计算机发展的四个阶段起止年份典型CPU数据数据分析

PAGE PAGE 1 of NUMPAGES 4 1、计算机的工作原理：1）什么是计算机计算机（Computer）是可以接收和存储信息的程序，是人意志的体现）是一种高度自动化的电子设备，对输入的信息进行处理处理，然后输出处理结果。2）计算机的工作原理——冯诺依曼原理（又称存储程序原理）（1）构成计算机的物理设备（硬件）包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备的五个部分；(2）所有程序和数据都以二进制形式存储在内存中；(3）计算机系统在程序控制下自动运行。2、计算机的发展:1） 计算机的发展：计算机从诞生到今天，经历了四个阶段，现在正在向第五代过渡。请参见下表。计算机发展的四个阶段，始末年使用的电子元件的数据处理方法运算速度应用领域1946~1957年第一代电子管（真空管）汇编语言，代码程序几千到几万次/second 国防和高技术 第二代 1958~1964 晶体管高级编程语言数万到几十万倍 / 第二代工程设计、数据处理 第三代 1965~1970 中小型集成电路结构化、模块化编程，

它的发展经历了大约六个阶段，如下表所示。微机的六个发展阶段 世代起止年份 典型 CPU 数据位 主频 第一代 1971~1973Intel 4004、80084 bits, 8 bits 1MHz 第二代 1973~1975Intel 80808 bits 2MHz 第三代 1975~1978Intel 80858bit 2 ~5MHz 4代 1978~1981Intel 808616bit>5MHz 5代 1981~1993Intel 80386、8048632bit>25MHz 6代 1993~现在 奔腾系列 64bit 60MHz~2GHz3）我国计算机发展 我国计算机业务始于 1950 年代。1952年，我国第一个电子计算机研究组在中国科学院数学研究所成立。1960 年，我的国家 第一台自主研发的通用电子计算机107问世。1964年，我国研制出大型通用电子计算机119，用于我国研制第一颗氢弹的计算任务。1970年代以后，我国生产的计算机进入集成电路计算机时期。1974年，我国设计的DJS-130机通过鉴定，投入批量生产。1980年代，我国成功研制出巨机。1982年，我国自主研制了计算速度为每秒1亿次的Galaxy I超级计算机。1997年6月研制成功的Galaxy III超级计算机，计算速度达到每秒130亿次。我国研制了大型通用电子计算机119，在我国研制第一颗氢弹时用于计算任务。1970年代以后，我国生产的计算机进入集成电路计算机时期。1974年，我国设计的DJS-130机通过鉴定，投入批量生产。1980年代，我国成功研制出巨机。1982年，我国自主研制了计算速度为每秒1亿次的Galaxy I超级计算机。1997年6月研制成功的Galaxy III超级计算机计算机病毒实际上是一种什么，计算速度达到每秒130亿次。我国研制了大型通用电子计算机119，在我国研制第一颗氢弹时用于计算任务。1970年代以后，我国生产的计算机进入集成电路计算机时期。1974年，我国设计的DJS-130机通过鉴定，投入批量生产。1980年代，我国成功研制出巨机。1982年，我国自主研制了计算速度为每秒1亿次的Galaxy I超级计算机。1997年6月研制成功的Galaxy III超级计算机，计算速度达到每秒130亿次。我国生产的计算机进入集成电路计算机时期。1974年，我国设计的DJS-130机通过鉴定，投入批量生产。1980年代，我国成功研制出巨机。1982年，我国自主研制了计算速度为每秒1亿次的Galaxy I超级计算机。1997年6月研制成功的Galaxy III超级计算机，计算速度达到每秒130亿次。我国生产的计算机进入集成电路计算机时期。1974年，我国设计的DJS-130机通过鉴定，投入批量生产。1980年代，我国成功研制出巨机。1982年，我国自主研制了计算速度为每秒1亿次的Galaxy I超级计算机。1997年6月研制成功的Galaxy III超级计算机，计算速度达到每秒130亿次。我国自主研发了每秒1亿次计算速度的Galaxy I超级计算机。1997年6月研制成功的Galaxy III超级计算机，计算速度达到每秒130亿次。我国自主研发了每秒1亿次计算速度的Galaxy I超级计算机。1997年6月研制成功的Galaxy III超级计算机，计算速度达到每秒130亿次。

