第一章计算机发展与计算机应用概述 1.1计算机发展概述 1946年2月,世界上第一台计算机ENAC( Electronic Numerical Integrator And Computer)诞生于美国宾夕法尼亚大学。它使用了18000个电子管、10000电容和7000 个电阻,占地170平方米,重达30吨,耗电150千瓦,每秒可进行5000次加、减法运算, 价值40万美元。当时它的设计目的是为美国陆军弹道实验室解决弹道特性的计算问题,虽 然它无法同现今的计算机相比,但在当时它可把计算一条发射弹道的时间缩短到30秒以下 使工程设计人员从繁重的计算中解放出来。在当时这是一个伟大的创举,它开创了计算机的 新时代。 从第一台计算机诞生以来的50多年里,每隔数年在软、硬件方面就有一次重大的突破, 至今计算机的发展已经历了以下四代 第一代计算机(1946-1955年)。 从1946至1955年,陆续出现了一些著名的计算机,其用途已从军事进入到为公众服 务方面。它们都属于第一代计算机,其特征是:使用电子管为逻辑元件,内存储器开始时使 用水银延迟线或静电存储器,后来采用磁芯,外存贮器有纸带、卡片、磁带等。运算速度可 在每秒几千次到几万次。程序设计语言用二进制码表示的机器语言和汇编语言。第一代计算 机体积都较庞大,造价很高,速度低,主要用于科学计算 第二代计算机(1955~1964年)。 1955年第一台全晶体管计算机问世,1958年开始,以IBM公司的7000系列为代表的 全晶体管计算机成为第二代计算机的主流产品。第二代计算机的主要特征为:全部使用晶体 管,用磁芯做主存储器,用磁盘或磁带做外存储器,运算速度达到每秒几十万次。程序设计 语言也在这一时期取得了较大发展,如ALGO60、 FORTRAN、 COBOL等都相继投入使用。 程序的编制方便了,通用性也增强了,因而计算机的应用也扩展到事务管理及工业控制等方 面 第三代计算机(1964~1970年) 964年美国IBM公司公布了采用集成电路制造的 System/360系列计算机,同时开发 了供该系列机使用的OS/360操作系统,它使系列机内的低档机向高档机升级时,原有的 操作系统与应用软件可继续使用,使360系列机本身成为第三代计算机的主流产品。第三代 计算机的特征是用中、小规模集成电路代替了分立的晶体管元件,内存开始使用半导体存储 器,计算速度可达到几十万次到几百万次,个别的达到一千万次,内存储容量可达到兆字节 这一时期对计算机的设计提出了系列化、通用化和标准化的思想。例如,将系列机扩展到大、 中、小型以适应不同层次的需要;在硬件设计中采用标准的半导体存储芯片和输入输出接口 部件。在软件设计中提倡模块化和结构化设计,这样不但使计算机的成本降低,而且还扩大 了计算机的应用范围。 第四代计算机(1971年~现在) 1971年,英特尔公司制成了第一代微处理器,它集成了2250个晶体管组成的电路。它 标志着计算机的发展已进人到了大规模集成电路的应用时代。大规模集成电路的应用是第四 代计算机的基本特征,在这一代计算机上采用集成度更高的半导体芯片做存储器,计算机的 速度可以达到每秒几百万次到上亿次。操作系统不断完善,应用软件层出不穷。在计算机系 统结构方面发展了分布式计算机、并行处理技术和计算机网络等。这一时期计算机的发展进 入了以计算机网络为特征的时代 我国自1956年开始研制计算机。第一台计算机于1958年研制成功,我国自行研制的第 一台晶体管计算机也于1964年问世。1971年又研制成功了集成电路计算机。1985年研制出第一章 计算机发展与计算机应用概述 1．1 计算机发展概述 1946 年 2 月，世界上第一台计算机 ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer）诞生于美国宾夕法尼亚大学。它使用了 18000 个电子管、10000 只电容和 7000 个电阻，占地 170 平方米，重达 30 吨，耗电 150 千瓦，每秒可进行 5000 次加、减法运算， 价值 40 万美元。当时它的设计目的是为美国陆军弹道实验室解决弹道特性的计算问题，虽 然它无法同现今的计算机相比，但在当时它可把计算一条发射弹道的时间缩短到 30 秒以下， 使工程设计人员从繁重的计算中解放出来。在当时这是一个伟大的创举，它开创了计算机的 新时代。 从第一台计算机诞生以来的 50 多年里，每隔数年在软、硬件方面就有一次重大的突破， 至今计算机的发展已经历了以下四代。 第一代计算机（1946~1955 年）。 从 1946 至 1955 年，陆续出现了一些著名的计算机，其用途已从军事进入到为公众服 务方面。它们都属于第一代计算机，其特征是：使用电子管为逻辑元件，内存储器开始时使 用水银延迟线或静电存储器，后来采用磁芯，外存贮器有纸带、卡片、磁带等。运算速度可 在每秒几千次到几万次。程序设计语言用二进制码表示的机器语言和汇编语言。第一代计算 机体积都较庞大，造价很高，速度低，主要用于科学计算。 第二代计算机（1955~1964 年）。 1955 年第一台全晶体管计算机问世，1958 年开始，以 IBM 公司的 7000 系列为代表的 全晶体管计算机成为第二代计算机的主流产品。第二代计算机的主要特征为：全部使用晶体 管，用磁芯做主存储器，用磁盘或磁带做外存储器，运算速度达到每秒几十万次。程序设计 语言也在这一时期取得了较大发展，如 ALGO 60、FORTRAN、COBOL 等都相继投入使用。 程序的编制方便了，通用性也增强了，因而计算机的应用也扩展到事务管理及工业控制等方 面。 第三代计算机（1964~1970 年）。 1964 年美国 IBM 公司公布了采用集成电路制造的 System／360 系列计算机，同时开发 了供该系列机使用的 OS／360 操作系统，它使系列机内的低档机向高档机升级时，原有的 操作系统与应用软件可继续使用，使 360 系列机本身成为第三代计算机的主流产品。第三代 计算机的特征是用中、小规模集成电路代替了分立的晶体管元件, 内存开始使用半导体存储 器，计算速度可达到几十万次到几百万次，个别的达到一千万次，内存储容量可达到兆字节。 这一时期对计算机的设计提出了系列化、通用化和标准化的思想。例如，将系列机扩展到大、 中、小型以适应不同层次的需要；在硬件设计中采用标准的半导体存储芯片和输入输出接口 部件。在软件设计中提倡模块化和结构化设计，这样不但使计算机的成本降低，而且还扩大 了计算机的应用范围。 第四代计算机（1971 年~现在）。 1971 年，英特尔公司制成了第一代微处理器，它集成了 2250 个晶体管组成的电路。它 标志着计算机的发展已进人到了大规模集成电路的应用时代。大规模集成电路的应用是第四 代计算机的基本特征，在这一代计算机上采用集成度更高的半导体芯片做存储器，计算机的 速度可以达到每秒几百万次到上亿次。操作系统不断完善，应用软件层出不穷。在计算机系 统结构方面发展了分布式计算机、并行处理技术和计算机网络等。这一时期计算机的发展进 入了以计算机网络为特征的时代。 我国自 1956 年开始研制计算机。第一台计算机于 1958 年研制成功，我国自行研制的第 一台晶体管计算机也于 1964 年问世。1971 年又研制成功了集成电路计算机。1985 年研制出