第2章計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用

第2章計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用計(jì)算機(jī)發(fā)展簡史計(jì)算機(jī)的類型與用途計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用與社會(huì)的信息化計(jì)算機(jī)文化與道德第一頁，共十三頁。計(jì)算機(jī)發(fā)展簡史第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的誕生5000次加法/秒體重28噸占地170m218800只電子管1500個(gè)繼電器功率150KW第二頁，共十三頁。計(jì)算機(jī)發(fā)展幾個(gè)階段第一代（）電子管第一代（）電子管第二代（）晶體管第二代（）晶體管第四代（第四代（大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路第三代（）第三代（）中小規(guī)模集成電路1946-1955處理速度（指令數(shù)/秒）：幾千條1956-1963處理速度（指令數(shù)/秒）：幾百萬條1964-1971處理速度（指令數(shù)/秒）：幾千萬條1972-至今年內(nèi)）第三頁，共十三頁。1、超越馮·諾依曼結(jié)構(gòu)到目前為止，各種類型的計(jì)算機(jī)都屬于馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)，即采用存儲(chǔ)程序原理和二進(jìn)制編碼。自20世紀(jì)60年代起，從兩個(gè)方向努力，一是創(chuàng)建新的程序設(shè)計(jì)語言，即所謂的“非馮·諾依曼語言”；二是從電腦元件方面，提出了與人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相類似的新型超大規(guī)模集成電路的設(shè)想，即“分子芯片”。2、高速計(jì)算機(jī)浮出水面計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的快慢與芯片之間信號(hào)傳輸?shù)乃俣染o密相關(guān)。目前廣泛使用的硅二氧化物在傳輸信號(hào)的過程中會(huì)吸收掉一部分信號(hào)，從而延長了信息傳輸和時(shí)間。而新研制的“空氣膠滯體”導(dǎo)線幾乎不吸收任何信號(hào)，并可以降低電耗。3、生物計(jì)算機(jī)生機(jī)勃勃其最大特點(diǎn)是采用了生物芯片，它由生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子構(gòu)成。在這種芯片中，信息以波的形式傳播，運(yùn)算速度比當(dāng)今最新一代計(jì)算機(jī)快10萬倍，而能量消耗僅為普通計(jì)算機(jī)的十分之一，并擁有世大的存儲(chǔ)能力。4、光學(xué)計(jì)算機(jī)前景光明所謂光學(xué)計(jì)算機(jī)就是利用光作為信息的傳輸媒體。特點(diǎn)為：速度永遠(yuǎn)等于光速，具有電子所不具備的頻率及偏振特征，可大大提高傳輸能力。而且光信號(hào)傳播不需要導(dǎo)線，抗干擾能力強(qiáng)。5、量子計(jì)算機(jī)呼之欲出解題速度快、存儲(chǔ)量大、搜索功能強(qiáng)。未來計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向

第四頁，共十三頁。計(jì)算機(jī)的類型與用途根據(jù)其用途不同分類：通用機(jī)和專用機(jī)按計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度、字長、存儲(chǔ)容量、軟件配置及用途等多方面的綜合性能指標(biāo)：微型計(jì)算機(jī)、工作站、小型機(jī)、大型通用機(jī)、巨型機(jī)、服務(wù)器第五頁，共十三頁。計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件概述分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展第一代語言：機(jī)器語言第二代語言：匯編語言第三代語言：高級(jí)語言、算法語言第四代語言：非過程化語言第五代語言：智能性語言第六頁，共十三頁。計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)形成的三個(gè)階段：手工操作管理程序操作系統(tǒng)：批處理系統(tǒng)多道程序系統(tǒng)和多道批處理系統(tǒng)分時(shí)操作系統(tǒng)通用操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)多任務(wù)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)中最基本的系統(tǒng)軟件，它能對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的軟件和硬件資源進(jìn)行有效的管理和控制，合理地組織計(jì)算機(jī)的工作流程，為用戶提供一個(gè)使用計(jì)算機(jī)的工作環(huán)境，起到用戶和計(jì)算機(jī)之間的接口作用。產(chǎn)生條件：第二代計(jì)算機(jī)以后，速度提高，存儲(chǔ)容量增大，出現(xiàn)以磁盤為主的外存儲(chǔ)器，為用戶存放程序和數(shù)據(jù)提供了可能。具體辦法：編制一個(gè)“管理程序”的軟件，對(duì)計(jì)算機(jī)的軟、硬件進(jìn)行管理和調(diào)度。管理方式：管理程序一半自動(dòng)化方式控制計(jì)算機(jī)，它除了協(xié)助操作員操縱計(jì)算機(jī)以外，還負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)內(nèi)部資源的分配。主要應(yīng)用：在第一代計(jì)算機(jī)中，人們用手工方式使用計(jì)算機(jī)。主要缺點(diǎn)：1、資源獨(dú)占2、操作不方便3、操作速度慢第七頁，共十三頁。計(jì)算機(jī)應(yīng)用與社會(huì)的信息化計(jì)算機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用:科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)處理人工智能

