您可以用计算机给朋友讲笑话,做家庭作业,也可以玩游戏。如果没有计算机,生活将完全是另外一个样子。但是,您了解计算机的工作原理吗?  | 中央处理器 (CPU) 是 所有计算机的“大脑”。 | 和人一样,计算机必须能够记忆、思考并说出其所思所想。因此,计算机需要一个大脑、一个内存以及传递和接收命令的能力。 计算机的大脑就是其处理器,该处理器赋予了计算机思考的能力。处理器速度越快,计算机思考的速度也就越快。在忙碌的生活中,我们需要计算机能够尽快处理完任务。拨打电话时,如果拨号就需要 10 分钟的时间,您肯定会很不高兴,同样,如果加载一个网页需要花上几个小时的时间,您肯定也会为之不悦。  计算机可以在一秒钟内进行几十亿次简单计算。对于我们人来说,每秒钟数一个数字,从 1 数到 10 亿需要耗费 32 年的时间,而计算机则可以在瞬间完成这一工作。 计算机在快速思考方面的能力远远超过了我们人类,但人和机器的区别也仅此而已。在计数方面,人的速度确实要慢很多,但人的大脑有 100 亿个神经细胞,它们都是很小但非常高效的处理器。我们可能是速度较慢的“计数器”,但却擅长于进行复杂的“计算”,如识别脸孔、虚构故事或跑步,这些都是计算机很难做到的事情。 计算机也有内存。事实上,计算机有几个内存。就像人有短期记忆和长期记忆一样(前者可使我们记住上次坐下来商讨的时间,后者可使我们记住我们的姓名和地址),计算机也有这样的记忆功能。计算机的短期记忆被称为 RAM 或随机存取内存。 RAM 用于记录您此刻进行的活动:您正在写的信件、浏览的网页或正在玩的视频游戏的进展情况。RAM 会在计算机关闭后清除,因此,如果您想保留书写的信件、浏览的网页或所玩游戏的游戏状态,必须将其保存在长期内存中。 大多数计算机都使用称为“硬盘”的磁盘来进行长期记忆。磁盘上的微型点是以某种模式在一个方向或另外一个方向进行磁化,这种模式是您所保存信息的代码。 计算机关闭后,此磁性模式会保留下来,并且可以在下次开启计算机时读取此模式。 第一只计算机昆虫 1947 年,哈佛大学在 Mark II 或“继电器计算机”内部发现了一只飞蛾。该计算机此前一直问题不断。这只飞蛾是由著名的计算机科学家、数学家兼海军军官(最后升职为海军少将)Grace Murray Hopper 领导的小组发现的。清除飞蛾后,术语“调试”便广为使用。这只飞蛾被保留了下来,记录在 Hopper 的日志中,曾在弗吉尼亚州的 Dahlgren 展出过一段时间。
 所使用图像已得到弗吉尼亚州 Dahlgren 海军博物馆的许可 | | 另一种类型的长期记忆被称为只读内存,其简写为 ROM。这些芯片包括计算机开始启动并执行其他基本功能所需的信息;即使您添加并修改了程序、应用程序和文档,基本功能也不会改变。 有许多可以记忆信息的设备。 除了用于 RAM 和 ROM 的芯片和用于长期存储的磁盘,还有 CD 和 DVD 磁盘、闪存以及信用卡和其他卡背面的磁条。 其共同点是它们均以“位”为单位存储信息。 位是具有两种状态的事物:处于开或关状态的开关、朝向一个方向或另外一个方向的少许磁性材料、塑料 CD 的一个微小区域(上面也许挖了一个小坑,也许没有)。无论是什么存储介质,具有两种可能状态的这些位通常都用 0 和 1 表示,可以使用它们对几乎任何信息进行编码。 尽管日益复杂的计算机能够进行更详尽的推理,但是计算机仅能够执行请求它执行的操作,软件由此应运而生。软件程序是由一连串指令组成的。程序可以非常简单,只帮助您计算年度津贴;也可以相当复杂,预测在地球的什么地方可以钻取到石油。 有时,计算机程序中的 bug 会产生意想不到(通常是令人不悦)的结果。对软件工程师来说,编写完美无缺的程序是非常困难的。因此,大多数程序最初都会包含错误,调试对程序员来说简直是家常便饭。 调试通常是一项令人厌倦的乏味工作。在对问题进行调试的能力中,起主要作用的因素就是程序员的调试技能。但是, 软件调试的难易程度差别很大,与使用的编程语言和工具有很大关系,如调试程序这样的工具。 调试程序是一种软件工具,可以使程序员监视程序的执行、停止程序、重启程序、慢速运行程序以及更改内存中的值,在某种情况下甚至可以在时间上返回后退。 最后,计算机必须知道如何通信。要进行通信,需要连接一个外设。在当今的数字世界,除了键盘、鼠标和屏幕这些基本必备品,计算机还配备了调制解调器、摄像机和打印机。 然后,所有外设都通过一根线连到主板上,主板放在 PC 的机箱中,并连接一个插头(机箱内的冷却通风机是产生柔和的白噪声的原因)。 事实上,许多(可能是大部分)计算机都没有键盘或屏幕。 它们嵌入到各种设备中。 因此,轿车中会放置一台感知引擎功能和情况并控制各种功能的计算机。 输入设备是传感器,输出设备是激励器。 |