计算机是可以随时存储和返回我们处理的信息的设备。 当今的计算机能够跟踪称为程序的通用过程集。 这些程序使计算机能够执行各种各样的任务。 包含用于“完整”操作的硬件，操作系统（主软件）和外围设备的完整计算机可以称为计算机系统。 该术语也可用于一组连接在一起且一起工作的计算机，特别是计算机网络或计算机集群。 第一台电子计算机是ENIAC。
计算机在历史上以许多不同的形式出现。 20 世纪中叶的第一台计算机有一个大房间那么大，耗电量是当今计算机的数百倍。 到 21 世纪初，计算机可以装在手表中并使用小电池运行。 它们可以制造得如此之小的主要原因是，在 1969 年，可以封装在非常小的空间中的电路可以用半导体制造。 我们今天使用的计算机在英特尔的 4004（计算机的第一个处理器名称）之后获得了动力。 我们的社会将个人电脑及其便携式电脑笔记本电脑视为信息时代的象征，并将其与计算机的概念等同起来。 它们今天被广泛使用。 计算机的基本工作原理是二进制数系统，即只由 0 和 1 组成的编码。
保存所需的软件并随时运行的能力是使计算机具有多功能性并将其与计算器区分开的主要功能。 Church-Turing论文是这种多功能性的数学表达，并强调任何计算机都可以执行另一台计算机的任务。 因此，无论从袖珍计算机到超级计算机，它们的复杂性都可以执行相同的任务，而没有内存和时间限制。
计算机的历史
根据今天的标准，过去许多被称为“计算机”的设备不应该获得此定义。 启动时的计算机 sözcü它是对有助于计算过程的对象的命名。 这个早期的计算机示例包括数字珠（算盘）和Antikitera机器（150 BC-100 BC）。 几个世纪后，鉴于中世纪末期的新科学发现，欧洲工程师开发的一系列机械计算设备中的第一个属于Wilhelm Schickard（1623）。
但是，这些设备都不是当今的计算机定义，因为它们不是软件（或不可安装）。 约瑟夫·玛丽·贾科德（Joseph Marie Jacquard）在1801年生产的用于自动化织机的打孔卡被认为是计算机开发过程中最早的软件（安装）痕迹之一，尽管受到限制。 由于用户提供了这些卡片，因此织机可以使其操作适应卡片上带有孔的上述图纸。
1837年，查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）构思并设计了第一台完全可编程的机械计算机，他将其称为分析引擎（Analytical Engine）。 但是，由于财务原因和无法完成其工作，他无法开发该机器。
打孔卡的首次大规模使用是由Herman Hollerith在1890年设计的用于会计交易的计算器。 Hollerith当时隶属的业务是IBM，在接下来的几年中它将成为一家全球计算机巨头。 到19世纪末，开始出现的应用程序（技术）将极大地促进未来几年计算硬件和理论的发展：打孔卡，布尔代数，空间管和电传打字设备。
在20世纪上半叶，越来越复杂的模拟计算机满足了许多科学要求。 但是，它们仍远未达到当今计算机的可靠水平。
在整个1930年代和1940年代，计算机的应用持续改进，数字电子计算机的出现仅在电子电路发明之后才出现（1937）。 在这一时期的重要作品包括：
- Konrad Zuse的“ Z机器”。 Z3（1941）是第一台可以根据二进制数运行并使用实数运行的机器。 1998年，Z3证明与Turing兼容，因此赢得了第一台计算机的称号。
- Atanasoff-Berry计算机（1941）基于间隔管，具有二进制数基数以及基于电容器的存储硬件。
- 英国制造的Colossus计算机（1944年）证明，尽管固件（可安装性）有限，但使用数千支试管还是足够可靠的。 二。 它在第二次世界大战中用于分析德国武装部队的秘密通信。
- 哈佛马克一世（1944），一台可配置性有限的计算机。
- ENIAC（1946）由美国陆军开发，以小数为基础，是第一台通用电子计算机。
