理解計(jì)算機(jī)課件

L1計(jì)算機(jī)的概念和計(jì)算機(jī)知識(shí)

本節(jié)概要

對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的需求

定義計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)：它的用途

L1計(jì)算機(jī)的概念和計(jì)算機(jī)知識(shí)

計(jì)算過程的五個(gè)要素

I硬件

號(hào)軟件、編程語(yǔ)言、系統(tǒng)和應(yīng)用程序軟件包

數(shù)據(jù)

人

過程

?計(jì)算機(jī)：它的優(yōu)勢(shì)

?積極的影響與消極的影響

L1計(jì)算機(jī)的概念和計(jì)算機(jī)知識(shí)

,本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)

.解釋將來的計(jì)算機(jī)社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的需

!求。

解釋什么是計(jì)算機(jī)以及它是如何處理數(shù)據(jù)

■并產(chǎn)生信息的。

?討論計(jì)算機(jī)具有的使之得到如此廣泛應(yīng)用

的特點(diǎn)。

L1計(jì)算機(jī)的概念和計(jì)算機(jī)知識(shí)

r本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)

!說明計(jì)算機(jī)的主要類型和它的主要用途。

,描述通用的應(yīng)用程序的主要類型，舉例說

明它的用途。

二區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)和信息。

一?解釋計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示（比特和字節(jié)）。

L1計(jì)算機(jī)的概念和計(jì)算機(jī)知識(shí)

r本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)

辨別典型計(jì)算過程要素。

?,解釋計(jì)算機(jī)專業(yè)人員與其他計(jì)算機(jī)用戶的

一關(guān)系。

?理解計(jì)算機(jī)對(duì)社會(huì)的積極和消極影響。

1.1.1對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的需求

您需要計(jì)算機(jī)知識(shí)，也就是足夠的計(jì)算機(jī)

知識(shí)為您工作與生活在一個(gè)計(jì)算機(jī)化的社

會(huì)中作好準(zhǔn)備。

知識(shí)的缺乏也導(dǎo)致一些人對(duì)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生恐

懼感。我們甚至杜撰了“計(jì)算機(jī)恐懼癥”

這個(gè)術(shù)語(yǔ)來形容這種沒有道理的恐懼。

1.1.1對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的需求

有了這些知識(shí)，您就能夠更快的學(xué)習(xí)如何

有效地使用計(jì)算機(jī)——無(wú)論時(shí)今天的還是

明天的計(jì)算機(jī)：您會(huì)很快認(rèn)識(shí)到那些從計(jì)

算機(jī)的應(yīng)用中受益的工作。

1.1.2定義計(jì)算機(jī)

“計(jì)算機(jī)這個(gè)詞是和“計(jì)算”聯(lián)系在一起的,

而后者又被等同于“數(shù)學(xué)”，這就嚇倒某

些人，這種聯(lián)系是誤導(dǎo)。

計(jì)算機(jī)不是計(jì)算器,盡管您可以把一臺(tái)計(jì)

算機(jī)轉(zhuǎn)化為計(jì)算器。計(jì)算機(jī)可以簡(jiǎn)單地定

義為一種電子設(shè)備——一種可以操作數(shù)據(jù)

的靈活機(jī)器，而這些操作中許多與數(shù)學(xué)無(wú)

關(guān)。

1.1.2定義計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)的靈活性：計(jì)算機(jī)是可編程的，即

計(jì)算機(jī)所完成的工作取決于它所使用的程

序。計(jì)算機(jī)硬件（機(jī)器及其組件）的設(shè)計(jì)

盡可能的靈活。通過使用成為軟件的計(jì)算

機(jī)程序，可以把這種靈活的硬件轉(zhuǎn)換成用

于特定用途的工具。

1.1.2定義計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)只能完成4種基本操作：

輸入：計(jì)算機(jī)接受由輸入設(shè)備（如鍵盤）

;提供的數(shù)據(jù)。

處理：計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，按一定方

一式對(duì)它們進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

1.1.2定義計(jì)算機(jī)

輸出：計(jì)算機(jī)在諸如打印機(jī)或顯示器等設(shè)

