第1章 计算机基础
1.1 计算机系统的组成
1.1.1 计算机的特点
计算机(Computer)是快速而**地进行信息处理的电子设备,它能按照人们预先编写的程序对输入数据进行存储、处理、传送,从而获得有用的输出信息或知识,以便促进社会的生产发展,提高人民的生活质量。它的主要特点如下。
(1)计算机是处理信息的设备,而不是简单地完成加、减、乘、除的计算工具。
(2)计算机是通过预先编写的、存储在机器中的程序来自动完成数据处理的。
(3)随着计算机硬件和软件的不断改进,计算机的处理速度越来越快,工作效率越来越高,而成本和价格却越来越低。
(4)计算机带来的经济效益和社会效益都十分明显。
1.1.2 计算机的发展阶段
50多年来,计算机的发展经历了大型机(Mainframe)、小型机(Minicomputer)、微型机(Microcomputer)、客户/服务器(Client/Server)和互联网(Internet)5个重要阶段。
1.大型机阶段(20世纪50—60年代)
1946年在美国宾夕法尼亚大学问世的**台数字电子计算机ENIAC被公认为大型机的鼻祖。大型机(Mainframe)经历了**代电子管计算机、第二代晶体管计算机、第三代中小规模集成电路计算机、第四代超大规模集成电路计算机的发展过程。
2.小型机阶段(20世纪60—70年代)
小型机(Minicomputer)是对大型机进行的**次“缩小化”。它能满足中小型企事业单位的信息处理要求,而且成本较低,使其价格可被中小部门接受。
3.微型机阶段(20世纪70—80年代)
微型机(Microcomputer)是对大型机进行的第二次“缩小化”。1981年IBM公司推出个人计算机IBM—PC,此后它又经历了若干代的演变,计算机得到**的普及,逐渐形成了庞大的个人计算机市场。
4.客户/服务器阶段(20世纪80—90年代)
早期的局域网一般采用对等网的结构,如今则一般采用客户/ME务器(Client/Server)模式,即某些计算机是服务器,其余则是客户机。早期的服务器主要是为其客户机提供资源共享的磁盘服务器和文件服务器,后来的服务器主要是数据库服务器和应用服务器等。
5.互联网阶段(20世纪90年代至今)
自1969年美国国防部的阿帕网(ARPANET)运行以来,计算机广域网开始发展起来。1983年TCP/IP正式成为阿帕网的协议标准,这使网际互联网有了突飞猛进的发展。
1991年6月我国一条与国际互联网连接的专线建成,它从中国科学院高能物理研究所接到美国斯1.1 计算机系统的组成
1.1.1 计算机的特点
计算机(Computer)是快速而**地进行信息处理的电子设备,它能按照人们预先编写的程序对输入数据进行存储、处理、传送,从而获得有用的输出信息或知识,以便促进社会的生产发展,提高人民的生活质量。它的主要特点如下。
(1)计算机是处理信息的设备,而不是简单地完成加、减、乘、除的计算工具。
(2)计算机是通过预先编写的、存储在机器中的程序来自动完成数据处理的。
(3)随着计算机硬件和软件的不断改进,计算机的处理速度越来越快,工作效率越来越高,而成本和价格却越来越低。
(4)计算机带来的经济效益和社会效益都十分明显。
1.1.2 计算机的发展阶段
50多年来,计算机的发展经历了大型机(Mainframe)、小型机(Minicomputer)、微型机(Microcomputer)、客户/服务器(Client/Server)和互联网(Internet)5个重要阶段。
1.大型机阶段(20世纪50--60年代)
1946年在美国宾夕法尼亚大学问世的**台数字电子计算机ENIAC被公认为大型机的鼻祖。大型机(Mainframe)经历了**代电子管计算机、第二代晶体管计算机、第三代中小规模集成电路计算机、第四代超大规模集成电路计算机的发展过程。
2.小型机阶段(20世纪60—70年代)
小型机(Minicomputer)是对大型机进行的**次“缩小化”。它能满足中小型企事业单位的信息处理要求,而且成本较低,使其价格可被中小部门接受。
3.微型机阶段(20世纪70—80年代)
微型机(Microcomputer)是对大型机进行的第二次“缩小化”。1981年IBM公司推出个人计算机IBM—PC,此后它又经历了若干代的演变,计算机得到**的普及,逐渐形成了庞大的个人计算机市场。
4.客户/服务器阶段(20世纪80—90年代)
早期的局域网一般采用对等网的结构,如今则一般采用客户/ME务器(Client/Server)模式,即某些计算机是服务器,其余则是客户机。早期的服务器主要是为其客户机提供资源共享的磁盘服务器和文件服务器,后来的服务器主要是数据库服务器和应用服务器等。
5.互联网阶段(20世纪90年代至今)
自1969年美国国防部的阿帕网(ARPANET)运行以来,计算机广域网开始发展起来。1983年TCP/IP正式成为阿帕网的协议标准,这使网际互联网有了突飞猛进的发展。
1991年6月我国一条与国际互联网连接的专线建成,它从中国科学院高能物理研究所接到美国斯坦福大学直线加速器**。到1994年我国实现了采用TCP/IP的国际互联网的全功能连接,可以通过主干网接入因特网。
1.1.3 计算机的种类
1.传统的分类
1989年11月美国IEEE(电子电气工程师学会)的一个专门委员会根据计算机种类的演变过程和发展趋势,把当时的计算机分为以下6大类。
(1)大型主机(Mainframe),包括过去所说的大型机和中型机。
(2)小型计算机(Minicomputer),又称为迷你电脑。
(3)个人计算机(Personal Computer),又称为个人电脑,简称PC,即通常所说的微型计算机(Microcomputer)。
(4)工作站(Workstation),包括工程工作站、图形工作站等。
(5)巨型计算机(Supercomputer),又称为**计算机、**电脑。
(6)小巨型机(Mini Super),又称为小**计算机。
2.现实的分类
计算机可以分为服务器、工作站、台式机和便携机4大类。
(1)服务器(Server)。它有强大的处理能力、超大容量的存储器及快速的输入输出通道和联网能力。通常它的处理器采用高端微处理器芯片组成,例如,用64位的Alpha芯片组成的UNIX服务器;用1个或2个奔腾芯片、4个或者更多奔腾芯片组成的NT服务器,以及用64位的安腾芯片组成的服务器。原则上来说,过去的小型机、大型机甚至巨型机都可以当服务器使用。
(2)工作站(Workstation)。它与高端微机的差别主要表现在工作站通常要有一个屏幕较大的显示器,以便显示设计图、工程图和控制图等。
(3)台式机(Desktop PC)。它就是通常所说的微型机,由主机、显示器、键盘和鼠标等组成。
(4)笔记本(Notebook)。也称为便携机(Mobile PC),它的功能已经与台式机不相上下,但体积小、重量轻,价格却比台式机贵两三倍。
(5)手持设备。又称掌上电脑(Handheld PC)或亚笔记本(Sub.notebook),亚笔记本比笔记本更小、更轻。其他手持设备有PDA(个人数字助理)、商务通、快译通,以及第二代半、第三代手机等。
1.1.4 计算机的应用领域
计算机之所以能够迅速发展,是因为它得到了广泛的应用。目前,计算机的应用已经渗透到人类社会的各个方面,从国民经济各部门到家庭生活,从生产领域到消费娱乐,到处都可见计算机应用的成果。概括起来讲,应用技术领域可分为科学计算、事务处理、过程控制、辅助工程、人工智能、网络应用和多媒体应用等几个方面。
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