从操作系统看PC硬件的发展
计算机的发展、类型及其应用领域
计算机基础知识计算机的发展、类型及其应用领域简介_____________________________________________________________________ 2一、计算的发展___________________________________________________________ 2二、计算机的组成_________________________________________________________ 31.硬件系统___________________________________________________________ 3（1）电脑最主要的三块____________________________________________ 3（2）电脑的硬件__________________________________________________ 32.软件系统 ___________________________________________________________ 5（1）系统软件____________________________________________________ 5（2）应用软件____________________________________________________ 6三、计算机的类型_________________________________________________________ 71.超级计算机_________________________________________________________ 72.微型计算机_________________________________________________________ 73.嵌入式计算机_______________________________________________________ 74.网络计算机_________________________________________________________ 8（1）服务器______________________________________________________ 8（2）工作站______________________________________________________ 8（3）集线器______________________________________________________ 8（4）交换机______________________________________________________ 8（5）路由器______________________________________________________ 95.工业控制计算机_____________________________________________________ 9四、计算机的应用领域____________________________________________________ 101.科学计算(或数值计算)______________________________________________ 102.数据处理(或信息处理)______________________________________________ 103.辅助技术(或计算机辅助设计与制造)__________________________________ 10⑴计算机辅助设计(Computer Aided Design,简称CAD)________________ 10⑵计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,简称CAM)_________ 11⑶计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,简称CAI)___________ 114.过程控制(或实时控制)______________________________________________ 115.人工智能(或智能模拟)______________________________________________ 116.网络应用__________________________________________________________ 127.多媒体技术________________________________________________________ 128.娱乐______________________________________________________________ 12简介计算机（computer）俗称电脑，是一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。
计算机发展史及应用
计算机的发展史及其应用计算机的发展记录了人类文明史中最为精彩、最为辉煌的一段，从1946年至现在这些年间数字电子计算机发生了很多重大事件并且出现了许多创新人物。
计算机的出现对我们的生活生活产生了重大的影响。
计算机产生的动力是人们想发明一种能进行科学计算的机器，因此称之为计算机。
它一诞生，立即成了先进生产力的代表，掀起自工业革命后又一场新的科学技术革命。
计算机的发展史一部短暂而扣人心弦的历史，可以看出，计算机已经出现在家家户户。
本文主要阐述了计算机的发展历史及其在生活中的应用，同时也写出自己对计算机的使用情况。
一、计算机的发展史根据计算机所采用的物理器件不同，可分为四个阶段。
第一代：电子管计算机，开始于1946年，结构上以CPU为中心，使用机器语言，速度慢、存储量小，主要用于数值计算。
第二代：晶体管计算机，开始于1958年，结构上以存储器为中心，使用高级语言应用范围扩大到数据处理和工业控制。
第三代：中小规模集成电路计算机，开始于1964年，结构上仍以存储器为中心，增加了多种外部设备，软件得到一定发展，计算机处理图像、文字和资料功能加强。
第四代：大、超大规模集成电路计算机，开始于1971年，应用更加广泛，出现了微型计算机。
计算机硬件发展的同时，软件始终伴随其步伐迅猛发展，就计算机的编程语言而言，也划分为三代。
第一代：机器语言。
