电脑系统随机原理怎么设置_电脑系统随机原理
1.为什么说计算机(电脑)无法产生真正意义上的随机数
2.计算机系统有几部分组成?
3.计算机是怎么工作的?
4.电脑开机时出现Explorer.exe应用程序错误不能显示桌面怎么办?
5.电脑的工作原理?
计算机工作原理 计算机的基本原理
计算机的基本原理是存贮程序和程序控制。预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列(称为程序)和原始数据通过输入设备输送到计算机内存贮器中。每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数,进行什么操作,然后送到什么地址去等步骤。
计算机在运行时,先从内存中取出第一条指令,通过控制器的译码,按指令的要求,从存贮器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工,然后再按地址把结果送到内存中去。接下来,再取出第二条指令,在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去,直至遇到停止指令。
程序与数据一样存贮,按程序编排的顺序,一步一步地取出指令,自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的,故称为冯.诺依曼原理。
**计算机的存储程序工作原理和硬件系统
冯·诺依曼结构
计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。美藉匈牙利科学家冯·诺依曼结构(John von Neumann)奠定了现代计算机的基本结构,其特点是:
1)使用单一的处理部件来完成计算、存储以及通信的工作。
2)存储单元是定长的线性组织。
3)存储空间的单元是直接寻址的。
4)使用低级机器语言,指令通过操作码来完成简单的操作。
5)对计算进行集中的顺序控制。
6)计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成并规定了它们的基本功能。
7)彩二进制形式表示数据和指令。
8)在执行程序和处理数据时必须将程序和数据道德从外存储器装入主存储器中,然后才能使计算机在工作时能够自动调整地从存储器中取出指令并加以执行。
这就是存储程序概念的基本原理。
计算机指令
计算机根据人们预定的安排,自动地进行数据的快速计算和加工处理。人们预定的安排是通过一连串指令(操作者的命令)来表达的,这个指令序列就称为程序。一个指令规定计算机执行一个基本操作。一个程序规定计算机完成一个完整的任务。一种计算机所能识别的一组不同指令的集合,管为该种计算机的指令集合或指令系统。在微机的指令系统中,主要使用了单地址和二地址指令。其中,第1个字节是操作码,规定计算机要执行的基本操作,第2个字节是操作数。计算机指令包括以下类型:数据处理指令(加、减、乘、除等)、数据传送指令、程序控制指令、状态管理指令。整个内存被分成若干个存储单元,每个存储单元一般可存放8位二进制数(字节编址)。每个在位单元可以存放数据或程序代码。为了能有效地存取该单元内存储的内容,每个单元都给出了一个唯一的编号来标识,即地址。
计算机的工作原理
按照冯·诺依曼存储程序的原理,计算机在执行程序时须先将要执行的相关程序和数据放入内存储器中,在执行程序时CPU根据当前程序指针寄存器的内容取出指令并执行指令,然后再取出下一条指令并执行,如此循环下去直到程序结束指令时才停止执行。其工作过程就是不断地取指令和执行指令的过程,最后将计算的结果放入指令指定的存储器地址中。计算机工作过程中所要涉及的计算机硬件部件有内存储器、指令寄存器、指令译码器、计算器、控制器、运算器和输入/输出设备等,在以后的内容中将会着重介绍。
(一)计算机硬件系统
硬件通常是指构成计算机的设备实体。一台计算机的硬件系统应由五个基本部分组成:运算器、控制器、存储器、输入和输出设备。这五大部分通过系统总线完成指令所传达的操作,当计算机在接受指令后,由控制器指挥,将数据众输入设备传送到存储器存放,再由控制器将需要参加运算的数据传送到运算器,由运算器进行处理,处理后的结果由输出设备输出。
中央处理器
CPU(central processing unit)意为中央处理单元,又称中央处理器。CPU由控制器、运算器和寄存器组成,通常集中在一块芯片上,是计算机系统的核心设备。计算机以CPU为中心,输入和输出设备与存储器之间的数据传输和处理都通过CPU来控制执行。微型计算机的中央处理器又称为微处理器。
控制器
控制器是对输入的指令进行分析,并统一控制计算机的各个部件完成一定任务的部件。它一般由指令寄存器、状态寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成。计算机的工作方式是执行程序,程序就是为完成某一任务所编制的特定指令序列,各种指令操作按一定的时间关系有序安排,控制器产生各种最基本的不可再分的微操作的命令信号,即微命令,以指挥整个计算机有条不紊地工作。当计算机执行程序时,控制器首先从指令指针寄存器中取得指令的地址,并将下一条指令的地址存入指令寄存器中,然后从存储器中取出指令,由指令译码器对指令进行译码后产生控制信号,用以驱动相应的硬件完成指纹操作。简言之,控制器就是协调指挥计算机各部件工作的元件,它的基本任务就是根据种类指纹的需要综合有关的逻辑条件与时间条件产生相应的微命令。
运算器
运算器又称积极态度逻辑单元ALU(Arithmetic Logic Unit)。运算器的主要任务是执行各种算术运算和逻辑运算。算术运算是指各种数值运算,比如:加、减、乘、除等。逻辑运算是进行逻辑判断的非数值运算,比如:与、或、非、比较、移位等。计算机所完成的全部运算都是在运算器中进行的,根据指令规定的寻址方式,运算器从存储或寄存器中取得操作数,进行计算后,送回到指令所指定的寄存器中。运算器的核心部件是加法器和若干个寄存器,加法器用于运算,寄存器用于存储参加运算的各种数据以及运算后的结果。
(二)存储器
存储器分为内存储器(简称内存或主存)、外存储器(简称外存或辅存)。外存储器一般也可作为输入/输出设备。计算机把要执行的程序和数据存入内存中,内存一般由半导体器构成。半导体存储器可分为三大类:随机存储器、只读存储器、特殊存储器。
RAM
RAM是随机存取存储器(Random Access Memory),其特点是可以读写,存取任一单元所需的时间相同,通电是存储器内的内容可以保持,断电后,存储的内容立即消失。RAM可分为动态(Dynamic RAM)和静态(Static RAM)两大类。所谓动态随机存储器DRAM是用MOS电路和电容来作存储元件的。由于电容会放电,所以需要定时充电以维持存储内容的正确,例如互隔2ms刷新一次,因此称这为动态存储器。所谓静态随机存储器SRAM是用双极型电路或MOS电路的触发器来作存储元件的,它没有电容放电造成的刷新问题。只要有电源正常供电,触发器就能稳定地存储数据。DRAM的特点是集成密度高,主要用于大容量存储器。SRAM的特点是存取速度快,主要用于调整缓冲存储器。
ROM
ROM是只读存储器(Read Only Memory),它只能读出原有的内容,不能由用户再写入新内容。原来存储的内容是由厂家一次性写放的,并永久保存下来。ROM可分为可编程(Programmable)ROM、可擦除可编程(Erasable Programmable)ROM、电擦除可编程(Electrically Erasable Programmable)ROM。如,EPROM存储的内容可以通过紫外光照射来擦除,这使它的内可以反复更改。
特殊固态存储器
包括电荷耦合存储器、磁泡存储器、电子束存储器等,它们多用于特殊领域内的信息存储。
此外,描述内、外存储容量的常用单位有:
①位/比特(bit):这是内存中最小的单位,二进制数序列中的一个0或一个1就是一比比特,在电脑中,一个比特对应着一个晶体管。
②字节(B、Byte):是计算机中最常用、最基本的存在单位。一个字节等于8个比特,即1 Byte=8bit。
③千字节(KB、Kilo Byte):电脑的内存容量都很大,一般都是以千字节作单位来表示。1KB=1024Byte。
④兆字节(MB Mega Byte):90年代流行微机的硬盘和内存等一般都是以兆字节(MB)为单位。1 MB=1024KB。
⑤吉字节(GB、Giga Byte):目前市场流行的微机的硬盘已经达到4.3GB、6.4GB、8.1GB、12G、13GB等规格。1GB=1024MB。
⑥太字节(TB、Tera byte):1TB=1024GB。
(三)输入/输出设备
输入设备是用来接受用户输入的原始数据和程序,并将它们变为计算机能识别的二进制存入到内存中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔等。
输出设备用于将存入在内存中的由计算机处理的结果转变为人们能接受的形式输出。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。
(四)总线
总线是一组为系统部件之间数据传送的公用信号线。具有汇集与分配数据信号、选择发送信号的部件与接收信号的部件、总线控制权的建立与转移等功能。典型的微机计算机系统的结构如图2-3所示,通常多采用单总线结构,一般按信号类型将总线分为三组,其中AB(Address Bus)为地址总线;DB(Data Bus)为数据总线;CB(Control Bus)控制总线。