備上產(chǎn)生輸出，顯示操作處理的結(jié)果。

存儲(chǔ)：計(jì)算機(jī)可以存儲(chǔ)處理結(jié)果供以后使

用。

1.1.2定義計(jì)算機(jī)

該定義常被稱作IPOS循環(huán)。

IPOS循環(huán)的4個(gè)步驟——輸入(Input)、處

理(Processing)、輸出(Output)、存儲(chǔ)

(Storage)并不一定嚴(yán)格按照I—P—0—S

的順序出現(xiàn)。

Ll.3計(jì)算機(jī)：它的用途

計(jì)算機(jī)的用途就是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信息。在

這里，數(shù)據(jù)意味著可以輸入計(jì)算機(jī)的某種

未經(jīng)組織的材料。經(jīng)過處理操作就得到了

信息，此時(shí)數(shù)據(jù)已經(jīng)變得有意義和有用了。

1.1.4計(jì)算過程的五個(gè)要素

計(jì)算機(jī)由計(jì)算機(jī)的物理部分（硬件）和告

訴計(jì)算機(jī)做什么的程序（軟件）組成。不

過，將數(shù)據(jù)處理為信息（計(jì)算過程）牽扯

到硬件和軟件之外更多的要素。

在計(jì)算過程中，計(jì)算機(jī)綜合利用了5種要素:

1.1.4計(jì)算過程的五個(gè)要素

|硬件

r軟件

■數(shù)據(jù)

號(hào)？人

?過程

1.1.4.1硬件

術(shù)語(yǔ)“硬件”指的是計(jì)算機(jī)的物理部分。

計(jì)算機(jī)多功能性的關(guān)鍵在于內(nèi)存。：

內(nèi)存是臨時(shí)性的，存儲(chǔ)器是永久性的。

計(jì)算機(jī)的精度的關(guān)鍵之處在于它以數(shù)字形

式表示數(shù)據(jù)這一事實(shí)。計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制

數(shù)，也就是以2為基數(shù)的記數(shù)系統(tǒng)，而不是

以10為基數(shù)的十進(jìn)制記數(shù)系統(tǒng)。

1.1.4.1硬件

二進(jìn)制數(shù)可以取值。或1,通常稱為一個(gè)

“比特”。8個(gè)比特組合在一起表示一個(gè)字

符—字母、數(shù)字或特殊字符。這個(gè)組合

稱為字節(jié)。

當(dāng)我們談?wù)撚?jì)算機(jī)內(nèi)存和存儲(chǔ)器的容量時(shí),

經(jīng)常會(huì)提到字節(jié)。

千字節(jié)（KB）、兆字節(jié)（MB）

千兆字節(jié)（GB）

1.1.4.2軟件

軟件是指導(dǎo)硬件完成工作的指令集（也成為

程序）。

:「一、編程語(yǔ)言

■軟件程序必須用編程語(yǔ)言編寫。

1952年以前，唯一可用的編程語(yǔ)言是現(xiàn)在

被稱為低級(jí)語(yǔ)言的機(jī)器語(yǔ)言。

1.1.4.2軟件

1952年，一種稱為匯編語(yǔ)言的新型低級(jí)編

程語(yǔ)言得到了推廣。

60年代出現(xiàn)了高級(jí)編程語(yǔ)言。在高級(jí)語(yǔ)言

中，程序員使用簡(jiǎn)單的英文單詞和熟悉的

數(shù)學(xué)表達(dá)式。

1.1.4.2軟件

、系統(tǒng)和應(yīng)用程序軟件包

當(dāng)代復(fù)雜的計(jì)算機(jī)程序，是由很多能夠共

同運(yùn)行的獨(dú)立程序組成的。認(rèn)識(shí)到了這一

事實(shí)，人們有時(shí)將程序稱為軟件包。

計(jì)算機(jī)需要系統(tǒng)軟件才能發(fā)揮功能O系統(tǒng)

軟件集成了計(jì)算機(jī)硬件的要素并提供完成

日常維護(hù)工作的工具。

1.1.4.2軟件

應(yīng)用軟件是計(jì)算機(jī)成為完成特定任務(wù)的工

具。某些應(yīng)用程序是專用程序，即只完成

某一特定專業(yè)的任務(wù)。

其他的應(yīng)用程序稱為通用程序。經(jīng)常使用

的通用程序包括以下幾類：字處理、桌面

出版、電子表格、數(shù)據(jù)庫(kù)、通信軟件、圖

形軟件、資源探索軟件。

1.1.4.3數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息。這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)之

