計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論概述

1、第一講第一講 概述概述計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論教材n教材計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論 機(jī)械工業(yè)出版社 劉藝等譯n參考書：計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論，王玲，宋斌編著，清華大學(xué)出版社，2008計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論（第2版），瞿中 等編著，清華大學(xué)出版社， 2007計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論（第7版）（影印版），布魯克希爾 著，清華大學(xué)出版社 ，2004課程目標(biāo)課程目標(biāo)n展示計(jì)算機(jī)科學(xué)的全景展示計(jì)算機(jī)科學(xué)的全景n激發(fā)學(xué)習(xí)興趣激發(fā)學(xué)習(xí)興趣n為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)做好必要的知識(shí)準(zhǔn)備為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)做好必要的知識(shí)準(zhǔn)備學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求n了解計(jì)算機(jī)科學(xué)的內(nèi)涵與應(yīng)用領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)的硬件了解計(jì)算機(jī)科學(xué)的內(nèi)

2、涵與應(yīng)用領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)與組成原理、軟件工程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安結(jié)構(gòu)與組成原理、軟件工程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全、多媒體技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域的基本知識(shí)；全、多媒體技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域的基本知識(shí)；n初步掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念和術(shù)語(yǔ)、操作系統(tǒng)初步掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念和術(shù)語(yǔ)、操作系統(tǒng)的功能、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念和相關(guān)技術(shù)、的功能、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念和相關(guān)技術(shù)、計(jì)算機(jī)基本應(yīng)用技能等。計(jì)算機(jī)基本應(yīng)用技能等。課程安排課程安排講授內(nèi)容講授內(nèi)容第第1 1講：概論講：概論 （第（第1 1章）章） 第第2 2講：數(shù)據(jù)和數(shù)的表示講：數(shù)據(jù)和數(shù)的表示 （第（第2 2、3 3、4 4章）章）第第3

3、 3講：計(jì)算機(jī)硬件講：計(jì)算機(jī)硬件 （第（第5 5章）章） 第第4 4講：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)講：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng) （第（第7 7章）章） 第第5 5講：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法講：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法 （第（第8 8，11,1211,12章）章） 第第6 6講：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)講：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) （第（第6 6章）章）第第7 7講：軟件工程講：軟件工程 （第（第1010章）章）第第8 8講：計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)講：計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) （第（第9 9章）章）第第9 9講：計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全講：計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全 （第（第1616章）章）第第1010講：數(shù)據(jù)庫(kù)講：數(shù)據(jù)庫(kù) （第（第1414章）章） 第第1111講：人工智能與計(jì)算理論講

4、：人工智能與計(jì)算理論 （第（第1717，1818章）章）學(xué)習(xí)建議學(xué)習(xí)建議本講內(nèi)容本講內(nèi)容1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu) 1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史 1.3計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類 1.4計(jì)算機(jī)應(yīng)用計(jì)算機(jī)應(yīng)用 什么是計(jì)算機(jī)科學(xué) Computer science is the study of the theory, design, implementation, and performance of computer software and computer systems, including the study of computability and comput

5、ation itself.計(jì)算機(jī)科學(xué)研究的主要內(nèi)容：n計(jì)算機(jī)信息的轉(zhuǎn)換與表示技術(shù)n計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的理論與實(shí)現(xiàn)技術(shù)n計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)與維護(hù)技術(shù) 計(jì)算機(jī)科學(xué)涉及的主要領(lǐng)域：數(shù)值和符號(hào)計(jì)算體系結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法程序設(shè)計(jì)軟件工程數(shù)據(jù)庫(kù)和信息檢索人工智能和計(jì)算理論什么是計(jì)算機(jī)科學(xué)什么是計(jì)算機(jī)什么是計(jì)算機(jī)輸出輸出n計(jì)算機(jī)是數(shù)據(jù)處理器，它根據(jù)事先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的一組計(jì)算機(jī)是數(shù)據(jù)處理器，它根據(jù)事先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的一組指令的要求，接收指令的要求，接收輸入輸入的數(shù)據(jù)、的數(shù)據(jù)、處理處理數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)、 存儲(chǔ)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并且數(shù)據(jù)并且輸出輸出數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。輸入輸入8,12,22,33,8,12,22馮諾依曼模型（John V

