如何把计算机原理，操作系统，数据结构和计算机网络结合起来

序：这是在知乎看到的一个答案的总结输出（原答案:https://www.zhihu.com/question/22017267/answer/26468016）

1.计算机的发展史

在计算机组成原理的第一章就会说到，计算机发展经历了四个阶段：电子管——>晶体管——>中小规模集成电路时代——>大规模集成电路时代。（http://www.icpcw.com/Information/Industry/News/3232/323257.htm  非正经科普文）

可以知道，我们从很久之前就开始抛弃慢掉渣的继电器和占地面积巨大对真空要求傲娇又易碎又耗电，还慢热传输又不够快的电子管，开始宠晶体管了。

以下是晶体管的优点：（from weki）

没有因加热阴极而产生的能量耗损，应用真空管时产生的橙光是因为加热造成，有点类似传统的灯泡；体积小，重量低，因此有助于电子设备的小型化；工作电压低，只要用电池就可以供应；在供电后即可使用，不需加热阴极需要的预热期；可透过半导体技术大量的生产。

但是晶体管也有以下的限制：硅晶体管会老化及失效；高功率，高频的应用中（例如电视广播），因真空管中的真空有助提升电子迁移率，效果会比晶体管要好；固体电子元件在应用时比较容易静电放电。

电子三极管的输入阻抗非常高（如果FET并不算在内），也就是说对弱信号灵敏度高，而电子三极管由于作为真空导电器件，效率相当低下，并且无法实现小型化，电子三极管最小是铅笔管，但是它的大小依然有花生米大，而晶体三极管可以在指甲盖大小的面积上做数亿个……这就是区别（from：知乎 陆永民）

但是呢一个晶体管可以传输的东西太少了，所以就慢慢集成成了大规模的晶体管电路。

晶体管是一种半导体，可以依靠半导体技术的增长而进步。

计算机用1和0两种信号或者是电位差来存储数据，实现加法等运算和或非与门的设计。（这个好像是数字逻辑学的东西，怎么用晶体管设计电路实现呢，等我考完研有时间在预习一下）这样计算就可以通过晶体管组成的电子元件的电流变化和电路切换加上电容和电阻来完成啦。具体是这样的：控制输入的电流，组成的数字流过一个运算的电路，结果再存入电容，最后能得到希望的输出。

后来觉得除了每次输入数字之外还要设计电路都好麻烦，就把计算抽象成指令，每次使用时调用指令组合起来方便多了，于是就有了CPU。

之后又觉得配置输入信号也好苦逼啊，就出现了纸带输入。

还是觉得麻烦呢，就有了输入终端和存储设备。

然后新的问题又出现了，计算量增大了，要存储的数据好多拿什么装呢，就有了内存。

这就是计算机组成原理的主要内容啦。

2.操作系统

计算机有了，但是还是不够好用啊，我想输入简单化，而且能看到我输了什么，又想看到最后的结果。于是就有了键盘，屏幕。

我希望程序能够在不同的机子都能运行，远离该死的底层。（兼容性）希望我可以一边听歌一边上网，一边写文章，就出现了程序的并行。那我又想他们之间必须独立互不干扰，就涉及了资源管理。我想计算机的使用变得傻瓜一点这样老年人也能用，就会粗线了GUI界面。计算机就从一开始的原始的用bios遮羞的野人，变成了有衣服的小公举。它在bios上加了一层驱动程序小内裤，作为外衣和身体之间的连接，然后衣服就变得很好看又实用啦。

那么这套衣服有什么用呢。它可以进行资源的调度处理，这跟穿衣打扮一样有很多很多方法在里面的，你要怎么搭配，用什么颜色，露多少腿等等，操作系统也要考虑，给这个程序分配多少的空间才能让使用效率更高。CPU分时调度，就要让内存或者I/O更大效率的利用起来，就像你在夏天突然天气变冷了，你总不能傻愣愣的把冬天的衣服扔在一边，冷得要死就是不知道要加衣服吧。操作系统还涉及硬件的中断信号的相应，就像消防车一样，哪里叫你你就跑去哪里，当然不一定是因为起火了。以及顺序读写的方法，怎么样使用才能提高磁头的利用率和降低转向的时间。

3.数据结构和计算机组成原理

数据结构呢，数据结构的存在就是为了提高硬件的利用率以及减少程序运行的时间。通过索引和算法来提高效率。

计算机网络讲的就是使用计算的用户在操作系统上，通过网卡，网线和交换机这些网络硬件搭起了一个数据分享的大网站，不同的计算机之间通过协议来确定数据的组织方式，识别数据，得到数据访问的权限和传输数据，并且保证其正确性和安全性。

这就是计算机考研四大学科啦。我现在才大致认识他们。之后我会更深入更细致的讲解他们之间是干什么的。一定会有更多好玩的事情发生的。

这个世界就是这样子，你要去找到你觉得它好玩的地方，保持好奇心一直，的好好玩下去。