大学计算机基础知识点概述.docx
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2022-11-11
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计算机基础概述
1. 世界上第一台电子数字计算机诞生于 1946 年，名字是 ENIAC（电子数字积分计算机），
主要是为了解决弹道计算问题。ENIAC 不能存储程序，只能存 20 个字长为 10 位的十进
制数。ENIAC 的问世，宣告了电子计算机时代的到来。
2. 1946 年，美籍匈牙利科学及冯·诺依曼撰写《关于电子计算机逻辑结构初探》，提出“存
储程序”的概念，奠定了存储程序式计算机的理论基础，，确定了现代电子计算机的基
本结构-冯诺依曼体系结构。
3. 根据冯·诺依曼的改进方案，科学家研制出了第一台具有存储程序功能的计算机EDVAC。
EDVAC 计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备组成，使用二进制进行
运算，将指令和数据存储到计算机里。
4. 现代电子计算机仍被称作冯·诺依曼计算机。
5. 按照使用的电子元器件种类把计算机发展阶段分成五个阶段：
第一代：1946-1957；电子管；体积巨大，耗电量大，存储容量小；每秒几千次至几万
次；机器语言和汇编语言（软件）；二进制编码机器语言编写程序；军事与科学计算。
第二代：1958-1964；晶体管；体积缩小，容量扩大；功能增强；可靠性提高；每秒几
万次至几十万次；接近于自然语言的高级程序设计语言编写程序；数据处理和事务管理，
工业控制；主存储器是磁芯存储器，外存储器开始使用磁盘。
第三代：1965-1970；小规模集成电路和中规模集成电路；体积大大缩小，内存容量进
一步增加，耗电量减少，功能更强大；每秒几十万次到几百万次；多种高级程序语言（软
件）;文字处理，企业管理，自动控制；开始使用操作系统。
第四代：1971-至今；大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）；性能大幅度
提高；每秒几千万次到千百亿次；出现数据管理系统，网络管理系统，面向对象语言；
计算机往巨型和微型两极发展。微型计算机（PC）在第四阶段出现。
第五代：未来；真正智能化的非冯·诺依曼计算机。
总结：未来计算机向着举巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体化发展。
6. 微型计算机（PC 或个人电脑）以微处理器为基础，配置内存储器和输入输出（I/0）接
口，遵循冯·诺依曼体系结构，由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。
运算器和控制器被集成在一个芯片上，称为微处理器（CPU），微处理器的性能决定微型
计算机的性能。
7. 根据微处理器的字长和功能，可将微型计算机发展划分为六个阶段：
第一阶段：4 位和 8 位微处理器时代；采用 PMOS 工艺，集成度低，主要采用机器语言
和简单的汇编语言。（1971-1972）
第二阶段：8 位微处理器时代；采用 NMOS 工艺，集成度和运算速度提高；具有典型的
计算机体系结构和中断、DMA 控制功能；除了汇编语言，出现了BASIC、FORTRAN 等高
级语言和相应的解释程序和编译程序；后期出现了操作系统。（1973-1977）
第三阶段：16 位微处理器时代；采用 HMOS 工艺；采用多级中断、多种寻址方式、段
式存储结构；配置了软件系统。（1978-1984）
第四阶段：32 位微处理器时代；首次增加了一个内置的数学协处理器，将复杂的数学功
能从中央处理器中分离出来，大幅度提高计算速度；采用HMOS 或 CMOS 工艺；具有多
任务处理能力。（1985-1992）
第五阶段：64 位微处理器时代；支持商务运用和高端商务计算。（1993-2005）
第六阶段：多核微处理器时代；双核/多核技术是目前提升处理器性能的解决方案，此
得力于半导体工艺技术的发展。（2005-至今）
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