1．2 什么是計算機

計算機(computer)是能以人的幾百萬甚至幾十億倍速度進行計算井作出邏輯判斷的設(shè)備。例如．今天的許多個人計算機每秒鐘可以進行幾億次加法運算。操作臺式計算器的人要幾十年才能算出的數(shù)值，強大的個人計算機只要一秒鐘即可計算完畢(注意：你怎么知道這個人加對了沒有?你怎么知道計算機做得是否正確?)。如今．最快的超級計算機(supercomputer)每秒鐘可以進行幾干億次加法運算，是成百上千的人花一整年時間才能完成的計算工作。每秒鐘萬億條指令的計算機已經(jīng)能在研究實驗室中工作。

計算機在一組指令控制下處理數(shù)據(jù)(data)，這組指令稱為計算機程序(computer programmer)。這些計算機程序指導(dǎo)計算機按順序進行計算機程序(computer programmer)指定的一組操作。

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構(gòu)成計算機系統(tǒng)的各種設(shè)備(如鍵盤、屏幕、鼠標(biāo)、磁盤、內(nèi)存、光盤和處理器)稱為硬件。計算機上運行的計算機程序稱為軟件。幾年來，硬件成本已經(jīng)大幅下降，使個人計算機更加平民化。但是，隨著程序員開發(fā)了許多越來越強大、越來越復(fù)雜的應(yīng)用程序，而軟件開發(fā)技術(shù)卻進步不大，因而使軟件開發(fā)成本不斷上升。本書介紹通過成熟的軟件開發(fā)方法減少軟件開發(fā)成本，即結(jié)構(gòu)化編程、自上而下逐步完善、功能化以及面向?qū)ο缶幊獭?/p>

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1．3計算機組成

不管外觀如何不同，每個計算機都可以看成由六個單元(logical unit)或部分組成，即：

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1．輸入單元(iput unit)，這是計算機的“接收”部分，從各種輸入設(shè)備接收信息(數(shù)據(jù)和計 算機程序)，并將這些信息放到其他單元中，使信息得以處理。如今大多數(shù)信息都是通過鍵 盤和鼠標(biāo)設(shè)備輸入計算機。將來大多數(shù)信息也許可以通過語音輸入或掃描圖形而獲得。

2．輸出單元(output unit)，這是計算機的“發(fā)送”部分。將計算機處理過的信息送到不同輸出 設(shè)備中，向計算機外部提供所需的信息。如今計算機輸出的大多數(shù)信息是通過屏幕顯示、書 面打印或用于控制其他設(shè)備。

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3．內(nèi)存單元(memory unit)，這是計算機中快速訪問、低容量的“庫存”部分。它保存通過輸入單元輸入的信息，以便在需要時立即提供這些信息進行處理。內(nèi)存單元保存處理的信息， 直到輸出單元將信息故到輸出設(shè)備中。內(nèi)存單元也稱為內(nèi)存或主內(nèi)存(memory或primary memory)。

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4．算術(shù)／邏輯單元(arithmetic and logic unit ALU)這是計算機的“生產(chǎn)”部分，負(fù)責(zé)進行加、減、乘、除等運算，包含判斷機制例如可以讓計算機比較內(nèi)存單元中的兩個項目，確定其是否相等。

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5．中央處理單元(central processing unit CPU)，這是計算機中的“管理”部分，是計算機的協(xié)調(diào)員，負(fù)責(zé)管理其他部分的操作。CPU告訴輸入單元何時將信息讀取到內(nèi)存單元中，告訴ALU何時利用內(nèi)存單元中的信息進行計算，告訴輸出單元何時將內(nèi)存單元中的信息發(fā)送到指定的輸出設(shè)備中。

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6．輔助存儲單元(secondary storage unit)，這是計算機長期的高容量“庫存”部分，其他單元不是經(jīng)常使用的程序或數(shù)據(jù)通常放在輔助存儲單元(如磁盤)中，直到幾小時、幾天、幾月 甚至幾年后才需要。訪問輔助存儲單元中的信息要比訪問主內(nèi)存中的信息慢得多。輔助存儲單元的單位成本比主內(nèi)存的單位成本低得多。

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1.4 操作系統(tǒng)的變革

早期計算機一次只能完成一個任務(wù)或作業(yè)(task或job)，這種計算機操作通常稱為單用戶批處理(batch processing)。計算機一次運行一個程序，成組或成批地處理數(shù)據(jù)。

在這些早期系統(tǒng)中，用戶利用穿孔卡片將作業(yè)提交到計算機中心，通常要等待幾小時或幾天之后才能得到打印輸出。

稱為操作系統(tǒng)(operating system)的軟件系統(tǒng)可以幫助用戶更方便地使用計算機。早期操作系統(tǒng)能管理作業(yè)之間的順利過渡，使得計算機操作員在作業(yè)之間切換的時間減到最少，從而增加計算機處理的工作量或吞吐量(throughput)。

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隨著計算機的功能越來越強大，單用戶批處理機制顯然不能有效地利用計算機資源，因此應(yīng)該讓許多任務(wù)或作業(yè)共享計算機資源，以達到更好地利用資源，這種方法稱為多道程序設(shè)計(multiprogramming)。多道程序系統(tǒng)涉及多個作業(yè)在計算機上“同時”操作，計算機在競爭資源的作業(yè)之間共享資源。在早期多道程序操作系統(tǒng)中，用戶還是要通過穿孔卡片將作業(yè)提交到計算機中心，幾小時或幾天之后才能得到打印輸出。

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20世紀(jì)60年代，計算機界和大學(xué)的幾個研究小組提出了分時(timesharing)操作系統(tǒng)。分時是多道程序的特殊情況，用戶通過終端(terminal)訪問計算機，終端是帶有鍵盤和屏幕的典型設(shè)備。在典型的分時操作系統(tǒng)中，可能有幾十甚至幾百個用戶同時共用計算機。

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計算機實際上并不是同時運行所有用戶，而是運行一個用戶的一小段作業(yè)，然后轉(zhuǎn)入運行下一個用戶的一小段作業(yè)。計算機的速度非常快，每秒鐘可以為每個用戶服務(wù)多次，使得用戶的程序看上去是在同時運行。分時的好處之一是用戶能立即收到響應(yīng)，而不必像原先的計算方式需要等待很長時間。

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2016考研數(shù)學(xué) http://www.2016kaoyan.com/
2016考研英語 http://www.2016kaoyan.com/
2016考研政治 http://www.2016kaoyan.com/

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的1.4操作系统的变革的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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