電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用 2

1、第二章 計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用 計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史 計(jì)算機(jī)的分類 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 社會(huì)的信息化 計(jì)算機(jī)文化道德第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的誕生 1946年，美國(guó)物理學(xué)家約翰莫克利和工程師普雷斯伯?？颂仡I(lǐng)導(dǎo)研制出了世界上第一臺(tái)數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator）第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC5000次加法/秒體重28噸占地170m218800只電子管1500個(gè)繼電器功率150KW第一臺(tái)程序存儲(chǔ)式計(jì)算機(jī)John von Neumann馮諾依曼1949年EDSAC馮諾依曼式計(jì)算機(jī)2.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生之日

2、起，計(jì)算機(jī)已走過(guò)了五十多年的發(fā)展歷程，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷變化，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷地拓寬，根據(jù)計(jì)算機(jī)所用的邏輯元件的發(fā)展，可將其劃分為四代。計(jì)算機(jī)發(fā)展的幾個(gè)階段第一代（19461956）電子管5千4萬(wàn)（次/秒）第二代（19571964）晶體管幾十萬(wàn)百萬(wàn)（次/秒）第三代（19651970）集成電路百萬(wàn)幾百萬(wàn)（次/秒）第四代（197190年代）集成電路幾百萬(wàn)幾億（次/秒） 2.2 計(jì)算機(jī)的類型與分工 按照計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度、字長(zhǎng)、存儲(chǔ)容量、軟件配置等多方面的綜合性能指標(biāo)，將計(jì)算機(jī)分為以下幾類:1、大型通用機(jī) 2、巨型機(jī)3、小型機(jī)4、工作站5、微型機(jī)6、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)發(fā)展微型化體積小價(jià)格低使用方便技術(shù)先進(jìn)具

3、有友好的人機(jī)界面計(jì)算機(jī)發(fā)展巨型化小型機(jī)工業(yè)控制、測(cè)量、醫(yī)療設(shè)備大型機(jī)通用型“企業(yè)級(jí)”計(jì)算機(jī)巨型機(jī)天氣預(yù)報(bào)、地震機(jī)理研究、石油和地質(zhì)勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學(xué)計(jì)算的高科技領(lǐng)域。巨型機(jī)CRAY-銀河1975年世界上第一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)“Cray-I”中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)：國(guó)防科技大學(xué)研制的“銀河1號(hào)”、 “銀河2號(hào)”和“銀河3號(hào)”國(guó)家職能計(jì)算機(jī)中心推出的“曙光1000”和“曙光200I”計(jì)算機(jī)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展動(dòng)力：使用遠(yuǎn)程資源，共享程序、數(shù)據(jù)和信息資源，網(wǎng)絡(luò)用戶的通訊和合作。計(jì)算機(jī)發(fā)展智能化第一代機(jī)器人機(jī)械手（1962年出現(xiàn)）第二代機(jī)器人具有“感覺(jué)”的

4、機(jī)器人第三代機(jī)器人裝有啟發(fā)式計(jì)算機(jī)的“智能機(jī)器人”“總有一天，人類會(huì)造出一些舉止跟人一樣的沒(méi)有靈魂的機(jī)械來(lái)”。 笛卡爾（1637）2.3 計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng) 一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件和軟件兩部分組成的。沒(méi)有任何軟件支持的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)。 裸機(jī)本身幾乎不能完成任何功能，只有配備一定的軟件，才能發(fā)揮其功用。 計(jì)算機(jī)軟件一般包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件通常是負(fù)責(zé)管理、控制和維護(hù)計(jì)算機(jī)的各種軟硬件資源，并為用戶提供一個(gè)友好的操作界面，以及服務(wù)于一般目的的上機(jī)環(huán)境。常見(jiàn)的系統(tǒng)軟件主要是操作系統(tǒng)，當(dāng)然也可以包括語(yǔ)言處理程序、連接裝配程序、系統(tǒng)實(shí)用程序、工具軟件等。應(yīng)用軟件是專業(yè)人員為各種應(yīng)用目的而開(kāi)

5、發(fā)的程序,這些程序通常是利用高級(jí)語(yǔ)言編程或使用應(yīng)用程序的生成工具來(lái)生成的。常見(jiàn)的應(yīng)用軟件有辦公自動(dòng)化軟件、管理信息系統(tǒng)、大型科學(xué)計(jì)算軟件包等。計(jì)算機(jī)語(yǔ)言 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言是人們與計(jì)算機(jī)交流的媒介，人們利用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言描述所要完成的任務(wù)，編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)某種功能。“編寫(xiě)程序”和“執(zhí)行程序”是利用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的主要方法和手段。2.3 計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng) 至今，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言已經(jīng)歷了機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言、非過(guò)程化語(yǔ)言和智能性語(yǔ)言五代的發(fā)展，其功能不斷完善、描述問(wèn)題的方法也越來(lái)越貼近人類的思維規(guī)律。第一代機(jī)器語(yǔ)言2.3 計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的發(fā)展過(guò)程：計(jì)算機(jī)發(fā)展初期使用的語(yǔ)言采用二進(jìn)制編碼形式從屬于計(jì)

6、算機(jī)硬件編寫(xiě)程序過(guò)程復(fù)雜、繁瑣網(wǎng)絡(luò)通信011011 000000 000000 000001 110101第二代匯編語(yǔ)言2.3 計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的發(fā)展過(guò)程：始于20世紀(jì)50年代初利用助記符來(lái)表示每一條機(jī)器指令語(yǔ)句功能不強(qiáng)仍依賴于計(jì)算機(jī)硬件需安裝翻譯程序MOV AL 5第三代高級(jí)語(yǔ)言、算法語(yǔ)言2.3 計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的發(fā)展過(guò)程：始于20世紀(jì)50年代中期更接近自然語(yǔ)言和數(shù)學(xué)語(yǔ)言語(yǔ)句可讀性強(qiáng)、編程方便不依賴于某個(gè)計(jì)算機(jī)需安裝編譯或解釋程序X=(A+B)/(C+D)CLA CADD DSTD MCLA AADD BDIV MSTD X第四代非過(guò)程化語(yǔ)言2.3 計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)

