1.计算机硬件和其他板块的关系
2.什么是计算机系统
可以简单理解计算机系统 = 硬件 + 软件。
3.硬件、软件的发展
3.1.硬件发展
逻辑元件的发展:
发展 | 时间 | 逻辑原件 | 速度(次/秒) | 内存 | 外存 | 其他 |
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第一代 | 1946-1957 | 电子管 | 几千-几万 | 汞延迟线、磁鼓 | 穿孔卡片、纸袋 | 第一代计算机ENIAC(1946)的问世。 |
第二代 | 1958-1964 | 晶体管(贝尔实验室发明肖克利以及“八叛徒”) | 几万-几十万 | 磁芯存储器 | 磁带 | 出现了面向过程的程序设计语言FORTRAN,并且有了操作系统的雏形。 |
第三代 | 1964-1971 | 中小规模集成电路 | 几十万-几百万 | 半导体存储器 | 磁带、硬盘 | 这个时候各种高级语言迅速发展,开始有了分时操作系统,集成的硬件更加可靠 |
第四代 | 1972-现在 | 大规模、超大规模集成电路 | 上千万-万亿 | 半导体存储器 | 磁盘、磁带、光盘、半导体存储器 | 开始出现“微处理器CPU”,出现了微型计算机个人(PC),操作系统有了Windows、MacOS、Linux |
微处理器(CPU)的发展:
微处理器 | 机器字长 | 年份 | 晶体管数目 |
---|---|---|---|
8080 | 8位 | 1974 | 用的是电子管 |
8086 | 16位 | 1979 | 2.9万 |
80286 | 16位 | 1982 | 13.4万 |
80386 | 32位 | 1985 | 27.5万 |
80486 | 32位 | 1989 | 120.0万 |
Pentium | 64位 | 1993 | 310.0万 |
Pentium pro | 64位 | 1995 | 550.0万 |
Pentium Ⅱ | 64位 | 1997 | 750.0万 |
Pentium Ⅲ | 64位 | 1999 | 950.0万 |
Pentium Ⅳ | 64位 | 2000 | 4200.0万 |
机器字长是指一次整数运算所能处理的二进制位数。
1947年,贝尔实验室,发明了“晶体管”
1955年,肖克利在硅谷创建了“肖克利实验室股份有限公司”
1957年,八叛徒创立“仙童半导体公司”
1968年,摩尔等人离开仙童,创立“Intel公司”,其中摩尔提出著名的“摩尔定律”
1969年,仙童销售部负责人桑德斯离开仙童,创立“AMD公司”
摩尔定律:每隔18个月集成电路伤可容纳的晶体管数目就会增加一倍,整体性能提升一倍
3.2.软件发展
软件是由编程语言书写的,因此编程语言直接决定软件的发展,所以看编程语言的发展就能映射到软件的发展。从一开始的机器语言汇编语言,到后面的高级语言,例如:科学计算或工程计算使用的FORTRAN语言、PASCAL语言、C++,这个时候不需要过于关心机器的特性,而只需要焦距于解决问题即可。
而操作系统实际上是个大型软件,从一开始的命令行界面DOS系统,逐渐发展到后来的图形化界面Windows、MacOS等。
4.计算机发展趋势
计算机目前发展趋势是两级分化的:
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微型化、网络化、高性能、多用途发展
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巨型化、超高速、并行处理、智能化。