第1章 计算机基本知识
1.1 计算机的特性与组成
1.1.1 计算机的主要特征
1. 什么是计算机
计算机是一种不需人直接干预而能够自动对各种数字信息进行算术和逻辑运算的工具。
2. 计算机的特性
高速高集成度开关部件 快速性
数字化信息编码 准确性
逻辑判断和处理能力 通用性
存储程序 逻辑性
图1.1 计算机的特性
1.1.2 计算机的硬件组成
存储程序的概念最早是由匈牙利籍数学家冯·诺依曼（Hohn Von Naumann）于1946年提出来的，他同时提出了一个完整的现代计算机雏型。30多年来，虽然计算机结构经历了重大的变化，性能也有了惊人的提高，但就其结构原理来说，至今占有主流地位的仍是以存储程序原理为基础的冯诺依曼型计算机。
冯诺依曼计算机从存储程序原理出发得到一个最基本的组成，如图1.2所示。 1. 存储器：存储单元的集合。每个存储单元存放一个字的信息，其二进制位称为字长。 2. 运算器：包括一个能执行算术逻辑操作的逻辑单元，以及提供一个操作数和存放操
作结果的累加器
3. 控制器：用存储程序进行控制。
4. 输入/输出设备：提供数据的输入和输出，如：打印机、键盘、鼠标等。
输入设备 存储器 运算器 输出设备 控制器 图 1.2 计算机的基本组成
1.1.3 计算机的软件组成
1. 系统软件
系统软件一般包括： ? 操作系统
? 单用户操作系统 ? 批处理操作系统 ? 分时操作系统 ? 实时操作系统 ? 网络操作系统 ? 分布式操作系统 ?
2. 应用软件
1.2 计算机的发展简史
1.2.1 计算机的发展历史
1. 机械计算机的诞生
? 1625年，William Oughtred发明计算机尺
? 1822年，英国人Charles Babbage设计了差分机和分析机，其设计理论非常超前，
类似百年后的电子计算机，特别是利用卡片输入程序和数据的设计被后人所采用。 ? 1848年，英国数学家George Boole创立二进制代数学，提前一个世纪为现代二进
制计算机的发展铺平了道路。
? 1890年，Herman Hollerith借签Babbage的发明，用穿孔卡片存储数据，并设计了
机器。
2. 电子计算机的诞生
1946年，ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer）诞生于宾夕法尼亚大学，这是世界上第一台真正意义上的数字电子计算机。该机重30砘，用了18000个电子管，功率25千瓦，主要用于计算弹道和氢弹的研制。
3. 晶体管计算机的发展
1947年，Bell实验室的William B.Shockley、John Bardeen和Walter H.Brattain发明了晶体管，开辟了电子时代新纪元。
1949年EDVAC（Electronic Discrete Variable Automatic Computer-电子离散变量自动计算机），第一台使用磁带的计算机。
1951年，UNIVAC-1，第一台商用计算机系统诞生，设计是J.Presper Eckert和John Mauchly。它被美国人口普查部门用于人口普查，标志着计算机进入了商业应用时代。
4. 集成电路为现代计算机铺平道路
1958年9月12日，Robert Noyce（Intel公司创始人）的领导下，集成电路诞生，不久又发明了微处理器。
1964年，发布了IBM 360首套系列兼容机。
1965年，摩尔定律发表，处理器的晶体管数量每18月增加一倍，价格下降一半。 1969年，ARPANet（Advanced Research Projects Agency Network）计划开始启动，这是现代Internet的雏形。
1971年11月15日Intel公司开发成功第一块微处理器4004，含2300个晶体管，字长为4位，时钟频率为108KHz，每秒执行6万条指令。
1972年，C语言开发完成。其主要设计者是Dennis Ritche。 1972年，4月1日，Intel推出8008微处理器。
1972年，ARPANet开始走向世界，Internet革命拉开序幕。
1.2.2 现代计算机的发展
1974年4月1日，Intel发布了8位微处理器芯片8080。 1978年6月8日，Intel发布了16位微处理器芯片8086。
1979年6月，Intel发布了准16位微处理器芯片8088。该处理器时钟频率为4.77MHz、8MHz和10MHz，大约有300条指令，集成了29000个晶体管。
1981年8月12日，IBM公司推出了IBM—C。 1982年，基于TCP/IP协议的Internet初具规模。 1985年11月，Microsoft Windows发布。
1989年，欧洲物粒子研究所的Tim Berners-Lee创立World Wide Web邹形。