这些机器的出现，标志着我国的计算机技术水平又上了一个新台阶。1999年，银河IV超级计算机研制成功。2000年，我国研制成功高性能计算机“神威一号”，主要技术指标和性能达到国际先进水平。我国已成为继美日之后世界上第三个具备研制高性能计算机能力的国家。2005年4月18日，我国首款64位高性能通用CPU芯片“龙芯Ⅱ”芯片正式发布，完全由我国科学界自主研发，拥有自主知识产权。这颗芯片的性能已经过测试，达到了英特尔“Pan 3”的水平，比2002年9月28日发布的“龙芯1”高出10倍。3、计算机特性：计算机是高度自动化的信息处理设备。主要特点是处理速度快、计算精度高、记忆能力强、逻辑判断能力可靠、可靠性高、通用性强。1）处理速度快：计算机的计算速度以 MIPS（每秒百万条指令）来衡量。2）计算精度高：一个数的精度主要由代表该数的二进制码的位数决定。3）强大的内存：内存可以存储大量的数据和计算机程序。4） 可靠的逻辑判断能力：可靠的逻辑判断能力是计算机的一个重要特性，也是计算机能够实现信息处理自动化的重要原因。5）高可靠性和多功能性。4、计算机性能指标：计算机的主要技术性能指标包括主频、字长、内存容量、存取周期、运算速度等指标。

1）主频（时钟频率）：指单位时间内计算机CPU输出的脉冲数。它在很大程度上决定了计算机的运行速度。单位是兆赫。2）字长：指计算机的计算组件可以同时处理的二进制数据的位数。字长决定了运算的精度。3）内存容量：指内存中可以存储的信息的总字节数。通常使用8个二进制位（bit）作为一个字节（Byte）。4）访问周期：内存连续两次独立“读”或“写”操作所需的最小时间，单位为纳秒（ns，1ns=10-9s）。内存完成“读取”或“写入”所需的时间 操作称为内存访问时间（或读写时间）。5）运算速度：是一个综合性指标，单位是MIPS（百万指令每秒）。影响运算速度的因素主要是主频和存取周期，还有字长和存储容量。6）其他指标：机器兼容性（包括数据和文件兼容性、程序兼容性、系统兼容性和设备兼容性）、系统可靠性（平均故障间隔时间，MTBF）、系统可维护性（平均修复时间（MTTR）、最大机器允许的外接设备数量、计算机系统的汉字处理能力、数据库管理系统和网络功能等，性价比是评价计算机性能的综合指标。5、计算机的发展趋势：计算机的发展趋势是智能化、巨型化、小型化、网络化、多媒体化。

1.2 计算机的类型1.2.1 要点 计算机可以根据其用途、规模或处理对象进行分类。1、按用途分，可分为：1）通用计算机：适用于解决各种通用问题，这类计算机应用广泛，通用性强。用于科学计算、数据处理和过程控制等。可适应多种用途。2）专用机：用于解决特定问题，配备软硬件解决某一个问题，如生产过程自动化控制、工业智能仪表等特殊应用。2、按规模划分，根据IEEE（电气和电子工程师协会）分类标准，它可以分为： 1）超级计算机，也称为超级计算机，是所有计算机类型中最昂贵和最实用的。最强的，它的浮点运算是最快的。多用于战略武器设计、空间技术、石油勘探等领域。超级计算机的研发水平、生产能力和应用程度已成为衡量一个国家经济实力和科学水平的重要指标。2）微型超级计算机是微型超级计算机或台式超级计算机，功能比超级计算机略逊一筹，但价格却是超级计算机的十分之一。3）大型机或大型计算机的特点是大而通用，处理和管理能力强，主要用于大型银行、大型公司、大型大学和科研院所。在计算机和网络时代，大型机仍有生存空间。4）小型机结构简单，可靠性高，成本低。对于大多数中小型用户来说，它们比昂贵的大型机更具吸引力。

