電腦如何工作

1、1、電腦最簡(jiǎn)單的模型(一)這一課我們先介紹一些計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)。在下面的學(xué)習(xí)過(guò)程中你就會(huì)很吃力的。如果你能耐心地聽(tīng)我把這段講完，即使你什么都沒(méi)記住，只在頭腦中留下一個(gè)模糊的印象，對(duì)你日后的學(xué)習(xí)也是大有裨益的。 我們先從最早的計(jì)算機(jī)講起，人們?cè)谧畛踉O(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)時(shí)采用這樣一個(gè)模型： 人們通過(guò)輸入設(shè)備把需要處理的信息輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過(guò)中央處理器把信息加工后，再通過(guò)輸出設(shè)備把處理后的結(jié)果告訴給人們。 早期計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備十分落后，根本沒(méi)有現(xiàn)在的鍵盤(pán)和鼠標(biāo)，那時(shí)候計(jì)算機(jī)還是一個(gè)大家伙，最早的計(jì)算機(jī)有兩層樓那么高。人們只能通過(guò)扳動(dòng)計(jì)算機(jī)龐大的面板上無(wú)數(shù)的開(kāi)關(guān)來(lái)向計(jì)算機(jī)輸入信息，而計(jì)算機(jī)把這些信息處理之后

2、，輸出設(shè)備也相當(dāng)簡(jiǎn)陋，就是計(jì)算機(jī)面板上無(wú)數(shù)的信號(hào)燈。所以那時(shí)的計(jì)算機(jī)根本無(wú)法處理像現(xiàn)在這樣各種各樣的信息，它實(shí)際上只能進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算。 但在當(dāng)時(shí)，就算是這種計(jì)算機(jī)也是極為先進(jìn)的了，因?yàn)樗讶藗儚姆敝氐氖止び?jì)算中解脫出來(lái)，而且極大地提高了計(jì)算速度。2、電腦最簡(jiǎn)單的模型(二)隨著人們對(duì)計(jì)算機(jī)的使用，人們發(fā)現(xiàn)上述模型的計(jì)算機(jī)能力有限，在處理大量數(shù)據(jù)時(shí)就越發(fā)顯得力不從心。 為此人們對(duì)計(jì)算機(jī)模型進(jìn)行了改進(jìn)，提出了這種模型：在中央處理器旁邊加了一個(gè)內(nèi)部存儲(chǔ)器。這種模型有什么好處呢？ 打個(gè)比方說(shuō)，如果老師讓你心算一道簡(jiǎn)單題，你肯定毫不費(fèi)勁就算出來(lái)了，可是如果老師讓你算20個(gè)三位數(shù)相乘，你心算起來(lái)肯定很費(fèi)力，但

3、如果給你一張草稿紙的話，你也能很快算出來(lái)。 這和計(jì)算機(jī)又有什么關(guān)系呢？ 計(jì)算機(jī)也是一樣，一個(gè)沒(méi)有內(nèi)部存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)如果讓它進(jìn)行一個(gè)很復(fù)雜的計(jì)算，它可能根本就沒(méi)有辦法算出來(lái)，因?yàn)樗拇鎯?chǔ)能力有限，無(wú)法記住很多中間的結(jié)果。 但如果給它一些內(nèi)部存儲(chǔ)器當(dāng)“草稿紙”的話，計(jì)算機(jī)就可以把一些中間結(jié)果臨時(shí)存儲(chǔ)到內(nèi)部存儲(chǔ)器上，然后在需要的時(shí)候再把它取出來(lái)，進(jìn)行下一步的運(yùn)算，如此往復(fù)，計(jì)算機(jī)就可以完成很多很復(fù)雜的計(jì)算。3、電腦最簡(jiǎn)單的模型(三)隨著時(shí)代的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越感到計(jì)算機(jī)輸入和輸出方式的落后，改進(jìn)這兩方面勢(shì)在必行。 在輸入方面，為了不再每次扳動(dòng)成百上千的開(kāi)關(guān)，人們發(fā)明了紙帶機(jī)。 紙帶機(jī)的工作原理是這樣的

