计算机基础知识

一、计算机的产生： 

　　 大家清楚，第一台计算机ENIAC于1949年在美国诞生，50多年来，经历了四代，并逐步向第五代过渡，功能也从单一的科学计算机渗透到人类生活的各个领域。计算机的出现引出了一场深刻的技术革命。 

二、计算机的发展趋势：巨型化、微型化、网络化、智能化 

三、计算机的应用： 

1、什么叫计算机：计算机是一种具有内部存储能力、由程序控制操作过程的自动电子设备。 
2、计算机的组成设备：输入设备、输出设备、运算器、控制器、存储器。 
3、计算机的应用范围： 

1）科学计算：以科学技术领域中的问题为主的数值计算； 
 

2）数据处理：指非科技工程方面的所有计算、管理和操纵任何形式的数据资料； 

3）自动控制：不需要人工干预的控制； 

4）计算机辅助系统：包括计算机辅助设计系统CAD、CAT、CAM、CAI、CAL； 

5）人工智能：主要研究如何利用计算机来模拟人类的某些智能活动。 （图形识别、学习、探索、推理、环境适应） 
  

四、计算机系统组成 

1、计算机硬件构成：　　 

运算器：完成各种算术运算和逻辑运算的装置； 

控制器：规定计算机指令顺序并协调部件有条不紊的工作； 

存储器：能够接收和保存数据及程序的装置； 

输入设备：向计算机输入信息的电子设备； 

输出设备：将计算机中的信息取出的设备。 

1）中央处理器（CPU）：是微机的核心部件，实际上包括运算器和控制器； 

2）存储器：按所处的位置分为内存和外存 

按工作方式分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM） 
按所用材料分为磁存储器、半导体存储器、和光存储器 

3）输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔等 

4）输出设备：显示器、打印机、绘图仪等 

2、计算机软件：为了运行、管理和维护微型机而编制的各种程序的总和。  
  
(1)什么是操作系统（OS）： 在软件中，最重要的一种就是操作系统，它是整部计算机的灵魂。对于一台计算机，一开始就必须把操作系统装入内存。然后计算机就在操作系统的控制下运行各种程序。操作系统是计算机系统配置的一个管理程序，含有许多模块，包括CPU，内存，外设，信息作业控制模块，其功能为合理地组织计算机系统工作流程，提高系统资源的利用率。 

(2)操作系统的位置： 

(3)操作系统的发展： 

　 电子管时代，没有操作系统：用户在这些计器上的操作和编程，完全由手工进行，以绝对的机器语言形式（二进制代码形式）编程，采用接插板或开关板控制计算机操作，没有显示设备，由氖灯或数码显示。在这一阶段，几乎没有程序设计语言，用户面对的也是一个很不方便的操作环境。直到50年代初期，卡片穿孔成为程序编制和记录的方法，才形成一种可“阅读”的程序。这一时期（1946－1955）被称为第一代计算机发展时期，在这类早期的计算机系统中，有了程序，但没有操作系统。 

　　 晶体管时代，监控程序和批处理程序:随着晶体管的诞生使得计算机产生了一次革命性的变革，但这一时期用户与计算机系统之间，仍然存在明显的分隔，然而，由于有了计算机语言和相应的程序，就产生了对用户所提交的程序进行管理的程序，这就是监控程序（monitor）的雏形。虽然此时的监控程序仅仅是处理用户的批量作业和简单的命令解释，但它毕竟建立了用程序来寒来暑往 控制其他程序的方式。在这个历史阶段，计算机的主要功能是科学与工程计算，由于设备价格昂贵，减少时间浪费是主要任务。于是，人们为计算机设计了批处理程序（batch program）,并用这个程序来管理用户提交的其他应用程序。批处理，是集中处理一批用户提交的作业。例如，将一叠穿孔卡片，由一台专用的机器顺序读入，并存入磁带卷，装入主计算机进行计算，磁带卷上的所有作业顺序地逐个执行，所有的计算机结果也顺序存入另一磁带卷，再由操作员取下，送入另一台机器将结果一一打印出来。可见，这本身就是一个顺序过程，一个冗繁的过程。这种批处理控制程序要独占CPU，浪费了系统资源。监控程序和批处理程序被称作第一代操作系统。 

　　 集成电路时代，多道程序设计与完整的操作系统。这一历史阶段的操作系统主要是基于多道程序的分时操作和多处理器操作系统，也称为第二代操作系统。后期的发展又使操作系统具有了多种方式和类型，甚至在一种操作系统中同时具有批处理、分时处理和实时处理功能，它们被称为第三代操作系统。 

　　 微型机，现代操作系统。随着微电子技术和VLSI技术的迅速发展，计算机硬件价格急速下降，以计算机硬件分代的概念趋于模糊，计算机的体系结构趋于灵活、小型、多样化。其中有代表性的操作系统为MS-DOS、Windows、UNIX、OS/2等。 

　　 网络互连，新一代操作系统。自80年代中期以来，计算机的互连成为高潮，形成了计算机网络，在网络互连和多机资源管理的基础上，形成了网络上不同的体系结构，从而出现了网络操作系统（Network Operating System----NOS）和分布式操作系统（distributed operating system）。