6、on Neumann19031957）計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)由原始事實(shí)和圖像等各種信息組成由原始事實(shí)和圖像等各種信息組成程序程序計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史機(jī)械計(jì)算器時(shí)期機(jī)械計(jì)算器時(shí)期 (1930以前以前)電子計(jì)算機(jī)時(shí)期電子計(jì)算機(jī)時(shí)期 (1930 1950)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)時(shí)期現(xiàn)代計(jì)算機(jī)時(shí)期 (1950 now)帕斯卡與帕斯卡與機(jī)械計(jì)算機(jī)機(jī)械計(jì)算機(jī) Pascaline， 1642萊布尼茲與萊布尼茲與 改進(jìn)的改進(jìn)的Pascaline，1672巴貝奇與巴貝奇與 差分引擎差分引擎，1823霍列瑞斯與霍列瑞斯與卡片穿孔制表機(jī)卡

7、片穿孔制表機(jī)，1890圖靈與圖靈與圖靈機(jī)圖靈機(jī)、巨人計(jì)算機(jī)巨人計(jì)算機(jī) Colossus，1943馮馮諾依曼諾依曼 與與IAS, 1952莫奇利和?？颂嘏c莫奇利和埃克特與ENIAC, 1946EDVAC, 1950 與與UNIVAC, 1951帕斯卡與機(jī)械計(jì)算機(jī)帕斯卡與機(jī)械計(jì)算機(jī) Pascaline，1642n早期最重要的計(jì)算工具是早期最重要的計(jì)算工具是算盤算盤 (abacus) l計(jì)算工具最重要的發(fā)展是帕斯卡機(jī)械計(jì)算計(jì)算工具最重要的發(fā)展是帕斯卡機(jī)械計(jì)算機(jī)機(jī) ，也稱，也稱“Pascaline”，1642由法國(guó)數(shù)由法國(guó)數(shù)學(xué)家學(xué)家 Blaise Pascal發(fā)明?？蓪?duì)所以數(shù)字發(fā)明。可對(duì)所以數(shù)字做加減

8、法運(yùn)算。做加減法運(yùn)算。萊布尼茲與萊布尼茲與 改進(jìn)的改進(jìn)的Pascaline， 1672n德國(guó)數(shù)學(xué)家萊布尼茲德國(guó)數(shù)學(xué)家萊布尼茲 1672年對(duì)年對(duì)“Pascaline”進(jìn)進(jìn)行了改進(jìn)，可進(jìn)行四則運(yùn)算和開方。稱之為萊布行了改進(jìn)，可進(jìn)行四則運(yùn)算和開方。稱之為萊布尼茲輪。尼茲輪。巴貝奇與巴貝奇與 差分引擎，差分引擎，1823n 1823年年, 設(shè)設(shè)計(jì)了一臺(tái)自計(jì)了一臺(tái)自動(dòng)的機(jī)械計(jì)動(dòng)的機(jī)械計(jì)算器，也稱算器，也稱差分引擎差分引擎 “ (Difference Engine )”。 1833, 又開始設(shè)計(jì)可編程的自動(dòng)又開始設(shè)計(jì)可編程的自動(dòng)機(jī)械數(shù)字計(jì)算機(jī)，也稱機(jī)械數(shù)字計(jì)算機(jī)，也稱分析引擎分析引擎 “ (Analyti

9、cal Engine )”?；袅腥鹚古c卡片穿孔制表機(jī)，霍列瑞斯與卡片穿孔制表機(jī)，1890l計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展的重要一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展的重要一步是步是1890年制表機(jī)的發(fā)明。年制表機(jī)的發(fā)明。由霍列瑞斯發(fā)明，首次用由霍列瑞斯發(fā)明，首次用于全美的人口普查。于全美的人口普查。 l1896年，霍列瑞斯組織了年，霍列瑞斯組織了International Business Machines (IBM)。 l該組織后來(lái)在計(jì)算機(jī)發(fā)展該組織后來(lái)在計(jì)算機(jī)發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用。中發(fā)揮了重要的作用。圖靈與圖靈機(jī)、巨人計(jì)算機(jī)圖靈與圖靈機(jī)、巨人計(jì)算機(jī) Colossus， 1943 圖靈在圖靈在1936年發(fā)表的論文中，年發(fā)表的論