每条指令用二进制编码，效率很低。
第二代：汇编语言。
用符号编程，和具体机器指令有关，效率不高。
第三代：高级语言：如FORTRAN、COBOL、BASIC、PASCAL等都属于高级语言。
计算机于1946年问世，有人说是由于战争的需要而产生的，我们认为计算机产生的根本动力是人们为创造更多的物质财富，是为了把人的大脑延伸，让人的潜力得到更大的发展。
正如汽车的发明是使人的双腿延伸一样，计算机的发明事实上是对人脑智力的继承和延伸。
近10年来，计算机的应用日益深入到社会的各个领域，如管理、办公自动化等。
2024年计算机系统的组成
计算机系统的组成计算机系统是现代社会不可或缺的一部分，它由多个组件组成，包括硬件和软件。
本文将详细介绍计算机系统的组成，包括其硬件和软件两个方面。
一、硬件组成1.中央处理器（CPU）中央处理器是计算机系统的核心，负责执行计算机程序中的指令。
它由控制器和运算器组成，控制器负责指令的解码和执行，运算器负责算术和逻辑运算。
2.存储器存储器是计算机系统中用于存储数据和指令的部分。
它包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
RAM用于存储正在运行的程序和数据，而ROM则存储计算机启动时需要的程序和数据。
3.输入设备输入设备是用户与计算机系统交互的接口，它将用户输入的数据传输到计算机系统中。
常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等。
4.输出设备输出设备是计算机系统向用户展示结果的设备，它将计算机处理后的数据以可视化的形式展示给用户。
常见的输出设备包括显示器、打印机、扬声器等。
5.总线总线是计算机系统中各个组件之间传输数据的通道。
它包括数据总线、地质总线和控制总线。
数据总线用于传输数据，地质总线用于传输内存地质，控制总线用于传输控制信号。
二、软件组成1.操作系统操作系统是计算机系统的核心软件，它负责管理计算机硬件资源，提供用户与计算机硬件交互的接口，以及执行计算机程序。
常见的操作系统包括Windows、Linux和macOS等。
2.应用软件应用软件是为满足用户特定需求而设计的软件。
它包括办公软件、图像处理软件、视频播放软件等。
应用软件通常运行在操作系统之上，利用操作系统的资源来完成特定的任务。
3.编程语言和开发工具编程语言和开发工具是计算机系统的重要组成部分，它们为开发者提供了编写、测试和调试程序的环境。
常见的编程语言包括C、Java、等，常见的开发工具包括Eclipse、VisualStudio等。
4.驱动程序驱动程序是计算机系统中用于控制硬件设备的软件。
它负责将操作系统和硬件设备之间的通信进行转换，使得操作系统可以正确地识别和使用硬件设备。
操作系统
操作系统概述一、操作系统的发展人们在最初使用计算机时，是没有系统管理软件的，完全靠人工的方法将程序从开关上一条条送入计算机，然后启动控制台上的运行开关程序。
到后来，计算机中有了一些专用的程序，如管理程序、汇编程序、编译程序、链接程序等。
这些程序已允许用户从输入设备上输入程序，经汇编、链接后在管理程序的控制下运行。
但这些程序相互之间没有主从关系，一但程序运行发生错误，整个系统就无法工作。
而且这种方式有两个主要缺点，一是一但某个用户开始操作，将占用计算机的全部资源，二是输入输出工作和CPU是串行操作，使CPU工作效率非常低。
在对计算机的工作方式的不断改进和发展过程中，操作系统软件出现了，它是在原管理程序的基础上逐步完善起来的，具有合理地分配、调度计算机系统的软硬件资源、维护计算机系统的正常运行功能，还可以为使用计算机的用户提供友好的界面。
1981年IBM开发出第一代IBM—PC机时，需要一种操作系统，找到了当时还默默无闻的微软公司，于当年推出第一个版本DOS V1.0，到现在已经历了十多个版本，DOS 的成功推出，给用户带来极大方便，也使微软公司成为世界上最大的软件公司。
但是DOS 主要有以下几个缺陷：●操作界面是基于字符方式，所有操作都是用命令来实现，对一般用户，尤其是非英语国家的用户来说，掌握有一定的困难。
●其能够支持的最大内存只有1M，而现在基本配置是128M。
●DOS是单任务的，这就给实现多媒体技术带来一定的困难。
●DOS是一个16位操作系统，其运行方式已不能满足硬件发展的需要。
因此，在九十年代初，微软又推出了在微型计算机上使用的图形界面操作系统WINDOWS，该系统提供了一个全新的、漂亮的图形操作界面，操作可以通过菜单、图像、对话框等图形界面完成。
该系统支持多任务运行，突破了640KB内存限制，还提供了字处理器、画图软件、通讯软件、桌面办公用具等功能，深受广大用户的青睐。
二、操作系统的分类操作系统分类有许多种方法。
操作系统教程课后习题答案
操作系统1.什么是计算机系统？计算机系统是怎么构成的？了解PC的组成情况，说明：1）硬件组织的基本结构，画出硬件配置图；2）主要系统软件和应用软件（若有的话）他们的作用。
答：计算机系统就是按照人的要求接收和存储信息，自动进行数据处理和计算，并输出结果信息的系统。
计算机系统由硬件子系统和软件子系统组成。
计算机系统的构成包括：如图1.2计算机硬件系统的构成：如图1.42.从功能以及程序涉设计的角度说明计算机系统中软件系统是如何构成的？答：分为系统软件，支撑软件和应用软件三层。
3.什么是操作系统？请举例说明操作系统在计算机系统中的重要地位。
答：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是一些程序模块的集合。
它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源，合理的组织计算机的工作流程，控制程序的执行并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效的使用计算机，使整个计算机系统能安全高效地运行4.请举一个实际的例子来说明操作系统的功能。
答：你能用用操作系统管理很多资源5.为什么说“操作系统是控制硬件的软件”的说法不确切？答：操作系统不仅能够控制硬件，也可以控制各种软件资源。
6.操作系统的基本特征是什么？说明他们之间的关系。
答：1.并发性2.共享性3.随机性7.试从独立性，并发性和交互性和实时性四个方面来比较批处理系统，分时系统以及实时系统。
答：分时系统：并发性是指同时有多个用户共同使用一个计算机，宏观上看是多个人同时使用一个CPU，微观上是多个人在不同时刻轮流使用CPU.独占性，是指用户感觉不到计算机为他们服务，就好像整个系统为他所独占。