間的區(qū)別是什么？數(shù)據(jù)是原材料，而信息

是經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是處理過程的

輸入，而信息是輸出。

■描述數(shù)據(jù)和信息之間關(guān)系的有用模型稱為

系統(tǒng)模型，它可顯示數(shù)據(jù)是如何進(jìn)入處理

器，然后輸出信息的。

1.1.4.3數(shù)據(jù)

信息區(qū)別于數(shù)據(jù)的是它的幾個(gè)重要的特征。

要想成為有用的信息必須具備相關(guān)、及時(shí)、

準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔和完整這幾個(gè)特點(diǎn)。

表1.1有用信息的特征

相關(guān)性信息適用于當(dāng)前情況

及時(shí)性信息是最新的，并且要

在需要時(shí)便能獲得

準(zhǔn)確性提供給計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)和

產(chǎn)生輸出的每一個(gè)細(xì)節(jié)

都必須正確

簡(jiǎn)潔性信息被壓縮到可用長(zhǎng)度

完整性所有重要事項(xiàng)都應(yīng)包括

在內(nèi)

LL4.4人

大多數(shù)計(jì)算機(jī)需要人的參與，我們稱之為

用戶（或有時(shí)稱為最終用戶）。

這些具有淵博的計(jì)算機(jī)知識(shí)的人稱為高級(jí)

用戶。

計(jì)算機(jī)專業(yè)人員則是指那些學(xué)過計(jì)算機(jī)中

級(jí)的高級(jí)課程的人士。這些人可以用他們

的專業(yè)訓(xùn)練來改善計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能、易

用性和效窣。

1.1.4.5過程

過程是指為完成某項(xiàng)與有關(guān)計(jì)算機(jī)的任務(wù)

所必須遵從的步驟。了解常見的計(jì)算機(jī)過

程是用戶計(jì)算機(jī)知識(shí)的一部分。

1.1.5計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

計(jì)算機(jī)具備以下特點(diǎn)

，快速

.可罪

■準(zhǔn)確-

亍二能夠存儲(chǔ)大量的信息二一一;

?計(jì)算機(jī)能夠?qū)⑿畔⒎浅Ｑ杆俚貜囊粋€(gè)地方

移到另一個(gè)地方

1.1.5計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

計(jì)算機(jī)的大小各異:

I超級(jí)計(jì)算機(jī)

I大型計(jì)算機(jī)

三小型計(jì)算機(jī)

?筆記本計(jì)算機(jī)

?嵌入式計(jì)算機(jī)

1.1.6積極與消極的影響

計(jì)算機(jī)知識(shí)意味著學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的基本概念

和應(yīng)用程序。計(jì)算機(jī)知識(shí)還意味著認(rèn)識(shí)到

計(jì)算機(jī)給我們的社會(huì)帶來的積極和消極的

影響。我們隨時(shí)隨地可以感受到計(jì)算機(jī)的

積極影響。不過也存在消極的方面。

1.1.7小結(jié)

計(jì)算機(jī)已經(jīng)改變了我們看待生活的方式。

理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如何設(shè)置和如何工作的基

本概念，以及如何利用計(jì)算機(jī)完成各項(xiàng)工

作，對(duì)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)知識(shí)都會(huì)有所幫助。

某些“機(jī)算機(jī)盲”有計(jì)算機(jī)恐懼癥。

1.1.7小結(jié)

計(jì)算機(jī)是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的工具。您可以

利用軟件（指令清單）指導(dǎo)計(jì)算機(jī)硬件

（機(jī)器及其部件）完成各種數(shù)據(jù)處理工作。

計(jì)算機(jī)硬件和軟件所組成的循環(huán)稱為IPOS

循環(huán)。輸入使數(shù)據(jù)進(jìn)入由存儲(chǔ)器支持的處

理過程，在存儲(chǔ)器中輸入被轉(zhuǎn)換為輸出。

1.1.7小結(jié)