(五)微型计算机主要技术指标
①CPU类型:是指微机系统所采用的CPU芯片型号,它决定了微机系统的档次。
②字长:是指CPU一次最多可同时传送和处理的二进制位数,安长直接影响到计算机的功能、用途和应用范围。如Pentium是64位字长的微处理器,即数据位数是64位,而它的寻址位数是32位。
③时钟频率和机器周期:时钟频率又称主频,它是指CPU内部晶振的频率,常用单位为兆(MHz),它反映了CPU的基本工作节拍。一个机器周期由若干个时钟周期组成,在机器语言中,使用执行一条指令所需要的机器周期数来说明指令执行的速度。一般使用CPU类型和时钟频率来说明计算机的档次。如Pentium III 500等。
④运算速度:是指计算机每秒能执行的指令数。单位有MIPS(每秒百万条指令)、MFLOPS(秒百万条浮点指令)
⑤存取速度:是指存储器完成一次读取或写存操作所需的时间,称为存储器的存取时间或访问时间。而边连续两次或写所需要的最短时间,称为存储周期。对于半导体存储器来说,存取周期大约为几十到几百毫秒之间。它的快慢会影响到计算机的速度。
⑥内、外存储器容量:是指内存存储容量,即内容储存器能够存储信息的字节数。外储器是可将程序和数据永久保存的存储介质,可以说其容量是无限的。如硬盘、软盘已是微机系统中不可缺少的外部设备。迄今为止,所有的计算机系统都是基于冯·诺依曼存储程序的原理。内、外存容量越大,所能运行的软件功能就越丰富。CPU的高速度和外存储器的低速度是微机系统工作过程中的主要瓶颈现象,不过由于硬盘的存取速度不断提高,目前这种现象已有所改善。
我们先从最早的计算机讲起,人们在最初设计计算机时采用这样一个模型:
人们通过输入设备把需要处理的信息输入计算机,计算机通过中央处理器把信息加工后,再通过输出设备把处理后的结果告诉人们。
其实这个模型很简单,举个简单的例子,你要处理的信息是1+1,你把这个信息输入到计算机中后,计算机的内部进行处理,再把处理后的结果告诉你。
早期计算机的输入设备十分落后,根本没有现在的键盘和鼠标,那时候计算机还是一个大家伙,最早的计算机有两层楼那么高。人们只能通过扳动计算机庞大的面板上无数的开头来向计算机输入信息,而计算机把这些信息处理之后,输出设备也相当简陋,就是计算机面板上无数的信号灯。所以那时的计算机根本无法处理像现在这样各种各样的信息,它实际上只能进行数字运算。
当时人们使用计算机也真是够累的。但在当时,就算是这种计算机也是极为先进的了,因为它把人们从繁重的手工计算中解脱出来,而且极大地提高了计算速度。
随着人们对计算机的使用,人们发现上述模型的计算机能力有限,在处理大量数据时就越发显得力不从心。为些人们对计算机模型进行了改进,提出了这种模型:
就是在中央处理器旁边加了一个内部存储器。这个模型的好处在于。先打个比方说,如果老师让你心算一道简单题,你肯定毫不费劲就算出来了,可是如果老师让你算20个三位数相乘,你心算起来肯定很费力,但如果给你一张草稿纸的话,你也能很快算出来。
可能你会问这和计算机有什么关系?其实计算机也是一样,一个没有内部存储器的计算机如果让它进行一个很复杂的计算,它可能根本就没有办法算出来,因为它的存储能力有限,无法记住很多的中间的结果,但如果给它一些内部存储器当“草稿纸”的话,计算机就可以把一些中间结果临时存储到内部存储器上,然后在需要的时候再把它取出来,进行下一步的运算,如此往复,计算机就可以完成很多很复杂的计算。
随着时代的发展,人们越来越感到计算机输入和输出方式的落后,改进这两方面势在必行。在输入方面,为了不再每次扳动成百上千的开头,人们发明了纸带机。纸带机的工作原理是这样的,纸带的每一行都标明了26个字母、10个数字和一些运算符号,如果这行的字母A上面打了一个孔,说明这里要输入的是字母A,同理,下面的行由此类推。这样一个长长的纸带就可以代表很多的信息,人们把这个纸带放入纸带机,纸带机还要把纸带上的信息翻译给计算机,因为计算机是看不懂这个纸带的。
这样虽然比较麻烦,但这个进步确实在很大程度上促进了计算机的发展。在发明纸带的同时,人们也对输出系统进行了改进,用打印机代替了计算机面板上无数的信号灯。打印机的作用正好和纸带机相反,它负责把计算机输出的信息翻译成人能看懂的语言,打印在纸上,这样人们就能很方便地看到输出的信息,再也不用看那成百上千的信号灯了。
不过人们没有满足,他们继续对输入和输出系统进行改进。后来人们发明了键盘和显示器。这两项发明使得当时的计算机和我们现在使用的计算机有些类似了,而且在些之前经过长时间的改进,计算机的体积也大大地缩小了。键盘和显示器的好处在于人们可以直接向计算机输入信息,而计算机也可以及时把处理结果显示在屏幕上。
可是随着人们的使用,逐渐又发现了不如意之处。因为人们要向计算机输入的信息越来越多,往往要输入很长时间后,才让计算机开始处理,而在输入过程中,如果停电,那前面输入的内容就白费了,等来电后,还要全部重新输入。就算不停电,如果人们上次输入了一部分信息,计算机处理理了,也输出了结果;人们下一次再需要计算机处理这部分信息的时候,还要重新输入。对这种重复劳动的厌倦导致了计算机新的模型的产生。
这回的模型是这样的:
这回增加了一个外部存储器。外部存储器的“外部”是相对于内部存储器来说的,在中央处理器处理信息时,它并不直接和外部存储器打交道,处理过程中的信息都临时存放在内部存储器中,在信息处理结束后,处理的结果也存放在内部存储器中。可是如果这时突然停电,那些结果还会丢失的。内部存储器(或简称内存)中的信息是靠电力来维持的,一旦电力消失,内存中的数据就会全部消失。也正因为如此,人们才在计算机模型中加入了外部存储器,把内存中的处理结果再存储到外部存储器中,这样停电后数据也不会丢失了。
外部存储器与内存的区别在于:它们的存储机制是不一样的,外部存储器是把数据存储到磁性介质上,所以不依赖于是否有电。这个磁性介质就好比家里的歌曲磁带,磁带上的歌曲不管有没有电都是存在的。当时人们也是考虑到了磁带这种好处,所以在计算机的外部存储器中也采用了类似磁带的装置,比较常用的一种叫磁盘。
磁盘本来是圆的,不过装在一个方的盒子里,这样做的目的是为了防止磁盘表面划伤,导致数据丢失。
有了磁盘之后,人们使用计算机就方便多了,不但可以把数据处理结果存放在磁盘中,还可以把很多输入到计算机中的数据存储到磁盘中,这样这些数据可以反复使用,避免了重复劳动。
可是不久之后,人们又发现了另一个问题,人们要存储到磁盘上的内容越来越多,众多的信息存储在一起,很不方便。这样就导致了文件的产生。
这和我们日常生活中的文件有些相似。我们日常生活中的文件是由一些相关信息组成,计算机的文件也是一样。人们把信息分类整理成文件存储到磁盘上,这样,磁盘上就有了文件1、文件2……。
可是在使用过程中,人们又渐渐发现,由人工来管理越来越多的文件是一件很痛苦的事情。为了解决这个问题,人们就开发了一种软件叫操作系统。
其实操作系统就是替我们管理计算机的一种软件,在操作系统出现之前,只有专业人士才懂得怎样使用计算机,而在操作系统出现之后,不管你是否是计算机专业毕业,只要经过简单的培训,你都能很容易地掌握计算机。
有了操作系统之后,我们就不直接和计算机的硬件打交道,不直接对这些硬件发号施令,我们把要的事情告诉操作系统,操作系统再把要作的事情安排给计算机去作,等计算机做完之后,操作系统再把结果告诉我们,这样就省事多了。
在操作系统出现之前,人们通过键盘给计算机下达的命令都是特别专业的术语,而有了操作系统之后,人们和计算机之间的对话就可以使用一些很容易懂的语言,而不用去死记硬背那些专业术语了。
操作系统不但能在计算机和人之间传递信息,而且字还负责管理计算机的内部设备和外部设备。它替人们管理日益增多的文件,使人们能很方便地找到和使用这些文件;它替人们管理磁盘,随时报告磁盘的使用情况;它替计算机管理内存,使计算机能更高效而安全地工作;它还负责管理各种外部设备,如打印机等,有了它的管理,这些外设就能有效地为用户服务了。
也正因为操作系统这么重要,所以人们也在不断地改进它,使它的使用更加方面,功能更加强大。对于咱们现在使用的微机来说,操作系统主要经历了DOS、Windows 3.X、Windows95和Windows98这几个发展阶段。
在DOS阶段,人们和计算机打交道,还是主要靠输入命令,“你输入什么命令,计算机就做什么,如果你不输入,计算机就什么也不做”。在这一阶段,人们还是需要记住很多命令和它们的用法,如果忘记了或不知道,那就没有办法了。所以说,这时的计算机还是大太好用,操作系统也处于发展的初级阶段。Windows的出现在很大程度上弥补了这个不足,人们在使用Windows时,不必记住什么命令,只需要用鼠标指指点点就能完成很多工作。而当操作系统发展到Windows95之后,使用计算机就变得更加简单。
现在我们来简单总结一下上面我们讲的一些内容。经过人们几十年的努力,计算机的组成结构已经基本定型,现在我们日常使用的微机在硬件方面可以用下图表示:这里CPU就是我们以前谈到的中央处理器的英文缩写,它和其它辅助电路构成了计算机的核心。我们通过键盘和其它输入设备输入的信息经过它的处理之后显示在显示器上。在信息处理过程中,CPU要和内存频繁地交换信息,在工作结束之后,还要把内存中的数据保存在磁盘上。
上面说的是硬件的工作原理,那么在软件上,我们又是如何使用计算机的呢?