确定ENIAC的缺点后，其开发人员研究了一种更灵活，更优雅的解决方案，并提出了现在称为隐藏软件体系结构（或更常见的冯·诺依曼体系结构）的方案。 在约翰·冯·诺伊曼（John von Neumann）（1945）的出版物中首次提到这种设计之后，基于这种体系结构开发的第一台计算机在英国（SSEM）完成。 一年后获得了相同架构的ENIAC被称为EDVAC。
在当今几乎所有计算机都适应这种体系结构的情况下，计算机 sözcü它也用作日期的定义。 因此，根据此定义，尽管过去的设备不算作计算机，但在历史背景下仍称为设备。 尽管自1940年代以来计算机实现发生了根本变化，但大多数仍然适用于冯·诺依曼（von Neumann）架构。
在整个 1950 年代使用基于空间管的计算机之后，更快、更便宜的基于晶体管的计算机在 1960 年代变得司空见惯。 由于这些因素，计算机以前所未有的水平投入批量生产。 到 1970 年代，由于集成电路的实施和英特尔 4004 等微处理器的发展，性能和可靠性再次大幅提高，成本也降低了。 1980年代，计算机开始在洗衣机等日常生活中的许多机械设备的控制设备中占据一席之地。 在同一时期，个人电脑越来越受欢迎。 最后，随着 1990 年代互联网的发展，计算机已经成为像电视和电话一样的日常设备。
根据冯·诺依曼（von Neumann）架构，计算机由四个主要部分组成，该计算机具有算术逻辑。
记忆
可以将计算机的内存视为包含数字的一组单元格。 可以将其写入每个单元格，并可以读取其内容。 每个单元都有一个唯一的地址。 一个命令是，例如，将单元格编号34的内容与单元格编号5.689相加并将其放在单元格78中。 它们包含的数字可以是任何东西，数字，命令，地址，字母等。 只有使用它的软件才能确定其内容的性质。 当今的大多数计算机使用二进制数保存数据，每个单元可以包含8位（即XNUMX个字节）。
因此，一个字节可以表示255个不同的数字，但只能是0到255或-128到+127。 当使用并排排列的多个字节（通常为2、4或8）时，可以记录更大的数字。 现代计算机的内存包含数十亿字节。
计算机具有三种类型的内存。 处理器中的寄存器非常快，但容量却非常有限。 它们用于满足处理器访问慢得多的主内存的需求。 主存储器分为随机存取存储器（REB或RAM，随机存取存储器）和只读存储器（SOB或ROM，只读存储器）。 可以随时将其写入RAM，并且仅在保持供电的情况下才保留其内容。 包含只能在ROM中读取和预加载的信息。 它会保留此内容，而与强度无关。 例如，当任何数据或命令驻留在RAM中时，它位于BIOS ROM中，该ROM调节计算机硬件。
内存的最后一个子类型是高速缓存。 它位于处理器中，比主存储器快，并且具有比寄存器更大的容量。
输入/输出是计算机用来交换外界数据的工具。 常用的输入单元包括键盘和鼠标，以及用于输出的屏幕（或查看器，监视器），扬声器和打印机。 另一方面，固定光盘和光盘都承担这两项任务。
计算机网络
自 1950 年代以来，计算机已被用于跨多个环境协调信息。 美国军方的 (SAGE) 系统是此类系统的第一个综合示例，并且开创了许多特殊用途的商业系统，例如 (Sabre)。 在 1970 年代，美国工程师在军方开展的一个项目框架内将计算机相互连接（ARPANET），并奠定了现在所谓的计算机网络的基础。 随着时间的推移，这个计算机网络不仅限于军事和学术单位，而是不断扩大，今天在 Bilgisunar（互联网或通用网络）内创建了数百万台计算机。 到 1990 年代，计算机网络变得普遍，瑞士 CERN 研究中心开发了称为全球网络（万维网，WWW）的协议、电子邮件等应用程序以及以太网等廉价硬件解决方案。
硬件
硬件的概念涵盖了计算机的所有触觉组件。
| 外围设备（入口/出口） | 注册 | 鼠标，键盘，操纵杆，浏览器 |