計(jì)算過程可以用硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人和

過程等5個(gè)要素來描述。

硬件使用數(shù)字單元。數(shù)字以二進(jìn)制形式存

■放，每個(gè)二進(jìn)制數(shù)字（稱為1個(gè)比特）都放

：置在內(nèi)存或存儲(chǔ)器中。

?使計(jì)算機(jī)具有如此威力的是它們的以下特

點(diǎn)：速度、可靠性、準(zhǔn)確、存儲(chǔ)能力以及

迅速地轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)的能力。

1.1.7小結(jié)

「盡管硬件的大小各異，但最為常見的類型

I是超級(jí)計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)、

?微型計(jì)算機(jī)和嵌入式微型處理器。

1軟件或程序使計(jì)算機(jī)具有靈活性。為完成

一項(xiàng)工作，相應(yīng)的指令會(huì)裝入內(nèi)存。工作

完成后，另一程序可以裝入以執(zhí)行另一項(xiàng)

不同的工作。

1.1.7小結(jié)

計(jì)算機(jī)的基本語(yǔ)言是機(jī)器語(yǔ)言，不過它采

用二進(jìn)制方式，因而難于使用。匯編語(yǔ)言

的開發(fā)簡(jiǎn)化了機(jī)器語(yǔ)言的使用，高級(jí)語(yǔ)言

符的推出則使大多人都可以進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。

筆軟件包分為兩類：直接與硬件協(xié)作維護(hù)計(jì)

算機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件；完成特定或一般任

務(wù)的應(yīng)用軟件。

1.1.7小結(jié)

通用應(yīng)用軟件包括字處理、電子表格、圖形、通

信和數(shù)據(jù)庫(kù)程序。

數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)后轉(zhuǎn)換為信息。有用的信息必須

是相關(guān)、及時(shí)、簡(jiǎn)明、準(zhǔn)確和完整的。

使用計(jì)算機(jī)的人可以是用戶（最終用戶）、高級(jí)

用戶或計(jì)算機(jī)專業(yè)人員。無(wú)論何種角色，人都是

向硬件和軟件發(fā)出命令以處理數(shù)據(jù)。

1.1.7小結(jié)

過程是為了讓計(jì)算機(jī)進(jìn)行必要的處理而采

取的步驟。

使用計(jì)算機(jī)會(huì)給我們的生活同時(shí)帶來積極

和消極的影響。我們的目標(biāo)是利用積極方

面，同時(shí)減少消極影響或以最佳方式處理

其后果。

1?歷史的回顧

'?本節(jié)概要

「第一臺(tái)計(jì)算機(jī)

g時(shí)鐘式計(jì)算機(jī)

數(shù)據(jù)表示：從織布機(jī)到商用機(jī)器

雅卡爾織布機(jī)

查爾斯?巴奇和第一臺(tái)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)

霍勒里斯和自動(dòng)人口普查局

1?歷史的回顧

邁向現(xiàn)代計(jì)算

第一代以前：早期的電子計(jì)算機(jī)

第一代：(1951—1959)

第二代：(1959—1963)

第三代：(1963—1975)

第四代：1975~今

當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)

第五代？

1?歷史的回顧

本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)

理解計(jì)算機(jī)技術(shù)是如何發(fā)展的。

知道計(jì)算機(jī)發(fā)展過程中的關(guān)鍵人物

解釋各代計(jì)算機(jī)的主要差別

?討論計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

1.2.1第一臺(tái)計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)不過是復(fù)雜的計(jì)算設(shè)置。

