计算机科学基础（一）：计算机及其组成

什么是计算机（computer）？

计算机这一名词的定义，可以由图灵模型和冯·诺依曼模型来解释说明。

• 最原始的计算方式，是由人工（human computer）来完成的；

• 图灵（Turing）根据对人工计算过程的抽象，证明单个图灵机器可以实现任意其他图灵机器的所有操作，提出图灵模型（Turing model）：

  • 计算机可以抽象为，输入数据在给定程序指令（Program）下，计算得到输出结果的过程。

• 冯·诺依曼认为，程序指令必须存储在存储器中，（在此之前，基于图灵模型的计算机只是将输入数据存储在存储器中），提出冯·诺依曼模型（Von Neumann model），将计算机硬件分为四个子系统：

  • 存储器【存储数据&程序】
  • 算术逻辑单元【进行计算&逻辑运算】
  • 控制单元【控制其他三个子系统】
  • 输入/输出单元【接收计算机外部来的数据&输出数据到计算机外部】

综上，对“计算机”的定义总结如下：

计算机有哪些部分组成？

计算机组成部分总结如下：

• （1）计算机硬件
  • 1）存储器
  • 2）算术逻辑单元
  • 3）控制单元
  • 4）输入/输出单元
• （2）数据
  涉及到如何存储数据、如何组织数据两个问题。
• （3）计算机软件
  如算法，语言，操作系统等。