第 1 章 计算机系统概论N2.pptVIP

第 1 章 计算机系统概论 本章学习内容 计算机的发展历史 计算机系统的硬件组成 计算机的软件系统 计算机系统的组织结构 计算机的特点和性能指标 计算机的分类与应用 1.1 计算机的发展历史 从1946年2月15日第一台计算机-ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer)诞生以来，计算机的发展经历了近60年的迅猛发展。电子数值积分计算器 ENIAC: 8英尺高x3英尺宽x100英尺长 18000Vocum, 150 kw, 30t, 5M Add/s 1.1.1 计算机硬件—更新换代 1. 电子管时代（1946年-1959年） 在第一代电子管阶段，计算机以电子管作为基本逻辑单元，主存储器采用的是汞延迟线、磁鼓等材料，数据用定点表示。 我国有: 103机、104机、119机 世界上第一台计算机ENIAC 2. 晶体管时代（1959年-1964年 ） 第二代晶体管阶段的计算机主要以晶体管代替电子管作为基本逻辑元件，主存储器由磁芯构成，通过引入浮点运算硬件加强科学计算能力。 我国推出：DJS-5机、DJS-121机、DJS-108机 3. 中、小规模集成电路时代（1964年-1975年） 集成电路器件成为了计算机的主要逻辑元件，推动计算机进入了第三个发展阶段——中、小规模集成电路（MSI、SSI）时代。主存储器也随之进入了由半导体存储器替代磁芯存储器的发展阶段，采用多处理器并行结构的大型、巨型机和物美价廉的小型机得到快速发展。 本阶段典型的计算机有：IBM公司的IBM360系列（1964年）、CDC公司的CDC6600（1964年）和DEC公司的PDP-8（1964年）。我国在此时期也推出了大、中、小型计算机，如150机（1973年）、DJS-130机（1974年，并形成了100系列机）、220机（1973年-1981年，200系列机）和182机（1976年，180系列机）。 4. 超、大规模集成电路时代（1975年-1990年） 随着集成电路的集成度进一步提高，超规模、大规模电路被广泛应用于计算机，进入了第四个阶段——超、大规模集成电路电路（VLSI、LSI）时代。此时半导体存储器已完全替代了磁芯存储器，并发展了并行技术、多机系统和分布式计算技术，出现了RISC指令集。 ( Large Scale Integrated Circuit） 在这一时期，巨型向量机、阵列机等高级计算机得到了发展，如美国的Cray-I，我国的YH-I等，同时低档的微处理器开始面世，并迅速推向社会各个领域和家庭。 1978年采用Intel 8086微处理器构成的16位微机IBM-PC/XT的面世，真正使得台式个人计算机走进办公室和家庭。 与此同时，计算机网络也由实验研究阶段转入商业市场，推动了计算机信息处理的发展和应用。从而带动并形成了信息技术产业——IT业。 5. 超级规模集成电路时代（1990年-现在） 从集成度来看，计算机使用的半导体芯片的集成度已接近极限，出现了极大、甚大规模集成电路（ULSI、ELSI）。 （Ultra、Extremely Large Scale Integrated Circuit） 这一阶段，出现了采用大规模并行计算和高性能机群计算技术的超级计算机，如IBM公司的“深蓝”计算机就是一台RS/6000 SP2超级并行计算机，它具有256块处理器芯片。 我国的YH-III（大规模并行处理，128个CPU，1997年）、YH-IV（机群技术）巨型机已达到国际水平. 2004年，我国的研制开发的超级计算机——曙光4000A进入全球超级计算机500强排行榜的前10名，标志着我国超级计算机技术已跨入了世界前列。 微处理器技术也在高速发展，推出了32位、64位的微处理器芯片，如Pentium IV、Itanium II等，使微机性能更上了一个台阶。 1.1.2 计算机软件—日臻完善 1. 汇编语言阶段 （20世纪50年代） 2. 程序批处理阶段（20世纪60年代） 3. 分时多用户阶段（20世纪70年代） 4. 分布式管理阶段（20世纪80年代） 5. 软件重用阶段 （20世纪90年代） 6. Web服务阶段 （21世纪初期 ~ ） 1.2 计算机系统的硬件组成 —个完整的计算机系统由硬件和软件两大部分组成。 硬件是指组成计算机的各种设备实体。 软件通常泛指各种程序和文件。 1.2.1 计算机的功能部件 计算机的基本功能主要包括数据加工、数据保存、数据传送和操作控制等。 为了实现这些基本功能，计算机必须要有相应的功能部件（硬件）承担有关工作