第1章-计算机概述.ppt

第1章计算机概述内容概述计算机的发展计算机系统1.1计算机的发展1.电子管计算机时代2.晶体管计算机时代3.集成电路计算机时代4.大规模集成电路计算机时代5.第五代计算机1.电子管计算机时代2.晶体管计算机时代3.集成电路计算机时代4.大规模集成电路计算机时代 硬件上的进步和软件上的发展使计算机的使用大大简化，从此计算机进入了普通家庭，并且进入了办公自动化、数据库管理以及社会生活中的其他方面。5.第五代计算机1.2计算机系统1.2.1计算机系统的组成1.2.2计算机系统的工作原理1.2.1计算机系统的组成

1.硬件系统2.软件系统1.硬件系统2.软件系统1.2.2计算机系统的工作原理1.操作系统的引导2.程序设计1.操作系统的引导2.程序设计小结第2章主机连云港市威特网络教育中心*计算机维护与维修从1946年到20世纪50年代中后期是电子管计算机时代。其特点是采用电子管作为基本元件，以磁鼓、磁芯作为存储器，用穿孔纸带或者卡片作为输入/输出设备。由于制造工艺落后，这个时代的计算机体积庞大到足以占满一间课室的空间。这个时期的计算机完全依靠机器语言，几乎没有任何软件。因而，它的使用仅限于军事和国防尖端武器中的科学计算。 从20世纪50年代后期到60年代中后期是晶体管计算机时代。这个时期计算机的主要元件逐步由电子管改为晶体管，缩小了体积，降低了功率，并且可靠性和运算速度也得到了提高。这个时期萌生了操作系统的观念，也出现了汇编语言和高级语言（如Fortran，Cobol）。由于价格的下降、体积的缩小和运算速度的提高，计算机的应用范围扩展到了数据处理和工程设计等科学研究领域。 从20世纪60年代中期到70年代前期是集成电路计算机时代。随着半导体工艺的出现和集成电路技术的发展，这个时期的计算机采用集成电路作为基本的电子元件，并且采用了半导体存储器。在硬件得到变革性发展的同时，高级程序设计语言和操作系统等系统软件也得到了进一步的发展。由于硬件和软件的发展，计算机的体积进一步缩小，运算速度也进一步提高，从此计算机开始踏出了科研机构的大门，应用范围扩大到企业管理、计算机辅助设计等商业领域。 从20世纪70年代到现在是大规模集成电路计算机时代。这段时间集成电路技术得到了迅猛的发展，产生了大规模集成电路元件，计算机的发展也由此进入了一个新的时代，即大规模和超大规模集成电路计算机时代。与前三代的计算机相比，第四代计算机向集成度更高、运算速度更快、体积更小并且价格更低廉的方向发展。这个时代的处理器和存储器芯片的集成度每三年大概翻两番，处理器的运算速度突破了每秒一亿次的界限，内存芯片容量也突破了兆的数量级，并且这个过程仍然在飞速发展。 传统计算机采取了冯·诺依曼的存储程序和程序控制方案，并且取得了令人瞩目的成就。但是在计算机的世界，新老更替在不断的进行着。为了突破传统计算机发展的极限，第五代计算机的开发研制已经在世界范围内兴起。第五代计算机是由超大规模集成电路和新型物理元件组成，具有推论、联想、智能会话等功能，并能直接处理声音、文字、图像等信息。科学家们试图从人工智能和生物技术的发展中找到第五代计算机的切入点，但是到目前为止，人们对第五代计算机仍在不断的探索中。 完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。 所谓硬件，是指计算机看得见摸得着的实体部分，包括各类电子元件，光、电、机设备等功能部件，如计算机的主机和外部设备。所谓软件，是指对计算机硬件进行管理的各类系统软件和人们为了达到某种目的而编制的各类应用软件。 如图1-2所示是计算机系统的组成层次。图1-2计算机系统层次 尽管20世纪50年代以来计算机一直在快速发展，但是它基本的体系结构和组成原理仍然采用了冯·诺依曼的存储程序和程序控制方案。一台冯·诺依曼计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。 （1）运算器（ArithmeticLogicalUnit）也就是算术逻辑运算单元。运算器的功能是在控制器的控制下与存储器交换数据，并且对这些数据进行算术和逻辑运算。 （2）控制器（ControlUnit）是计算机系统的控制中心。它的功能是实现计算机系统运行的自动化，即实现程序的自动执行。在控制器的控制下，输入设备输入程序和数据，并且存放在存储器中，然后指挥运算器、存储器等部件协同工作，以得到最终的运算结果，并从输出设备输出。（3）存储器（Memory）主要分为主存储器（主存）和辅助存储器（外存）两类。 ①根据性能和特性的