第一章计算机基础知识.pdf

计算机文化基础 第一章 计算机基础知识 1.1 计算机的发展与应用 1.2 计算机中信息的表示 1.3 计算机系统的组成 1.4 微型计算机的使用 1.5 多媒体技术基础 1.6 计算机病毒知识 计算机文化基础 1.1 计算机的发展与应用 1.1.1 计算机的发展 1、第一台电子计算机 世界上第一台电子计算机诞生于1946年2月，称为“埃尼阿 克” （ENIAC，即Electronic Numerical Integrator and Calculator ），共用了18000多只电子管，重量达30吨，占地170 平方米，但与现代计算机相比，速度却很慢，每秒钟只能做 5000次加法运算，容量小，且全部指令还没有存放在存储器 中，操作复杂，稳定性差……尽管如此，它终究开创了计算机 的新纪元。 计算机文化基础 2、冯·诺依曼结构计算机 针对ENIAC在存储程序方面存在的致命弱点，美籍匈牙利 科学家冯·诺依曼于1946年6月提出了一个“存储程序”的计算机方 案。 这个方案包含三个要点： (1)采用二进制数的形式表示数据和指令。 (2)将指令和数据按执行顺序都存放在存储器中。 (3) 由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五大部 分组成计算机。 计算机文化基础 其工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”，就是通常所 说的“顺序存储程序” 的概念。人们把按照这一原理设计的计算 机称为“冯·诺依曼型计算机” 。 冯·诺依曼提出的体系结构奠定了现代计算机结构理论，被 誉为计算机发展史上的里程碑，直到现在，各类计算机仍没有 完全突破冯·诺依曼结构的框架。 3、计算机的发展阶段 （1）第一代（1946～1958）：电子管计算机。 采用电子管作为计算机的元件，内存储器采用水银延迟 线，外存储器采用磁鼓、卡片等，运算速度只有每秒几千到几 万次 计算机文化基础 加法运算，用二进制表示的机器语言或汇编语言编写程序，其 特点是：体积大，能耗高、速度慢、容量小、价格昂贵、故障 多，应用仅限于科学计算和军事上。 （2 ）第二代（1959~1964）：晶体管计算机。 其内存储器主要采用磁芯，外存储器大量采用磁盘，输入 和输出设备也有了较大改进。这一代计算机体积显著减小、可 靠性显著提高、运算速度最高可达每秒百万次，在软件方面有 了高级语言和编译系统，计算机开始广泛应用于以管理为目的 的信息处理。 计算机文化基础 （3 ）第三代（1965~1970）：集成电路计算机。 主要采用中、小规模集成电路，存储容量可达1~4兆字节， 运算速度每秒几百万至千万次，计算机的体积、容量进一步减 小，可靠性有了进一步提高，软件方面有了操作系统，开展了计 算机语言的标准化工作并提出结构化程序设计方法，出现了计算 机网络，开始向社会化发展。 （4 ）第四代（1971~ 至今 ）：大规模和超大规模集成电路计 算机。 其特征是以每片上集成几百到几千个逻辑门的大规模和超大 规模集成电路来构成计算机的主要功能部件，主存储器采用 计算机文化基础 集成度很高的半导体存储器，运算速度可达每秒几百万次甚至 上亿次基本运算。由于出现了微处理器（把控制器、运算器等 部件制作在一块芯片上的超大规模集成电路），从而推出了微 型计算机。微型计算机是第四代计算机中最有影响的机种，是 计算机发展史上