在前面我们讲过,我们可以通过操作系统给计算机布置工作,操作系统也可以把计算机的工作结果告诉我们。可是操作系统的功能也不是无限的,实际上计算机的很多功能是靠多种应用软件来实现的。操作系统一般只负责管理好计算机,使它能正常工作。而众多的应用软件才充分发挥了计算机的作用。但这些应用软件都是建立在操作系统上的,一般情况下,某一种软件都是为特定的操作系统而设计的,因为这些软件不能直接和计算机交换信息,需要通过操作系统来传递信息。
这就是所谓的“硬”、“软”结合。硬件就是我们能看见的这些东西:主机、显示器、键盘、鼠标等,而软件是我们看不见的,存在于计算机内部的。打个比方,硬件就好比人类躯体,而软件就好比人类的思想,没有躯体,思想是无法存在的,但没有思想的躯体也只是一个植物人。一个正常人要完成一项工作,都是躯体在思想的支配下完成的。电脑和这相类似,没有主机等硬件,软件是无法存在的;而一个没有软件的计算机也只是一堆废铁。
还有一个重要的概念没有讲,就是操作系统是如何管理文件的呢?其实也很简单,文件都有自己的名字,叫文件名,用来区分不同的文件的。计算机中的文件有很多,成千上万,光用名字来区分也不利于查找,所以计算机中又有了文件夹的概念,把不同类型的文件存储在不同的文件夹中,查找起来就快多了,也不会太乱。文件多了,可以分别存储在不同的文件夹中,而当文件夹多了之后,再把一些相关的文件夹存储在更在的文件夹中,这样管理文件是比较科学的。
为什么说计算机(电脑)无法产生真正意义上的随机数
计算机最主要的工作原理是存储程序和程序控制,预先要把控制计算机如何进行操作的指令序列和原始数据通过输入设备输送到计算机内存。
其中以IBM公司的大型机系列影响最大。60年代的IBM360系统,70年代和80年代的IBM370系统曾占领大型机的主要市场。90年代IBM推出的大型机系列为IBMS/390系列,都是大型机的代表之作。
Von Neumann具有以下特点:
(1)计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。
(2)采用存储程序的方式,程序和数据放在同一个存储器中,指令和数据一样可以送到运算器运算,即由指令组成的程序是可以修改的。
(3)数据以二进制代码表示。
(4)指令由操作码和地址码组成。
(5)指令在存储器中按执行顺序存放,由指令计数器指明要执行的指令所在的单元地址,一般按顺序递增,但可按运算结果或外界条件而改变。
(6)机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送都通过运算器。
现代计算机系统结构有了很大新发展,但原则上变化不大,习惯上仍称之为冯·诺依曼机。
计算机系统有几部分组成?
首先,「真随机」也有不同的含义,若想要「真正的真随机」目测只能靠量子力学了。一般的所谓真随机不是指这个,而是指统计意义上的随机,也就是具备不确定性,可以被安全的用于金融等领域,下面说的也是这种。
答案是,计算机系统可以产生统计意义上的真随机数。
大部分程序和语言中的随机数(比如 C 中的,MATLAB 中的),确实都只是伪随机。是由可确定的函数(常用线性同余),通过一个种子(常用时钟),产生的伪随机数。这意味着:如果知道了种子,或者已经产生的随机数,都可能获得接下来随机数序列的信息(可预测性)。
直观来想,计算机是一种可确定,可预测的的设备,想通过一行一行的确定的代码自身产生真随机,显然不可能。但是,我们或许可以迂回一下……
实现方法简单说就是软硬结合,或者说,引入系统外的变量(把软件,代码,算法想象成一个封闭的系统)。
一个典型的例子就是 UNIX 内核中的随机数发生器(/dev/random),它在理论上能产生真随机。即这个随机数的生成,独立于生成函数,这时我们说这个产生器是非确定的。
具体来讲,UNIX 维护了一个熵池,不断收集非确定性的设备事件,即机器运行环境中产生的硬件噪音来作为种子。
比如说:时钟,IO 请求的响应时间,特定硬件中断的时间间隔,键盘敲击速度,鼠标位置变化,甚至周围的电磁波等等……直观地说,你每按一次键盘,动一下鼠标,邻居家 wifi 信号强度变化,磁盘写入速度,等等信号,都可能被用来生成随机数。
更具体的,内核提供了向熵池填充数据的接口:
比如鼠标的就是
void add_mouse_randomness(__u32 mouse_data)
内核子系统和驱动调用这个函数,把鼠标的位置和中断间隔时间作为噪音源填充进熵池。
所以,结论是,程序和算法本身不能产生真随机,但是计算机系统作为整体可以迂回产生统计意义上的真随机。
计算机是怎么工作的?
一台完整的电脑系统由硬件系统和软件系统两部分组成 。
硬件的系统包括:控制器、运算器、储存设备、输入设备、输出设备五个部分
硬件系统主要由中央处理器、存储器、输入输出控制系统和各种外部设备组成。中央处理器是对信息进行高速运算处理的主要部件,其处理速度可达每秒几亿次以上操作。存储器用于存储程序、数据和文件,常由快速的主存储器(容量可达数百兆字节,甚至数G字节)和慢速海量辅助存储器(容量可达数十G或数百G以上)组成。各种输入输出外部设备是人机间的信息转换器,由输入-输出控制系统管理外部设备与主存储器(中央处理器)之间的信息交换。
用通俗的方式再介绍一下,一台家用电脑的硬件有CPU、主板、内存、显卡、声卡、硬盘、光驱、机箱、电源、显示器、键盘、鼠标。另外还有一些可以选配的硬件,比如手写板、电视卡、等等。?
扩展材料计算机(computer)俗称电脑,是现代一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。
由硬件系统和软件系统所组成,没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类,较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。
参考材料百度百科-计算机电脑开机时出现Explorer.exe应用程序错误不能显示桌面怎么办?
计算机在运行时,先从内存中取出第一条指令,通过控制器的译码,按指令的要求,从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工,然后再按地址把结果送到内存中去。
接下来,再取出第二条指令,在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去。直至遇到停止指令。程序与数据一样存取,按程序编排的顺序,一步一步地取出指令。
扩展资料:
硬件通常是指构成计算机的设备实体。一台计算机的硬件系统应由五个基本部分组成:运算器、控制器、存储器、输入和输出设备。
现代计算机还包括中央处理器和总线设备。这五大部分通过系统总线完成指令所传达的操作,当计算机在接受指令后。
由控制器指挥,将数据从输入设备传送到存储器存放,再由控制器将需要参加运算的数据传送到运算器,由运算器进行处理,处理后的结果由输出设备输出。
百度百科—计算机工作原理
电脑的工作原理?
先用最近升级的杀毒软件查杀一下,确认系统没有病毒情况下,再作其它处理!