5）工作站是介于PC和小型机之间的高端计算机。它的计算速度比微型计算机还要快，并且具有强大的联网能力。主要应用于特殊专业领域，如图像处理、计算机辅助设计等。6）微机，或PC，以其先进的设计、丰富的软件、完备的功能、低廉的价格，拥有大量的用户. 除了台式电脑，还有笔记本电脑、笔记本电脑、掌上电脑和手表。3、按处理对象划分，可分为1）数字计算机：计算机处理的输入输出值都是数字量。2）模拟计算机：处理后的数据对象是电压、温度、速度等直接连续的模拟数据。3） 数模混合计算机：输入输出既可以是数字数据也可以是模拟数据。1.3 计算机应用领域1.3.1 知识点计算机的应用领域可分为科学计算、信息处理、过程控制、计算机辅助系统、多媒体技术根据其应用特点，计算机通信、人工智能。1、科学计算：指计算机在科学研究和工程技术中的应用所引发的数学问题（数值计算）。通常，计算机需要高速、高精度和较大的存储容量。科学计算是计算机最早的应用。2、信息处理：信息处理主要是指对非数字形式的数据进行处理，包括对数据的收集、存储、处理、分类、整理、检索和发布等一系列任务。信息处理包括办公自动化（OA）、企业管理、信息检索、报刊编排处理等。

特点是要处理的原始数据量大，算术运算比较简单，有大量的逻辑运算和判断，需要将结果以表格或文件的形式存储和输出. 要求电脑的存储容量大，速度要求不高。信息处理是目前应用最广泛的，约占所有应用的80%。3、过程控制：在科技、军事、工业、农业等各个领域使用计算机进行过程控制。而在计算机控制系统中，需要专用的数模转换设备和模数转换设备（称为D/A转换和A/D转换）。因为过程控制一般是实时控制，有时计算机速度不高，但需要高可靠性和及时响应。4、计算机辅助系统：有计算机辅助教学（CAI）、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机集成制造（CIMS）等系统。5、多媒体技术：将数字、文字、声音、图形、图像和动画等媒体有机结合，利用计算机、通信和广播电视技术建立逻辑联系和过程（包括录音、压缩和解压，这些媒体的存储、显示和传输）。目前，多媒体计算机技术的应用领域不断扩大。除了知识学习、电子书、商务和家庭应用外，在远程医疗和视频会议上也得到了很大的推广。6、计算机通信：是计算机技术与通信技术相结合的产物。计算机网络技术的发展，将不同地区的计算机用通讯线路连接起来，配上相应的软件，达到资源共享的目的。

7、人工智能：研究人类智能、智能行为及其规律的解释和模拟的学科。它的主要任务是建立智能信息处理的理论，然后设计一个可以表现出一些类似人类智能行为的计算系统。人工智能学科包括：知识工程、机器学习、模式识别、自然语言处理、智能机器人和神经计算。1.4 计算机安全使用与病毒预防1.4.1 内容要点1、计算机病毒概述1）计算机病毒的特征病毒是一个程序，所以它具有程序的所有属性，而且它具有隐蔽性、潜伏性、传染性和破坏性。病毒通常通过将自己的破坏性代码复制到其他有用的代码中来进行扩展，其传播是基于计算机系统的运行和磁盘的读写。2）病毒的分类病毒按危害程度可分为良性病毒和恶性病毒；根据侵权对象可分为引导型、档案型、复合型和网络型。3）病毒的传播 在计算机应用的早期，软盘是传播病毒的最重要途径。随着互联网的飞速发展，软盘趋于被淘汰，网络为病毒的传播插上了翅膀。据统计，通过网络邮件系统附件传播的病毒超过病毒传播总量的60%。继“CIH”病毒之后，“罗密欧与朱丽叶”、“智能病毒”、“冲击波”等新型网络病毒相继出现。4）病毒的危害减少了内存的可用空间，占用了CPU时间；破坏内存中的数据信息和网络中的各种资源；破坏系统 I/O 功能；破坏文件系统，破坏系统软件，甚至危及硬件等等。破坏系统 I/O 功能；破坏文件系统，破坏系统软件，甚至危及硬件等等。破坏系统 I/O 功能；破坏文件系统，破坏系统软件，甚至危及硬件等等。