交互性：是指用户根据系统响应结果进一步提出新要求，用户直接干预每一步。
实时性：是指系统对用户提出的请求及时响应。
8.引入多道程序设计技术的起因和目的是什么？多道程序系统的特征是什么？答：多道程序设计的基本思想在内存中保持多个作业，主机可以交替的方式同时处理多个作业，一般来说任何一道作业的运行总是要交替的使用处理器和外设子案9.多道程序设计的度是指在任一给定时刻，单个CPU所能支持的进程数目最大值。
电脑是怎么发明出来的(电脑的发明与原理)
05 电脑发展趋势及 未来展望
量子计算机前景探讨
量子计算原理及优势
量子计算机利用量子力学原理进行信息处理，具有在某些特定问题上远超传统计算机的运算速度。随着量子比特数量的增 加和算法的优化，量子计算机在未来有望解决更多复杂问题。
研发进展与主要挑战
目前，全球多个国家和企业都在积极投入量子计算机的研发，已取得一系列重要突破。然而，实现大规模、高稳定性的量 子计算仍面临诸多挑战，如量子比特的精确控制、量子纠错等。
威廉·肖克利和罗伯特·诺伊斯成就
威廉·肖克利
他是一位物理学家，与他人共同发明 了晶体管，这是电子学历史上最重要 的发明之一。晶体管的出现使得电子 设备变得更加小型化、高效化。
罗伯特·诺伊斯
被誉为“集成电路之父”，他发明了集 成电路，使得电子设备进一步小型化， 并降低了生产成本，对现代电子产业产 生了深远影响。
微处理器
20世纪70年代初，微处理器的出 现使得计算机的核心部件进一步集 成化，为个人电脑的诞生奠定了基 础。
个人电脑时代来临
Apple I和Apple II
20世纪70年代中期，史蒂夫·乔布斯和史蒂夫·沃兹尼亚克推出了Apple I和Apple II个人电脑， 开创了个人电脑时代。
IBM PC
1981年，IBM推出了第一台基于微处理器的个人电脑IBM PC，使用了Intel的8088微处理器 和Microsoft的MS-DOS操作系统。
绿色环保理念在产品设计中体现
01
02
03
节能技术
采用更高效的处理器、优 化电源管理等方式降低电 脑能耗，减少对环境的影 响。
环保材料
使用可再生、可回收的材 料制造电脑部件，减少对 自然资源的消耗。
操作系统
1.你认为操作系统是计算机发展的必然产物吗？简述理由。
答：操作系统是计算机发展的必然产物。
从1950年至今，操作系统的发展主要经历了如下几个阶段：1. 手工操作阶段-------无操作系统；2. 批处理系统---------早期批处理、执行系统；3. 操作系统形成---------批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统；4. 现代操作系统---------个人计算机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统它是由客观的需要而产生，并随着计算机技术的发展和计算机应用的日益广泛而逐渐发展和完善的。
它的功能由弱到强，在计算机中的地位也不断提高，以至成为系统的核心。
研究操作系统的发展历程是用一种历史的观点去分析操作系统，总结操作系统从无到有，直到现代操作系统，经历了几个阶段，每个阶段采用的技术、获得的成就、解决的问题以及进一步发展出现的新问题，都便于从中体会操作系统产生的必然性。
2.什么是操作系统？操作系统是系统软件还是应用软件？答：1：操作系统是一个大型的程序系统，它负责计算机系统软，硬件资源的分配和管理；控制和协调并发活动；提供用户接口，是用户获得良好的工作环境。
2：操作系统是重要的系统软件，只有配置了操作系统这一系统软件后，才使计算机系统体现出系统的完整性和可利用性。
3.试述早期批处理、执行系统是如何发展的？（提示：遇到了什么问题，这些问题是为何产生，又是如何解决的。
）答：批处理：引入批量监督程序是为了实现作业建立和作业过渡的自动化。
监督程序是一个常驻主寸很小的核心代码；随着处理机速度的不断提高，处理机和I/O设备之间的速度差距形成了一对矛盾；为了克服这一缺点，在批处理系统中引入了脱机I/O技术而形成了脱机批处理系统。
批处理系统是在解决人机矛盾，中央处理器高速度和I/O设备的低速度这一矛盾的过程中发展起来的。
执行系统：借助于通道与中断技术，I/O工作可以在主机控制之下完成。
这时，原有的监督程序不仅要负责调度过夜自动地运行，而且还要提供I/O控制功能，它增强了原有的功能。
操作系统的演变过程
操作系统的演变过程操作系统的发展从1946年诞生第一台电子计算机以来，它的每一代进化都以减少成本、缩小体积、降低功耗、增大容量和提高性能为目标，随着计算机硬件的发展，同时也加速了操作系统(简称OS)的形成和发展。
早期的操作系统最初的电脑并没有操作系统，人们通过各种操作按钮来控制计算机，后来出现了汇编语言，操作人员通过有孔的纸带将程序输入电脑进行编译。
这些将语言内置的电脑只能由操作人员自己编写程序来运行，不利于设备、程序的共用。
为了解决这种问题，就出现了操作系统，这样就很好实现了程序的共用，以及对计算机硬件资源的管理。
随着计算技术和大规模集成电路的发展，微型计算机迅速发展起来。
从20世纪70年代中期开始出现了计算机操作系统。
1976年，美国DIGITAL RESEARCH软件公司研制出8位的CP/M操作系统。
这个系统允许用户通过控制台的键盘对系统进行控制和管理，其主要功能是对文件信息进行管理，以实现硬盘文件或其他设备文件的自动存取。
此后出现的一些8位操作系统多采用CP/M结构。
DOS操作系统计算机操作系统的发展经历了两个阶段。
第一个阶段为单用户、单任务的操作系统，继CP/M操作系统之后，还出现了C-DOS、M-DOS、TRS-DOS、S-DOS 和MS-DOS等磁盘操作系统。
其中值得一提的是MS-DOS，它是在IBM-PC及其兼容机上运行的操作系统，它起源于SCP86-DOS，是1980年基于8086微处理器而设计的单用户操作系统。
后来，微软公司获得了该操作系统的专利权，配备在IBM-PC机上，并命名为PC-DOS。
1981年，微软的MS-DOS 版与IBM的PC面世，这是第一个实际应用的16位操作系统。
微型计算机进入一个新的纪元。
1987年，微软发布MS-DOS 版本，是非常成熟可靠的DOS版本，微软取得个人操作系统的霸主地位。
从1981年问世至今，DOS经历了7次大的版本升级，从版到现在的版，不断地改进和完善。
操作系统发展简史