| 出口 | 显示器，打印机，扬声器 | |
| 两个都 | 软盘驱动器，硬盘，光盘 | |
| 链接单位 | 短距离 | RS-232，SCSI，PCI，USB |
| 远程（计算机网络） | 以太网，ATM，FDDI |
输入/输出单位
输入/输出可在数据处理系统的不同功能单元（子系统）之间进行通信，或将信息信号直接发送到这些接口。
输入是从不同单元接收到的信号。 输出是发送到这些单元的信号。 用户（或其他系统）使用I / O设备与计算机连接。 例如，键盘和鼠标是计算机输入设备。 屏幕，扬声器和打印机是计算机的输出设备。 不同的设备使用输入和输出信号与计算机连接。 调制解调器和连接卡可能是示例。
键盘和鼠标将用户的身体运动作为输入，并将这些身体运动带到计算机可以理解的水平。 输出单元（例如打印机，扬声器，显示器）将计算机产生的输出信号作为输入信号，并将这些信号转换为用户可以查看和阅读的输出。
在计算机体系结构中，中央处理器（CPU）和主内存构成了计算机的心脏。 因为存储器可以直接读取中央处理单元中的数据，并使用自己的指令将数据直接写入中央处理单元。 例如，软盘驱动器考虑了I / O信号。 中央处理单元提供的I / O方法有助于完成低级计算机编程中的设备驱动程序。
高级操作系统和高级编程可通过区分理想的I / O概念和基本元素来进行操作。 例如，C编程语言包含用于组织软件的I / O的功能。 这些功能允许从文件读取数据，并将数据写入这些文件。
软件
软件的概念描述了计算机中的所有非物质组件：软件，协议和数据都是软件。
| 操作系统 | Unix / BSD | UNIX V，AIX，HP-UX，Solaris（SunOS），FreeBSD，NetBSD，IRIX |
| GNU / Linux的 | Linux发行版 | |
| 微软Windows | Windows 3.0，Windows 3.1，Windows 95，Windows 98，Windows NT，Windows CE，Windows XP，Windows Vista，Windows 7，Windows 8 Windows 8.1 Windows 10 | |
| DOS | DOS / 360，QDOS，DRDOS，PC-DOS，MS-DOS，FreeDOS | |
| Mac OS | Mac OS X的 | |
| 嵌入式和实时操作系统 | 嵌入式操作系统 | |
| 图书馆 | 多媒体类 | DirectX，OpenGL，OpenAL |
| 软件库 | C库 | |
| 数据 | 沟通规则 | TCP / IP，Kermit，FTP，HTTP，SMTP，NNTP |
| 文件格式 | HTML，XML，JPEG，MPEG，PNG | |
| 用户界面 | 图形用户界面（WIMP） | Microsoft Windows，GNOME，KDE，QNX Photon，CDE，GEM |
| 文字使用者介面 | 命令行，外壳 | |
| Diğer | ||
| 应用 | 办公室 | 文字处理器，桌面出版，演示软件，数据库管理系统，电子表格，会计软件 |
| 电脑存取 | 扫描仪，电子邮件客户端，全局Web服务器，即时通讯软件 | |
| 设计 | 计算机辅助设计，计算机辅助生产 | |
| 图表 | 蜂窝图形编辑器，方向图形编辑器，3D建模器，动画编辑器，3D计算机图形学，视频编辑，图像处理 | |
| 数值声音 | 数字声音编辑器，音频播放器 | |
| 软件工程 | 编译器，翻译器，解释器，调试器，文本编辑器，集成开发环境，性能审查，变更控制，软件配置管理 | |
| 游戏类 | 策略，冒险，解谜，模拟，角色扮演，互动小说 | |
| Ek | 人工+，防病毒软件，文档管理器 |
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