一、计算机的发展、应用与组成 (一)计算机的发展与应用1.计算机的发展历程
3 v. o$ _# z- s [" R& X9 e& y8 M 多年来，人们习惯于以计算机主机所使用的主要元器件为着眼点，把计算机的发展划分成为四代:4 N1 ~1 g$ K' h5 m
第一代(约1946～1957年)是电子管计算机的时代。其特征是采用电子管作为运算和逻辑元件，数据表示主要是定点数，用机器语言和汇编语言编写程序，主要用于科学和工程计算。% V* [) R- w b) Y( B3 {: D5 P4 F
第二代(约1958～1964年)是晶体管计算机的时代。其特征是用晶体管代替电子管作为运算和逻辑元件，软件方面出现了FORTRAN、ALGOL和COBOL等高级程序设计语言，除了科学计算之外，计算机被广泛应用于数据处理领域，同时还开始用于过程控制。+ _4 M7 F: _: `* f# w/ m
第三代(约1965～1970年)是中、小规模集成电路计算机时代。其特征是用集成电路代替了分立元件，用半导体存储器取代了磁心存储器，软件方面，操作系统日益成熟，多道程序、并行处理、多处理机、虚拟存储系统以及面向用户的应用软件的发展，大大提高了计算机的性能。这一时期计算机在科学计算、数据处理、过程控制等领域都得到了更加广泛的应用。
/ t) B% v1 {+ \, i/ } 第四代(约1971年开始)是大规模集成电路和超大规模集成电路计算机时代。其特征是以大规模集成电路LSI(Large Scale Integration)和超大规模集成电路VLSI(Very Large Scale Inteˉgration)作为计算机的主要功能部件;软件方面发展了数据库系统、分布式操作系统、网络软件等;特别是80年代个人计算机的出现，以及90年代计算机网络的迅猛发展，使计算机应用领域进一步向纵深发展。* Z- N8 \' p; I- i' o
学术界和工业界已不再沿用“第X代计算机”的说法。人们正在研究开发的新一代计算机系统，主要着眼于机器的智能化，它以知识处理为基础，具有智能接口，它可以模拟或部分替代人的智能活动，并具有自然的人机通信能力。
* p/ `- q) Q/ `0 C) @/ ^ 2.计算机的发展趋势1 A! z" h3 @- w3 F7 V# f2 [
(1)计算机的处理速度不断提高: G$ R# `: V8 B: [) m2 j$ }' `
(2)计算机体积不断缩小6 z- s& ]( K. d) E, \# B
(3)计算机的价格将持续下降
$ e. N* z, ]( l+ X (4)计算机的信息处理功能走向多媒体化
4 R T& V4 k, e P1 Q) ? (5)计算机与通信相结合，计算机应用进入“网络计算时代”
3 F+ o) |0 k& c2 b, b% N 网络计算的应用模式对计算机、网络、乃至整个信息社会，将产生巨大的深远的影响。3.计算机的应用
9 p g+ Q6 c, V4 k4 ? 按照传统的说法，计算机的应用可以归纳为下述几个主要方面:
; @% g. A; h* n# a h* s (1)科学计算
# v0 S% H9 T' K- _4 M2 s" | (2)数据处理: i, ~7 I% d3 B0 y3 M& N' `' L& A
(3)自动控制' j/ K" c6 Z% z4 l7 |' b! w- j
(4)计算机辅助设计与辅助制造(CAD/CAM)
. P/ ?. u3 M, x8 p" H% g/ K" \% V (5)智能模拟
) G" j8 L D8 ` Z3 n0 N( E 近几年来，随着计算机性能/价格比的迅速提高，光纤通信技术的飞速发展，计算机网络的逐步成熟，数据库应用的不断普及，许多发达国家竞相建设各种形式的信息基础设施，有效地开发利用信息资源，加快推进社会的信息化进程。我国是发展中国家，工业化、信息化水平还不高，我们要面对挑战，不失时机地推进信息化进程，用信息化促进现代化，提高综合国力，参与世界竞争。. H6 ]3 u8 g, x2 \. D" r, f, R
(二)计算机的组成与分类
: c# f) [. L- D1 O# G1 s 1.计算机的组成
, \7 g/ X7 z* k# b3 a7 c! Z 计算机硬件指有形的物理设备，是计算机系统中所有实际物理装置的总称，可以是电子的、电磁的、机电的或光学的元件/装置或者由它们所组成的计算机部件。例如，计算机的处理器芯片、存储器芯片、底板(母板)、各类扩充板卡、机箱、键盘、鼠标器、显示器、打印机、软盘、硬盘等都是计算机的硬件。
. h6 o/ L2 \5 d* C 计算机软件指在硬件上运行的程序和相关的数据及文档，其中程序是让计算机硬件完成特定功能的指令序列，数据是程序处理的对象。软件是计算机系统中不可缺少的组成部分。
9 n+ V6 K0 r' L- ~9 Q* w/ T (1)中央处理器(CPU)
- v, W, r9 B( ]/ F% p: L2 n 处理器主要由运算器和控制器两部分组成。运算器用来对数据进行各种 o- B7 A8 O9 a" q
算术运算和逻辑运算，它也称为执行单元。控制器是指挥中心，它能解释指令的含义，控制运算器及其他部件的工作，记录内部状态等。另外，为了暂存运算的中间结果，处理器中还包含几十个甚至上百个“寄存器”，用来临时存放正在处理的数据。
& C; y) s$ V t 大规模集成电路的出现，使得处理器的所有组成部分都能集成在一块半导体芯片上，这样的处理器称为“微处理器”。例如Intel公司的Pentium(奔腾)处理器。' f4 T6 L) z: }. J
一台计算机中可能包含多个微处理器，它们各有不同的任务。其中承担系统软件和应用软件运行任务的处理器称为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，它是任何一台计算机必备的核心部件。; }! ? t! x, b2 M
常用的PC机，其CPU仅由一个处理器组成，为了提高计算机的速度，CPU也可以由2个、4个、8个甚至几百个、几千个处理器组成，这种具有多个处理器同时执行程序的计算机系统称为多处理器系统。依靠多个处理器并行地运行程序是实现超高速计算的一个重要方向，称为“并行处理”。' H3 a& b; q4 a. p9 S" W0 `0 O
(2)主存储器和辅助存储器
2 @# k: K$ G$ m 计算机中的存储器分为两大类:主存储器(简称主存)和辅助存储器(简称辅存)。主存是存取速度快而容量相对较小(因容量太大，成本将十分昂贵)的一类存储器，辅存则是存取速度较慢但容量很大的一类存储器。& i% ?/ i* L$ U% N5 O" T$ M
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主存储器也称为内存储器(简称内存)，它直接与CPU相连接，是计算机中的工作存储器，当前正在运行的程序与数据都必须存放在主存内。CPU工作时，所执行的指令及操作数都是从主存中取出的，处理的结果也存放在主存中。 |
发表于 2012-7-31 20:55:16
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