重新认识你的电脑

你认识你自己的电脑吗？

我们日常生活中所用的手机、电脑都是计算机。顾名思义，所谓计算机，就是用来计算的机器。的确，最初发明计算机的目的就是为了进行大规模复杂的重复计算，说到这里，我们不得不想起一位伟大的数学家：约翰-冯-诺依曼，他被誉为“计算机之父”，因为他提出计算机由五部分组成：控制器、运算器、存储器、输出设备、输入设备，这就是著名的冯诺依曼体系结构，如下图：

图 1 冯诺依曼体系结构

其中，输出设备（比如显示器、音响等）和输入设备（鼠标、键盘、麦克风等）都很好理解；通常我们把运算器和控制器合在一起叫做CPU（中央处理器）；存储器分为内存和外存，内存就是我们平时说的电脑内存或者手机运行内存，外存就是我们平时说的硬盘、U盘、磁带、光盘等等，内存和外存的本质区别就是：内存只有在通电的情况下才有记忆功能，而外存不需要。如果你正在用记事本写东西，突然电脑断电死机了，而你写的东西都没有保存，那么你下次开机后，就找不到之前写的东西了，因为没有保存的文字在内存中，断电之后，内存失去记忆，下次开机就找不到了，如果你在断电之前保存过写的内容，那么保存的本质就是将内存里面的数据保存到外存（硬盘）里面，这样的话，下次开机，我们还可以从硬盘的某个位置（比如D盘）找到之前写过的内容。

有了冯诺依曼体系结构，计算机的生产厂家就可以分别生产这4部分（运算器和控制器合在一起生产叫做CPU）组件了，然后将他们组装在一个机箱里面，这就组成了计算机的硬件。有了硬件，计算机就具备了计算的功能了，但是，计算机要想工作，是需要人来操作的。这就像出厂的汽车具备了跑的功能，但是它不会自己跑，需要人的操作。对于计算机，我们通过一个特殊的系统软件来操作硬件，使其工作的，我们把这个用来操作硬件的系统软件叫做操作系统（注意操作系统是一个名词，而不是动宾短语）。所以，出厂的计算机里面包括了硬件和操作系统，操作系统是安装在硬件上的，而我们平时用的QQ、office、游戏等等软件都是安装在操作系统上的。计算机硬件、操作系统以及我们平时用的各种软件，这三者之间的关系如下图：

图 2 硬件、操作系统、应用软件之间的关系

至此，我们终于对日常用的电脑有了一个较为清晰地认识了。