计算机基础知识概论共101页文档

1936年
英国人
阿兰·麦席森·图灵
11
图灵机
它是一种抽象的计算 模型，用来精确定义可计 算函数。它是由一个控制 器，一条可以无限延伸的 带子和一个在带子上左右 移动的读写头组成的。
图灵提出该机器应具备一些基本功能：
➢具有存储设备，可以存储数据
计
➢具有一种语言，方便编程和运算
算 科
➢具有输入设备，通过扫描方式
13
ENIAC(1946)
18000个电子管 占地170平方米 重达30吨 耗电150千瓦 保存80个字节 每秒5千次加、减
法运算 价值40万美元
14
ENIAC缺点: 无存储器、布线接板控制、手工操作
1949年，英国剑桥大学完成了第一台“存储程序” 控制的实验室计算机EDSAC（延迟存储自动计算 机）
半导体存储器
高集成度半导体 存储器
磁带 数值计算
ENIAC
机器语言 汇 编语言
磁盘, 磁带
数值计算 数据处理 IBM-7000系 列机
高级语言 提出OS概念
高速磁盘
数值计算 数据处理 (文字图形)信息处理 IBM-360 PDP-11 QB C 操作系统开 始广泛运用
大容量磁盘和光 盘
数值计算 数据处 理 信息处理
19
计算机的发展
❖第一代：（46-57）逻辑元件电子管，
内存延迟线或磁芯，外存纸带、卡片或磁 带，工作速度为几千～几万次／秒，应用 科学计算，编程语言主要采取机器语言。
❖第二代: （58-64）逻辑元件晶体管，
内存磁芯，外存磁带或磁盘，工作速度为 几十万次／秒，应用事务管理及工业控制， 编程语言主要是汇编语言， fortran,cobol.提出了操作系统的概念。
16
冯·诺依曼
约翰·冯·诺依曼 （ John Von Neumann,1903－1957）美藉匈牙 利人，1903年12月28日生于匈牙利的布达佩斯．冯·诺依曼从小聪 颖过人，兴趣广泛，读书过目不忘．据说他6岁时就能用古希腊语 同父亲闲谈，一生掌握了七种语言．他对读过的书籍和论文．能很 快一句不差地将内容复述出来，而且若干年之后，还能回忆出来。 合作发表了第一篇数学论文时冯·诺依曼还不到18岁．1921年 ~1923年在苏黎世大学学习．很快又在1926年以优异的成绩获得了 布达佩斯大学数学博士学位，此时冯·诺依曼年仅22岁． 冯·诺依曼 是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛大学、伊斯坦堡大学、马 里兰大学、哥伦比亚大学和慕尼黑高等技术学院等校的荣誉博 士．他是美国国家科学院、秘鲁国立自然科学院和意大利国立林且 学院等院的院士． 1954年他任美国原子能委员会委员；1951年至 1953年任美国数学会主席． 1954年夏，冯·诺依曼被发现患有癌症，
10
1834年，巴贝奇又完成了 一项新计算装置的构想，把这 种装置命名为“分析机”，它 是现代数字计算机的前身。
他提出：计算机装置应该具 有通用性，能解决数学上的各种 问题，不仅可以进行数字运算， 还可以进行逻辑运算。巴贝奇的 分析机同现代计算机一样可以编 程，而且分析机所涉及到的有关 程序方面的概念，也与现代计算 机一致。
名称 存在时间 代表器件 内存储器
外存储器 应用范围 代表产品 软件
源自文库
计算机的发展史
第一代
第二代
第三代
电子管计算机 晶体管计算机 集成电路计算机
1946至1957 1958至1964
电子管
晶体管
1965至1970 中、中小规模
21
第四代
大,超大规模集成电 路计算机
1971至今 大、超大规模
水银延迟线或 磁芯 磁鼓
1951年，第一台“存储程序”控制的商品化计算 机UNIVAC-I（通用自动计算机）问世
1952年，冯.诺依曼领导的研制小组研制成功并 投入使用了第一台“存储程序”式计算机 EDVAC(离散变量自动电子计算机）
15
计算机的起源
巴贝奇-----差分机和分析机
图 灵------图灵机 冯.诺依曼-----“存储程序与程序控制”原 理
1957年2月8日，在华盛顿去世，终年54岁．
17
冯 · 诺依曼原 进制程数序表和示数；据在计算机中用二理
计算机的工作过程是由存储 程序控制的；
即计算机能自动地完成运算或 处理过程的基础是存储程序和 程序控制。
Von Neumann
18
存储程序与程序控制原理
计算机能自动、正确地按人们的意图工作， 是由于人们已事先把计算机如何工作的程序和 原始数据通过输入设备送到计算机的存储器中。 当计算机运行时，控制器就可以把这些指令一 一从存储器中取出来，加以翻译，并按指令的 要求进行相应的操作，直到结束。
微机, 巨型机和工 作站
数据库、网络等
22
计算机的发展趋势
1. 巨型化 速度极快,存储容量很大,功能极强超大型计算机。
2. 微型化 性能优越,集成度高,体积小,价格便宜,使用方便的
微型计算机 3. 网络化 资源共享 4. 智能化 具有“逻辑判断”和“直感”功能
23
计算机发展历史中的著名公司和厂商
1 IBM公司 国际商用机器公司1924年成立 2Intel公司 全球最大的半导体芯片制造商
7
1.1 计算机的发展
1、计算机的起源 2、计算机的发展
9
计算机的起源
1822 差分机
1822 英国人 巴贝奇 差分机 “差分机”是一种能进行加减计算和简单函数运算的自动 计算装置，同时它也可以完成数表编制工作，它的出现大 大缩短了浩繁的计算过程。
1834 分析机
1834 英国人 巴贝奇 分析机
20
计算机的发展
❖第三代:（64-70）逻辑元件中小规模集成电路，
内存采用半导体存储器，工作速度为几十万～几千 万次／秒,软件设计中提倡模块化、结构化程序设计, 以及对话式的语言。
❖第四代: （71年到今）逻辑元件（超）大规模
集成电路，内存半导体存储器，外存磁盘和光盘工 作速度几百万～几千万次／秒，软件操作系统和应 用软件，应用以计算机网络为特征。出现了面向对 象程序化设计语言。
学
➢具有计算意向，即控制程序运行
之
➢能够连续执行指令
父
人工智能之父
12
计算机的诞生
1946年2月,世界上第一台数字电子计 算机 ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator 电子数字积 分计算机)在美国宾夕法尼亚大学诞生。它的 诞生是基于军事的考虑，是为了精确计算复 杂的弹道特性和火力射程表。