操作系统发展简史在计算机的发展过程中，出现过许多不同的操作系统，其中最为常用的有：DOS、Mac OS、Windows、Linux、Free BSD、Unix/Xenix、OS/2等等。
纵观电脑之历史，操作系统与电脑硬件的发展息息相关。
接下来是小编为大家收集的操作系统发展简史，希望能帮到大家。
操作系统发展简史1. 20世纪80年代以前第一部个人电脑并没有操作系统，这是由于早期个人电脑的建立方式(如同建造机械算盘)与效能不足以执行如此程序。
1947年，随着晶体管的发明以及莫里斯•威尔克斯(Maurice Vincent Wilkes)发明的微程序方法，使得电脑不再是机械设备，而成为电子产品。
系统管理工具以及简化硬件操作流程的程序很快就出现了，且成为操作系统的基础。
20世纪60年代早期，商用电脑制造商制造了批次处理系统，此系统叮将工作的建置、调度以及执行序列化。
此时，厂商为每一台不同型号的电脑创造不同的操作系统，因此为某电脑而写的程序无法移植到其他电脑上执行，即使是同型号的电脑也不行。
1964年，IBM推出了一系列用途与价位都不同的大型电脑IBM System/360,这是火型主机的经典之作。
而它们都共享代号为OS/360的操作系统(而非每种产品都用量袅定做的操作系统)。
让单一操作系统适用于整个系列的产品是System/360成功的关键，且实际上IBM R 前的人型系统便是此系统的后裔，为System/360所写的应用程序依然可以在现代的IBM 机器上执行。
1963年，奇异公司与贝尔实验室合作以PL/I语言建立的Multics，是激发70年代众多操作系统建立的灵感来源，尤其是由AT&T贝尔实验室的丹尼斯•里奇与肯•汤普逊所建立的UNIX系统。
为了实践平台移植能力，此操作系统在1969年由C语言重写。
另一个广为市场采用的小型电脑操作系统是 VMS。
2. 20世纪80年代第一代微型计算机并不像大型电脑或小型电脑，没有装设操作系统的需求或能力，它们只需要最基本的操作系统，通常这种操作系统都是从ROM读取的，此种程序被称为监视程序(Monitor)。
计算机的发展史及基本操作
计算机的发展史及基本操作一、第一台计算机的诞生第一台计算机 (ENIAC) 于 1946 年 2 月 ,在美国诞生。
ENIAC 和 PC 机比较 ENIACPC 机耗资 100 万美圆 600 美圆重量 30 吨 10kg 占地 150 平方米 0． 25 平方米电子器件 1．9 万只电子管 100 块集成电路运算速度 5000 次/秒 500 万次/秒二、计算机发展历史1、第一代计算机( 1946~1958) 电子管为基本电子器件；使用机器语言和汇编语言；主要应用于国防和科学计算；运算速度每秒几千次至几万次。
2、第二代计算机 (1958~1964) 晶体管为主要器件；软件上出现了操作系统和算法语言；运算速度每秒几万次至几十万次。
3、第三代计算机 (1964~1971) 普遍采用集成电路；体积缩小；运算速度每秒几十万次至几百万次。
4、第四代计算机 (1971~) 以大规模集成电路为主要器件；运算速度每秒几百万次至上亿次。
三、我国计算机发展历史从 1953 年开始研究，到 1958 年研制出了我国第一台计算机在1982年我国研制出了运算速度 1亿次的银河I、II型等小型系列机。
§ 2计算机特点1、具有逻辑判定能力 ,能在程序控制下自动地进行工作 2、运算速度快 3、计算精度高 4、存储容量大 ,记忆能力强§3计算机的应用 1、科学计算 2、数据处理 3、自动控制 4、计算机辅助设计 /辅助制造 /辅助教学 5 、办公自动化 6、人工智能§ 4 计算机组成一、PC机硬件基本配置1、主机：机箱、电源、主机板、CPU、内存、接口卡、硬盘、软驱、光驱2、显示器3、键盘、鼠标4、音箱、打印机二、PC 机主要部件与技术指标1、CPU 运算器和控制器合在一起，做在一块半导体集成电路中，称为中心处理器（CPU ），也即微处理器。
它是计算机的核心，用于数据的加工处理并使计算机各部件自动协调地工作。
计算机的历史和发展
网络操作系统
提供网络通信和资源共享功能， 如Windows NT、Novell NetWare等。
早期操作系统
批处理系统如IBM的JCL，实 现了作业的自动顺序处理。
实时操作系统
用于控制实时系统，如飞行器、 工业控制系统等，如VxWorks。
现代操作系统
具备图形界面、多媒体支持、 网络功能等，如Windows、 macOS、Android等。
07
总结：回顾历史，展望未来
计算机历史发展脉络梳理
第一代计算机（1940s-1950s）
以真空管为主要元件，体积庞大且耗电量高，主要用于军事和科学计 算。
第二代计算机（1950s-1960s）
晶体管代替真空管，体积减小且性能提升，开始应用于商业和政府机 构。
第三代计算机（1960s-1970s）
06
展望
CPU性能提升途径探讨
架构创新
通过改进CPU的微架构，提高指 令执行效率，如采用更深的流水
线、增加并行处理单元等。
制程技术升级
不断缩小晶体管尺寸，提高集成度， 使得CPU在相同面积下可以集成更 多晶体管，从而提升性能。
多核多线程技术
通过增加CPU核心数量和线程数量， 提高并行处理能力，满足多任务处 理需求。
集成电路出现，计算机性能大幅提升，同时价格逐渐降低，个人电脑 开始萌芽。
第四代计算机（1970s-至今）
微处理器和大规模集成电路广泛应用，计算机性能飞速提升，体积进 一步缩小，个人电脑和移动互联网时代来临。
当前面临挑战与机遇分析
挑战
随着计算机技术的飞速发展，硬件更新速度加快，软件复杂性增加，导致计算机系统的设计和 维护成本不断上升。此外，网络安全、数据隐私和人工智能伦理等问题也日益突出。
计算机软硬件发展史讲义(PPT 40页)
Solaris 开发商 SUN
最早也是基于BSD Unix开发的，那时就直 接叫Sun OS，从Sun OS5以后就以Solaris的 名字面市,从Solaris10开始它也是免费开源的 软件了,开始主要是为SPARC和x86写的,后来 经过一些改动也可以支持一大批的处理 器.Solaris10开始支持64位处理器.
HP-UX 11.00也有32位版本，使得基于32位PA-7X00系统 也可以得到HP-UX 11.00的新功能和特色;基于PA-8X00的K 系列和T系列系统的客户要在HP-UX的32位或64位版本之间 做出选择。惠普公司单机系统性能在工业界领先 (39,469TPMS)的V系列系统，只可以运行64位的HP-UX 11.00。 主要运行于HP公司的PA-系列处理器以及Intel的奔 腾系列处理器上.
