計(jì)算機(jī)的工作原理是什么?
計(jì)算機(jī)的基本原理主要分為存儲(chǔ)程序和程序控制，預(yù)先要把控制計(jì)算機(jī)如何進(jìn)行操作的指令序列（稱為程序）和原始數(shù)據(jù)通過(guò)輸入設(shè)備輸送到計(jì)算機(jī)內(nèi)存中。每一條指令中明確規(guī)定了計(jì)算機(jī)從哪個(gè)地址取數(shù)，進(jìn)行什么操作，然后送到什么地址去等步驟。
計(jì)算機(jī)的基本原理
計(jì)算機(jī)在運(yùn)行時(shí)，先從內(nèi)存中取出d一條指令，通過(guò)控制器的譯碼，按指令的要求，從存儲(chǔ)器中取出數(shù)據(jù)進(jìn)行指定的運(yùn)算和邏輯操作等加工，然后再按地址把結(jié)果送到內(nèi)存中去。接下來(lái)，再取出d二條指令，在控制器的指揮下完成規(guī)定操作。依此進(jìn)行下去。直至遇到停止指令。程序與數(shù)據(jù)一樣存取，按程序編排的順序，一步一步地取出指令，自動(dòng)地完成指令規(guī)定的操作是計(jì)算機(jī)z基本的工作原理，這一原理z初是由美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮.諾依曼于1945年提出來(lái)的，故稱為馮.諾依曼原理，馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的工作原理可以概括為八個(gè)字：存儲(chǔ)程序、程序控制。
存儲(chǔ)程序 --- 將解題的步驟編成程序（通常由若干指令組成），并把程序存放在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中（指主存或內(nèi)存）；
程序控制 --- 從計(jì)算機(jī)主存中讀出指令并送到計(jì)算機(jī)的控制器，控制器根據(jù)當(dāng)前指令的功能，控制全機(jī)執(zhí)行指令規(guī)定的操作，完成指令的功能。重復(fù)這一操作，直到程序中指令執(zhí)行完畢。
馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是：
- 使用單一的處理部件來(lái)完成計(jì)算、存儲(chǔ)以及通信的工作。
- 存儲(chǔ)單元是定長(zhǎng)的線性組織。
- 存儲(chǔ)空間的單元是直接尋址的。
- 使用低級(jí)機(jī)器語(yǔ)言，指令通過(guò)操作碼來(lái)完成簡(jiǎn)單的操作。
- 對(duì)計(jì)算進(jìn)行集中的順序控制。
- 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)由運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部件組成并規(guī)定了它們的基本功能。
- 采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令。
- 在執(zhí)行程序和處理數(shù)據(jù)時(shí)必須將程序和數(shù)據(jù)從外存儲(chǔ)器裝入主存儲(chǔ)器中，然后才能使計(jì)算機(jī)在工作時(shí)能夠自動(dòng)調(diào)整地從存儲(chǔ)器中取出指令并加以執(zhí)行。
計(jì)算機(jī)的指令
計(jì)算機(jī)根據(jù)人們預(yù)定的安排，自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)據(jù)的快速計(jì)算和加工處理。人們預(yù)定的安排是通過(guò)一連串指令（操作者的命令）來(lái)表達(dá)的，這個(gè)指令序列就稱為程序。一個(gè)指令規(guī)定計(jì)算機(jī)執(zhí)行一個(gè)基本操作 [2] 。一個(gè)程序規(guī)定計(jì)算機(jī)完成一個(gè)完整的任務(wù)。一種計(jì)算機(jī)所能識(shí)別的一組不同指令的集合，稱為該種計(jì)算機(jī)的指令集合或指令系統(tǒng)。在微機(jī)的指令系統(tǒng)中，主要使用了單地址和二地址指令，其中，d1個(gè)字節(jié)是操作碼，規(guī)定計(jì)算機(jī)要執(zhí)行的基本操作，d2個(gè)字節(jié)是操作數(shù)。計(jì)算機(jī)指令包括以下類型：數(shù)據(jù)處理指令（加、減、乘、除等）、數(shù)據(jù)傳送指令、程序控制指令、狀態(tài)管理指令，整個(gè)內(nèi)存被分成若干個(gè)存儲(chǔ)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元一般可存放8位二進(jìn)制數(shù)（字節(jié)編址）。每個(gè)在位單元可以存放數(shù)據(jù)或程序代碼，為了能有效地存取該單元內(nèi)存儲(chǔ)的內(nèi)容，每個(gè)單元都給出了一個(gè)wei一的編號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)，即地址。