但个人的意思是,如果你对电脑不是很精通,还是彻底重做系统,解决最彻底!这样因为是新系统电脑运行速度也很有很大提升!
方法一:选用这个方法试试,或许会管用
运行 输入cmd 回车在命令提示符下输入
for %1 in (%windir%\system32\*.dll) do regsvr32.exe /s %1
技巧如果怕输入错误的话,可以复制这条指令,然后在命令提示框点击左上角的c:\,按鼠标右键使用“编辑-粘贴”功能就不容易输错了。在飞速滚屏完全静止之后,别着急启动其他程序,先耐心等一会儿,因为此时dll们还在找位置。直到你的指示灯不闪了再做别的。
方法二:从软件方面排除故障
先说原理:内存有个存放数据的地方叫缓冲区,当程序把数据放在缓冲区,需要操作系统提供的“功能函数”来申请,如果内存分配成功,函数就会将所新开辟的内存区地址返回给应用程序,应用程序就可以通过这个地址使用这块内存。这就是“动态内存分配”,内存地址也就是编程中的“光标”。内存不是永远都招之即来、用之不尽的,有时候内存分配也会失败。当分配失败时系统函数会返回一个0值,这时返回值“0”已不表示新启用的光标,而是系统向应用程序发出的一个通知,告知出现了错误。作为应用程序,在每一次申请内存后都应该检查返回值是否为0,如果是,则意味着出现了故障,应该采取一些措施挽救,这就增强了程序的“健壮性”。若应用程序没有检查这个错误,它就会按照“思维惯性”认为这个值是给它分配的可用光标,继续在之后的执行中使用这块内存。真正的0地址内存区储存的是计算机系统中最重要的“中断描述符表”,绝对不允许应用程序使用。在没有保护机制的操作系统下(如DOS),写数据到这个地址会导致立即当机,而在健壮的操作系统中,如Windows等,这个操作会马上被系统的保护机制捕获,其结果就是由操作系统强行关闭出错的应用程序,以防止其错误扩大。这时候,就会出现上述的内存不能为“read”错误,并指出被引用的内存地址为“0x00000000“。内存分配失败故障的原因很多,内存不够、系统函数的版本不匹配等都可能有影响。因此,这种分配失败多见于操作系统使用很长时间后,安装了多种应用程序(包括无意中“安装”的病毒程序),更改了大量的系统参数和系统档案之后。
在使用动态分配的应用程序中,有时会有这样的情况出现:程序试图读写一块“应该可用”的内存,但不知为什么,这个预料中可用的光标已经失效了。有可能是“忘记了”向操作系统要求分配,也可能是程序自己在某个时候已经注销了这块内存而“没有留意”等等。注销了的内存被系统回收,其访问权已经不属于该应用程序,因此读写操作也同样会触发系统的保护机制,企图“违法”的程序唯一的下场就是被操作终止执行,回收全部资源。计算机世界的法律还是要比人类有效和严厉得多啊!像这样的情况都属于程序自身的BUG,你往往可在特定的操作顺序下重现错误。无效光标不一定总是0,因此错误提示中的内存地址也不一定为“0x00000000”,而是其它随机数字。
首先建议:
1、 检查系统中是否有木马或病毒。这类程序为了控制系统往往不负责任地修改系统,从而导致操作系统异常。平常应加强信息安全意识,对来源不明的可执行程序绝不好奇。
2、 更新操作系统,让操作系统的安装程序重新拷贝正确版本的系统档案、修正系统参数。有时候操作系统本身也会有BUG,要注意安装官方发行的升级程序。
3、 尽量使用最新正式版本的应用程序、Beta版、试用版都会有BUG。
4、 删除然后重新创建 Winnt\System32\Wbem\Repository 文件夹中的文件:在桌面上右击我的电脑,然后单击管理。 在"服务和应用程序"下,单击服务,然后关闭并停止 Windows Management Instrumentation 服务。 删除 Winnt\System32\Wbem\Repository 文件夹中的所有文件。(在删除前请创建这些文件的备份副本。) 打开"服务和应用程序",单击服务,然后打开并启动 Windows Management Instrumentation 服务。当服务重新启动时,将基于以册表项中所提供的信息重新创建这些文件: HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\WBEM\CIMOM\Autorecover MOFs
下面搜集几个例子给大家分析:
例一:IE浏览器出现“08ba9ef”指令引用的“0x03713644” 内存,或者“0x70dcf39f”指令引用的“0x00000000”内存。该内存不能为“read”。要终止程序,请单击“确定”的信息框,单击“确定”后,又出现“发生内部错误,您正在使用的其中一个窗口即将关闭”的信息框,关闭该提示信息后,IE浏览器也被关闭。解决方法:
1、 开始-运行窗口,输入“regsvr32 actxprxy.dll”回车,接着会出现一个信息对话 框“DllRegisterServer in actxprxy.dll succeeded”,确定。再依次运行以下命令。(这个方法有人说没必要,但重新注册一下那些.dll对系统也没有坏处,反正多方下手,能解决问题就行。)
regsvr32 shdocvw.dll
regsvr32 oleaut32.dll
regsvr32 actxprxy.dll
regsvr32 mshtml.dll
regsvr32 msjava.dll
regsvr32 browseui.dll
regsvr32 urlmon.dll
2、 修复或升级IE浏览器,同时打上系统补丁。看过其中一个修复方法是,把系统还原到系统初始的状态下。建议将IE升级到了6.0。
例二:有些应用程序错误: “0x7cd64998” 指令参考的 “0x14c96730” 内存。该内存不能为 “read”。解决方法:Win XP的“预读取”技术这种最佳化技术也被用到了应用程序上,系统对每一个应用程序的前几次启动情况进行分析,然后新增一个描述套用需求的虚拟“内存映像”,并把这些信息储存到Windows\Prefetc件夹。一旦建立了映像,应用软件的装入速度大大提高。XP的预读取数据储存了最近8次系统启动或应用软件启动的信息。建议将虚拟内存撤换,删除Windows\Prefetch目录下所有*.PF文件,让windows重新收集程序的物理地址。
例三:在XP下双击光盘里面的“AutoRun.exe”文件,显示“0x77f745cc”指令引用的“0x00000078”内存。该内存不能为“written”,要终止程序,请单击“确定”,而在Windows 98里运行却正常。 解决方法:这可能是系统的兼容性问题,winXP的系统,右键“AutoRun.exe”文件,属性,兼容性,把“用兼容模式运行这个程序”项选择上,并选择“Windows 98/Me”。win2000如果打了SP的补丁后,只要开始,运行,输入:regsvr32 c:\winnt\apppatch\slayerui.dll。右键,属性,也会出现兼容性的选项。
例四:RealOne Gold关闭时出现错误,以前一直使用正常,最近却在每次关闭时出现“0xffffffff”指令引用的“0xffffffff”内存。该内存不能为“read” 的提示。 解决方法:当使用的输入法为微软拼音输入法2003,并且隐藏语言栏时(不隐藏时没问题)关闭RealOne就会出现这个问题,因此在关闭RealOne之前可以显示语言栏或者将任意其他输入法作为当前输入法来解决这个问题。
例五:我的豪杰超级解霸自从上网后就不能播放了,每次都提示“0x060692f6”(每次变化)指令引用的“0xff000011”内存不能为“read”,终止程序请按确定。 解决方法:试试重装豪杰超级解霸,如果重装后还会,到官方网站下载相应版本的补丁试试。还不行,只好换就用别的播放器试试了。
例六:双击一个游戏的快捷方式,“0x77f5cd0”指令引用“0xffffffff”内 存,该内存不能为“read” ,并且提示Client.dat程序错误。解决方法:重装显卡的最新驱动程序,然后下载并且安装DirectX9.0。
例七:一个朋友发信息过来,我的电脑便出现了错误信息:“0x772b548f”指令引用的“0x00303033”内存,该内存不能为“written”,然后QQ自动下线,而再打开QQ,发现了他发过来的十几条的信息。 解决方法:这是对方利用QQ的BUG,发送特殊的代码,做QQ出错,只要打上补丁或升级到最新版本,就没事了。
方法三:出现这种情况,如果是硬件原因一般内存有问题的机率很大。
一般来说,电脑硬件是很不容易坏的。内存出现问题的可能性并不大(除非你的内存真的是杂牌的一塌徒地),主要方面是:1。内存条坏了(二手内存情况居多)、2。使用了有质量问题的内存,3。内存插在主板上的金手指部分灰尘太多。4。使用不同品牌不同容量的内存,从而出现不兼容的情况。5。超频带来的散热问题。你可以使用MemTest 这个软件来检测一下内存,它可以彻底的检测出内存的稳定度。
从网上搜索来的几篇相关文章.
