什么是计算机？这是一个难以准确回答的问题。这主要是因为“计算机”这个名词代表了性能极为多样的一大类事物，必须弄清楚它们的共性，才能得出一个准确的定义。简单说来，计算机是一种不需要人直接干预就能够对各种数字化信息进行算术和逻辑运算的快速工具。
一、计算机的主要特征
计算机能够高速处理信息，解决信息处理过程中的自动化问题便是起码的条件之一。为此，将高速开关器件与存储程序结构原理相结合，便产生了计算机的一个重要特性——快速性。 计算机的另一个特性是它的通用性，即把任何复杂、繁重的信息处理任务都分解成大量的基本算术和逻辑操作，并反映在计算机的指令操作中，最后按照执行的先后次序把它们组织成各种程序。这种存储好的程序能很快地从存储器中调用出来并运行，使计算机能够自动、快速地处理信息，又由于其十分灵活、易于变更，因此计算机具有极大的通用性。
数字化信息编码和存储程序结构原理的结合，产生了计算机另外的重要特性——准确性和逻辑性。
这样，我们就可以归纳出计算机内部拥有的，对于使它成为高效、快速、通用的信息处理工具起到极大作用的“四大法宝”了，它们是：
（1）高速高集成度开关器件；
（2）数字化信息编码；
（3）逻辑判断和处理能力；
（4）存储程序。
以上4点是从计算机的内部特性角度来讲的。而从计算机的外部特性来看，计算机的特殊能力蕴藏于它的快速性、通用性、准确性和逻辑性之中。计算机的内部与外部特性的对应关系如图1.1所示，带有箭头的线段表示计算机内部特性与其外部特性的因果关系——从上面的简单叙述已能大致理解它们的含义。图中的“通用性”，被4个箭头所指，可见它最集中地体现了计算机的结构特点。
图1.1 计算机的内部与外部特性的对应关系
二、计算机的硬件组成
存储程序的概念最早是由匈牙利籍数学家约翰•冯•诺依曼（John Von Neumann）（如图1.2所示）于1946年提出的，他同时提出了一个完整的现代计算机雏形。60多年来，虽然计算机的结构经历了重大的变化，性能也有了惊人的提高，但就其结构原理来说，至今占据主流地位的仍是以存储程序原理为基础的冯•诺依曼型计算机。
图1.2 约翰•冯•诺依曼
从存储程序原理出发，可得到冯•诺依曼型计算机的基本组成框图，如图1.3所示。它包含下列五大功能部件。
图1.3 冯•诺依曼型计算机的基本组成框图
- 存储器
存储器是存储单元或存储字的集合体。每个存储单元存放一个字的信息，其二进制位数称为字长。存储单元用二进制码顺序编好地址，根据地址可以对指定单元进行访问。
冯•诺依曼计算机采用的存储器有4 096个存储单元，字长为4位，是通过示波管屏面的电容效应存储电荷来表示信息的（包括程序和数据）。
- 运算器
运算器包括一个能执行算术逻辑操作的算逻单元，以及提供一个操作数和存放操作结果的累加器（另一个操作数来自存储器）。在执行乘、除法运算时，计算机尚需要其他寄存器。累加器和寄存器都是由一组二态电子器件组成的，用以存放一个字长的信息。
- 控制器
控制器用于对存储程序进行控制。程序由指令组成，指令包含操作码和地址码，用于分别指出操作种类和操作数在存储器中的单元地址。控制器实现对指令的控制，解释指令的操作码和地址码，并根据译码将适当的控制信号送到运算器和计算机的其他部分。通常，人们将运算器与控制器集合在一起，合称为中央处理器（central processing unit，CPU）。
- 输入设备和输出设备
基本输入设备包括键盘、鼠标等，输出设备包括打印机、显示器和硬盘等。
三、计算机的软件组成
软件是计算机系统不可缺少的组成部分，一般可以分为系统软件和应用软件两大类。
- 系统软件
操作系统是最基本、最重要的系统软件，它管理着计算机的全部硬件资源和软件资源，组织计算机整体的工作流程，提供给用户操作界面等。目前，主流的操作系统是Windows系列操作系统和Linux类操作系统。
- 应用软件
除了系统软件以外的所有软件都是应用软件，如Office套件、CAD软件、媒体播放软件、图形图像处理软件、财务软件、病毒防治软件等。计算机在各个领域中的应用，就是通过应用软件实现的。
用户为了解决某个特定问题，利用系统软件或应用软件二次开发的程序，如用各种程序设计语言编写的计算程序、用数据库管理软件开发的管理信息系统等，也属于应用软件。
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