按照馮·諾依曼存儲(chǔ)程序的原理，計(jì)算機(jī)在執(zhí)行程序時(shí)須先將要執(zhí)行的相關(guān)程序和數(shù)據(jù)放入內(nèi)存儲(chǔ)器中，在執(zhí)行程序時(shí)CPU根據(jù)當(dāng)前程序指針寄存器的內(nèi)容取出指令并執(zhí)行指令，然后再取出下一條指令并執(zhí)行，如此循環(huán)下去直到程序結(jié)束指令時(shí)才停止執(zhí)行。其工作過(guò)程就是不斷地取指令和執(zhí)行指令的過(guò)程，z后將計(jì)算的結(jié)果放入指令指定的存儲(chǔ)器地址中。
計(jì)算機(jī)的硬件
硬件通常是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)的設(shè)備實(shí)體。一臺(tái)計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)應(yīng)由五個(gè)基本部分組成：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入和輸出設(shè)備。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)還包括中央處理器和總線設(shè)備。這五大部分通過(guò)系統(tǒng)總線完成指令所傳達(dá)的操作，當(dāng)計(jì)算機(jī)在接受指令后，由控制器指揮，將數(shù)據(jù)從輸入設(shè)備傳送到存儲(chǔ)器存放，再由控制器將需要參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)傳送到運(yùn)算器，由運(yùn)算器進(jìn)行處理，處理后的結(jié)果由輸出設(shè)備輸出。
中央處理器
CPU（central processing unit）意為中央處理單元，又稱中央處理器。CPU由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成，通常集中在一塊芯片上，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心設(shè)備。計(jì)算機(jī)以CPU為中心，輸入和輸出設(shè)備與存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳輸和處理都通過(guò)CPU來(lái)控制執(zhí)行。微型計(jì)算機(jī)的中央處理器又稱為微處理器。
控制器
控制器是對(duì)輸入的指令進(jìn)行分析，并統(tǒng)一控制計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件完成一定任務(wù)的部件。它一般由指令寄存器、狀態(tài)寄存器、指令譯碼器、時(shí)序電路和控制電路組成。計(jì)算機(jī)的工作方式是執(zhí)行程序，程序就是為完成某一任務(wù)所編制的特定指令序列，各種指令操作按一定的時(shí)間關(guān)系有序安排，控制器產(chǎn)生各種z基本的不可再分的微操作的命令信號(hào)，即微命令，以指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)有條不紊地工作。當(dāng)計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序時(shí)，控制器s先從指令寄存器中取得指令的地址，并將下一條指令的地址存入指令寄存器中，然后從存儲(chǔ)器中取出指令，由指令譯碼器對(duì)指令進(jìn)行譯碼后產(chǎn)生控制信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的硬件完成指令操作。簡(jiǎn)言之，控制器就是協(xié)調(diào)指揮計(jì)算機(jī)各部件工作的元件，它的基本任務(wù)就是根據(jù)種類指紋的需要綜合有關(guān)的邏輯條件與時(shí)間條件產(chǎn)生相應(yīng)的微命令。
運(yùn)算器
運(yùn)算器又稱算術(shù)邏輯單元ALU（Arithmetic Logic Unit）。運(yùn)算器的主要任務(wù)是執(zhí)行各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。算術(shù)運(yùn)算是指各種數(shù)值運(yùn)算，比如：加、減、乘、除等。邏輯運(yùn)算是進(jìn)行邏輯判斷的非數(shù)值運(yùn)算，比如：與、或、非、比較、移位等。計(jì)算機(jī)所完成的全部運(yùn)算都是在運(yùn)算器中進(jìn)行的，根據(jù)指令規(guī)定的尋址方式，運(yùn)算器從存儲(chǔ)或寄存器中取得操作數(shù)，進(jìn)行計(jì)算后，送回到指令所指定的寄存器中。運(yùn)算器的核心部件是加法器和若干個(gè)寄存器，加法器用于運(yùn)算，寄存器用于存儲(chǔ)參加運(yùn)算的各種數(shù)據(jù)以及運(yùn)算后的結(jié)果。
存儲(chǔ)器