10、文中，提出了一種計(jì)算機(jī)抽象模型，提出了一種計(jì)算機(jī)抽象模型，利用這種計(jì)算機(jī)可用一些簡(jiǎn)單利用這種計(jì)算機(jī)可用一些簡(jiǎn)單的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)推理。這種計(jì)的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)推理。這種計(jì)算機(jī)也稱算機(jī)也稱“圖靈機(jī)圖靈機(jī)”。n1943年，圖靈設(shè)計(jì)了年，圖靈設(shè)計(jì)了 “Colossus” (巨人計(jì)算機(jī)巨人計(jì)算機(jī))，主要用于第二次世，主要用于第二次世界大戰(zhàn)破譯德國(guó)的密碼。界大戰(zhàn)破譯德國(guó)的密碼。莫奇利、?？颂嘏c莫奇利、埃克特與 ENIAC, 1946n第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)， Electronic Numerical Integrator And Calculator (ENIAC), 誕生于誕生于1946年，由莫奇

11、利與埃克特設(shè)計(jì)。年，由莫奇利與?？颂卦O(shè)計(jì)。編程編程: 通過插孔和開關(guān)實(shí)現(xiàn)通過插孔和開關(guān)實(shí)現(xiàn)速度速度: 5,000 次次/秒秒輸入輸入/輸出輸出: 卡片卡片, 指示燈指示燈, 開關(guān)開關(guān), 插孔插孔空間空間:1,000 平方英尺平方英尺EDVAC, 1950與與UNIVAC, 1951nEDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer ) 是第一臺(tái)存儲(chǔ)程序的計(jì)算機(jī)，是第一臺(tái)存儲(chǔ)程序的計(jì)算機(jī)，基于基于馮馮諾依曼諾依曼思想，誕生于思想，誕生于 1950年。年。lUNIVAC (Universal Automatic Computer ), 第

12、一第一臺(tái)商業(yè)計(jì)算機(jī)，臺(tái)商業(yè)計(jì)算機(jī)，1951年由年由 莫奇利與埃克特設(shè)計(jì)制造。莫奇利與埃克特設(shè)計(jì)制造。馮馮諾依曼與諾依曼與IAS, 1952n馮馮諾依曼的諾依曼的 IAS 計(jì)算機(jī)誕生于計(jì)算機(jī)誕生于 1952。計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史n第一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)第一臺(tái)通用計(jì)算機(jī) 國(guó)際商用機(jī)器公司耗資國(guó)際商用機(jī)器公司耗資5050億美元?dú)v時(shí)億美元?dú)v時(shí)5 5年的年的IBM360IBM360系統(tǒng)計(jì)算系統(tǒng)計(jì)算機(jī)于機(jī)于19641964年問世。年問世。n器件為晶體管和集成電路混合的。器件為晶體管和集成電路混合的。nIBM360IBM360的貢獻(xiàn)在于通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。的貢獻(xiàn)在于通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。n可

13、用于科學(xué)計(jì)算、商業(yè)數(shù)據(jù)處理?？捎糜诳茖W(xué)計(jì)算、商業(yè)數(shù)據(jù)處理。n內(nèi)部硬件和其它設(shè)置可適應(yīng)多方面的應(yīng)用。內(nèi)部硬件和其它設(shè)置可適應(yīng)多方面的應(yīng)用。n同一程序可在機(jī)器語(yǔ)言一級(jí)上在不同的計(jì)算機(jī)同一程序可在機(jī)器語(yǔ)言一級(jí)上在不同的計(jì)算機(jī) 上執(zhí)行。上執(zhí)行。nIBM360IBM360有大、中、小三大類六個(gè)型號(hào)。有大、中、小三大類六個(gè)型號(hào)。n從從IBM360IBM360開始有了計(jì)算機(jī)兼容的概念。開始有了計(jì)算機(jī)兼容的概念。計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史IBM 360 系列機(jī)系列機(jī)IBM 360/20n 第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)Intel公司于1971年開發(fā)Intel4004微處理器，在3毫米4毫米的大規(guī)模集成電路芯片上有2250個(gè)晶體管，每

