輸入,可以輸出車輪的轉向;通過油門或剎車板,可以輸出車輪的轉速。

不過我們不要把「輸入輸出裝置」和「輸入輸出資料」一時混了。方向盤是裝置,而你轉方向盤時的動作中包含的力量扭矩、速度、力度,那些是輸入資料。

車輪是輸出裝置,但輸出資料是車的速度,車的行駛方向。

關於處理器,有人說應該是駕駛員的大腦。這樣說似是而非。如果把「人腦」當成我們所討論的「汽車」的**處理器,那麼人就成成為汽車的一部分——可是這不符合事實;如果人是汽車的一部分,那麼,最主要的輸入裝置應該是我們伯的眼睛和耳朵等等。

「處理器」的典型工作是:「吃」進一些資料,然後「吐」出一些資料。吐出來的資料,和當初吃進去的資料,通常有所變化,這些變化正是處理的成果。 比如你的胃就是一台強大的處理器。

對 汽車而言,連線它「方向盤,剎車板、油門」這些輸入裝置及「車輪」等輸出裝置之間的機械,就是它的cpu(**處理單元)。——當你踩下油門,同時把方向 盤打向左,那些齒輪、軸承等裝置,忠實而精確進行了運算,於是,車輪向左一拐,並加速飛馳——在路的右邊,是萬丈懸崖。處理器很重要,你理解了嗎?

計 算機的儲存裝置分為「記憶體」和「外存」。不過對於汽車來說,油箱和水箱(或者再算上蓄電瓶)之類的裝置,只勉強夠得上「外部儲存器」這一級別。我們很難從 普通工具上,找到與計算機的「內部儲存器」對應的裝置。前一小節提過:馮·諾依曼設想中的「內部儲存器」,是最為出彩之處。由於「記憶體」是如此的重要,我 們先在此放過,等到我們明白了類似「指令、程式」等等概念後,再來專門重新談談記憶體吧。

我們將更多的計算機原理級別的內容,放在後面第4章中。這一小節的內容僅講到這裡,也許你對「什麼計算機」還有些模糊,不過我相信你對於我們滿大街跑的汽 車,一定有了新的認識。沒錯,當你習慣用「程式設計師」的眼光去這個世界,你一定會驚奇的發現:原來處理都是「輸入、輸出」裝置,到處都是「處理器」。 程式設計師,是時候試試你的新目光了!站起來走走,重新「鑑賞」一遍你家的各類電器。如果你做到了這一點。你已經有了乙個很好的開始。

是時候試試你——乙個預備程式設計師的新目光了!站起來走走,重新「鑑賞」一遍你家的各類電器。如果你做到了這一點。你已經有了乙個很好的開始。

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什麼是計算機

本人是學電子資訊工程專業畢業的,出來從事前嵌入式軟體相關的工作。但在工作的過程中,慢慢的發現自己的計算機的基礎是很薄弱的,常常因為不懂理論基礎遇到很多的問題。為此我決定要不回來這方面的不足。從今天開始我就按照我每天學習的東西寫到部落格上。傻瓜計算機 我常常問自己什麼是計算機,今天從書上看到的答案是 ...

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馮 諾依曼 john von neumann,1903年12月28日 1957年2月8日 美籍匈牙利數學家 計算機科學家 物理學家,是20世紀最重要的數學家之一。1 4 馮 諾依曼是布達佩斯大學數學博士,在現代計算機 博弈論 核 和生化 等領域內的科學全才之一,被後人稱為 現代計算機之父 博弈論之父...

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