文章一
使用Windows操作系统的人有时会遇到这样的错误信息:
「“0X”指令引用的“0x00000000”内存,该内存不能为“read”或“written”」,然后应用程序被关闭。
如果去请教一些「高手」,得到的回答往往是「Windows就是这样不稳定」之类的义愤和不屑。其实,这个错误并不一定是Windows不稳定造成的。本文就来简单分析这种错误的一般原因。
一、应用程序没有检查内存分配失败
程序需要一块内存用以储存数据时,就需要使用操作系统提供的「功能函数」来申请,如果内存分配成功,函数就会将所新开辟的内存区地址返回给应用程序,应用程序就可以通过这个地址使用这块内存。这就是「动态内存分配」,内存地址也就是编程中的「光标」。内存不是永远都招之即来、用之不尽的,有时候内存分配也会失败。当分配失败时系统函数会返回一个0值,这时返回值「0」已不表示新启用的游标,而是系统向应用程序发出的一个通知,告知出现了错误。作为应用程序,在每一次申请内存后都应该检查返回值是否为0,如果是,则意味着出现了故障,应该采取一些措施挽救,这就增强了程序的「健壮性」。若应用程序没有检查这个错误,它就会按照「思维惯性」认为这个值是给它分配的可用游标,继续在之后的执行中使用这块内存。真正的0地址内存区储存的是计算机系统中最重要的「中断描述符表」,绝对不允许应用程序使用。在没有保护机制的操作系统下(如DOS),写数据到这个地址会导致立即当机,而在健壮的操作系统中,如Windows等,这个操作会马上被系统的保护机制捕获,其结果就是由操作系统强行关闭出错的应用程序,以防止其错误扩大。这时候,就会出现上述的「写内存」错误,并指出被引用的内存地址为「0x00000000」。内存分配失败故障的原因很多,内存不够、系统函数的版本不匹配等都可能有影响。因此,这种分配失败多见于操作系统使用很长时间后,安装了多种应用程序(包括无意中「安装」的病毒程序),更改了大量的系统参数和系统档案之后。
二、应用程序由于自身BUG引用了不正常的内存光标
在使用动态分配的应用程序中,有时会有这样的情况出现:程序试突读写一块「应该可用」的内存,但不知为什么,这个预料中可用的光标已经失效了。有可能是「忘记了」向操作系统要求分配,也可能是程序自己在某个时候已经注销了这块内存而「没有留意」等等。注销了的内存被系统回收,其访问权已经不属于该应用程序,因此读写操作也同样会触发系统的保护机制,企图「违法」的程序唯一的下场就是被操作终止执行,回收全部资源。计算机世界的法律还是要比人类有效和严厉得多啊!像这样的情况都属于程序自身的BUG,你往往可在特定的操作顺序下重现错误。无效光标不一定总是0,因此错误提示中的内存地址也不一定为「0x00000000」,而是其它随机数字。如果系统经常有所提到的错误提示,下面的建议可能会有说明 :
1.检视系统中是否有木马或病毒。这类程序为了控制系统往往不负责任地修改系统,
从而导致操作系统异常。平常应加强信息安全意识,对来源不明的可执行程序绝不好奇。
2.更新操作系统,让操作系统的安装程序重新拷贝正确版本的系统档案、修正系统参数。
有时候操作系统本身也会有BUG,要注意安装官方发行的升级程序。
3.试用新版本的应用程序。
Mode:
将虚拟内存撤换
答案:
目前为止是肯定的,也就是如在下次冷天到来时亦没再发生,就代表这是主因
追加:
如果你用 Ghost 恢复 OS 后建议 删除WINDOWS\PREFETCH目录下所有*.PF文件因为需让windows重新收集程序的物理地址
有些应用程序错误 "0x7cd64998" 指令参考的 "0x14c96730" 内存。该内存不能为 "read"推论是此原因
源由:
Win XP的「预读取」技术
这种最佳化技术也被用到了应用软件上,系统对每一个应用软件的前几次启动情况进行分析,然后新增一个描述套用需求的虚拟「内存映像」,并把这些信息储存到WINDOWSPREFETCH数据夹。一旦建立了映像,应用软件的装入速度大大提高。XP的预读取数据储存了最近8次系统启动或应用软件启动的信息。
后叙:
目前此方法亦是独步网络的(其码自己针对此问题查了许久),也是常见问题,原本几乎每天睡前关闭软件时一些程序都会发生...read...
现在就没发生了。
文章二
运行某些程序的时候,有时会出现内存错误的提示(0x后面内容有可能不一样),然后该程序就关闭。
“0x”指令引用的“0x”内存。该内存不能为“read”。
“0x”指令引用的“0x”内存,该内存不能为“written”。
不知你出现过类似这样的故障吗?
一般出现这个现象有方面的,一是硬件,即内存方面有问题,二是软件,这就有多方面的问题了。
下面先说说硬件:
一般来说,内存出现问题的可能性并不大,主要方面是:内存条坏了、内存质量有问题,还有就是2个不同牌子不同容量的内存混插,也比较容易出现不兼容的情况,同时还要注意散热问题,特别是超频后。你可以使用MemTest 这个软件来检测一下内存,它可以彻底的检测出内存的稳定度。
假如你是双内存,而且是不同品牌的内存条混插或者买了二手内存时,出现这个问题,这时,你就要检查是不是内存出问题了或者和其它硬件不兼容。
如果都没有,那就从软件方面排除故障了。
先简单说说原理:内存有个存放数据的地方叫缓冲区,当程序把数据放在其一位置时,因为没有足够空间,就会发生溢出现象。举个例子:一个桶子只能将一斤的水,当你放入两斤的水进入时,就会溢出来。而系统则是在屏幕上表现出来。这个问题,经常出现在windows2000和XP系统上,Windows 2000/XP对硬件的要求是很苛刻的,一旦遇到资源死锁、溢出或者类似Windows 98里的非法操作,系统为保持稳定,就会出现上述情况。另外也可能是硬件设备之间的兼容性不好造成的。
下面我从几个例子给大家分析:
例一:打开IE浏览器或者没过几分钟就会出现"0x70dcf39f"指令引用的"0x00000000"内存。该内存不能为“read”。要终止程序,请单击“确定”的信息框,单击“确定”后,又出现“发生内部错误,您正在使用的其中一个窗口即将关闭”的信息框,关闭该提示信息后,IE浏览器也被关闭。 解决方法:修复或升级IE浏览器,同时打上补丁。看过其中一个修复方法是,Win2000自升级,也就是Win2000升级到Win2000,其实这种方法也就是把系统还原到系统初始的状态下。比如你的IE升级到了6.0,自升级后,会被IE5.0代替。
例二:在windows xp下双击光盘里面的“AutoRun.exe”文件,显示“0x77f745cc”指令引用的“0x00000078”内存。该内存不能为“written”,要终止程序,请单击“确定”,而在Windows 98里运行却正常。 解决方法:这可能是系统的兼容性问题,winXP的系统,右键“AutoRun.exe”文件,属性,兼容性,把“用兼容模式运行这个程序”项选择上,并选择“Windows 98/Me”。win2000如果打了SP的补丁后,只要开始,运行,输入:regsvr32 c:\winnt\apppatch\slayerui.dll。右键,属性,也会出现兼容性的选项。
例三:RealOne Gold关闭时出现错误,以前一直使用正常,最近却在每次关闭时出现“0xffffffff”指令引用的“0xffffffff”内存。该内存不能为“read” 的提示。 解决方法:当使用的输入法为微软拼音输入法2003,并且隐藏语言栏时(不隐藏时没问题)关闭RealOne就会出现这个问题,因此在关闭RealOne之前可以显示语言栏或者将任意其他输入法作为当前输入法来解决这个问题。
例四:我的豪杰超级解霸自从上网后就不能播放了,每次都提示“0x060692f6”(每次变化)指令引用的“0xff000011”内存不能为“read”,终止程序请按确定。 解决方法:试试重装豪杰超级解霸,如果重装后还会,到官方网站下载相应版本的补丁试试。还不行,只好换就用别的播放器试试了。
例五:双击一个游戏的快捷方式,“0x77f5cd0”指令引用“0xffffffff”内 存,该内存不能为“read” ,并且提示Client.dat程序错误。 解决方法:重装显卡的最新驱动程序,然后下载并且安装DirectX9.0。
例六:一个朋友发信息过来,我的电脑便出现了错误信息:“0x772b548f”指令引用的“0x00303033”内存,该内存不能为“written”,然后QQ自动下线,而再打开QQ,发现了他发过来的十几条的信息。 解决方法:这是对方利用QQ的BUG,发送特殊的代码,做QQ出错,只要打上补丁或升级到最新版本,就没事了。
