計算機基礎知識簡述
1、計算機工作原理：
1)什么是計算機
計算機(Computer)是一種能接收和存儲信息，并按照存儲在其內部的程序(這些程序是人們意志的體現)對輸入的信息進行加工、處理，然后把處理結果輸出的高度自動化的電子設備。
2)計算機工作原理——馮·諾依曼原理(又稱為存儲程序原理)
(1)組成計算機的物理設備(硬件)包括運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五部分;
(2)所有程序和數據都以二進制形式存儲在存儲器中;
(3)計算機系統在程序控制下自動運行。
2、計算機的發展：
1)計算機的發展：
計算機從誕生發展到今天，已經經歷了四個階段，現正向第五代過渡。見下表。
計算機發展的四個階段
代次
起止年份
所用電子元器件
數據處理方式
運算速度
應用領域
第一代
1946~1957
電子管(真空管)
匯編語言、代碼程序
幾千~幾萬次/秒
國防及高科技
第二代
1958~1964
晶體管
高級程序設計語言
幾萬~幾十萬次/秒
工程設計、數據處理
第三代
1965~1970
中、小規模集成電路
結構化、模塊化程序設計，實時控制
幾十萬~幾百萬次/秒
工業控制、數據處理
第四代
1970~今
在大規模、超大規模集成電路
分時、實時數據處理，計算機網絡
幾百萬~上億條指令/秒
工業、生活等各方面
2)微型計算機的發展：
上世紀70年代初，美國Intel公司等采用先進的微電子技術將運算器和控制器集成到一塊芯片中，稱之為微處理器(MPU)。其發展大約經歷了六個階段，如下表。
微機的六個發展階段
代次
起止年份
典型CPU
數據位數
主頻
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)我國計算機的發展情況
我國的計算機事業始于20世紀50年代。
1952年我國的第一個電子計算機科研小組在中科院數學所內成立。
1960年，我國第一臺自行研制的通用電子計算機107機問世。
1964年，我國研制了大型通用電子計算機119機，用于我國第一顆氫彈研制工作的計算任務。
20世紀70年代以后，我國生產的計算機進入了集成電路計算機時期。
1974年，我國設計的DJS-130機通過了鑒定并投入批量生產。
進入20世紀80年代，我國又研制成功了巨型機。
1982年，我國獨立研制成功了銀河I型巨型計算機，運算速度為每秒1億次。
1997年6月研制成功的銀河Ⅲ型巨型計算機，運算速度為每秒130億次。這些機器的出現，標志著我國的計算機技術水平踏上了一個新的臺階。
1999年，銀河四代巨型機研制成功。
2000年，我國自行研制成功高性能計算機“神威I”，其主要技術指標和性能達到國際先進水平。我國成為繼美國、日本之后世界上第三個具備研制高性能計算機能力的國家。
2005年4月18日，完全由我國科學界自行研發、擁有自主知識產權的中國首款六十四位高性能通用CPU芯片CPU———“龍芯二號”芯片正式發布。這款芯片性能經檢測已達到英特爾“奔3”水平，比2002年9月28日發布的“龍芯一號”提高了10倍。
3、計算機的特點：
計算機是高度自動化的信息處理設備。主要特點有處理速度快、計算精度高、記憶能力強、可靠的邏輯判斷能力、可靠性高、通用性強。
1)處理速度快：計算機的運算速度用MIPS(每秒鐘執行多少百萬條指令)來衡量。
2)計算精度高：數的精度主要由表示這個數的二進制碼的位數決定。
3)記憶能力強：存儲器能存儲大量的數據和計算機的程序。
4)可靠的邏輯判斷能力：具有可靠的邏輯判斷能力是計算機的的一個重要特點，是計算機能實現信息處理自動化的重要原因。
5)可靠性高，通用性強。
4、計算機的性能指標：
計算機的主要技術性能指標有主頻、字長、內存容量、存取周期、運算速度及其他指標。
1)主頻(時鐘頻率)：是指計算機CPU在單位時間內輸出的脈沖數。它在很大程度上決定了計算機的運行速度。單位MHz。
2)字長：是指計算機的運算部件能同時處理的.二進制數據的位數。字長決定運算精度。
3)內存容量：是指內存貯器中能存貯的信息總字節數。通常以8個二進制位(bit)作為一個字節(Byte)。
4)存取周期：存貯器連續二次獨立的“讀”或“寫”操作所需的最短時間，單位來納秒(ns,1ns=10-9s)。存儲器完成一次“讀”或“寫”操作所需的時間稱為存儲器的訪問時間(或讀寫時間)。
5)運算速度：是一個綜合性的指標，單位為MIPS(每秒百萬條指令)。影響運算速度的因素，主要是主頻和存取周期，字長和存儲容量也有影響。
6)其他指標：機器的兼容性(包括數據和文件的兼容、程序兼容、系統兼容和設備兼容)、系統的可靠性(平均無故障工作時間MTBF)、系統的可維護性(平均修復時間MTTR)、機器允許配置的外部設備的最大數目、計算機系統的漢字處理能力、數據庫管理系統及網絡功能等、性能/價格比是一個綜合性評價計算機性能的指標。
5、計算機的發展趨勢：
計算機的發展趨勢是智能化、巨型化、微型化、網絡化、多媒體化。
歷不名的軟件不要運行，防止黑客的入侵。
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