计算机工作原理解析(非常详细)零基础入门到精通,收藏这篇就够了
冯·诺依曼原理的核心思想是:将解题的步骤编成程序(通常由若干指令组成),并把程序存放在计算机的存储器中(指主存或内存);计算机在执行程序时,从存储器中逐条取出指令,通过控制器的译码,按指令的要求进行规定的操作,完成指令的功能。这个过程是自动且连续的,直到程序中的指令全部执行完毕。
计算机的工作原理是一个复杂而精细的过程,它基于冯·诺依曼原理,即存储程序和程序控制。这一原理是现代计算机的基础,它规定了计算机的基本运作方式。
一、冯·诺依曼原理概述
冯·诺依曼原理的核心思想是:将解题的步骤编成程序(通常由若干指令组成),并把程序存放在计算机的存储器中(指主存或内存);计算机在执行程序时,从存储器中逐条取出指令,通过控制器的译码,按指令的要求进行规定的操作,完成指令的功能。这个过程是自动且连续的,直到程序中的指令全部执行完毕。
二、计算机硬件系统的工作原理
计算机硬件系统是实现计算机工作原理的基础,它主要包括以下几个部分:
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运算器:运算器是计算机的核心部分,主要负责处理数据和执行计算。它接收数据输入,进行计算,然后将结果输出到其他设备。
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控制器:控制器是计算机的指挥中心,负责协调和指挥其他硬件组件的工作。它根据存储器中的指令序列(即程序)进行工作,向存储器和运算器发出存数、取数命令和运算命令。
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存储器:存储器是计算机的数据存储设备,包括内存、硬盘、闪存等。它存储并检索数据和指令,根据控制器提供的指令将数据存储在正确的位置。
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输入设备:输入设备用于接收外部信息,例如键盘、鼠标、触摸屏、麦克风等。它们将接收到的信息转换为计算机可以处理的数字信号。
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输出设备:输出设备用于将计算机处理的结果呈现给用户或外部设备,例如显示器、打印机、音频设备等。它们将计算机处理后的数据转换为人类或其他设备可以理解的信号。
此外,现代计算机还包括中央处理器(CPU)和总线设备等。CPU由控制器、运算器和寄存器组成,是计算机系统的核心设备。总线则是计算机内部各组件之间传输数据和指令的公共通道。
三、计算机软件系统的工作原理
计算机软件系统是实现计算机功能的关键,它主要包括系统软件和应用软件。
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系统软件:系统软件是计算机的基本软件,它负责管理计算机的硬件和软件资源,为应用软件提供一个良好的运行环境。常见的系统软件包括操作系统、数据库管理系统等。
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应用软件:应用软件是用户为解决特定问题而开发的软件,它直接面向用户,提供具体的功能和服务。常见的应用软件包括办公软件、图像处理软件、游戏软件等。
软件的工作原理是在计算机硬件的支持下,通过输入与输出、程序执行、数据处理、内存管理以及模块化和组件化等方式来实现特定功能的过程。软件接收用户的输入信息,经过一系列处理后产生相应的输出结果。
四、计算机的工作过程
计算机的工作过程就是运行程序的过程。程序预先存放在存储器中,由控制器根据存储器中的指令逐条取出并执行。具体过程如下:
1.计算机从内存中取出第一条指令,通过控制器的译码,明确指令的具体要求。
2.根据指令的要求,从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工。
3.将运算结果按地址送到内存中去。
4.取出下一条指令,重复上述过程,直到遇到停止指令为止。
五、计算机网络的工作原理
计算机网络是指将多台计算机连接在一起,通过网络设备实现信息的传递和共享。计算机网络的工作原理主要包括通信、路由、数据传输和协议等几个方面。
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通信:信息的发送和接收是计算机网络的基本功能。
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路由:选择传输路径是确保信息能够准确到达目的地的关键。
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数据传输:将数据从源节点传输到目的节点是计算机网络的核心任务。
-
协议:在通信过程中规定的规则和约定是确保网络通信顺利进行的基础。
计算机热门就业方向
从目前市场情况来讲,网络安全的就业前景是非常不错的,2022年的统计数据,网络安全专业的缺口已经增长到140万人。
1、就业岗位多,发展方向广
①就业环境:网络安全可以在计算机科学与技术、信息通信、电子商务、互联网金融、电子政务等领域从事相关工作,还可以在政府机关事业单位、银行、保险、证券等金融机构,电信、传媒等行业从事相关工作。
②就业岗位:网络安全工程师、渗透测试工程师、代码审计工程师、等级保护工程师、安全运维工程师、安全运营工程师、安全服务工程师等。
2、薪资待遇可观,提升较快
作为一个新兴行业,网络安全人才的市场需求远远大于供给,企业想真正招到人才,就必须在薪酬福利上有足够的竞争优势。因此,网络安全领域的薪资近年来也呈现稳步增长的态势。