14、秒運(yùn)算速度6萬(wàn)次。n 第一臺(tái)基于Intel微處理器的微型計(jì)算機(jī)有以下說(shuō)法：nIntel公司的MCS-4（1971年）n約翰布蘭肯貝克的Kenbak 1（1971年）n加拿大自動(dòng)電器系統(tǒng)公司推出商用電腦(有顯示屏、鍵盤、CPU（1972年）n法國(guó)Micral公司的Micral（1973年，首次在廣告中使用了Microcomputer一詞）計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史Intel 4004微處理器芯片微處理器芯片微處理芯片和微型計(jì)算機(jī)微處理芯片和微型計(jì)算機(jī)n 第一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)第一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)美國(guó)微型儀器和遙感系統(tǒng)公司美國(guó)微型儀器和遙感系統(tǒng)公司1972年推出的年推出的MITS-816，是世界上第一臺(tái)供個(gè)人使用的數(shù)

15、字微型計(jì)算機(jī)。，是世界上第一臺(tái)供個(gè)人使用的數(shù)字微型計(jì)算機(jī)。1977年蘋果公司推出的年蘋果公司推出的“蘋果蘋果II型型”，是世界上第一，是世界上第一臺(tái)有彩色圖形界面的個(gè)人計(jì)算機(jī)，使用摩托羅拉臺(tái)有彩色圖形界面的個(gè)人計(jì)算機(jī)，使用摩托羅拉6502芯芯片，每秒片，每秒50萬(wàn)次加法、萬(wàn)次加法、48K基本內(nèi)存?；緝?nèi)存。1981年年8月月 IBM 推出推出 IBM 5150 個(gè)人計(jì)算機(jī)，使用個(gè)人計(jì)算機(jī)，使用Intel8088芯片，芯片，4.77兆主頻、兆主頻、64K內(nèi)存、內(nèi)存、MSDOS操作操作系統(tǒng)，售價(jià)單色顯示器系統(tǒng)，售價(jià)單色顯示器3000美元、彩色顯示器美元、彩色顯示器6000美元。美元。計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷

16、史IBM PC（Personal Computer)計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)的分類巨型計(jì)算機(jī)巨型計(jì)算機(jī) (Supercomputer )大型計(jì)算機(jī)大型計(jì)算機(jī) (Mainframe computer )小型計(jì)算機(jī)小型計(jì)算機(jī) (Minicomputer)微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī) (Microcomputer)計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類巨型計(jì)算機(jī)最快速的最快速的、最昂貴的最昂貴的計(jì)算機(jī)，每秒能處理一萬(wàn)億多條計(jì)算機(jī)，每秒能處理一萬(wàn)億多條指令。指令。計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類巨型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類大型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類大型計(jì)算機(jī)38計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類小型計(jì)算機(jī) 中規(guī)模、較便宜、功

17、耗小于大型計(jì)算機(jī)，能為小型商業(yè)提供中規(guī)模、較便宜、功耗小于大型計(jì)算機(jī)，能為小型商業(yè)提供適當(dāng)?shù)挠?jì)算能力。適當(dāng)?shù)挠?jì)算能力。計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類微型計(jì)算機(jī)n桌面型計(jì)算機(jī)桌面型計(jì)算機(jī)n筆記本式計(jì)算機(jī)：筆記本式計(jì)算機(jī)：膝上型計(jì)算機(jī)膝上型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類微型計(jì)算機(jī)u個(gè)人數(shù)字助理個(gè)人數(shù)字助理 (Personal digital assistant )u掌上型計(jì)算機(jī)掌上型計(jì)算機(jī)w輔助教學(xué)（輔助教學(xué)（CAI）Computer-