第一臺(tái)計(jì)算設(shè)置可能非常簡(jiǎn)單：

一堆石頭

算盤

“內(nèi)皮爾斯骨”（約翰?內(nèi)皮而斯）

1.2.2時(shí)鐘計(jì)算器

如果遵循一組簡(jiǎn)單的規(guī)則解決問題（像利

用算盤一樣），您可以建造一臺(tái)自動(dòng)算出

答案的機(jī)器。在16和19世紀(jì)，歐洲人就利

用已有技術(shù)，即時(shí)鐘齒輪與杠桿建造了幾

臺(tái)計(jì)算機(jī)器。

1.2.2時(shí)鐘計(jì)算器

目前所知的第一臺(tái)自動(dòng)計(jì)算機(jī)器是1642年

法國(guó)年僅19歲的布萊斯?帕斯卡發(fā)明的。帕

斯卡的解決辦法是Pascaline,一種使用時(shí)鐘

齒輪和杠桿的機(jī)械式計(jì)算器。進(jìn)行加法和

減法時(shí)，Pascaline驅(qū)動(dòng)齒輪計(jì)數(shù)，并利用

杠桿完成從一個(gè)齒輪到另一個(gè)的進(jìn)位操作。

1.2.2時(shí)鐘計(jì)算器

萊布尼茲發(fā)明了一種能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行加、

減、乘、除運(yùn)算的計(jì)算器。這種計(jì)算器還

可以進(jìn)行平方根運(yùn)算，不過其結(jié)果并非總

是正確的。

w.第一部具有商業(yè)化前途的計(jì)算器是“四則

計(jì)算器”。它是由法國(guó)人查爾斯?譯維爾?湯

姆斯（通常稱為科爾瑪?shù)牟闋査梗╅_發(fā)的。

這種機(jī)器可執(zhí)行加、減、乘、除運(yùn)算，并

能以一定精度計(jì)算平方根。

L2.3數(shù)據(jù)表示：從織布機(jī)到商用機(jī)器

試圖改進(jìn)機(jī)械式計(jì)算器的發(fā)明家們所需要

的是比設(shè)置時(shí)鐘計(jì)數(shù)器更好的數(shù)據(jù)輸入方

式。這種方式在法國(guó)的紡織房這一看起來

不大可能的地方誕生了。

1.2.3.1雅卡爾織布機(jī)

19世紀(jì)初期，法國(guó)紡織工維瑟夫?瑪麗?雅卡

爾研制了一種可編程的織布機(jī)。

雅卡爾織布機(jī)上所使用的穿孔卡片被他人

改進(jìn)后成為計(jì)算機(jī)輸入的最初形式。一直

至大約20年前，穿孔卡片都被用來輸入數(shù)

據(jù)和程序。

1.2.3.2查爾斯?巴貝奇完成了

.第一臺(tái)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)

為求解方程，巴貝奇開始研制蒸汽驅(qū)動(dòng)的

機(jī)器，他稱之為“差分機(jī)”。

以后，巴貝奇又轉(zhuǎn)而設(shè)計(jì)功能更強(qiáng)大的

“分析機(jī)”。這種機(jī)器設(shè)計(jì)使用與雅卡爾

相類似的一種穿孔卡片進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，這

種裝置原本可以成為具有明顯的IPOS循環(huán)

（輸入、處理、輸出和存儲(chǔ)）的完整的現(xiàn)

代計(jì)算機(jī)，遺憾的是，巴貝奇所在時(shí)期的

技術(shù)尚不能制造所需要的部件。

1.2.3.2查爾斯?巴貝奇完成了

―第一臺(tái)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)

后人按照巴貝奇的設(shè)計(jì)于1991年建造了能

夠運(yùn)行的分析機(jī)，目前陳列在明尼蘇打州

的查爾斯?巴貝奇研究所。查爾斯?巴貝奇也

被公認(rèn)為“計(jì)算機(jī)之父。

1.2.3.3霍勒里斯和自動(dòng)人口普查局

霍勒里斯博士設(shè)想在穿孔卡片上對(duì)人口普

查問題的結(jié)果進(jìn)行編碼。他又研制了一種

打孔裝置，一種手動(dòng)進(jìn)紙的電子閱讀機(jī)，

可以在一分鐘內(nèi)處理50張卡片；以及一種

分類裝置。這種革新使得1890年人口普查

在兩年半的時(shí)間內(nèi)就完成了——比1880年

的人口普查有了極大的進(jìn)步。

1.2.3.3霍勒里斯和自動(dòng)人口普查局

作為合伙人之一，市場(chǎng)專家老湯姆斯?沃特

森領(lǐng)導(dǎo)著新的公司。在他的領(lǐng)導(dǎo)下，公司

取得了極大的成功。1924年，管理層決定

選擇一個(gè)新的名稱以反映隨著時(shí)代不斷發(fā)