计算机硬件和软件发展史计算机计算机的历史?现代计算机的诞生和发展现代计算机问世之前计算机的发展经历了机械式计算机机电式计算机和萌芽期的电子计算机三个阶段
计算机
计算机的历史
现代计算机的诞生和发展 现代计算机问世之 前，计算机的发展经历了机械式计算机、机 电式计算机和萌芽期的电子计算机三个阶段 。
NetBSD 开发者 NetBSD小组
NetBSD是一种完全免费的类UNIX操作系统， 它是一个重于夸平台应用的 BSD分支,它支持50多 种硬件平台,具有高度可移植性和硬件平台兼容性. 它可以运行在从64位alpha服务器到手持设备的多 种硬件平台上. NetBSD的清晰设计以及它的众多高 级特性使得它不论作为产品还是研究环境都表现得 非常出色。而且它对用户在资源上进行全方位的支 持。其上的应用程序很多都可以非常容易地获得。
计算机系统原理-期末知识点总结
功能
操作系统是一组控制和管理计算机软硬件资源、合理组织计 算机工作流程以及方便用户使用的程序的集合。其主要功能 包括处理机管理、内存管理、设备管理、文件管理和用户接 口。
分类
根据运行环境的不同，操作系统可分为批处理操作系统、分 时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系 统等。
进程与线程管理
流水线技术 将一条指令的执行过程分解为多 个阶段，每个阶段由不同的硬件 部件同时执行，提高CPU的吞吐 率。
超标量技术 在一个时钟周期内同时发射多条 指令，进一步提高CPU的并行处 理能力。
03
存储器
内存储器
1 2
随机存取存储器（RAM） 用于暂时存储和访问数据，内容在断电后消失。
只读存储器（ROM） 用于永久存储数据，内容在断电后保持不变。
内存管理
• 内存管理的功能：内存管理的主要功能是内存的分配与回收、内存保护、内存 扩充等。
• 分区管理：分区管理是最早出现的内存管理技术，它将内存空间划分为若干个 固定大小的分区，每个分区中只能装入一道作业。分区的大小可以相等也可以 不等，但事先必须确定。
• 页式管理：页式管理将内存空间划分为等长的页，页的大小由系统决定。作业 的逻辑地址空间也被划分为与页大小相等的页，称为逻辑页面或页。在为作业 分配内存时，以页面为单位进行分配。
负责指令的取指、译码和执行， 控制程序流程。
连接CPU与其他部件，实现数据 传输和控制信号传递。
指令集与寻址方式
01
指令集
一组规定好的机器语言指令的集合，包括数据传送、算术运算、逻辑运
算、程序控制等指令。
02
寻址方式
确定操作数地址的方法，如立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻
电脑的发展史
世界上第一台计算机“EDSAC”
两位发明人 莫奇来和爱克特
• 1946年2月14日，世界上第一台电脑ENIAC在 美国宾夕法尼亚大学诞生。
• 第二次世界大战期间，美国军方要求宾州大 学莫奇来（Mauchly）博士和他的学生爱克特 （Eckert） 设计以真空管取代继电器的"电子 化"电脑--ENIAC
发展历史
（1）大型主机阶段 20世纪40-50年代，是第一代电子管计算机。经历了电子管数字计算机、
晶体管数字计算机、集成电路数字计算机和大规模集成电路数字计算机的发 展历程，计算机技术逐渐走向成熟。；
（2）小型计算机阶段 20世纪60-70年代，是对大型主机进行的第一次“缩小化”，可以满足中
小企业事业单位的信息处理要求，成本较低，价格可被接受；
系统，把美国当时2000多个订票的终端用电话线连接在了一起，标志着计算 机进入了客户机/服务器阶段，这种模式至今仍在大量使用。在客户机/服务 器网络中，服务器是网络的核心，而客户机是网络的基础，客户机依靠服务 器获得所需要的网络资源，而服务器为客户机提供网络必须的资源。C/S结构 的优点是能充分发挥客户端PC的处理能力，很多工作可以在客户端处理后再 提交给服务器，大大减轻了服务器的压力
• （Electronic Numerical Integrator and Calculator）， 电子数字积分器与计
• 算器）， 目的是用来计算炮弹弹道。 这部机 器使用了18800个真空管，长50英尺，宽30英 尺， 占地1500平方英尺，重达30吨（大约是 一间半的教室大，六只大象重）。它的计算 速度快，每秒可从事5000次的加法运算，运 作了九年之久。由於吃电很凶， 据传ENIAC每 次一开机，整个费城西区的电灯都为之黯然 失色。
计算机硬件发展史概述
计算机硬件发展史概述航天学院物理电子学摘要：计算机硬件的性能直接决定着计算机的性能。
计算机硬件的发展大致经历了机械计算机、电子计算机、晶体管计算机、集成电路时代，功能越来越强，性能越来越高，技术越来越完善。
关键词：计算机，硬件，发展历程，性能1计算机的诞生1．1诞生历程现代计算机问世之前，计算机的发展经历了机械式计算机、机电式计算机和萌芽期的电子计算机三个阶段。
从17世纪初开始，欧洲一批数学家已经开始设计和制造能进行简单数学运算的机器。
最初，1614年苏格兰人John Napier发表了一篇论文，其中提到他发明了一种可以计算四则运算和方根运算的精巧装置，不久后有了计算尺的发明。
1642年，著名的法国数学家帕斯卡在计算尺的基础上，采用与钟表类似的齿轮传动装置，制成了最早的十进制加法器，可以进行加减运算，一般认为这是第一台机械式计算机，如图1.1所示。
1678年，德国数学家莱布尼茨制成的演算机，进一步解决了十进制数的乘、除运算。
1822年，英国人巴贝奇设计了能根据数学议程进行运算的差分机，后来又于1834年提出分析机的设想。
在这之后的一百多年，伴随着电磁学、电工电子学不断取得重大进展，现代计算机的雏形逐渐形成。
图1.1帕斯卡的加法器1．2电子计算机的诞生20世纪30年代，随着数学和物理等科学技术的蓬勃发展，数值分析得到重视，大量的运算迫切需要能替代人工运算的先进计算机。
第二次世界大战爆发前后，军事科学技术对高速计算工具的需要非常迫切，比如导弹弹道问题就需要大量的科技人员去计算，电子计算机就是在这样的背景下诞生的。
第一台真正意义上的计算机诞生于1946年，是宾夕法尼亚大学物理学家谟克利和工程师埃克特领导数人花时3年多研制而成的，并被命名为ENIAC。