18、assisted instruction通過教師、學(xué)生與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過教師、學(xué)生與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的對(duì)話，實(shí)現(xiàn)教學(xué)的技術(shù)。的對(duì)話，實(shí)現(xiàn)教學(xué)的技術(shù)。計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)應(yīng)用計(jì)算機(jī)應(yīng)用w遠(yuǎn)程教育遠(yuǎn)程教育w網(wǎng)絡(luò)交易網(wǎng)絡(luò)交易w網(wǎng)上購(gòu)物網(wǎng)上購(gòu)物計(jì)算機(jī)改變了一些學(xué)計(jì)算機(jī)改變了一些學(xué)科傳統(tǒng)的研究方法，科傳統(tǒng)的研究方法，促成了計(jì)算力學(xué)、計(jì)促成了計(jì)算力學(xué)、計(jì)算物理、計(jì)算化學(xué)、算物理、計(jì)算化學(xué)、生物控制論等新學(xué)科生物控制論等新學(xué)科的出現(xiàn)的出現(xiàn)。l數(shù)值計(jì)算數(shù)值計(jì)算工程計(jì)算、地震預(yù)工程計(jì)算、地震預(yù)測(cè)、氣象預(yù)報(bào)、火測(cè)、氣象預(yù)報(bào)、火箭發(fā)射等要求高速箭發(fā)射等要求高速度、高精度的科學(xué)度、高精度的科學(xué)計(jì)算都需要計(jì)算機(jī)計(jì)算都需要

19、計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 （續(xù)）（續(xù)） 計(jì)算機(jī)越來(lái)越多計(jì)算機(jī)越來(lái)越多地應(yīng)用于生產(chǎn)自動(dòng)地應(yīng)用于生產(chǎn)自動(dòng)化。它在計(jì)算復(fù)雜化。它在計(jì)算復(fù)雜的多變量控制問題的多變量控制問題和自動(dòng)控制系統(tǒng)的和自動(dòng)控制系統(tǒng)的組織上都是必不可組織上都是必不可少的基本技術(shù)工具。少的基本技術(shù)工具。廣泛應(yīng)用于冶金、廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、石油、化工、機(jī)械、石油、化工、電力及各種自動(dòng)化電力及各種自動(dòng)化系統(tǒng)等部門。系統(tǒng)等部門。l過程控制過程控制(實(shí)時(shí)控制實(shí)時(shí)控制)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 （續(xù)）（續(xù)）l輔助工程輔助工程w輔助設(shè)計(jì)（輔助設(shè)計(jì)（CAD）omputer ided esignCAD能將設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為能將設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為圖紙

20、，并能對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行圖紙，并能對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析、測(cè)試和優(yōu)化。分析、測(cè)試和優(yōu)化。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 （續(xù)）（續(xù)）w輔助制造（輔助制造（CAM）omputer ided e在機(jī)器制造業(yè)中，利用自在機(jī)器制造業(yè)中，利用自動(dòng)控制完成產(chǎn)品的加工、裝配、動(dòng)控制完成產(chǎn)品的加工、裝配、檢測(cè)檢測(cè)和包裝等。和包裝等。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 （續(xù)）（續(xù)） 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 （續(xù)）（續(xù)）l辦公自動(dòng)化辦公自動(dòng)化 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 （續(xù)）（續(xù)）總總 結(jié)結(jié)nCMUn馮諾依曼計(jì)算機(jī)模型n計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)n計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史n計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段n計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)是二十世紀(jì)最輝

21、煌的成就之一，按照采用的電子器件劃計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)是二十世紀(jì)最輝煌的成就之一，按照采用的電子器件劃分，計(jì)算機(jī)大致已經(jīng)歷了四個(gè)階段：分，計(jì)算機(jī)大致已經(jīng)歷了四個(gè)階段：n1. 第一代計(jì)算機(jī)第一代計(jì)算機(jī)(1946年年1957年年)n其主要特征是邏輯器件使用電子管，用穿孔卡片機(jī)作為數(shù)據(jù)和指令的其主要特征是邏輯器件使用電子管，用穿孔卡片機(jī)作為數(shù)據(jù)和指令的輸入設(shè)備，用磁鼓或磁帶作為外存儲(chǔ)器，使用機(jī)器語(yǔ)言編程。輸入設(shè)備，用磁鼓或磁帶作為外存儲(chǔ)器，使用機(jī)器語(yǔ)言編程。 n第一代計(jì)算機(jī)體積大、運(yùn)算速度低、存儲(chǔ)容量小、可靠性低。幾乎沒第一代計(jì)算機(jī)體積大、運(yùn)算速度低、存儲(chǔ)容量小、可靠性低。幾乎沒有什么軟件配置，主要用于科學(xué)