存儲(chǔ)器分為內(nèi)存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱內(nèi)存或主存）、外存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱外存或輔存）。外存儲(chǔ)器一般也可作為輸入/輸出設(shè)備。計(jì)算機(jī)把要執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)存入內(nèi)存中，內(nèi)存一般由半導(dǎo)體器構(gòu)成。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器可分為三大類：隨機(jī)存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、特殊存儲(chǔ)器。 RAM RAM是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（Random Access Memory），其特點(diǎn)是可以讀寫，存取任一單元所需的時(shí)間相同，通電時(shí)存儲(chǔ)器內(nèi)的內(nèi)容可以保持，斷電后，存儲(chǔ)的內(nèi)容立即消失。RAM可分為動(dòng)態(tài)（Dynamic RAM）和靜態(tài)（Static RAM）兩大類。所謂動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM是用MOS電路和電容來(lái)作存儲(chǔ)元件的。由于電容會(huì)放電，所以需要定時(shí)充電以維持存儲(chǔ)內(nèi)容的正確，例如互隔2ms刷新一次，因此稱這為動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器。所謂靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SRAM是用雙極型電路或MOS電路的觸發(fā)器來(lái)作存儲(chǔ)元件的，它沒(méi)有電容放電造成的刷新問(wèn)題。只要有電源正常供電，觸發(fā)器就能穩(wěn)定地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。DRAM的特點(diǎn)是集成密度高，主要用于大容量存儲(chǔ)器。SRAM的特點(diǎn)是存取速度快，主要用于調(diào)整緩沖存儲(chǔ)器。 ROM ROM是只讀存儲(chǔ)器（Read Only Memory），它只能讀出原有的內(nèi)容，不能由用戶再寫入新內(nèi)容。原來(lái)存儲(chǔ)的內(nèi)容是由廠家一次性寫放的，并永j保存下來(lái)。ROM可分為可編程（Programmable）ROM、可擦除可編程（Erasable Programmable）ROM、電擦除可編程（Electrically Erasable Programmable）ROM。如，EPROM存儲(chǔ)的內(nèi)容可以通過(guò)紫外光照射來(lái)擦除，這使它的內(nèi)容可以反復(fù)g改。 特殊固態(tài)存儲(chǔ)器 包括電荷耦合存儲(chǔ)器、磁泡存儲(chǔ)器、電子束存儲(chǔ)器等，它們多用于特殊領(lǐng)域內(nèi)的信息存儲(chǔ)。 此外，描述內(nèi)、外存儲(chǔ)容量的常用單位有： ①位/比特（bit）：這是內(nèi)存中z小的單位，二進(jìn)制數(shù)序列中的一個(gè)0或一個(gè)1就是一比比特，在電腦中，一個(gè)比特對(duì)應(yīng)著一個(gè)晶體管。 ②字節(jié)（B、Byte）：是計(jì)算機(jī)中z常用、z基本的存在單位。一個(gè)字節(jié)等于8個(gè)比特，即1 Byte=8bit。 ③千字節(jié)（KB、Kilo Byte）：電腦的內(nèi)存容量都很大，一般都是以千字節(jié)作單位來(lái)表示。1KB=1024Byte。 ④兆字節(jié)（MB Mega Byte）：90年代流行微機(jī)的硬盤和內(nèi)存等一般都是以兆字節(jié)（MB）為單位。1 MB=1024KB。 ⑤吉字節(jié)（GB、Giga Byte）：市場(chǎng)流行的微機(jī)的硬盤已經(jīng)達(dá)到430GB、640GB、810GB、1TB等規(guī)格。1GB=1024MB。 ⑥太字節(jié)（TB、Tera byte）：1TB=1024GB。z新有了PB這個(gè)概念，1PB=1024TB。
輸入輸出設(shè)備
輸入設(shè)備是用來(lái)接受用戶輸入的原始數(shù)據(jù)和程序，并將它們變?yōu)橛?jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制存入到內(nèi)存中。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆等。 輸出設(shè)備用于將存入在內(nèi)存中的由計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兡芙邮艿男问捷敵?。常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。
總線
總線是一組為系統(tǒng)部件之間數(shù)據(jù)傳送的公用信號(hào)線。具有匯集與分配數(shù)據(jù)信號(hào)、選擇發(fā)送信號(hào)的部件與接收信號(hào)的部件、總線控制權(quán)的建立與轉(zhuǎn)移等功能。典型的微機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)通常多采用單總線結(jié)構(gòu)，一般按信號(hào)類型將總線分為三組，其中AB（Address Bus）為地址總線；DB(Data Bus)為數(shù)據(jù)總線；CB（Control Bus）控制總線。