自動(dòng)控制

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造計(jì)算機(jī)應(yīng)用概述第八頁，共十三頁。計(jì)算機(jī)應(yīng)用與社會(huì)的信息化社會(huì)的信息化材料、能源、信息——社會(huì)的三大要素社會(huì)信息化與信息科學(xué)技術(shù)信息高速公路基本組成：通信網(wǎng)絡(luò)、信息設(shè)備、人、信息化帶動(dòng)社會(huì)現(xiàn)代化信息化可以促進(jìn)工業(yè)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的出路在于信息化其他領(lǐng)域的信息化第九頁，共十三頁。計(jì)算機(jī)文化與道德計(jì)算機(jī)犯罪特點(diǎn)犯罪人員知識(shí)水平高犯罪手段隱蔽保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)第十頁，共十三頁。病毒的分類計(jì)算機(jī)病毒病毒的歷史1988年美國的“蠕蟲病毒”事件病毒的定義從廣義定義，凡能夠引起計(jì)算機(jī)故障、破壞計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的程序。計(jì)算機(jī)病毒是指編制或者在計(jì)算機(jī)程序中插入的破壞計(jì)算機(jī)功能或者毀壞數(shù)據(jù)，影響計(jì)算機(jī)使用，并能自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或者程序代碼。病毒的產(chǎn)生過程：程序設(shè)計(jì)—傳播—潛伏—觸發(fā)—運(yùn)行—實(shí)行—攻擊原因：開個(gè)玩笑惡做劇、報(bào)復(fù)心理、版權(quán)保護(hù)、特殊目的病毒的特征傳染性、未經(jīng)授權(quán)而執(zhí)行、隱蔽性、潛伏性、破壞性、不可預(yù)見性第十一頁，共十三頁。病毒的分類病毒的分類按傳染方式可分為：引導(dǎo)型病毒、文件型病毒、混合型病毒按連接方式可分為：源碼型病毒、入侵型病毒、操作系統(tǒng)型病毒、外殼型病毒按破壞性可分為：良性病毒、惡性病毒病毒的命名按病毒出現(xiàn)的地點(diǎn)命名按病毒中出現(xiàn)的人名或特征字符命名按病毒發(fā)作時(shí)的癥狀命名按病毒發(fā)作的時(shí)間命名宏病毒病毒的初步分析病毒防治使用正版殺毒軟件按防火墻不運(yùn)行來路不明的軟件和來路不明的郵件。定期備份重要的系統(tǒng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)。第十二頁，共十三頁。內(nèi)容總結(jié)第2章計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用。到目前為止，各種類型的計(jì)算機(jī)都屬于馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)，即采用存儲(chǔ)程序原理和二進(jìn)制編碼。二是從電腦元件方面，提出了與人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相類似的新型超大規(guī)模集成電路的設(shè)想，即“分子芯片”。計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的快慢與芯片之間信號(hào)傳輸?shù)乃俣染o密相關(guān)。目前廣泛使用的硅二氧化物在傳輸信號(hào)的過程中會(huì)吸收掉一部分信號(hào)，從而延長了信息傳輸和時(shí)間。特點(diǎn)為：速度永遠(yuǎn)等于光速，