根据工信部发布的《网络安全产业人才发展报告》显示,网络安全人才平均年薪为21.28万元,整体薪资水平较高。数据显示,网络安全人才年薪主要集中在10-20万元,占比40.62%,与往年持平;其次是20-30万元,占比为38.43%,较2020年占比19.48%有显著提高;而年薪在10万以下人才占比由2020年的19.74%下降至2022年的9.08%。由此可见,网络安全行业作为新兴赛道,尚在快速发展阶段,从业人员薪资水平提升较快,也显示出网络安全行业相对更重视人才留存。
3、职业发展空间大
从网络安全专业学习的主要内容来看,包括linux运维、Python开发、渗透测试、代码审计、等级保护、应急响应、风险评估等。可见该网络安全专业的技术性很强,具有鲜明的专业特点,是一门能够学到真正技术的工科类专业之一。
因此,在职业发展上,网络安全专业除了就业岗位众多之外,由于专业技术性较强,在工作单位将处于技术核心骨干地位,职业发展空间很大。
盘点网络安全的岗位汇总
0****1
岗位一:渗透测试工程师
**岗位释义:**模拟黑客攻击,利用黑客技术,挖掘漏洞,提出修复建议。有些大厂,例如奇安信,甚至会将渗透岗位分为红蓝两方,对候选人的技术要求比较高,大部分刚入行的新人,也将渗透岗位作为后期的发展目标。
岗位职责:
-
负责对客户网络、系统、应用进行渗透测试、安全评估和安全加固
-
在出现网络攻击或安全事件时,提供应急响应服务,帮助用户恢复系统及调查取证
-
针对客户网络架构,建议合理的网络安全解决方案
**工作难度:**5颗星
薪资现状:
0****2
岗位二:安全运维工程师
**岗位释义:**维护网络系统的正常、安全运行,如果受到黑客攻击,则需要进行应急响应和入侵排查安全加固。很多刚毕业入行的新人,基本都从运维做起。
岗位职责:
-
日常终端维护,操作系统安装加固
-
完成网络安全设备故障排查、处置
-
完成相关管理制度文档的编写和提交
**工作难度:**3颗星
薪资现状:
0****3
岗位三:安全运营工程师
**岗位释义:**在运维的基础上,高效可持续地不断提升企业的安全防御能力。
岗位职责:
-
负责监控、扫描等各类安全策略的制定和优化
-
负责信息安全事件的应急响应
-
参与网络安全评估工作、安全加固工作和监控等等
**工作难度:**3颗星
薪资现状:
0****4
岗位四:安全开发工程师
**岗位释义:**顾名思义,对安全产品及平台、策略等进行开发工作。
岗位职责:
-
负责网络安全产品的系统技术设计、代码开发与实现、单元测试、静态检查、本地构建等工作;
-
参与公司其他产品的系统技术设计以及研发工作。
**工作难度:**5颗星
薪资现状:
0****5
岗位五:等保测评工程师
**岗位释义:**等保测评也叫等级保护测评,主要负责开展信息安全等级保护测评、信息安全风险评估、应急响应、信息安全咨询等工作 。
岗位职责:
-
网络安全等级保护测评项目实施;
-
Web渗透测试、操作系统安全加固等安全项目实施配合
**工作难度:**3颗星
薪资现状:
0****6
岗位六:安全研究工程师
**岗位释义:**网络安全领域的研究人才。
岗位职责:
-
跟踪和分析国内外安全事件、发展趋势和解决方案
-
承担或参与创新型课题研究
-
参与项目方案设计,组织推动项目落实,完成研究内容、
-
负责网络安全关键技术攻关和安全工具研发
**工作难度:**5颗星
薪资现状:
0****7
岗位七:漏洞挖掘工程师
**岗位释义:**主要从事逆向、软件分析、漏洞挖掘工作
岗位职责:
-
通过模拟实施特定方法所获得的结果,评估计算机网络系统安全状况;
-
通过特定技术的实施,寻找网络安全漏洞,发现但不利用漏洞。
**工作难度:**5颗星
薪资现状:
0****8
岗位八:安全管理工程师
**岗位释义:**负责信息安全相关流程、规范、标准的制定和评审,负责公司整体安全体系建设。
岗位职责:
-
全业务系统网络安全技术体系的规划和建设,优化网络安全架构;
-
负责网络安全相关流程、规范、标准的指定和评审,高效处置突发事件;
-
负责网络安全防护系统的建设,提升网络安全保障水平;
**工作难度:**4颗星
0****9
岗位九:应急响应工程师
**岗位释义:**主要负责信息安全事件应急响应、攻击溯源、取证分析工作,参与应急响应、攻击溯源、取证分析技术的研究,提升整体重大信息安全事件应急处置能力。
岗位职责:
-
负责信息安全事件应急响应、攻击溯源、取证分析工作;
-
对安全事件的应急处置进行经验总结,开展应急响应培训;
-
负责各业务系统的上线前安全测试(黑盒白盒)及渗透测试工作;
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参与应急响应、攻击溯源、取证分析技术的研究,提升整体重大信息安全事件应急处置能力。
-
跟踪国内外安全热点事件、主流安全漏洞、威胁情报、黑灰产动态并进行分析研究,形成应对方案;
**工作难度:**4颗星
薪酬现状:
10
岗位十:数据安全工程师
**岗位释义:**主要对公司的数据安全的日常维护和管理工作,确保公司数据安全。
岗位职责:
-
负责数据安全日常维护和管理工作,包括数据安全审核、数据安全事件的监控与响应、安全合规的审计与调查等;
-
负责数据安全标准规范的制定和管理,包括数据安全需求识别、风险分析、数据分级分类、数据脱敏、数据流转、泄露防护、权限管控等;推进相关安全管控策略在平台落地、执行。
-
负责开展与数据全生命周期管理有关的各项数据安全工作;
-
负责跨平台、跨地域数据传输、交互等数据安全方案制定与落地
-
定期组织开展数据安全自评工作,发现潜在数据安全风险,制定相应的管控措施,并推进落实整改。
**工作难度:**4颗星
薪酬现状:
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