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第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識
1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展
1946年2月，世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC （ElectronicNumericalIntegratorandComputer）誕生于美國賓夕法尼亞大學(xué)（如圖1-1所示）。它使用了18000個(gè)電子管、10000只電容和7000個(gè)電阻，占地170平方米，重達(dá)30噸，耗電150千瓦，每秒可進(jìn)行5000次加、減法運(yùn)算，價(jià)值40萬美元。它的設(shè)計(jì)目的是為美國陸軍彈道實(shí)驗(yàn)室解決彈道特性的計(jì)算問題，雖然它無法同現(xiàn)今的計(jì)算機(jī)相比，但在當(dāng)時(shí)它卻可將計(jì)算一條發(fā)射彈道的時(shí)間縮短到30秒以內(nèi)，使工程設(shè)計(jì)人員從繁重的計(jì)算中解放出來。在當(dāng)時(shí)這是一個(gè)偉大的創(chuàng)舉，它開創(chuàng)了計(jì)算機(jī)的新時(shí)代。
1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程
從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生以來，每隔數(shù)年，計(jì)算機(jī)在軟、硬件方面就會(huì)有一次重大的突破，至今計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)歷了以下四代。
第一代計(jì)算機(jī)（1946～1955年）。
從1946～1955年，陸續(xù)出現(xiàn)了一些著名的計(jì)算機(jī)，其用途已從軍事進(jìn)入到為公眾服務(wù)方面。它們都屬于第一代計(jì)算機(jī)，其特征為：使用電子管為邏輯元件；內(nèi)存儲(chǔ)器開始時(shí)使用水銀延遲線或靜電存儲(chǔ)器，后來采用磁芯；外存儲(chǔ)器有紙帶、卡片、磁帶等；運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾千次到幾萬次；程序設(shè)計(jì)語言采用二進(jìn)制碼表示的機(jī)器語言和匯編語言。第一代計(jì)算機(jī)體積都較龐大、造價(jià)很高、速度低，主要用于科學(xué)計(jì)算。
第二代計(jì)算機(jī)（1955～1964年）。
1955年，第一臺(tái)全晶體管計(jì)算機(jī)問世。從1958年開始，以IBM 公司的7000系列為代表的全晶體管計(jì)算機(jī)成為第二代計(jì)算機(jī)的主流產(chǎn)品。第二代計(jì)算機(jī)的主要特征為：全部使用晶體管，用磁芯做主存儲(chǔ)器，用磁盤或磁帶做外存儲(chǔ)器，運(yùn)算速度達(dá)到每秒幾十萬次。程序設(shè)計(jì)語言也在這一時(shí)期獲得了較大發(fā)展，如ALGOL60、FORTRAN、COBOL等都相繼投入使用。程序的編制方便了，通用性也增強(qiáng)了，因而計(jì)算機(jī)的應(yīng)用也擴(kuò)展到事務(wù)管理及工業(yè)控制等方面。
第三代計(jì)算機(jī)（1964～1970年）。
1964年，美國IBM 公司公布了采用集成電路制造的System/360系列計(jì)算機(jī)，同時(shí)開發(fā)了該系列機(jī)使用的OS/360操作系統(tǒng)，它使系列機(jī)內(nèi)的低檔機(jī)向高檔機(jī)升級時(shí)，原有的操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件可繼續(xù)使用，使360系列機(jī)本身成為第三代計(jì)算機(jī)的主流產(chǎn)品。第三代計(jì)算機(jī)的特征是，用中、小規(guī)模集成電路代替了分

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