计算机基础知识:从外存储器到冯·诺依曼体系

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"外存储器-Linux 计算机基础知识" 在计算机系统中,外存储器,也称为外存或辅助存储器,是相对于主内存而言的存储部件。它的主要特点是容量大,但访问速度相较于内存慢。外存通常不直接与中央处理器(CPU)交互,而是通过输入/输出(I/O)操作进行数据传输。常见的外存储器类型包括软盘(已逐渐淘汰)、硬盘存储器(如HDD和SSD)以及光盘存储器(如CD、DVD和蓝光光盘)。 计算机的发展历程可以分为四个主要阶段。第一代计算机使用电子管作为主要元件,运算速度慢,体积庞大,能耗高。随后的第二代计算机引入了晶体管,显著减小了体积,降低了能耗,提高了性能稳定性。随着技术进步,集成电路在第三代计算机中得到应用,使得更多的组件集成到更小的空间,运算速度进一步提升。第四代计算机,即大规模集成电路时代,电脑的运算能力大幅增强,现代计算机使用的微处理器就是这一时期的产物,比如Intel的4004和奔腾4处理器。 冯·诺依曼体系结构是现代计算机的基础,它包括五个基本组成部分:输入设备、存储器、运算器、控制器和输出设备。其中,存储器分为内存和外存,内存用于临时存储当前运行的程序和数据,而外存则用于长期保存大量的程序、数据、中间结果和最终结果。运算器负责执行算术和逻辑运算,控制器协调整个系统的操作,确保指令的正确执行。输出设备则将处理结果呈现给用户。 计算机的分类依据其性能指标,通常分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机。微型机也就是我们日常使用的个人电脑。不同类型的计算机在各个领域有广泛的应用,例如: 1. 科学计算:在物理学、工程学等领域进行复杂的数学运算。 2. 信息处理:包括文本处理、数据库管理、数据分析等非数值计算任务。 3. 过程控制:在自动化生产、交通管理和安全监控等方面发挥作用。 4. 计算机辅助工程:如CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)和CAI(计算机辅助教学)。 5. 办公自动化:利用电脑进行文档处理、电子邮件、会议安排等日常工作。 6. 计算机网络:支持全球的信息交换,包括互联网、局域网和无线网络。 了解这些基础知识对于理解计算机的工作原理和使用方法至关重要,无论是对于普通用户还是专业IT人员,都是不可或缺的。Linux操作系统作为一款广泛应用的开源操作系统,其文件系统和外存储器的管理也是学习的重点,涉及到文件系统结构、磁盘分区、文件权限等概念。