计算机发展史`分类和应用领域

《计算机发展史`分类和应用领域》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·11·第1章计算机基础知识第1章计算机基础知识基础本章主要内容：.计算机发展史、分类和应用领域.数值、字符、汉字和图像编码.计算机组成和原理.计算机安全基础知识1.1计算机概述计算机技术的迅猛发展，促使人类走向丰富多彩的信息社会。信息时代的生产方式和生活方式具有数字化、集成化、智能化、移动化、个性化等特点。1.1.1计算机的发展世界上第一台电子数字式计算机ENIAC于1946年2月15日诞生在美国宾夕法尼亚大学。它奠定了电子计算机的发展基础，开辟了一个计算机科学技术的新纪元，标志着人类第三次产业革命的开始。ENIAC诞生后短

2、短的几十年间，计算机的发展突飞猛进。主要电子器件相继使用了真空电子管，晶体管，中、小规模集成电路和大规模、超大规模集成电路，引起计算机的几次更新换代。每一次更新换代都使计算机的体积和耗电量大大减小，功能大大增强，应用领域进一步拓宽。特别是体积小、价格低、功能强的微型计算机的出现，使得计算机迅速普及，进入了办公室和家庭，在办公自动化和多媒体应用方面发挥了很大的作用。目前，计算机的应用已扩展到社会的各个领域。在推动计算机发展的众多因素中，电子元器件的发展起着决定性的作用，计算机系统结构和计算机软件技术的发展也起了重大的作用。从生产

3、计算机的主要技术来看，计算机的发展过程可以划分为四个阶段，如表1-1所示。表1-1计算机发展历程发展阶段时间电子元器件存储器内存容量运算速度软件第一代1946年—电子管几千·11·第1章计算机基础知识1958年内存采用水银延迟线；外存采用磁鼓、纸带、卡片等字节每秒几千次到几万次基本运算机器语言、汇编语言续表发展阶段时间电子元器件存储器内存容量运算速度软件第二代1958年—1964年晶体管磁芯、磁盘、磁带等几十万字节每秒几十万次基本运算FORTRAN、ALGOL-60、COBOL第三代1964年—1975年集成电路半导体存储器几

4、百K字节每秒几十万到几百万次基本运算操作系统逐渐成熟第四代1975年至今大规模集成电路集成度很高的半导体存储器几百兆字节每秒几百万次甚至上亿次基本运算数据库系统、分布式操作系统等，应用软件的开发随着计算机应用的广泛深入，又向计算机技术本身提出了更高的要求。当前，计算机的发展表现为4种趋向：巨型化、微型化、网络化和智能化。1.1.2计算机的分类按照1989年由IEEE科学巨型机委员会提出的运算速度分类法，计算机可分为巨型机、大型机、小型机、工作站、微型计算机和网络计算机。1．巨型机巨型机又称超级计算机，是所有计算机类型中价格最贵

5、、功能最强的一类计算机，其浮点运算速度已达每秒万亿次。用于国防尖端技术、空间技术、大范围长期性天气预报、石油勘探等方面。这类计算机在技术上朝两个方向发展：一是开发高性能器件，特别是缩短时钟周期，提高单机性能；二是采用多处理器结构，构成超并行计算机，通常由100台以上的处理器组成超并行巨型计算机系统，它们同时解算一个课题，来达到高速运算的目的。美国、日本是生产巨型机的主要国家，俄罗斯及英国、法国、德国次之。我国在1983年、1992年、1997年分别推出了银河Ⅰ、银河Ⅱ和银河Ⅲ，进入了生产巨型机的行列。2．大型通用机大型通用机相

6、当于国内常说的大型机和中型机，国外习惯上称为主机。近年来大型机采用了多处理、并行处理等技术，其内存一般为1GB以上，运行速度可达300～750MIPC（每秒执行3亿至7.5亿条指令）。大型机具有很强的管理和处理数据的能力，一般在大企业、银行、高校和科研院所等单位使用。3．小型机小型机的机器规模小、结构简单、设计试制周期短，便于及时采用先进工艺技术，软件开发成本低，易于操作维护。它们已广泛应用于工业自动控制、大型分析仪器、测量设备、企业管理、大学和科研机构等，也可以作为大型与巨型计算机系统的辅助计算机。近年来，小型机的发展也引人

7、注目，特别是出现了RISC（ReducedInstructionSetComputer，精简指令系统计算机）体系结构。·11·第1章计算机基础知识RISC的思想是把那些很少使用的复杂指令用子程序来取代，将整个指令系统限制在数量甚少的基本指令范围内，并且绝大多数指令的执行都只占一个时钟周期，甚至更少，优化编译器，从而提高机器的整体性能。4．微型机微型机技术在近十年内发展迅猛，更新换代快。微型机已经应用于办公自动化、数据库管理、图像识别、语音识别、专家系统，多媒体技术等领域，并且开始成为城镇家庭的一种常规电器。现在除了台式微型机外

8、，还有膝上型、笔记本、掌上型、手表型等微型机。5．工作站工作站是一种高档微型机系统。它具有较高的运算速度，具有大型机或小型机的多任务、多用户能力，且兼有微型机的操作便利和良好的人机界面。其最突出的特点是具有很强的图形交互能力，因此在工程领域特别是计算机辅助设计领域得到迅速应用