原因 解决方法
1 内存条坏了 更换内存条
2 双内存不兼容 使用同品牌的内存或只要一条内存
3 内存质量问题 更换内存条
4 散热问题 加强机箱内部的散热
5 内存和主板没插好或其他硬件不兼容 重插内存或换个插槽
6 硬件有问题 更换硬盘
7 驱动问题 重装驱动,如果是新系统,应先安装主板驱动
8 软件损坏 重装软件
9 软件有BUG 打补丁或更新到最新版本
10 软件和系统不兼容 给软件打上补丁或是试试系统的兼容模式
11 软件和软件之间有冲突 如果最近安装了什么新软件,卸载了试试
12 软件要使用其他相关的软件有问题 重装相关软件,比如播放某一格式的文件时出错,可能是这个文件的解码器有问题
13 病毒问题 杀毒
14 杀毒软件与系统或软件相冲突 由于杀毒软件是进入底层监控系统的,可能与一些软件相冲突,卸载试试 15 系统本身有问题 有时候操作系统本身也会有BUG,要注意安装官方发行的更新程序,象SP的补丁,最好打上.如果还不行,重装系统,或更换其他版本的系统。
〔又一说〕
在控制面板的添加/删除程序中看看你是否安装了微软NET.Framework,如果已经安装了,可以考虑卸载它,当然如果你以后在其它程序需要NET.Framework时候,可以再重新安装。
另外,如果你用的是ATI显卡并且你用的是SP2的补丁(一些ATI的显卡驱动需要在NET.Framework正常工作的环境下)。这种情况你可以找一款不需要NET.Framework支持的ATI显卡驱动。
如果以上两种方法并不能完全解决问题,你试着用一下“IE修复”软件,并可以查查是否有病毒之类的。
〔微软NET.Framework升级到1.1版应该没问题了〕
〔还有一说〕
方法一:
微软新闻组的朋友指点:开始--运行:regsvr32 jscript.dll
开始--运行:regsvr32 vbscript.dll
不过没解决---但提供了路子-----一次运行注册所有dll
搜索查找到方法如下:
运行 输入cmd 回车在命令提示符下输入
for %1 in (%windir%\system32\*.dll) do regsvr32.exe /s %1
这个命令老兄你慢慢输 输入正确的话会看到飞快地滚屏 否则……否则失败就是没这效果。回车后慢慢等(需要点时间1-2分钟) 都运行完再打开看
方法二:
这是个典型问题~~~~~引起这个问题的原因很多。一般来讲就是给系统打上补丁和更换内存、给内存换个插槽这3种方法来解决。[系统补丁只要到Microsoft Update网站在线更新就可以了]
造成这种问题的原因很多,不能单纯的下结论,尽量做到以下几点可能对你有帮助:
1。确保使用的是未修改过的软件(非汉化、破解版)
2。使用改软件时尽量不要运行其他软件。(这是个临时文件,可能某些软件也在使用临时文件夹,所以产生干扰)
3。把那些什么桌面工具,内存整理工具通通关掉(你至少有2个类似的工具在运行)”
处理方法:
运行regedit进入注册表, 在HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Explorer\ShellExecuteHooks下,应该只有一个正常的键值"{AEB6717E-7E19-11d0-97EE-00C04FD91972}, 将其他的删除。
〔我个人的最后解决和看法〕
我今天尝试了多种办法,最后我发现问题出在微软的NET.Framework上面。我升级了这个软件,并打齐了补丁,短暂平安后,有出现“内
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计算机工作原理计算机的基本原理是存贮程序和程序控制。预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列(称为程序)和原始数据通过输入设备输送到计算机内存贮器中。每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数,进行什么操作,然后送到什么地址去等步骤。
目录
计算机的基本原理
计算机的系统架构
计算机指令
计算机硬件计算机硬件简介
中央处理器
控制器
运算器
存储器
输入和输出设备
总线
微型计算机的主要技术指标CPU类型
字长
时钟频率和机器周期
运算速度
存取速度
内、外存储器容量
计算机的演变早期的计算机
具有内部存储器的计算机
纸带机
具有键盘和显示器的计算机
具有外部存储器的计算机
具有文件系统的计算机
具有操作系统的计算机
总结
计算机的软件系统计算机应用软件
计算机硬件和软件的结合
操作系统对文件的管理
计算机的基本原理
计算机的系统架构
计算机指令
计算机硬件 计算机硬件简介
中央处理器
控制器
运算器
存储器
输入和输出设备
总线
微型计算机的主要技术指标 CPU类型
字长
时钟频率和机器周期
运算速度
存取速度
内、外存储器容量
计算机的演变 早期的计算机
具有内部存储器的计算机
纸带机
具有键盘和显示器的计算机
具有外部存储器的计算机
具有文件系统的计算机
具有操作系统的计算机
总结
计算机的软件系统 计算机应用软件
计算机硬件和软件的结合
操作系统对文件的管理
展开 编辑本段计算机的基本原理
计算机在运行时,先从内存中取出第一条指令,通过控制器的译码,按指令的要求,从存贮器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工,然后再按地址把结果送到内存中去。接下来,再取出第二条指令,在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去,直至遇到停止指令。 程序与数据一样存贮,按程序编排的顺序,一步一步地取出指令,自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的,故称为冯.诺依曼原理。
编辑本段计算机的系统架构
计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。美藉匈牙利科学家冯·诺依曼(John von Neumann)奠定了现代计算机的基本结构,这一结构又称冯·诺依曼结构,其特点是: 1)使用单一的处理部件来完成计算、存储以及通信的工作。 2)存储单元是定长的线性组织。 3)存储空间的单元是直接寻址的。 4)使用低级机器语言,指令通过操作码来完成简单的操作。 5)对计算进行集中的顺序控制。 6)计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成并规定了它们的基本功能。 7)采用二进制形式表示数据和指令。 8)在执行程序和处理数据时必须将程序和数据从外存储器装入主存储器中,然后才能使计算机在工作时能够自动调整地从存储器中取出指令并加以执行。
编辑本段计算机指令
计算机根据人们预定的安排,自动地进行数据的快速计算和加工处理。人们预定的安排是通过一连串指令(操作者的命令)来表达的,这个指令序列就称为程序。一个指令规定计算机执行一个基本操作。一个程序规定计算机完成一个完整的任务。一种计算机所能识别的一组不同指令的集合,称为该种计算机的指令集合或指令系统。在微机的指令系统中,主要使用了单地址和二地址指令。其中,第1个字节是操作码,规定计算机要执行的基本操作,第2个字节是操作数。计算机指令包括以下类型:数据处理指令(加、减、乘、除等)、数据传送指令、程序控制指令、状态管理指令。整个内存被分成若干个存储单元,每个存储单元一般可存放8位二进制数(字节编址)。每个在位单元可以存放数据或程序代码。为了能有效地存取该单元内存储的内容,每个单元都给出了一个唯一的编号来标识,即地址。 按照冯·诺依曼存储程序的原理,计算机在执行程序时须先将要执行的相关程序和数据放入内存储器中,在执行程序时CPU根据当前程序指针寄存器的内容取出指令并执行指令,然后再取出下一条指令并执行,如此循环下去直到程序结束指令时才停止执行。其工作过程就是不断地取指令和执行指令的过程,最后将计算的结果放入指令指定的存储器地址中。计算机工作过程中所要涉及的计算机硬件部件有内存储器、指令寄存器、指令译码器、计算器、控制器、运算器和输入/输出设备等,在后续的内容中将会着重介绍。
编辑本段计算机硬件
计算机硬件简介
