tft每日頭條

 > 科技

 > 深入理解計算機系統主要内容簡介

深入理解計算機系統主要内容簡介

科技 更新时间:2024-07-20 09:18:34
1. 計算機發展簡史

人類在認識自然、改造自然的過程中,曾經創造過各種各樣的計算工具。中國古代早在 春秋戰國時已使用竹子制作的算籌進行計數。唐代時出現早期的算盤,宋代時已有算盤口訣 的記載。17 世紀後,随着西方産業革命的到來,推動了計算工具的進一步發展,在歐洲出 現了能實現加減乘除運算的機械式計算機。1944 年美國物理學家艾肯教授領導完成了第一 台機電式通用計算機 MARK1,其主要元件采用繼電器,是一台可編程序的自動計算機。 世界上的第一台通用電子數字計算機是美國賓夕法尼亞大學莫爾學院的莫奇利和埃克 特領導的科研小組建造的,取名為 E N I A C ,即電子數字積分計算機;

深入理解計算機系統主要内容簡介(計算機系統基礎)1

該計算機 由 18000 多個電子管、1500 多個繼電器等組成,占地 170 平方米,重量達 30 噸,耗電 140 千瓦,投資超過 48 萬美元。該機器字長 10 位,采用十進制,計算速度為 5000 次/秒,每 次至多隻能存儲 20 個字長為 10 位的十進制數。計算程序是通過插件式“外接”線路實現的, 尚未采用“程序存儲”的方式。為了在機器上進行幾分鐘的數字計算,準備工作往往要用幾 小時甚至 1~2 天的時間,使用很不方便。

ENIAC 計算機于 1945 年底宣告竣工,1946 年 2 月 15 日正式舉行揭幕典禮,它标志着人類計算工具的曆史性變革。其重要意義在于它奠定 了計算機發展的基礎,開創了計算機時代,引發了一場由工業化社會發展到信息化社會的新 技術革命浪潮,揭開了人類曆史發展的新紀元。計算機問世以後,經過半個多世紀的飛速發 展,已由早期單純的計算工具發展成為在信息社會中舉足輕重、不可缺少的具有強大信息處 理功能的現代化電子設備。

電子計算機的發展階段

深入理解計算機系統主要内容簡介(計算機系統基礎)2

(1) 第一代電子計算機( 1 9 4 6~1 9 5 8 年)

早期的計算機采用電子管作為基本邏輯元件,體積大、耗電多、價格貴,運行速度低, 存儲容量小,可靠性差。編寫程序的語言是機器語言或彙編語言,幾乎沒有什麼軟件配置。 盡管如此,這一代計算機卻奠定了計算機的技術基礎,如:二進制、自動計算和程序設計等, 并對以後計算機的發展産生了深遠的影響。 這個時期計算機的商品化主要由美國國際商業機器公司( IBM)實現,以 IBM 系列機為 代表,其代表機型有 IBM650、IBM709 等。 這一時期計算機的應用領域主要是科學計算,主要用于軍事和科研部門。

(2) 第二代電子計算機( 1 9 5 8~1 9 6 4 年)

第二代計算機使用晶體管作為邏輯元件。晶體管與電子管相比,具有體積小、壽命長、 開關速度快、省電等優點。由于采用了晶體管,第二代計算機的體積大大減小,運算速度及 可靠性等性能大為提高。

第二代計算機所用的編程語言成為以後計算機語言的基礎,高級語言 FORTRAN、 COBOL、ALGOL 等相繼問世,因而使程序設計的複雜性大大降低,方便了計算機的使用。 代表機型有 IBM-7094 機、CDC7600 機。 這一時期計算機的應用已由科學計算拓展到數據處理、過程控制等領域。

(3) 第三代電子計算機( 1 9 6 4 ~ 1 9 7 4 年)

第三代計算機采用半導體中小規模集成電路作為邏輯元件。由于集成電路體積更小,耗 電更省,壽命更長,可靠性更高,這使得第三代計算機的總體性能較之第二代計算機有了大 幅度的躍升。計算機系統結構也有了很大改進,在商品計算機設計上出現了标準化、通用化、 系列化的局面。同時,計算機軟件技術的進一步發展,尤其是操作系統的逐步成熟是第三代 計算機的顯著特點。軟件出現了結構化模塊化程序設計方法。這一時期最有影響的是 IBM 公司研制的 IBM-360 計算機系列。此外,計算機的應用進入到許多科學技術領域。

(4) 第四代電子計算機( 1 9 7 4 年以後)

采用大規模集成電路作為邏輯元件是第四代計算機的主要特征。這個時期是計算機發展 最快、技術成果最多、應用空前普及的時期。在軟件方面,出現了數據庫系統、分布式操作 系統等,網絡軟件大量湧現,計算機網絡進入普及時代。應用軟件的開發已逐步成為一個龐 大的現代産業。

第四代計算機中最有影響的機種莫過于微型計算機,它誕生于70年代中期, 80 年代得到了迅速推廣,這是計算機發展史上最重要的事件。

自進入第四代計算機以來,計算機的硬件與軟件技術都獲得了驚人的發展。計算機系統 向微型化、巨型化、網絡化和智能化的方向發展,計算機的系統軟件的功能日趨完善,規模 越來越大、應用軟件的開發日趨簡便。多媒體技術的興起引起計算機應用領域的革命,人們 利用聲音、符号、圖形、圖像即可開發計算機的應用。在網絡技術的支持下,信息表達工具 (電話、電視、終端)、信息處理工具(計算機)和信息傳輸工具(有線通訊、無線通訊及衛星通 訊)已趨于一體化,為人類方便地處理信息開辟了更廣闊的前景。 現在,電子計算機的應用已經深入到國民經濟和社會生活的各個領域。計算機技術與通 信技術的結合,出現了計算機網絡,尤其是互聯網的快速發展,使得世界各地的人們可以相 互交流,縮短了彼此之間的距離。同時,随着遠程教學、遠程醫療和電子商務的發展,使我 們的生活方式和生活環境發生很大變化。計算機産業也已成為國民經濟中發展最快、最具有 活力的部門之一,計算機及其技術對人類社會的進步和文明正在起着越來越顯著的積極作用。

,

更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!

查看全部

相关科技资讯推荐

热门科技资讯推荐

网友关注

Copyright 2023-2024 - www.tftnews.com All Rights Reserved