计算机系统概述.docx
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计算机系统概述全文共6页,当前为第1页。计算机系统概述全文共6页,当前为第1页。计算机系统概述 计算机系统概述全文共6页,当前为第1页。 计算机系统概述全文共6页,当前为第1页。 1、计算机的发展历史 电子管计算机 晶体管计算机 中小规模集成电路计算机 超大规模集成电路计算机 2、计算机的六大分类 巨型机——世界几家公司生产,最快1.6万万亿次,1572864个CPU组成IBM, 天河(NUDT),Dawning(曙光),Fujitsu, Cray, Bull, SGI 小巨型机——功能同巨型机相近,价格相对便宜,发展十分迅速美国Convex公司的C系列机为其代表产品。 大型机——大中型企事业单位作为计算中心的主机使用,统一调度主机资源,代表产品有IBM360,370,4300等。 小型机——它可以满足部门性的需求,供小型企事业单位使用,典型产品有IBM-AS/400,DEC-VAX系列 工作站——用于特殊的专业领域,例如图象处理和辅助设计等。典型产品有HP-APOLLO,SUN工作站等。 微型机——个人或家庭使用,PC机/个人计算机,价格低廉。 3、微型计算机的发展 第一阶段(19 ### 计算机系统概述知识点解析 #### 一、计算机的发展历史 计算机的发展历程可以划分为四个主要阶段: 1. **电子管计算机时代**(1940s-1950s):这一时期的计算机体积庞大且能耗高,但它们奠定了现代计算机的基础。著名的例子包括ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer),它是世界上第一台通用电子计算机。 2. **晶体管计算机时代**(1950s-1960s):随着晶体管的发明,计算机变得更加小巧、可靠且高效。晶体管取代了笨重的电子管,显著提高了计算机的性能。 3. **中小规模集成电路计算机时代**(1960s-1970s):这一时期,计算机内部的电子元件开始被集成到单一的半导体芯片上,使得计算机更加小型化,成本也更低。 4. **超大规模集成电路计算机时代**(1970s-至今):随着微处理器技术的发展,计算机进入了微型化的新纪元。这一时期的标志性事件包括1971年Intel公司推出的第一个商用微处理器Intel 4004。 #### 二、计算机的六大分类 根据不同的用途和技术特点,计算机可以分为以下六类: 1. **巨型机**:这类计算机拥有极高的计算能力和存储容量,主要用于复杂的科学计算和数据分析任务。例如IBM、天河、Dawning等品牌的产品。 2. **小巨型机**:与巨型机相比,这些计算机虽然在性能上有所降低,但在成本上更为亲民,适用于一些对计算能力要求较高但预算有限的机构。 3. **大型机**:主要用于大型企业和政府机构的数据处理中心,例如IBM 360/370/4300等型号。 4. **小型机**:这类计算机主要面向小型企业和部门级别的应用,如IBM-AS/400和DEC-VAX系列。 5. **工作站**:专为特定的专业领域设计,如图像处理、CAD/CAM等。常见的品牌包括HP-APOLLO、SUN工作站等。 6. **微型机(个人计算机)**:主要用于个人或家庭使用,由于价格低廉且功能全面,已成为最广泛的计算机类型之一。 #### 三、微型计算机的发展 微型计算机的发展可以分为六个阶段: 1. **第一阶段(1971-1973年)**:初期的微型计算机采用了4位或8位的微处理器芯片,如Intel 4004和Intel 8008,主要用于简单的控制和家用电器。 2. **第二阶段(1974-1977年)**:这一时期的计算机开始使用更强大的8位微处理器芯片,如Intel 8080/8085,并逐渐支持高级语言编程。 3. **第三阶段(1978-1984年)**:以Intel 8086/80286为基础的IBM PC/XT和IBM PC/AT为代表的微型计算机,标志着个人计算机时代的到来。 4. **第四阶段(1985-1992年)**:这一时期的计算机采用了更先进的微处理器,如Intel 80386/80486,支持多用户和多任务处理。 5. **第五阶段(1993-2005年)**:随着Pentium系列微处理器的推出,计算机性能得到了极大提升,同时引入了多种新技术,如高速缓存、多级缓存等。 6. **第六阶段(2006年至今)**:当前的微型计算机普遍采用64位处理器,支持多核技术,具有更强大的计算能力和更丰富的多媒体功能。 #### 四、计算机的应用领域 计算机的应用领域极为广泛,主要包括以下几个方面: 1. **科学研究计算**:如密码学研究、气象预报、地震勘探等。 2. **过程控制**:自动化生产线、机器人控制等领域。 3. **辅助设计与制造**:机械CAD、建筑CAD、CAE(Computer Aided Engineering)、CAM(Computer Aided Manufacturing)等。 4. **数据处理**:数据库管理、企业管理信息系统、办公自动化等。 5. **智能模拟**:人工智能、专家系统等。 6. **嵌入式应用**:医疗设备、移动设备等。 #### 五、计算机硬件的主要技术指标 计算机硬件的主要技术指标包括: 1. **机器字长**:指CPU一次性处理数据的位数,反映了计算机的基本数据处理能力。 2. **存储容量**:由存储单元的数量和每个单元的存储字长共同决定。 3. **主频**:CPU的工作频率,决定了计算机的运行速度。 4. **运算速度**:常用MIPS(每秒百万条指令)、FLOPS(每秒浮点运算次数)等指标衡量。 5. **机器周期**:执行指令所需的基本时间单位。 6. **CPU时钟周期**:控制微操作命令产生的基本时间单位。 #### 六、计算机系统的组成和工作原理 1. **计算机硬件系统**: - **中央处理器(CPU)**:负责执行指令集。 - **主存储器**:存放正在运行的程序和数据。 - **外部存储器**:用于长期存储数据和程序。 - **输入/输出设备**:如键盘、鼠标、显示器等。 - **总线和输入/输出接口**:连接各部件的通信通道。 2. **计算机软件系统**: - **程序设计语言**:包括机器语言、汇编语言和高级语言。 - **系统软件**:如操作系统、编译器等。 - **应用软件**:根据具体需求开发的软件,如办公软件、游戏等。 计算机系统是一个复杂的综合体,由硬件和软件两大部分组成。硬件是计算机的基础,而软件则赋予了计算机灵活多变的功能。随着技术的不断进步,计算机在各个领域的应用越来越广泛,极大地推动了社会的进步和发展。
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