计算机基础知识简述

计算机基础知识简述

计算机基础知识简述

1、计算机工作原理：

1)什么是计算机

计算机(Computer)是一种能接收和存储信息，并按照存储在其内部的程序(这些程序是人们意志的体现)对输入的信息进行加工、处理，然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备。

2)计算机工作原理——冯·诺依曼原理(又称为存储程序原理)

(1)组成计算机的物理设备(硬件)包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分;

(2)所有程序和数据都以二进制形式存储在存储器中;

(3)计算机系统在程序控制下自动运行。

2、计算机的发展：

1)计算机的发展：

计算机从诞生发展到今天，已经经历了四个阶段，现正向第五代过渡。见下表。

计算机发展的四个阶段

代次

起止年份

所用电子元器件

数据处理方式

运算速度

应用领域

第一代

1946~1957

电子管(真空管)

汇编语言、代码程序

几千~几万次/秒

国防及高科技

第二代

1958~1964

晶体管

高级程序设计语言

几万~几十万次/秒

工程设计、数据处理

第三代

1965~1970

中、小规模集成电路

结构化、模块化程序设计，实时控制

几十万~几百万次/秒

工业控制、数据处理

第四代

1970~今

在大规模、超大规模集成电路

分时、实时数据处理，计算机网络

几百万~上亿条指令/秒

工业、生活等各方面

2)微型计算机的发展：

上世纪70年代初，美国Intel公司等采用先进的微电子技术将运算器和控制器集成到一块芯片中，称之为微处理器(MPU)。其发展大约经历了六个阶段，如下表。

微机的六个发展阶段

代次

起止年份

典型CPU

数据位数

主频

第一代

1971~1973

Intel 4004、8008

4位、8位

1MHz

第二代

1973~1975

Intel 8080

8位

2MHz

第三代

1975~1978

Intel 8085

8位

2~5MHz

第四代

1978~1981

Intel 8086

16位

>5MHz

第五代

1981~1993

Intel 80386、80486

32位

>25MHz

第六代

1993~今

Pentium系列

64位

60MHz~2GHz

3)我国计算机的发展情况

我国的计算机事业始于20世纪50年代。

1952年我国的第一个电子计算机科研小组在中科院数学所内成立。

1960年，我国第一台自行研制的通用电子计算机107机问世。

1964年，我国研制了大型通用电子计算机119机，用于我国第一颗氢弹研制工作的计算任务。

20世纪70年代以后，我国生产的计算机进入了集成电路计算机时期。

1974年，我国设计的DJS-130机通过了鉴定并投入批量生产。

进入20世纪80年代，我国又研制成功了巨型机。

1982年，我国独立研制成功了银河I型巨型计算机，运算速度为每秒1亿次。

1997年6月研制成功的银河Ⅲ型巨型计算机，运算速度为每秒130亿次。这些机器的出现，标志着我国的计算机技术水平踏上了一个新的台阶。

1999年，银河四代巨型机研制成功。

2000年，我国自行研制成功高性能计算机“神威I”，其主要技术指标和性能达到国际先进水平。我国成为继美国、日本之后世界上第三个具备研制高性能计算机能力的国家。

2005年4月18日，完全由我国科学界自行研发、拥有自主知识产权的中国首款六十四位高性能通用CPU芯片CPU———“龙芯二号”芯片正式发布。这款芯片性能经检测已达到英特尔“奔3”水平，比2002年9月28日发布的“龙芯一号”提高了10倍。

3、计算机的特点：

计算机是高度自动化的信息处理设备。主要特点有处理速度快、计算精度高、记忆能力强、可靠的逻辑判断能力、可靠性高、通用性强。

1)处理速度快：计算机的运算速度用MIPS(每秒钟执行多少百万条指令)来衡量。

2)计算精度高：数的精度主要由表示这个数的二进制码的位数决定。

3)记忆能力强：存储器能存储大量的数据和计算机的程序。

4)可靠的逻辑判断能力：具有可靠的逻辑判断能力是计算机的的一个重要特点，是计算机能实现信息处理自动化的重要原因。

5)可靠性高，通用性强。

4、计算机的性能指标：

计算机的主要技术性能指标有主频、字长、内存容量、存取周期、运算速度及其他指标。

1)主频(时钟频率)：是指计算机CPU在单位时间内输出的脉冲数。它在很大程度上决定了计算机的运行速度。单位MHz。

2)字长：是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的.位数。字长决定运算精度。

3)内存容量：是指内存贮器中能存贮的信息总字节数。通常以8个二进制位(bit)作为一个字节(Byte)。

4)存取周期：存贮器连续二次独立的“读”或“写”操作所需的最短时间，单位来纳秒(ns,1ns=10-9s)。存储器完成一次“读”或“写”操作所需的时间称为存储器的访问时间(或读写时间)。

5)运算速度：是一个综合性的指标，单位为MIPS(每秒百万条指令)。影响运算速度的因素，主要是主频和存取周期，字长和存储容量也有影响。

6)其他指标：机器的兼容性(包括数据和文件的兼容、程序兼容、系统兼容和设备兼容)、系统的可靠性(平均无故障工作时间MTBF)、系统的可维护性(平均修复时间MTTR)、机器允许配置的外部设备的最大数目、计算机系统的汉字处理能力、数据库管理系统及网络功能等、性能/价格比是一个综合性评价计算机性能的指标。

5、计算机的发展趋势：

计算机的发展趋势是智能化、巨型化、微型化、网络化、多媒体化。

历不名的软件不要运行，防止黑客的入侵。