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第一章 计算机基础知识 肖波 信息与通信工程学院 网络有哪些信誉好的足球投注网站中心 xiaobo@bupt.edu.cn 内容 1.1 计算机概述 计算机的定义 电子数字计算机 定义：电子计算机是一种能按照人们事先编好的程序连续、自动地工作，并能对输入的数据信息进行加工、存储、传送的电子设备。 电脑 1.1 计算机概述 计算机的特点 运算速度快 计算精度高 记忆能力强 具有逻辑判断能力 能自动执行程序 可靠性高、通用性强 1.1 计算机概述 计算机的分类 专用计算机 通用计算机分类 巨型机：每秒万亿次数量级运算 大型机：每秒十亿次数量级运算 小型机：用于银行、大型企业管理、科学计算 微型机——微机、PC机 工作站：专用于处理某类特殊事物的高档微机 服务器：提供网络服务的高档微机 单片机：单片微型计算机(Micro Controller Unit)，民用和工业控制领域。 IBM Roadrunner 1.1 计算机概述 IBM蓝色基因发展历程： 1.1 计算机概述 IBM蓝色基因-65535个cpu 中国大型机 中科院 曙光公司 曙光5000A – 百万亿次/S 1.1 计算机概述 曙光4000A 每秒8亿次计算, 使用了2560个AMD公司的Opteron芯片 1.1 计算机概述 曙光小型机 微机 1.2 计算机的发展 古老的计算——从手工到机械自动 史前时期，我们的祖先就采用石块和贝壳记数； 唐代时期，开始使用算盘；17世纪，出现了计算尺； 1642年，法国数学家Pascal创造了第一台能完成加、减运算的机械计算器，计算税收； 1822年，英国数学家巴贝奇提出了自动计算机的基本概念，并设计出差分机和分析机； 近代计算——机械计算到电动计算 1884年，美国工程师霍雷斯创造了第一台电动计算机,用于人口普查； 1944年，美国哈佛大学数学教授霍华德·阿肯提出设计思想，由IBM承建，设计出“马克1号”计算机。 机电全自动到电子数字。 1.2 计算机的发展 1.2 计算机的发展 第一台电子计算机的诞生 世界上第一台电子数字计算机是1946年2月在美国宾西法尼亚大学诞生的，它称为ENIAC是英文Electronic Numerical Integrator And Calculator 的缩写，意为电子数字计算机。 18000多只电子管、1500个继电器 占地170平米，重达30吨。 1.2 计算机的发展 1.2 计算机的发展 电子计算机的奠基人是美籍匈牙利科学家冯·诺依曼。 首先提出了在电子计算机中存储程序的概念，并确立了存储程序计算机的硬件基本结构，即电子计算机是由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备五部分组成，称为冯·诺依曼机，这种结构一直沿用至今。 电子计算机正在朝着巨型化、微型化、网络化和智能化发展。 1.2 计算机的发展 图灵——提出逻辑机的通用模型，图灵机的概念，为可计算性理论奠定了基础。 英国科学家 图灵奖——ACM设立的计算机界最高奖项 1.2 计算机的发展 电子计算机的发展历程： 根据电子计算机所采用的电子器件，一般把电子计算机发展分为五个阶段。 第一代：电子管计算机（1946－1957年），使用机器语言； 第二代：晶体管计算机（1958－1963年），使用汇编语言和高级语言； 第三代：集成电路计算机（1964－1971年），发展了操作系统，编译程序，网络软件； 第四代：大规模集成电路计算机（1972－1990），计算速度更快，体积更小，发展了多机操作系统，分布计算软件工具； 第五代：超大规模集成电路计算机（1991－至今），使用高密度高速度芯片，出现了因特网，发展了Java语言，分布式操作系统，万维网。 1.2 计算机的发展 电子计算机电子器件的演变 1.2 计算机的发展 我国电子计算机的发展 1958年，我国第一台小型电子管通用计算机103机（八一型） 2001年，中科院计算所研制成功我国第一款通用CPU,”龙芯”芯片 遗憾和落后：高性能CPU等器件的设计和生产能力仍然很低 1.2 计算机的发展 微型计算机的发展 直到70年代大规模集成电路的发展及微处理器Intel 4004和Intel 8008的出现，导致了微机的诞生。 微机是以微处理器（控制器和运算器）为核心，配备上存储器，输入和输出设备的计算机。 微机的发展是随着微处理器的发展而发展的，至今已产生了四个档次的个人微机系列产品。 1.2 计算机的发展 第一代：微型计算机（1971－1972年） 以4位微处理Intel4004、Intel4040等为代表的微型计算机。 第二代：微型计算机（1973－1977年） 以8位微处理Intel8080、ZilogZ80、Motorola 6502为代表的微型计算机。 第三代：