4、：紙帶的每一行都標(biāo)明了26個(gè)字母、10個(gè)數(shù)字和一些運(yùn)算符號(hào)，如果這行的字母A上面打了一個(gè)孔，說(shuō)明這里要輸入的是字母A，同理，下一行可能是字母H，再下一行可能是數(shù)字1。 這樣一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的紙帶就可以代替很多信息，人們把這個(gè)紙帶放進(jìn)紙帶機(jī)，紙帶機(jī)還要把紙帶上的信息翻譯給計(jì)算機(jī)，因?yàn)橛?jì)算機(jī)是看不懂這個(gè)紙帶的。 雖然還是比較麻煩，但這個(gè)進(jìn)步確實(shí)在很大程度上促進(jìn)了計(jì)算機(jī)的發(fā)展。 在發(fā)明紙帶的同時(shí)，人們也對(duì)輸出系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，用打印機(jī)代替了計(jì)算機(jī)面板上無(wú)數(shù)的信號(hào)燈。打印機(jī)的作用正好和紙帶機(jī)相反，它負(fù)責(zé)把計(jì)算機(jī)輸出的信息翻譯成人能看懂的語(yǔ)言，打印在紙上。這樣人們就能很方便地看到輸出的信息，再也不用看那成百上千的

5、信號(hào)燈了。4、與計(jì)算機(jī)交流(一)那當(dāng)然，不過(guò)人們沒(méi)有滿足，他們繼續(xù)對(duì)輸入和輸出系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。 后來(lái)人們發(fā)明了鍵盤(pán)和顯示器。這兩項(xiàng)發(fā)明使得當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)和我們現(xiàn)在使用的計(jì)算機(jī)有些類似了，而且在此之前經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的改進(jìn)，計(jì)算機(jī)的體積也大大地縮小了。鍵盤(pán)和顯示器的好處在于人們可以直接向計(jì)算機(jī)輸入信息，而計(jì)算機(jī)也可以及時(shí)把處理結(jié)果顯示在屏幕上。 這樣就方便多了?？墒请S著人們的使用，逐漸又發(fā)現(xiàn)了不如意之處。 因?yàn)槿藗円蛴?jì)算機(jī)輸入的信息越來(lái)越多，往往要輸入很長(zhǎng)時(shí)間后，才讓計(jì)算機(jī)開(kāi)始處理，在輸入過(guò)程中，如果突然停電，那前面輸入的內(nèi)容就白費(fèi)了，等來(lái)電后，還要全部重新輸入。 就算不停電，如果人們上次輸入了一部分信

6、息，計(jì)算機(jī)處理了，也輸出了結(jié)果；人們下一次再需要計(jì)算機(jī)處理這部分信息的時(shí)候，還要重新輸入。對(duì)這種重復(fù)勞動(dòng)的厭倦導(dǎo)致了計(jì)算機(jī)新的模型的產(chǎn)生。5、與計(jì)算機(jī)交流(二)這回的模型是這樣的： 這個(gè)外部存儲(chǔ)器是什么意思，它又有什么作用呢？ 外部存儲(chǔ)器的“外部”是相對(duì)于內(nèi)部存儲(chǔ)器來(lái)說(shuō)的，在中央處理器處理信息時(shí)，它并不直接和外部存儲(chǔ)器打交道，處理過(guò)程中的信息都臨時(shí)存放在內(nèi)部存儲(chǔ)器中，在信息處理結(jié)束后，處理的結(jié)果也存放在內(nèi)部存儲(chǔ)器中。可是如果這時(shí)突然停電，你猜會(huì)怎樣？ 內(nèi)部存儲(chǔ)器（或簡(jiǎn)稱內(nèi)存）中的信息是靠電力來(lái)維持的，一旦電力消失，內(nèi)存中的數(shù)據(jù)就會(huì)全部消失。也正因?yàn)槿绱耍藗儾旁谟?jì)算機(jī)模型中加入了外部存儲(chǔ)器，把內(nèi)存中的處理結(jié)果再存儲(chǔ)到外部存儲(chǔ)器中，這樣停電后數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失了。 外部存儲(chǔ)器和內(nèi)存有什么不同的特點(diǎn)呢？ 它們的存儲(chǔ)機(jī)制是不一樣的，外部存儲(chǔ)器是把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到磁性介質(zhì)上，所以不依賴于是否有電。6、磁盤(pán)的概念計(jì)算機(jī)的外部存儲(chǔ)器中也采用了類似磁帶的裝置，比較常用的一種叫磁盤(pán)。 將圓形的磁性盤(pán)片裝在一個(gè)方的密封盒子里，這樣做的目的