2、计算机病毒的预防 为预防计算机病毒，请注意以下步骤： 1）创建紧急启动盘和最新的紧急修复盘。2）使用外部磁盘或其他机器上的文件时，必须先对它们进行消毒，然后再使用它们。3）写保护不需要写操作的磁盘。4）电脑安装病毒检测软件，定期检查病毒，注意及时升级。5）为电脑安装专为杀毒杀毒设计的病毒防火墙或防护卡。6）上网的时候尽量减少可执行代码的交换，可以不上网的时候尽量不上网。3、病毒检测与清除1） 病毒检测 病毒潜伏在计算机中，不受刺激。一般如果电脑出现异常，首先要判断是否是电脑硬件造成的。如果硬件系统正常，则应考虑是否感染了计算机病毒。如果您计算机上安装的病毒检测软件或硬件检测到病毒，您应该立即采取适当的措施。2）病毒清除 一般使用杀毒软件进行病毒清除。杀毒软件的工作原理与病毒正好相反。它可以同时清除数千种病毒，而不会影响计算机中的数据。常见的杀毒软件有KV3000、诺顿、瑞星、金山毒霸等。4、计算机安全常识1） 使用符合额定电压的电源。如果电压高于额定电压，则会烧毁硬件。如果电压低于额定电压，电脑将无法正常启动或系统无法正常运行，甚至会烧毁硬件。2）正确打开和关闭计算机。

正确的开机方法是：先开启外设（显示器、打印机等），再开启主机。正确的关机方法是：先关机主机，再关机外设。还应避免频繁切换计算机，以防止电子元件发生故障。3）使用计算机的环境。注意电脑使用的温度、湿度和卫生环境，避免电脑内部元器件快速老化或烧毁，使用过程中也要注意保持电脑稳定，以免损坏硬盘。4）经常备份您的数据。重要的数据和文件要经常备份，以防硬盘损坏或病毒损坏造成损失。5）定期查病毒，不要使用盗版软件。6）设置安全权限和密码，定期修改密码。请勿运行来源不明的软件，以防黑客入侵。二、电脑操作系统及基本配置1.5操作系统概念及分类1.5.1内容点1、操作系统概念操作系统方便对于用户来说，管理和控制计算机系统资源的系统软件是最重要、最基础的系统软件。可以看作是计算机硬件的一级扩展。操作系统是计算机用户与计算机硬件（物理设备）之间的接口，用户只能通过操作系统才能使用计算机，所有的应用程序都必须在操作系统的支持下才能运行。计算机系统资源包括硬件资源（CPU、内存、外部设备等）和软件资源（各种系统程序、应用程序、数据文件）。2、操作系统的开发1）初始阶段（1950s-1960s）这个阶段主要使用机器码和汇编程序，没有真正的操作系统，监控程序完成操作系统的功能。

监控程序负责对主机进行系统管理和控制。2）初始阶段（1960年代到1970年代） 这个阶段出现了大量的高级语言编译器、工具软件和操作系统。此时的操作系统本质上是一个可以有效帮助用户完成系统管理工作的大规模程序集合。3）成熟阶段（1970年代至今），以1974年产生的C语言为标志的一批成熟的标准化、结构化的高级语言开始流行起来，用这个工具开发的各种操作系统开始流行起来。出现 。该操作系统在 1980 年代完全成熟。操作系统的设计逐渐趋于集成化、标准化和大规模集成化。3、 操作系统的主要功能主要有三，一是提供方便友好的用户界面，二是提高系统资源的利用率，三是为软件开发提供运行环境。4、操作系统的基本功能操作系统一般应该具备五个功能：CPU管理、存储管理、外部设备管理、文件管理、作业管理。5、操作系统分类1）根据使用环境可分为批处理、分时和实时操作系统。2）根据用户数量可分为单用户（单任务、多任务）、多用户、单机、多机系统。3）根据硬件结构，它可以分为网络、分布式、并行和多媒体操作系统。这种分类仅限于宏观。由于操作系统的通用性很强，使用哪种操作系统取决于硬件环境和用户需求。

在实际应用中，人们常采取以下分类方法，一般可分为批量操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。1）批处理操作系统：支持在一个计算机系统中同时运行多个独立用户程序的操作系统。2）分时操作系统：以时间来划分计算机的系统资源（尤其是CPU时间）计算机病毒实际上是一种什么，每个时间段称为一个时间片，每个用户轮流使用该时间片来实现多用户。共享同一主机的操作系统。分时系统的基本特征：复用性、独立性、交互性、及时性。3）实时操作系统：能够及时响应和处理随机外部事件的操作系统。实时系统用于控制实时过程，主要包括两种系统：实时过程控制和实时信息处理。其特点是：对外部事件的反应非常及时和迅速；系统可靠性高。实时系统通常是为专门应用程序设计的专用系统。4）网络操作系统：使网络上的计算机能够方便有效地共享网络资源，提供网络用户所需的各种服务的软件和相关协议的集合。5）分布式操作系统：分布式系统以计算机网络为基础，其基本特征是处理的分布式，也就是职能和任务的分配。分布式操作系统的所有系统任务都可以运行在系统中的任意一个处理器上，可以自动实现全系统的任务分配，自动调度各个处理器的工作量。