展的性質(zhì)，計(jì)算一制表一記錄公司更名為

國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司（IBM）。

1.2.4邁向現(xiàn)代計(jì)算

直到50年代，商業(yè)企業(yè)才成為計(jì)算機(jī)的制

造者和消費(fèi)者。而且到60年代，才可以明

顯看出這些機(jī)器存在著巨大的市場(chǎng)。

學(xué)”計(jì)算機(jī)科學(xué)家使用“計(jì)算機(jī)時(shí)代”來描述

第二次世界大戰(zhàn)后計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

1.2.4.1第一代以前：早期的

匕電子計(jì)算機(jī)

20世紀(jì)30年代末期，英國(guó)數(shù)學(xué)家艾倫?圖靈

的一篇論文描述了一種假想的通用計(jì)算機(jī)

器所具有的全部功能和局限性，這種機(jī)器

被成為圖靈機(jī)。

?1950年，圖靈發(fā)表了題為《計(jì)算機(jī)器與智

能》的論文，提出了對(duì)人工智能的圖靈測(cè)

裙。

1.2.4.1第一代以前：早期的

匕電子計(jì)算機(jī)

衣阿華州立大學(xué)的約翰?阿塔納索夫教授被

公認(rèn)為提出了一些導(dǎo)致電子計(jì)算機(jī)發(fā)明的

概念。ABC（AtanasoffBerry計(jì)算機(jī)），它

是第一臺(tái)專用的電子數(shù)字計(jì)算機(jī)

?1944年，艾肯和IBM公司的一個(gè)工程師小組

完成了“MarkI”計(jì)算機(jī)。

1.2.4.1第一代以前：早期的

匕電子計(jì)算機(jī)

■第二次世界大戰(zhàn)使美國(guó)軍方產(chǎn)生了快速計(jì)

K算導(dǎo)彈彈道的需求。約翰?莫克萊博士與研

重］究生J?普雷斯泊??？颂匾黄鸾ㄔ霦NIAC

■■（電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)）。

劈：按照存儲(chǔ)程序的概念，計(jì)算機(jī)程序與數(shù)據(jù)

一起保存在內(nèi)部存儲(chǔ)器中。這項(xiàng)技術(shù)的一

個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算機(jī)可以方便地返回前面

的指令并重復(fù)執(zhí)行。

1.2,4.2第一代(1951?1959)

第一代計(jì)算機(jī)——通常會(huì)溯源到1951年至

1959年——使用電子管。

.體積大、速度慢，并會(huì)產(chǎn)生大量的熱。電

」子管經(jīng)常出現(xiàn)故障。

冶第一代計(jì)算機(jī)用僅由數(shù)字0和1組成的機(jī)器

語(yǔ)言給出指令。

?第一代計(jì)算機(jī)的所有數(shù)據(jù)和指令都通過穿

孔卡片輸入。

1.2,4.3第二代計(jì)算機(jī)

」(1959-1963)

不過1948年晶體管的發(fā)明改變了計(jì)算機(jī)的

建造方式，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)入了第二代。

與電子管不同，晶體管體積小、耗能小、

發(fā)熱低，而且它們可靠性更高。由于第二

代計(jì)算機(jī)是用晶體管而不是電子管建造的,

它們比第一代計(jì)算機(jī)速度快、體積小、可

靠性高。

1.2.4.3第二代計(jì)算機(jī)

”(1959?1963)

一章三代計(jì)算機(jī)的內(nèi)存由串在線上的小磁芯

組成。

?與第一代計(jì)算機(jī)相比，第二代計(jì)算機(jī)更易

-編程。其原因在于高級(jí)語(yǔ)言的開發(fā)。

?第二代計(jì)算機(jī)可以通過電話線進(jìn)行相互交

流，將數(shù)據(jù)由一地傳送到另一地。

1.2.4.3第二代計(jì)算機(jī)

左(1959?1963)

第三代計(jì)算機(jī)也存在一些問題。輸入與輸

出裝置速度慢，使計(jì)算機(jī)本身由于要等待

,卡片讀入或打印報(bào)告而經(jīng)常處于閑置狀態(tài)。

兩種不同但同樣重要的方法解決了這一問

題：

1、丹尼爾?斯洛特尼——并行處理

1.2,4.3第二代計(jì)算機(jī)