这台计算机含有电子管18000个，电阻和电容数万个，占地170平方米，功率为25千瓦，最初是用于计算导弹弹道和氢弹的研制。
当ENIAC公开展示时，一条炮弹的轨迹用20s就能算出，比炮弹本身的飞行时间还要短。
操作系统第1章绪论
1.2.6 通用操作系统 通用操作系统：同时兼有多道批处理、分时、 实时处理的功能，或其中两种以上的功能。 实时和批处理相结合：通常把实时任务称为前 台作业，批作业称为后台作业。 批处理和分时处理相结合：分时批处理系统。
1.2.7 操作系统的进一步发展 操作系统进一步的发展： （1）个人计算机上的操作系统，例如DOS系统。 （2）嵌入式操作系统。 （3）网络操作系统。 （4）分布式操作系统。 （5）智能化操作系统。
(3) 分布式操作系统对用户是透明的。计算机网络不 是。 (4) 分布式系统的基础是网络。分布式系统已不仅是 一个物理上的松散耦合系统，同时还是一个逻辑上 紧密耦合的系统。 (5) 分布式系统还处在研究阶段。
1.4 操作系统功能
操作系统的基本功能: (1)处理机管理 (2)存储管理 (3)设备管理 (4)信息管理(文件系统管理) (5)用户接口 1.4.1 处理机管理 处理机管理:解决在多道程序或多用户的情况下组 织多个作业同时运行时对处理机分配调度策略、分 配实施和资源回收等问题。
1.4.2 存储管理 主要工作： (1) 内存分配和回收。 (2) 存储保护。 (3) 内存扩充。
1.4.3 设备管理 主要工作： (1) 通道、控制器、输入输出设备的分配和管理。 常需要采用虚拟技术和缓冲技术。 (2) 设备独立性。
1.4.4 信息管理(文件系统管理) 管理 对象：系统的软件资源的管理。 解决的问题: （1）在使用文件时避免引起混乱，甚至遭受破坏。 （2）信息的共享、保密和保护。
1. 联机批处理 慢速的输入输出(I/O)设备和主机直接相连。 作业的执行过程为: (1) 用户提交作业：程序、数据和作业说明书; (2) 作业被作成穿孔纸带或卡片; (3) 操作员有选择地把若干作业合成一批，通过 输入设备(纸带输入机或读卡机) 把它们存入磁带; (4) 监督程序读入一个作业; (5) 从磁带调入汇编程序或编译程序，将用户作 业源程序翻译成目标代码;
windows操作系统的发展史
windows操作系统的发展史windows操作系统的发展史Windows操作系统是美国的微软(Microsoft)公司开发的一套操作系统，它诞生于1985年，起初仅仅是Microsoft-DOS模拟环境，后续的系统版本由于微软不断的更新升级，不但易用，也慢慢的成为家家户户人们最喜爱的操作系统。
以下是店铺收集整理的windows操作系统的发展史，仅供参考，希望能够帮助到大家。
1985年11月20日，在美国的微软公司的发布会上，Windows1.0操作系统诞生了，这个基于MS-DOS的操作系统是微软公司初次对个人电脑操作平台进行用户界面的尝试。
在Windows1.0中，鼠标作用得到了特别的重视，用户可以通过点击鼠标完成大部分的操作。
这个系统允许用户同时执行多个程序，并在各个程序之间进行切换，这是DOS系统所不能及的!1987年12月9日，Windows 2.0发布了，在这个版本中，用户不但可以缩放窗口，而且可以在桌面上同时显示多个窗口(也就是现在的层叠模式)，但这个看似Mac OS的微软Windows图形用户界面的Windows版本，依然没有获得用户的认同。
在这之后，微软公司又推出了windows386和windows 286版本，有所改进，并为之后的Windows3.0的成功作好了技术铺垫。
1990年5月22日，Windows 3.0正式发布，由于在界面、人性化、内存管理多方面的巨大改进，终于获得用户的认同。
1991年10月微软发布了windows 3.0的多语版本，为windows 在其他国家的推广起到了重大作用。
Windows 3.0系列成为Windows 在桌面PC市场开疆扩土的头号功臣，20世纪90年代微软的飞黄腾达完全仰仗Windows 3.0的汗马功劳。
1992年3月18日，第一版Windows3.1系统发布，从这个版本开始可以播放音频、视频、屏幕保护程序。
1993年11月Windows 3.11发布，革命性的加入了网络功能、即插即用技术和局域网功能。
操作系统发展史
操作系统发展史操作系统的发展历程和计算机硬件的发展历程密切相关。
从1946年诞生第一台电子计算机以来，计算机的每一代进化都以减少成本、缩小体积、降低功耗、增大容量和提高性能为目标，随着计算机硬件的发展，同时也加速了操作系统的形成和发展。
最初的计算机并没有操作系统，人们通过各种操作按钮来控制计算机。
随后为了提高效率而出现了汇编语言，操作人员通过有孔的纸带将程序输入计算机进行编译。
这些将语言内置的计算机只能由操作人员自己编写程序来运行，不利于设备、程序的共用。
为了解决这种问题，就出现了现代的操作系统。
操作系统是人与计算机交互的界面，是各种应用程序共同的平台。
有了操作系统，一方面很好地实现了程序的共用，另一方面也方便了对计算机硬件资源的管理。
随着计算技术和大规模集成电路的发展，微型计算机迅速发展起来。
从20世纪70年代中期开始出现了计算机操作系统。
1976年，美国DIGITAL RESEARCH软件公司研制出8位的CP/M操作系统。
这个系统允许用户通过控制台的键盘对系统进行控制和管理，其主要功能是对文件信息进行管理，以实现硬盘文件或其他设备文件的自动存取。
此后出现的一些8位操作系统多采用CP/M结构。
计算机操作系统的发展经历了两个阶段。
第一个阶段为单用户、单任务的操作系统，继CP/M 操作系统之后，还出现了C-DOS、M-DOS、TRS-DOS、S-DOS和MS-DOS等磁盘操作系统。
其中值得一提的是MS-DOS，它是在IBM-PC及其兼容机上运行的操作系统，它起源于 SCP86-DOS，是1980年基于8086微处理器而设计的单用户操作系统。
后来，微软公司获得了该操作系统的专利权，配备在IBM-PC机上，并命名为PC-DOS。
1981年，微软的MS-DOS 1.0版与IBM的PC面世，这是第一个实际应用的16位操作系统。
从此，微型计算机进入了一个新纪元。
1987年，微软发布的MS-DOS 3.3版本是非常成熟可靠的DOS版本，微软据此取得个人操作系统的霸主地位。
pc机发展