22、計(jì)算。有什么軟件配置，主要用于科學(xué)計(jì)算。 n其代表機(jī)型有：其代表機(jī)型有：ENIAC、IBM650(小型機(jī)小型機(jī))、IBM709(大型機(jī)大型機(jī))等。等。 2. 第二代計(jì)算機(jī)第二代計(jì)算機(jī)(1958年年1964年年) n其主要特征是使用晶體管代替了電子管，內(nèi)存儲(chǔ)器采用了磁芯體，引其主要特征是使用晶體管代替了電子管，內(nèi)存儲(chǔ)器采用了磁芯體，引入了變址寄存器和浮點(diǎn)運(yùn)算硬件，利用入了變址寄存器和浮點(diǎn)運(yùn)算硬件，利用I/O處理機(jī)提高了輸入輸出能處理機(jī)提高了輸入輸出能力。力。 n在軟件方面配置了子程序庫(kù)和批處理管理程序，并且推出了在軟件方面配置了子程序庫(kù)和批處理管理程序，并且推出了Fortran、COBOL、AL

23、GOL等高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及相應(yīng)的編譯程序，降低了程等高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及相應(yīng)的編譯程序，降低了程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。序設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。 n其代表機(jī)型有：其代表機(jī)型有：IBM7090、IBM7094、CDC7600等。等。 3. 第三代計(jì)算機(jī)第三代計(jì)算機(jī)(1965年年1972年年) n其主要特征是用半導(dǎo)體、小規(guī)模集成電路其主要特征是用半導(dǎo)體、小規(guī)模集成電路(Integrated CircuitIC)作為元器件代替晶體管等分立元件，用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器代替磁芯存作為元器件代替晶體管等分立元件，用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器代替磁芯存儲(chǔ)器，使用微程序設(shè)計(jì)技術(shù)簡(jiǎn)化處理機(jī)的結(jié)構(gòu)，這使得計(jì)算機(jī)的體積儲(chǔ)器，使用微程序設(shè)計(jì)技術(shù)簡(jiǎn)化處理機(jī)的

24、結(jié)構(gòu)，這使得計(jì)算機(jī)的體積和耗電量顯著減小，而計(jì)算速度和存儲(chǔ)存量卻有較大提高，可靠性也和耗電量顯著減小，而計(jì)算速度和存儲(chǔ)存量卻有較大提高，可靠性也大大加強(qiáng)。大大加強(qiáng)。n在軟件方面則廣泛地引入多道程序、并行處理、虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)和功能在軟件方面則廣泛地引入多道程序、并行處理、虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)和功能完備的操作系統(tǒng)，同時(shí)還提供了大量的面向用戶的應(yīng)用程序。計(jì)算機(jī)完備的操作系統(tǒng)，同時(shí)還提供了大量的面向用戶的應(yīng)用程序。計(jì)算機(jī)開始定向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化，此時(shí)，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用進(jìn)入到許多開始定向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化，此時(shí)，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用進(jìn)入到許多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域?？茖W(xué)技術(shù)領(lǐng)域。n其代表機(jī)器有：其代表機(jī)器有：IBM360系列、富士通系列、富士通F230系列等。系列等。4. 第四代計(jì)算機(jī)第四代計(jì)算機(jī)(1972年年)n其主要特征是使用了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，大規(guī)模、超大規(guī)模其主要特征是使用了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，大規(guī)模、超大規(guī)模塊集成電路的出現(xiàn)，使計(jì)算機(jī)沿著兩個(gè)方向飛速向前發(fā)展。塊集成電路的出