硬件通常是指构成计算机的设备实体。一台计算机的硬件系统应由五个基本部分组成:运算器、控制器、存储器、输入和输出设备。现代计算机还包括中央处理器和总线设备。这五大部分通过系统总线完成指令所传达的操作,当计算机在接受指令后,由控制器指挥,将数据从输入设备传送到存储器存放,再由控制器将需要参加运算的数据传送到运算器,由运算器进行处理,处理后的结果由输出设备输出。
中央处理器
CPU(central processing unit)意为中央处理单元,又称中央处理器。CPU由控制器、运算器和寄存器组成,通常集中在一块芯片上,是计算机系统的核心设备。计算机以CPU为中心,输入和输出设备与存储器之间的数据传输和处理都通过CPU来控制执行。微型计算机的中央处理器又称为微处理器。
控制器
控制器是对输入的指令进行分析,并统一控制计算机的各个部件完成一定任务的部件。它一般由指令寄存器、状态寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成。计算机的工作方式是执行程序,程序就是为完成某一任务所编制的特定指令序列,各种指令操作按一定的时间关系有序安排,控制器产生各种最基本的不可再分的微操作的命令信号,即微命令,以指挥整个计算机有条不紊地工作。当计算机执行程序时,控制器首先从指令指针寄存器中取得指令的地址,并将下一条指令的地址存入指令寄存器中,然后从存储器中取出指令,由指令译码器对指令进行译码后产生控制信号,用以驱动相应的硬件完成指纹操作。简言之,控制器就是协调指挥计算机各部件工作的元件,它的基本任务就是根据种类指纹的需要综合有关的逻辑条件与时间条件产生相应的微命令。
运算器
运算器又称积极态度逻辑单元ALU(Arithmetic Logic Unit)。运算器的主要任务是执行各种算术运算和逻辑运算。算术运算是指各种数值运算,比如:加、减、乘、除等。逻辑运算是进行逻辑判断的非数值运算,比如:与、或、非、比较、移位等。计算机所完成的全部运算都是在运算器中进行的,根据指令规定的寻址方式,运算器从存储或寄存器中取得操作数,进行计算后,送回到指令所指定的寄存器中。运算器的核心部件是加法器和若干个寄存器,加法器用于运算,寄存器用于存储参加运算的各种数据以及运算后的结果。
存储器
存储器分为内存储器(简称内存或主存)、外存储器(简称外存或辅存)。外存储器一般也可作为输入/输出设备。计算机把要执行的程序和数据存入内存中,内存一般由半导体器构成。半导体存储器可分为三大类:随机存储器、只读存储器、特殊存储器。 RAM RAM是随机存取存储器(Random Access Memory),其特点是可以读写,存取任一单元所需的时间相同,通电使存储器内的内容可以保持,断电后,存储的内容立即消失。RAM可分为动态(Dynamic RAM)和静态(Static RAM)两大类。所谓动态随机存储器DRAM是用MOS电路和电容来作存储元件的。由于电容会放电,所以需要定时充电以维持存储内容的正确,例如互隔2ms刷新一次,因此称这为动态存储器。所谓静态随机存储器SRAM是用双极型电路或MOS电路的触发器来作存储元件的,它没有电容放电造成的刷新问题。只要有电源正常供电,触发器就能稳定地存储数据。DRAM的特点是集成密度高,主要用于大容量存储器。SRAM的特点是存取速度快,主要用于调整缓冲存储器。 ROM ROM是只读存储器(Read Only Memory),它只能读出原有的内容,不能由用户再写入新内容。原来存储的内容是由厂家一次性写放的,并永久保存下来。ROM可分为可编程(Programmable)ROM、可擦除可编程(Erasable Programmable)ROM、电擦除可编程(Electrically Erasable Programmable)ROM。如,EPROM存储的内容可以通过紫外光照射来擦除,这使它的内可以反复更改。 特殊固态存储器 包括电荷耦合存储器、磁泡存储器、电子束存储器等,它们多用于特殊领域内的信息存储。 此外,描述内、外存储容量的常用单位有: ①位/比特(bit):这是内存中最小的单位,二进制数序列中的一个0或一个1就是一比比特,在电脑中,一个比特对应着一个晶体管。 ②字节(B、Byte):是计算机中最常用、最基本的存在单位。一个字节等于8个比特,即1 Byte=8bit。 ③千字节(KB、Kilo Byte):电脑的内存容量都很大,一般都是以千字节作单位来表示。1KB=1024Byte。 ④兆字节(MB Mega Byte):90年代流行微机的硬盘和内存等一般都是以兆字节(MB)为单位。1 MB=1024KB。 ⑤吉字节(GB、Giga Byte):目前市场流行的微机的硬盘已经达到430GB、640GB、810GB、1TB等规格。1GB=1024MB。 ⑥太字节(TB、Tera byte):1TB=1024GB。最新有了PB这个概念,1PB=1024TB。
输入和输出设备
输入设备是用来接受用户输入的原始数据和程序,并将它们变为计算机能识别的二进制存入到内存中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔等。 输出设备用于将存入在内存中的由计算机处理的结果转变为人们能接受的形式输出。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。
总线
总线是一组为系统部件之间数据传送的公用信号线。具有汇集与分配数据信号、选择发送信号的部件与接收信号的部件、总线控制权的建立与转移等功能。典型的微机计算机系统的结构通常多采用单总线结构,一般按信号类型将总线分为三组,其中AB(Address Bus)为地址总线;DB(Data Bus)为数据总线;CB(Control Bus)控制总线。
编辑本段微型计算机的主要技术指标
CPU类型
CPU类型是指微机系统所采用的CPU芯片型号,它决定了微机系统的档次。
字长
字长是指CPU一次最多可同时传送和处理的二进制位数,字长直接影响到计算机的功能、用途和应用范围。如Pentium是64位字长的微处理器,即数据位数是64位,而它的寻址位数是32位。
时钟频率和机器周期
时钟频率又称主频,它是指CPU内部晶振的频率,常用单位为兆(MHz),它反映了CPU的基本工作节拍。一个机器周期由若干个时钟周期组成,在机器语言中,使用执行一条指令所需要的机器周期数来说明指令执行的速度。一般使用CPU类型和时钟频率来说明计算机的档次。如Pentium III 500等。
运算速度
是指计算机每秒能执行的指令数。单位有MIPS(每秒百万条指令)、MFLOPS(秒百万条浮点指令)
存取速度
是指存储器完成一次读取或写存操作所需的时间,称为存储器的存取时间或访问时间。而边连续两次或写所需要的最短时间,称为存储周期。对于半导体存储器来说,存取周期大约为几十到几百毫秒之间。它的快慢会影响到计算机的速度。
内、外存储器容量
是指内存存储容量,即内容储存器能够存储信息的字节数。外储器是可将程序和数据永久保存的存储介质,可以说其容量是无限的。如硬盘、软盘已是微机系统中不可缺少的外部设备。迄今为止,所有的计算机系统都是基于冯·诺依曼存储程序的原理。内、外存容量越大,所能运行的软件功能就越丰富。CPU的高速度和外存储器的低速度是微机系统工作过程中的主要瓶颈现象,不过由于硬盘的存取速度不断提高,目前这种现象已有所改善。
编辑本段计算机的演变
早期的计算机
我们先从最早的计算机讲起,人们在最初设计计算机时采用这样一个模型: 人们通过输入设备把需要处理的信息输入计算机,计算机通过中央处理器把信息加工后,再通过输出设备把处理后的结果告诉人们。 其实这个模型很简单,举个简单的例子,你要处理的信息是1+1,你把这个信息输入到计算机中后,计算机的内部进行处理,再把处理后的结果告诉你。 早期计算机的输入设备十分落后,根本没有现在的键盘和鼠标,那时候计算机还是一个大家伙,最早的计算机有两层楼那么高。人们只能通过扳动计算机庞大的面板上无数的开头来向计算机输入信息,而计算机把这些信息处理之后,输出设备也相当简陋,就是计算机面板上无数的信号灯。所以那时的计算机根本无法处理像现在这样各种各样的信息,它实际上只能进行数字运算。 当时人们使用计算机也真是够累的。但在当时,就算是这种计算机也是极为先进的了,因为它把人们从繁重的手工计算中解脱出来,而且极大地提高了计算速度。
具有内部存储器的计算机