7、語(yǔ)言的發(fā)展過(guò)程：面向?qū)ο螅╳hat to do ?）忽略問(wèn)題的解法和處理過(guò)程指明條件、數(shù)據(jù)格式，即可獲取結(jié)果SELECT NAME , AGEFROM EMPWHERE AGE 50第五代智能性語(yǔ)言2.3 計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的發(fā)展過(guò)程：具有一定的智能性結(jié)構(gòu)化、模塊化抽象與信息隱藏更高的設(shè)計(jì)效率2.4 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一種軟件，它能對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的軟件和硬件資源進(jìn)行有效地管理和控制，合理地組織計(jì)算機(jī)的工作流程，并為用戶提供一個(gè)使用計(jì)算機(jī)的工作環(huán)境，起到用戶和計(jì)算機(jī)之間的接口作用。它的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段。手工階段2.4 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展：資源

8、獨(dú)占：一旦某個(gè)用戶開(kāi)始操作，計(jì)算機(jī)的全部資源都被該用戶單獨(dú)占用。所以在手工操作方式中，計(jì)算機(jī)的利用率是相當(dāng)?shù)偷?。操作不方便：操作人員通過(guò)操作面板使用計(jì)算機(jī)，操作步驟繁瑣。為了運(yùn)行程序，用戶還必須了解計(jì)算機(jī)硬件細(xì)節(jié)。這對(duì)于一般的應(yīng)用人員來(lái)說(shuō)是相當(dāng)困難的。操作速度慢：與不斷提高的計(jì)算機(jī)速度極不相稱。管理程序階段2.4 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展： 計(jì)算機(jī)發(fā)展到第二代以后，速度和存儲(chǔ)容量都有了很大的增長(zhǎng)，人們開(kāi)始考慮利用計(jì)算機(jī)自身的能力來(lái)管理計(jì)算機(jī)，即編寫(xiě)稱為“管理程序”的軟件，對(duì)計(jì)算機(jī)的軟、硬件進(jìn)行管理和調(diào)度。 管理程序以半自動(dòng)化方式控制計(jì)算機(jī)，它除了協(xié)助操作員操縱計(jì)算機(jī)外，還負(fù)責(zé)管

9、理計(jì)算機(jī)內(nèi)部資源的分配。操作系統(tǒng)階段2.4 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展：批處理方式：用戶通過(guò)提交“作業(yè)”實(shí)現(xiàn)操作。多道程序系統(tǒng)和多道批處理操作系統(tǒng)：內(nèi)存中同時(shí)存放多道程序，交替運(yùn)行。操作系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件的核心。分時(shí)操作系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)了用戶和計(jì)算機(jī)的交談。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)：系統(tǒng)響應(yīng)速度快。通用操作系統(tǒng)：兼有批處理、分時(shí)、實(shí)時(shí)功能。UNIX、WINDOWS。2.5 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與社會(huì)的信息化1946年，第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生20世紀(jì)60年代，單主機(jī)計(jì)算模式20世紀(jì)70年代末，微型計(jì)算機(jī)出現(xiàn)客戶機(jī)-服務(wù)器計(jì)算模型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算、高速網(wǎng)絡(luò)、多媒體、人工智能計(jì)算機(jī)應(yīng)用概述 ( P42 )2.5

10、 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與社會(huì)的信息化1、數(shù)學(xué)計(jì)算2、數(shù)據(jù)處理3、人工智能4、自動(dòng)控制5、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造2.6 計(jì)算機(jī)文化與道德 1、計(jì)算機(jī)犯罪 2、保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)(反盜版) 3、計(jì)算機(jī)病毒計(jì)算機(jī)病毒 ( P50 )2.6 計(jì)算機(jī)文化與道德計(jì)算機(jī)病毒：計(jì)算機(jī)病毒是指編制或者在計(jì)算機(jī)程序中拷入的破壞計(jì)算機(jī)功能功或者毀壞數(shù)據(jù)，影響計(jì)算及系統(tǒng)使用，并能自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或程序代碼。特點(diǎn)：傳染性、未經(jīng)授權(quán)而執(zhí)行、隱蔽性、潛伏性、破壞性和不可預(yù)見(jiàn)性。傳染方式：引導(dǎo)型病毒、文件型病毒和混合型病毒。連接方式：源碼型病毒、入侵型病毒、操作系統(tǒng)型病毒、外殼型病毒。破壞性：良性病毒、惡性病毒。病毒的命名2.6 計(jì)算機(jī)文化與道德病毒出現(xiàn)的地點(diǎn)：“ZHENJIANG_JES”最先來(lái)自鎮(zhèn)江某用戶。病毒中出現(xiàn)的人名或特征字符：“ZHANGFANG-1535”、“DISK KILLER”、“上海一號(hào)”、CIH（陳盈豪）。病毒發(fā)作時(shí)的癥狀：“火炬”、“蠕蟲(chóng)”。病毒發(fā)作的時(shí)間：“NOVEMBER 9TH”在11月9日發(fā)作。包含病毒代碼的長(zhǎng)度：“PIXEL.xxx”、“KO.xxx”等。宏病毒 宏病毒與傳統(tǒng)的病毒不同，它不感染.exe、.com