信息學競賽輔導資料·基礎知識
1.發展史
(1)計算機發展代別劃分:
代別
*年代
邏輯元件
第一代
1946-1958
電子管
第二代
1959-1964
晶體管
第三代
1965-1970
集成電路
第四代
1971-?
大規模集成電路
(2)1946年2月,在美國賓夕法尼亞大學誕生了世界上第一臺電子計算機eniac(electronic numerical integrator and computer),這臺計算機占地170平方米,重30噸,用了18000多個電子管,每秒能進行5000次加法運算。
(3)馮·諾依曼理論
1944年,美籍匈牙利數學家 馮·諾依曼 提出計算機基本結構和工作方式的設想,為計算機的誕生和發展提供了理論基礎。時至今日,盡管計算機軟硬件技術飛速發展,但計算機本身的體系結構并沒有明顯的突破,當今的計算機仍屬于馮·諾依曼架構。
其理論要點如下:
·計算機硬件設備由存儲器、運算器、控制器、輸入設備和輸出設備5部分組成。
·存儲程序思想——把計算過程描述為由許多命令按一定順序組成的程序,然后把程序和數據一起輸入計算機,計算機對已存入的程序和數據處理后,輸出結果。
(4)我國的計算機發展情況
·我國從1956年開始計算機的科研和教學工作;
·1960年我國第一臺自行設計的通用電子計算機107機誕生;
1964年我國研制成大型通用電子計算機119機;
·1983年每秒運行一億次的銀河巨型計算機在國防科技大學誕生;
1992年研制成功每秒運行10億次的“銀河ⅱ”巨型計算機;
1997年又研制成功每秒運行130億次的“銀河ⅲ”巨型計算機;
·我國較有名的微型計算機品牌有:“聯想”、“長城”、“方正”等;
(5)微機發展:
·1982年intel公司發布80286個人計算機微處理器芯片;
·1985年-80386
·1989年-80486
·1993年,pentium,主頻60-66 mhz;
·1997年,pentiumⅱ,主頻233 mhz;
·1999年,pentium ⅲ,主頻 450mhz以上;
·xx年,p4,主頻1.4g以上;
2.計算機的特點:
運算速度快,運算精度高,具有記憶能力,具有邏輯判斷能力,具有自動控制能力;
計算機的應用:
科學計算、自動控制、信息處理、輔助設計(教學、制造)等;
3.分類
巨型機
大型機
小型機
微型機
單片機
§2 計算機系統的基本組成
計算機系統由硬件和軟件兩部分組成。
(一)計算機硬件
計算機硬件由五大部分組成:運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備。
1.中央處理器(cpu——central processing unit)
由運算器、控制器和一些寄存器組成;
運算器進行各種算術運算和邏輯運算;
控制器是計算機的指揮系統;
cpu的主要性能指標是主頻和字長。
2.存儲器
(1)內部存儲器
中央處理器能直接訪問的存儲器稱為內部存儲器,它包括快速緩沖存儲器和主存儲器,中央處理器不能直接訪問的存儲器稱為外部存儲器,外部存儲器中的信息必須調入內存后才能為中央處理器處理。
主存儲器:內存也常泛稱主存,但嚴格上說,只有當內存中只有主存,而沒有快速緩沖存儲器時,才能稱為主存。
主存儲器按讀寫功能,可分只讀存儲器(rom)和隨機存儲器(ram)兩種。
(2)外部存儲器
外存儲器:也稱為輔助存儲器,一般容量較大,速度比主存較慢。
·硬盤(hard disk):目前的硬盤大多采用了溫徹斯特技術,所以又稱為“溫盤”;
* 溫氏技術的