PC机的发展PC机是Personal Computer的缩写，个人计算机一词源于1978年的第一部桌上型计算机型号PC。
不需要共享其他计算机的处理、磁盘和打印机等资源也可以独立工作。
今天，泛指所有的计算机。
PC机的发展主要指硬件和软件的发展，目前来看，硬件的发展超前于软件的发展，但是两者相互促进，相互带动，共同成就了PC机的发展。
硬件方面的发展主要是指CPU和内存发展。
1979年Intel公司推出了8088芯片它是第一块成功用于个人电脑的CUP，同时还有16位的8086。
1981年8088芯片首次用于IBM PC中，开创了全新的微机时代。
1982年，Intel推出80286可寻址16MB的内存。
随后的80386可寻址高达4GB内存同时可以使用windows操作系统，80486的横空出世第一次使晶体管集成数达120万，并且在一个时钟周期内能执行2条指令。
而80586之类及之后的纯粹是杜撰的，至少现在是不存在的。
2010年诞生的i3、i5现在市场价在降低。
“无论对谁来说,640K内存都足够了。
”——比尔·盖茨(1981) ，然而这位不凡的人物终究是没有预想到今天的局面，历史面前，人就会渺小起来，更多的时候只能做事后诸葛亮，无法预料的未来。
CPU和内存之间有三根总线，地址，数据和控制总线。
CPU和内存之间是用地址来查找数据的，CPU产生的是逻辑地址，而内存产生的是物理地址。
程序运行的绑定，逻辑地址和物理地址是不一样的，所以需要由MMU(内存管理单元)来完成地址映射。
这个实现其实就像是分段寻址一样，有一个重定位寄存器，其实就是基址寄存器，cpu生成的都是逻辑地址，也就是说都是个偏移量，当要把数据放到内存里时，总是要将偏移量加上基址才是真正的物理地址。
软件方面的发展主要是指操作系统的发展。
第一个阶段是早期的Dos操作系统是单用户、单任务的操作系统，在执行一个任务的时候是不能同时做另外一件事情的。
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讲述光阴的故事——从操作系统看PC硬件的发展上回顾一下PC二十几年来的重大革新之路。
DOS 1.0时代时间：1981－1982年关键词：IBM 5150、80286、内存条1981年8月12日，这是一个让无数电脑“先辈”难以忘怀的日子，就在这一天，现代PC的“鼻祖”——IBM 5150诞生了。
IBM 5150就像一个灰色的“大盒子”，最初售价高达1565美元，而内存容量只有捉襟见肘的16KB，配备有显示器、键盘和两个软盘驱动器。
IBM 5150每一部精彩的电影都会造就一批新的明星，IBM 5150同样也不例外，被它“捧红”的明星当属现在大名鼎鼎的英特尔和微软公司了。
为了尽快推出自己的PC产品，当时IBM工程师大卫·布拉德利和他的同事打破了IBM的一贯政策，采用了其他公司的技术和产品，其中CPU使用了英特尔的8088处理器，而操作系统使用了微软提供的DOS 1.0。
最初的DOS 1.0非常简陋，每张盘上只有一个根目录，而且不支持子目录。
80286处理器1982 年2 月，桌面CPU的一个特殊时刻到来了——英特尔发布了80286处理器。
资深电脑玩家耳熟能详的“保护方式”就是来自于这款处理器。
80286处理器的最大主频为20MHz，内、外部数据传输位宽均为16位，使用了24位内存储器寻址，内存寻址能力为16MB，它可以工作于两种方式：实模式和保护方式，其中后者能保护操作系统在遇到异常应用时不会停机。
伴随着80286处理器的问世，内存条开始“入住”PC主机。
在80286主板发布之前，内存是直接固化在主板上，而且容量只有64KB～256KB，不过随着软件程序和新一代80286硬件平台的出现，程序和硬件对内存性能提出了更高的要求，为了提升速度并扩大容量，内存必须以独立的封装形式出现，此时便诞生了“内存条”的概念，搭配80286处理器的30pin SIMM（Single In-line Memory Modules，单边接触内存模组）内存是内存领域的开山鼻祖。
2.0时代时间：1983年关键词：IBM PC/XT不支持子目录的缺陷让DOS 1.0备受指责。
1983年3月，微软推出了DOS 2.0版本，它增加了类似UNIX分层目录的管理形式，这一次DOS又“傍上”IBM的新一代主机——IBM PC/XT。
虽然IBM PC/XT仍然使用8088 处理器，但配置却高多了。
DOS3.0-Windows3.x时代DOS 3.0时代1984年8月，微软发布了DOS 3.0，它提升了内存管理能力，可以让IBM PC/AT 及兼容机的性能得到进一步发挥。
Windows 1.0时代时间：1985—1986年关键词：80386、CD-ROM1985年11月20日，PC终于迎来了第一个图形界面系统——Windows 1.0，用户可以借助鼠标来使用操作系统的各种功能。
Windows 1.0基于MS-DOS 2.0，可以显示出256色。
安装Windows 1.0 需要256 KB的内存、两个软驱及DOS 2.0系统。
1985年对硬件产业来说也是激动人心的一年。
在Windows问世的前三个月，英特尔以一种特殊的方式宣告了80386的到来——它在80286芯片的宣传海报上打了一个红色的叉，“3比2好”的数字效应让新一代处理器迅速深入人心。
80386集成了27.5万个晶体管，运算速度达到了每秒500万个指令，这是第一代微处理器4004的120倍。
Windows 2.0时代时间：1987－1989年关键词：80486、Sound Blaster Card、MR1987年11月，微软正式推出了Windows 2.0，该版本主要针对用户界面做了一些改进，增强了键盘和鼠标操作特性，特别是加入了功能表和对话方框。
虽然与Windows 1.0相比并没有太大的变化，但Windows 2.0开始支持VGA显示标准，这就意味着屏幕能显示更多的内容，图形界面不再是噱头，这为Windows 的广泛应用打开了大门，它对PC硬件的影响力也开始与日俱增，在Windows 2.0问世后的第三年，也就是1989年，PC产业界迎来了三件大事。
1989年4月10日，英特尔在拉斯维加斯电脑大展上首次发布了集成有120万晶体管的486处理器，该处理器集成了120 万个晶体管，其后继型号的时钟频率达到100MHz，自1971年英特尔生产第一块微处理器开始，PC主机的“大脑”终于迈入100MHz频率的大关，摩尔定律迎来了崭新的篇章。