計(jì)算機(jī)的技術(shù)指標(biāo)
CPU類型
CPU類型是指微機(jī)系統(tǒng)所采用的CPU芯片型號(hào)，它決定了微機(jī)系統(tǒng)的檔次。
字長(zhǎng)
字長(zhǎng)是指CPU一次z多可同時(shí)傳送和處理的二進(jìn)制位數(shù)，字長(zhǎng)直接影響到計(jì)算機(jī)的功能、用途和應(yīng)用范圍。如Pentium是64位字長(zhǎng)的微處理器，即數(shù)據(jù)位數(shù)是64位，而它的尋址位數(shù)是32位。
時(shí)鐘頻率和機(jī)器周期
時(shí)鐘頻率又稱主頻，它是指CPU內(nèi)部晶振的頻率，常用單位為兆（MHz），它反映了CPU的基本工作節(jié)拍。一個(gè)機(jī)器周期由若干個(gè)時(shí)鐘周期組成，在機(jī)器語(yǔ)言中，使用執(zhí)行一條指令所需要的機(jī)器周期數(shù)來(lái)說(shuō)明指令執(zhí)行的速度。一般使用CPU類型和時(shí)鐘頻率來(lái)說(shuō)明計(jì)算機(jī)的檔次。如Pentium III 500等。
運(yùn)算速度
是指計(jì)算機(jī)每秒能執(zhí)行的指令數(shù)。單位有MIPS（每秒百萬(wàn)條指令）、MFLOPS（秒百萬(wàn)條浮點(diǎn)指令）。
存取速度
是指存儲(chǔ)器完成一次讀取或?qū)懘娌僮魉璧臅r(shí)間，稱為存儲(chǔ)器的存取時(shí)間或訪問(wèn)時(shí)間。而連續(xù)兩次讀或?qū)懰枰膠短時(shí)間，稱為存儲(chǔ)周期。對(duì)于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器來(lái)說(shuō)，存取周期大約為幾十到幾百毫秒之間。它的快慢會(huì)影響到計(jì)算機(jī)的速度。
內(nèi)、外存儲(chǔ)器容量
是指內(nèi)存存儲(chǔ)容量，即內(nèi)容儲(chǔ)存器能夠存儲(chǔ)信息的字節(jié)數(shù)。外儲(chǔ)器是可將程序和數(shù)據(jù)永j保存的存儲(chǔ)介質(zhì)，可以說(shuō)其容量是無(wú)限的。如硬盤、U盤已是微機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的外部設(shè)備。迄今為止，所有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都是基于馮·諾依曼存儲(chǔ)程序的原理。內(nèi)、外存容量越大，所能運(yùn)行的軟件功能就越豐富。CPU的高速度和外存儲(chǔ)器的低速度是微機(jī)系統(tǒng)工作過(guò)程中的主要瓶頸現(xiàn)象，不過(guò)由于硬盤的存取速度不斷提高，這種現(xiàn)象已有所改善。
計(jì)算機(jī)的演變
早期的計(jì)算機(jī)
我們先從z早的計(jì)算機(jī)講起，人們?cè)趜初設(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)果告訴人們。其實(shí)這個(gè)模型很簡(jiǎn)單，舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，你要處理的信息是1+1，你把這個(gè)信息輸入到計(jì)算機(jī)中后，計(jì)算機(jī)的內(nèi)部進(jìn)行處理，再把處理后的結(jié)果告訴你。
早期計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備十分落后，根本沒(méi)有鍵盤和鼠標(biāo)，那時(shí)候計(jì)算機(jī)還是一個(gè)大家伙，z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，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。
當(dāng)時(shí)人們使用計(jì)算機(jī)也真是夠累的。但在當(dāng)時(shí)，就算是這種計(jì)算機(jī)也是極為先j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。
有內(nèi)部存儲(chǔ)器
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：
就是在中央處理器旁邊加了一個(gè)內(nèi)部存儲(chǔ)器。這個(gè)模型的好處在于。先打個(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，但如果給你一張草稿紙的話，你也能很快算出來(lái)。
可能你會(huì)問(wèn)這和計(jì)算機(jī)有什么關(guān)系？其實(shí)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)法記住很多的中間的結(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。
紙帶機(jī)