随着人们对计算机的使用,人们发现上述模型的计算机能力有限,在处理大量数据时就越发显得力不从心。为些人们对计算机模型进行了改进,提出了这种模型: 就是在中央处理器旁边加了一个内部存储器。这个模型的好处在于。先打个比方说,如果老师让你心算一道简单题,你肯定毫不费劲就算出来了,可是如果老师让你算20个三位数相乘,你心算起来肯定很费力,但如果给你一张草稿纸的话,你也能很快算出来。 可能你会问这和计算机有什么关系?其实计算机也是一样,一个没有内部存储器的计算机如果让它进行一个很复杂的计算,它可能根本就没有办法算出来,因为它的存储能力有限,无法记住很多的中间的结果,但如果给它一些内部存储器当“草稿纸”的话,计算机就可以把一些中间结果临时存储到内部存储器上,然后在需要的时候再把它取出来,进行下一步的运算,如此往复,计算机就可以完成很多很复杂的计算。
纸带机
随着时代的发展,人们越来越感到计算机输入和输出方式的落后,改进这两方面势在必行。在输入方面,为了不再每次扳动成百上千的开头,人们发明了纸带机。纸带机的工作原理是这样的,纸带的每一行都标明了26个字母、10个数字和一些运算符号,如果这行的字母A上面打了一个孔,说明这里要输入的是字母A,同理,下面的行由此类推。这样一个长长的纸带就可以代表很多的信息,人们把这个纸带放入纸带机,纸带机还要把纸带上的信息翻译给计算机,因为计算机是看不懂这个纸带的。 这样虽然比较麻烦,但这个进步确实在很大程度上促进了计算机的发展。在发明纸带的同时,人们也对输出系统进行了改进,用打印机代替了计算机面板上无数的信号灯。打印机的作用正好和纸带机相反,它负责把计算机输出的信息翻译成人能看懂的语言,打印在纸上,这样人们就能很方便地看到输出的信息,再也不用看那成百上千的信号灯了。
具有键盘和显示器的计算机
不过人们没有满足,他们继续对输入和输出系统进行改进。后来人们发明了键盘和显示器。这两项发明使得当时的计算机和我们现在使用的计算机有些类似了,而且在些之前经过长时间的改进,计算机的体积也大大地缩小了。键盘和显示器的好处在于人们可以直接向计算机输入信息,而计算机也可以及时把处理结果显示在屏幕上。
具有外部存储器的计算机
可是随着人们的使用,逐渐又发现了不如意之处。因为人们要向计算机输入的信息越来越多,往往要输入很长时间后,才让计算机开始处理,而在输入过程中,如果停电,那前面输入的内容就白费了,等来电后,还要全部重新输入。就算不停电,如果人们上次输入了一部分信息,计算机处理理了,也输出了结果;人们下一次再需要计算机处理这部分信息的时候,还要重新输入。对这种重复劳动的厌倦导致了计算机新的模型的产生。 这回的模型是这样的: 这回增加了一个外部存储器。外部存储器的“外部”是相对于内部存储器来说的,在中央处理器处理信息时,它并不直接和外部存储器打交道,处理过程中的信息都临时存放在内部存储器中,在信息处理结束后,处理的结果也存放在内部存储器中。可是如果这时突然停电,那些结果还会丢失的。内部存储器(或简称内存)中的信息是靠电力来维持的,一旦电力消失,内存中的数据就会全部消失。也正因为如此,人们才在计算机模型中加入了外部存储器,把内存中的处理结果再存储到外部存储器中,这样停电后数据也不会丢失了。 外部存储器与内存的区别在于:它们的存储机制是不一样的,外部存储器是把数据存储到磁性介质上,所以不依赖于是否有电。这个磁性介质就好比家里的歌曲磁带,磁带上的歌曲不管有没有电都是存在的。当时人们也是考虑到了磁带这种好处,所以在计算机的外部存储器中也采用了类似磁带的装置,比较常用的一种叫磁盘。 磁盘本来是圆的,不过装在一个方的盒子里,这样做的目的是为了防止磁盘表面划伤,导致数据丢失。 有了磁盘之后,人们使用计算机就方便多了,不但可以把数据处理结果存放在磁盘中,还可以把很多输入到计算机中的数据存储到磁盘中,这样这些数据可以反复使用,避免了重复劳动。
具有文件系统的计算机
可是不久之后,人们又发现了另一个问题,人们要存储到磁盘上的内容越来越多,众多的信息存储在一起,很不方便。这样就导致了文件的产生。 这和我们日常生活中的文件有些相似。我们日常生活中的文件是由一些相关信息组成,计算机的文件也是一样。人们把信息分类整理成文件存储到磁盘上,这样,磁盘上就有了文件1、文件2……。
具有操作系统的计算机
可是在使用过程中,人们又渐渐发现,由人工来管理越来越多的文件是一件很痛苦的事情。为了解决这个问题,人们就开发了一种软件叫操作系统。 其实操作系统就是替我们管理计算机的一种软件,在操作系统出现之前,只有专业人士才懂得怎样使用计算机,而在操作系统出现之后,不管你是否是计算机专业毕业,只要经过简单的培训,你都能很容易地掌握计算机。 有了操作系统之后,我们就不直接和计算机的硬件打交道,不直接对这些硬件发号施令,我们把要的事情告诉操作系统,操作系统再把要作的事情安排给计算机去作,等计算机做完之后,操作系统再把结果告诉我们,这样就省事多了。 在操作系统出现之前,人们通过键盘给计算机下达的命令都是特别专业的术语,而有了操作系统之后,人们和计算机之间的对话就可以使用一些很容易懂的语言,而不用去死记硬背那些专业术语了。 操作系统不但能在计算机和人之间传递信息,而且字还负责管理计算机的内部设备和外部设备。它替人们管理日益增多的文件,使人们能很方便地找到和使用这些文件;它替人们管理磁盘,随时报告磁盘的使用情况;它替计算机管理内存,使计算机能更高效而安全地工作;它还负责管理各种外部设备,如打印机等,有了它的管理,这些外设就能有效地为用户服务了。 也正因为操作系统这么重要,所以人们也在不断地改进它,使它的使用更加方面,功能更加强大。对于咱们现在使用的微机来说,操作系统主要经历了DOS、Windows 3.X、Windows95和Windows98这几个发展阶段。 在DOS阶段,人们和计算机打交道,还是主要靠输入命令,“你输入什么命令,计算机就做什么,如果你不输入,计算机就什么也不做”。在这一阶段,人们还是需要记住很多命令和它们的用法,如果忘记了或不知道,那就没有办法了。所以说,这时的计算机还是不太好用,操作系统也处于发展的初级阶段。Windows的出现在很大程度上弥补了这个不足,人们在使用Windows时,不必记住什么命令,只需要用鼠标指指点点就能完成很多工作。而当操作系统发展到Windows95之后,使用计算机就变得更加简单。
总结
现在我们来简单总结一下上面我们讲的一些内容。经过人们几十年的努力,计算机的组成结构已经基本定型,现在我们日常使用的微机在硬件方面可以用下图表示:这里CPU就是我们以前谈到的中央处理器的英文缩写,它和其它辅助电路构成了计算机的核心。我们通过键盘和其它输入设备输入的信息经过它的处理之后显示在显示器上。在信息处理过程中,CPU要和内存频繁地交换信息,在工作结束之后,还要把内存中的数据保存在磁盘上。
编辑本段计算机的软件系统
计算机应用软件
上面说的是硬件的工作原理,那么在软件上,我们又是如何使用计算机的呢? 在前面我们讲过,我们可以通过操作系统给计算机布置工作,操作系统也可以把计算机的工作结果告诉我们。可是操作系统的功能也不是无限的,实际上计算机的很多功能是靠多种应用软件来实现的。操作系统一般只负责管理好计算机,使它能正常工作。而众多的应用软件才充分发挥了计算机的作用。但这些应用软件都是建立在操作系统上的,一般情况下,某一种软件都是为特定的操作系统而设计的,因为这些软件不能直接和计算机交换信息,需要通过操作系统来传递信息。
计算机硬件和软件的结合
这就是所谓的“硬”、“软”结合。硬件就是我们能看见的这些东西:主机、显示器、键盘、鼠标等,而软件是我们看不见的,存在于计算机内部的。打个比方,硬件就好比人类躯体,而软件就好比人类的思想,没有躯体,思想是无法存在的,但没有思想的躯体也只是一个植物人。一个正常人要完成一项工作,都是躯体在思想的支配下完成的。电脑和这相类似,没有主机等硬件,软件是无法存在的;而一个没有软件的计算机也只是一堆废铁。
操作系统对文件的管理
还有一个重要的概念没有讲,就是操作系统是如何管理文件的呢?其实也很简单,文件都有自己的名字,叫文件名,用来区分不同的文件的。计算机中的文件有很多,成千上万,光用名字来区分也不利于查找,所以计算机中又有了文件夹的概念,把不同类型的文件存储在不同的文件夹中,查找起来就快多了,也不会太乱。文件多了,可以分别存储在不同的文件夹中,而当文件夹多了之后,再把一些相关的文件夹存储在更在的文件夹中,这样管理文件是比较科学的。
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