Windows 3.X时代时间：1990－1994年关键词：MPC、Sound Blaster 16、Pentium1990年5月，微软发布了Windows 3.0，该版本重新编写了界面，存储器空间扩展到了640KB，首创了许多全新的功能，如引入文件管理器对系统中的文件进行管理，拖放操作、程序管理器、任务管理器等使应用程序之间的切换更加方便。
它仅推出6周就售出50万套，并在Windows 3.1发布前创下了销售700万套的纪录。
越来越多的PC厂商选择Windows作为捆绑对象，Windows对PC硬件的影响力达到了新的高度。
1992年，微软带来了针对多媒体应用量身定制的Windows 3.1，两个月内就售出300万套。
从此Windows进入了多媒体时代，Windows 3.1一跃成为当时最流行的操作系统，DOS的地位逐步被削弱。
个人电脑的功能也随着Windows 3.1的普及，从文字、数据处理全面扩展到影片欣赏、电子图书、音乐作曲、录像录音、美术创作和电脑游戏等领域。
1993 年3 月22 日，英特尔推出了全面超越486的新一代处理器，但英特尔并没有像以往那样把它命名为80586，而是给了它一个全新的名称——Pentium（奔腾），这是为了摆脱486时代微处理器名称混乱的困扰，英特尔希望此举能把自己的产品与AMD和Cyrix的产品区分开来。
Pentium 架构在每个周期的执行效能最多达到了80486处理器的两倍，第一代Pentium集成了300多万个晶体管、早期版本的核心频率为60MHz～66MHz，后来，75MHz、90MHz、100MHz……233MHz等产品陆续问世。
Windows 95时代时间：1995－1997年关键词：Pentium Pro、SDRAM、Voodoo、Pentium MMX、K6、Pentium Ⅱ如果说早期的Windows只是扮演小打小闹的角色（很多用户依然摆脱不了DOS的“束缚”）的话，那么Windows 95的问世则一举奠定了微软公司在操作系统领域的垄断地位。
1995年8月，Windows 95发布并创造了市场销售奇迹，四天内100万份拷贝销售一空！这个操作系统让许多PC用户见识了图形界面的魅力。
Windows 95对硬件配置的要求大致是100MB硬盘、16MB内存，显卡必须支持640×480以上的分辨率。
为了更加流畅地运行Windows操作系统，人们不得不升级自己的电脑，从此“升级”这个词与普通用户更加密切了。
Windows 98时代时间：1998－1999年关键词：K6－2、GMR、TNT、K7、Pentium Ⅲ 、GeForce 2561998年6月，微软给我们带来了Windows 95继任者——Windows 98，它包括集成的Web浏览器、动态桌面以及对DVD与USB的支持，自它开始人们开始越来越频繁地听到“USB”这个名词，即插即用的理念开始深入人心。
尽管Windows 98的建议硬件配置并没有比Windows 95高出多少，但随着越来越多的软件在视窗平台上落户，很多用户开始认识内存容量的重要性，升级内存对系统性能往往有立竿见影的效果。
当Windows成为用户升级的主要原动力时，硬件厂商再也不会错过新版视窗推广的良机，这一年处理器、显卡、硬盘都给我们带来了惊喜。
先说说处理器吧，雄踞多年老大位置的Intel也开始感觉竞争带来的压力了，在Windows 98问世的前两个月，AMD正式推出了K6-2处理器，这是一个K6芯片加上100MHz总线频率和支持3DNow！浮点指令的“结合物”。
3DNow！技术是对x86体系的重大突破，它大大加强了处理3D图形和多媒体所需要的密集浮点运算性能。
很可惜AMD未能把握住良机，3DNow！后来败给了Intel的SSE指令集，但不管怎样，K6－2的问世宣告了AMD有能力向Intel发起挑战。
显卡业界也在1998年完成了新一轮的洗牌。
当年5月NVIDIA发布了轰动业界的Riva TNT显卡，凭借着两条双像素的32位渲染流水线及24位Z-Buffer（Z 缓冲）等特性，TNT的性能完全压倒了Voodoo显卡，从此确立了NVIDIA在3D 图形卡上的王者地位！与此同时，硬盘业也有所创新，继发布MR磁头技术之后，IBM又给我们带来了GMR（Giant Magneto Resistive，巨磁阻）磁头，这种磁头使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构，磁头的灵敏度再度提升，这为日后硬盘容量的跨越式发展打下了坚实的基础。
1999年Intel终于遭遇到史无前例的挑战。
当年6月AMD推出了使用K7架构的第一款Athlon处理器，其核心频率达到500MHz～700MHz，具有100MHz外频、200MHz前端总线，拥有128KB一级缓存、512KB二级缓存。
虽然发热量较大，但凭借超强的浮点处理性能，Athlon依然让许多用户趋之若鹜。
在对手的强大压力下，Intel也在同年7月推出了新一代处理器——Pentium Ⅲ，其最初的时钟频率在450MHz以上，总线速度在100MHz以上，最大的亮点就是带来了全新的SSE指令集。
Geforce 256宣告了“GPU”的诞生1999年9月微软发布了DirectX 7.0，它最大的特色就是支持T&L（坐标转换和光源处理），这将CPU从以往繁忙的坐标运算中解放出来。
就在这个时候，我们现在极为熟悉的一个名词——GPU也开始亮相了。
1999年9月1日，NVIDIA 公司推出了GeForce 256显示芯片，并提出了“GPU”这个当时全新的概念，从此显卡的发展迈入了全新的阶段，CPU负责通用计算、GPU负责图形运算，时至今日这种“各司其职”的分工还未改变。
从操作系统看PC硬件的发展（下2）（分页文章标题）Windows 2000时代时间：2000年关键词：1GHz、Pentium 4、Radeon2000年2月，微软发布了Windows 95以来最重大的革新版本——Windows 2000。
Windows 2000是在Windows NT的基础上开发的，其稳定性相对Windows 98有了长足的进步，不过对硬件的要求要高多了，如果没有400MHz以上的处理器、128MB内存以及1GB硬盘，人们就无法获得流畅的运行体验。