正文 第1章 計算機基礎知識1(1 / 3)

隨著信息時代的到來,作為其主要標誌的計算機應用技術已經滲入到各個領域,正在從根本上改變著人們的工作、學習和生活方式,而計算機技術自身的發展也是日新月異。因此,了解和掌握計算機技術是信息時代對現代人的基本要求。

自從1946年第一台電子計算機ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorandCalculator,電子數字積分器與計算器)問世以來,計算機科學已成為20世紀發展最快的一門學科。隨著微型計算機、計算機網絡等新的計算機技術的出現和發展,計算機更加廣泛地應用到社會的各個領域,有力地推動了社會的發展。

通常根據計算機所使用的邏輯元件的不同,可以將計算機的發展劃分為四代。

電子管第一代(1946—1958年)是電子管計算機,計算機使用的主要邏輯元件是電子管,也稱電子管時代。主存儲器先采用延遲線,後采用磁鼓磁芯,外存儲器使用磁帶。在軟件方麵,計算機程序是通過機器語言和彙編語言編寫出來的。這個時期計算機的特點是。體積龐大,運算速度低(一般每秒幾千次到幾萬次),成本高,可靠性差,內存容量小。這個時期的計算機主要用於科學計算,以及從事軍事和科學研究方麵的工作。其代表機型有。ENIAC(重約30噸,占地1000平方米)、EDVAC、IBM701、IBM702等。

晶體管第二代(1959—1964年)是晶體管計算機,這個時期計算機使用的主要邏輯元件是晶體管,也稱晶體管時代。主存儲器采用磁芯,外存儲器使用磁帶和磁盤。在軟件方麵,開始使用管理程序和簡單操作係統來管理計算機,出現了FORTRAN、COBOL、ALGOL等一係列高級程序設計語言。這個時期計算機的應用已經擴展到數據處理、事務處理、自動控製等方麵。這個時期,計算機的運行速度已提高到每秒幾十萬次,體積已大大減小,可靠性和內存容量也有較大的提高。其代表機型有。IBM360、IBM7000係列,PDP5等。

第三代(1965—1970年)是中小規模集成電路時代。這個時期計算機用中小規模集成電路代替了分立元件作為計算機的主要邏輯元件,用半導體存儲器代替了磁芯存儲器,外存儲器使用磁盤。軟件方麵,操作係統進一步完善,高級語言數量增多,誕生了如BASIC、PASCAL等簡單易用的高級語言,出現了並行處理、多處理機、虛擬存儲係統以及麵向用戶的應用軟件。計算機的運行速度也提高到每秒幾十萬次~幾百萬次,可靠性和存儲容量進一步提高,外部設備種類繁多。計算機和通信密切結合起來,出現了現代計算機網絡的雛形ARPANET。計算機被廣泛地應用到科學計算、數據處理、事務管理、工業控製等領域。其代表機型有。IBM370係列、富士通F230係列等。

第四代(1971年以後)是大規模和超大規模集成電路時代。這個時期計算機的主要邏輯元件是大規模和超大規模集成電路,存儲器采用半導體存儲器,外存儲器采用大容量的軟、硬磁盤,並開始使用光盤。軟件方麵,操作係統不斷發展和完善,同時發展了數據庫管理係統、通信軟件等。計算機的發展進入了以計算機網絡為特征的時代。計算機的運行速度可達到每秒上千萬次~萬億次,計算機的存儲容量和可靠性又有了很大提高,功能更加完備。這個時期計算機的類型除小型、中型、大型機外,開始向巨型機和微型機兩個方麵發展。計算機開始進入了辦公室、學校和家庭。

新一代計算機是把信息采集、存儲處理、通信和人工智能技術結合在一起的計算機係統。也就是說,新一代計算機由處理數據信息為主,轉向處理知識信息為主,是具有人工智能方麵的能力,能幫助人類開拓未知的領域和獲取新的知識的計算機。此外,新的計算機邏輯元件的研究也成為新一代計算機研製的新方向。

我國計算機的研製工作源於1956年。1956年5月20日,國家科學規劃委員會向國務院提交的《發展計算機技術、半導體技術、無線電電子學、自動學和遠距離操縱技術的緊急措施方案》,標誌著中國計算機研究工作的開始。此後我國自行設計製造的電子管、晶體管和集成電路的計算機相繼問世,大事記如下。

1958年。中國第一台計算機103型通用數字電子計算機研製成功,運行速度為每秒1500次。

1959年。中國研製成功104型電子計算機,運算速度為每秒1萬次。

1960年。中國第一台大型通用電子計算機107型通用電子數字計算機研製成功。

1963年。中國第一台大型晶體管電子計算機109型機研製成功。