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)頭，人們發(fā)明了紙帶機(jī)。紙帶機(jī)的工作原理是這樣的，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，下面的行由此類推。這樣一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的紙帶就可以代表很多的信息，人們把這個(gè)紙帶放入紙帶機(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。
這樣雖然比較麻煩，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信號(hào)燈了。
鍵盤和顯示器
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。
有外部存儲(chǔ)器
可是隨著人們的使用，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，而在輸入過(guò)程中，如果停電，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息，計(jì)算機(jī)處理完了，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。
有文件系統(tǒng)
可是不久之后，人們又發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)問(wèn)題，人們要存儲(chǔ)到磁盤上的內(nèi)容越來(lái)越多，眾多的信息存儲(chǔ)在一起，很不方便。這樣就導(dǎo)致了文件的產(chǎn)生。
有操作系統(tǒng)
可是在使用過(guò)程中，人們又漸漸發(fā)現(xiàn)，由人工來(lái)管理越來(lái)越多的文件是一件很痛苦的事情。為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們就開(kāi)發(fā)了一種軟件叫操作系統(tǒng)。
操作系統(tǒng)（operating system，OS）是管理計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源的計(jì)算機(jī)程序，同時(shí)也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)核與基石。操作系統(tǒng)需要處理如管理與配置內(nèi)存、決定系統(tǒng)資源供需的優(yōu)先次序、控制輸入與輸出設(shè)備、操作網(wǎng)絡(luò)與管理文件系統(tǒng)等基本事務(wù)。操作系統(tǒng)也提供一個(gè)讓用戶與系統(tǒng)交互的操作界面。
操作系統(tǒng)的類型非常多樣，不同機(jī)器安裝的操作系統(tǒng)可從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，可從移動(dòng)電話的嵌入式系統(tǒng)到chao級(jí)計(jì)算機(jī)的大型操作系統(tǒng)。許多操作系統(tǒng)制造者對(duì)它涵蓋范疇的定義也不盡一致，例如有些操作系統(tǒng)集成了圖形用戶界面，而有些僅使用命令行界面，而將圖形用戶界面視為一種非必要的應(yīng)用程序。
有了操作系統(tǒng)之后，我們就不直接和計(jì)算機(jī)的硬件打交道，不直接對(duì)這些硬件發(fā)號(hào)施令，我們把要的事情告訴操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)再把要作的事情安排給計(jì)算機(jī)去做，等計(jì)算機(jī)做完之后，操作系統(tǒng)再把結(jié)果告訴我們，這樣就省事多了。
在操作系統(tǒng)出現(xiàn)之前，人們通過(guò)鍵盤給計(jì)算機(jī)下達(dá)的命令都是特別專y的術(shù)語(yǔ)，而有了操作系統(tǒng)之后，人們和計(jì)算機(jī)之間的對(duì)話就可以使用一些很容易懂的語(yǔ)言，而不用去死記硬背那些專y術(shù)語(yǔ)了。
操作系統(tǒng)不但能在計(jì)算機(jī)和人之間傳遞信息，而且還負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)的內(nèi)部設(shè)備和外部設(shè)備。它替人們管理日益增多的文件，使人們能很方便地找到和使用這些文件；它替人們管理磁盤，隨時(shí)報(bào)告磁盤的使用情況；它替計(jì)算機(jī)管理內(nèi)存，使計(jì)算機(jī)能g高效而安q地工作；它還負(fù)責(zé)管理各種外部設(shè)備，如打印機(jī)等，有了它的管理，這些外設(shè)就能有效地為用戶服務(wù)了。
也正因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)這么重要，所以人們也在不斷地改進(jìn)它，使它的使用g加方面，功能g加強(qiáng)大。對(duì)于咱們使用的微機(jī)來(lái)說(shuō)，操作系統(tǒng)主要經(jīng)歷了DOS、Windows 3.X、Windows95和Windows98、windows2000、windows2003、windowsXP、windows vista、windows7、windows8和z新的windows10這幾個(gè)發(fā)展階段。