」(1959-1963)

2、麻省理工學(xué)院的一群教授與學(xué)生

——多道程序

能夠同時(shí)處理不同用戶運(yùn)行的程序。由于

計(jì)算機(jī)能夠在程序間切換，就不必等待輸入和

輸出操作時(shí)處于閑置狀態(tài)

L2.4.4第三代（1963?1975）

1958年，克杰?圣?克萊爾?基爾比和羅伯

特?諾伊斯發(fā)明了第一個(gè)集成電路。

1965年推出了第一臺(tái)商業(yè)化的小型計(jì)算

,機(jī)—PDP-8（程序化數(shù)據(jù)處理器）。能夠

.輕易地放置在房間的一角。更不同尋常的

是，同一座建筑物內(nèi)不同位置的用戶都可

以訪問計(jì)算機(jī)（實(shí)現(xiàn)了第二代計(jì)算機(jī)種提

出的分時(shí)技術(shù)）。

1.245第四代(1975至今)

Intel4004產(chǎn)生了，這是世界上第一臺(tái)微處

理器。微處理器芯片使整個(gè)控制單元和設(shè)

計(jì)的算術(shù)邏輯單元都集成在一個(gè)芯片上。

制造微處理器所采用的超大規(guī)模集成電路

(VLSI)使芯片公司能夠大規(guī)模地生產(chǎn)包

含幾十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)晶體管的計(jì)算機(jī)芯片。

1.245第四代（1975至今）

大型計(jì)算機(jī)公司只是將微型計(jì)算機(jī)當(dāng)作玩

具來看待，而第一批微型計(jì)算機(jī)也是面向

計(jì)算機(jī)業(yè)余愛好者的。

蘋果n號(hào)是一個(gè)巨大成功。它帶有鍵盤、

顯示器、軟盤驅(qū)動(dòng)器和操作系統(tǒng)，是一個(gè)

完整的微機(jī)系統(tǒng)。蘋果計(jì)算機(jī)公司成為微

機(jī)市場(chǎng)的主導(dǎo)力量之一。

1.245第四代（1975至今）

這種IBM個(gè)人微機(jī)（PC）帶有英特爾公司制

造的微處理芯片和微軟的操作系統(tǒng)，與

1981年問世。由于微軟公司和英特爾公司

是互相獨(dú)立的協(xié)議方，他們可以自由地向

開放的市場(chǎng)投放產(chǎn)品。因此，許多不同的

制造商都可以生產(chǎn)我們現(xiàn)在稱之為IBM兼容

機(jī)的微機(jī)產(chǎn)品。

L2.4.5第四代（1975至今）

:盡管高級(jí)語(yǔ)言仍在廣泛使用，在第四代計(jì)

I算機(jī)浪潮中，超（甚）高級(jí)語(yǔ)言也開始涌

■現(xiàn)。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)（OOP），鼓勵(lì)

,程序設(shè)計(jì)人員通過碼塊庫(kù)實(shí)現(xiàn)代碼重用。

營(yíng)第四代計(jì)算機(jī)發(fā)展的另一個(gè)方向是高速計(jì)

算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的通信和數(shù)

據(jù)共享?！钟蚓W(wǎng)（LAN）,廣域網(wǎng)

（WAN）

1.2,4.6今天的計(jì)算機(jī)技術(shù)

今天的微機(jī)與ENIAC（第一臺(tái)計(jì)算機(jī)）相比

變得更小、更快、更便宜并且功能更加強(qiáng)

'大。市場(chǎng)上的微機(jī)有桌上型、膝上型、筆

■記本式和掌上型等多種形式

由于微機(jī)的推廣，非專業(yè)人員成立主要用

戶。為使計(jì)算機(jī)變得對(duì)用戶更加友好（易

于工作），計(jì)算機(jī)公司開發(fā)了圖形用戶界

面。

?自從1981年起微型計(jì)算機(jī)行業(yè)便分裂為蘋

果和IBM兩大家族。

1.2.4.7第五代計(jì)算機(jī)

如果有第五