1.6操作系统常用术语和功能1.6.1内容要点1、指令和指令系统1）指令：指令由计算机发出指令完成一个操作 命令。它是一串由操作码和地址码组成的二进制数。操作码指定操作的类型，即执行什么样的操作；地址码指定了要运算的数据（运算对象）存放的地址，以及运算结果存放的位置。2）指令系统：指定系统是指机器拥有的所有指令的集合。它反映了计算机所具备的基本功能。复杂指挥系统（CISC）：不断增加指挥系统中的指令，增加命令及其功能的复杂性，即增加新的命令来代替多个简单命令组合即可完成的功能，如当前PC指令中的MMX多媒体扩展等。这样，提高了计算机系统的性能。精简指令系统（RISC）：基本思想是简单的指令可以更快地执行，指令系统只需要由经常使用的指令组成。2、程序和源程序1）程序：程序是一组有序的指令，计算机必须执行这些指令才能完成一项完整的任务。2）源程序：用户为解决问题而用汇编语言或高级语言编写的程序。3）目标程序：由二进制代码组成的程序，或从源程序编译或翻译的机器代码程序。3、单任务和多任务，单用户和多用户1）单任务：一次只允许打开和执行一个应用程序。

2）多任务：允许在某个时间打开并执行多个应用程序，前后台程序并行工作。3）Single-User：微机中广泛使用的操作系统，其主要特点是一次只能为一个用户服务。4）多用户：同时供多个用户使用，使系统资源可以同时被多个用户共享。4、文件和文件夹1）文件：文件是存储在外部存储器中的相关信息的命名、分组集合。2）文件名：在特定操作系统下，一个文件只有一个标记，称为文件全名，简称文件名。文件全名由四部分组成：盘符、路径、主文件名（通常称为文件名）和扩展名。其格式为：[盘符：][路径][.extension] 在不同的操作系统中，有些字符不能作为文件名字符。见下表。操作系统不可用的字符（半角英文字符） 注意 MS-DOS*（星号）？(问号)/(斜线)\(反斜线) 注意：操作系统自定义的设备文件名不能单独作为磁盘文件的主文件名。|(管道).(句号),(逗号);(分号):(冒号)+(加号)=(等号)&(安培)[](左右方括号)()(左右括号) (左右尖括号)^(caret)”(双引号)ㄩ(空格)Win98/2000*(星号)?(问号)/(斜线)\(反斜线)|(竖线):(冒号)(左右尖括号)”

·*：代表任意数量的合法字符；·?：代表任何合法字符。4）文件分类：见下表文件分类文件设备文件CON：标准输入输出设备（输入指键盘，输出指显示器）PRN、LPT1、LPT2、LPT3 ：并行端口（PRN = LPT1）AUX，COM1、COM2、COM3、COM4：串行端口（AUX = COM1）NUL：空设备，虚拟设备（每个子目录下会自动生成一个空设备文件） 磁盘文件（由于分类标准不同，分类方法也有很多不同） ①程序文件.COM、.EXE、.BAT等数据文件 除程序文件外的所有文件②二进制文件包含二进制代码，文本文件由纯文本字符组成，如.TXT等。 ③批处理文件。BAT可执行文件.EXE命令文件.COM帮助文件.HLP系统文件.SYS备份文件.BAKFOX程序文件.PRG……………………5）文件目录（文件夹）为了方便管理文件在磁盘上，操作系统将文件名存储在磁盘上的特定位置，称为目录（即文件夹）。6）根文件夹（根目录）是创建的唯一通用磁盘目录磁盘格式化时的每个磁盘，即磁盘根文件夹（根目录），根目录也称为主目录或系统目录。7）树形目录结构创建多个子文件夹在根文件夹下，每个子文件夹都可以创建子文件夹，形成一个倒置的树状结构。是一个树形目录结构。每个 COM 帮助文件.HLP 系统文件.SYS 备份文件.BAKFOX 程序文件.PRG ……………………5）文件目录（文件夹） 为了方便管理磁盘上的文件，操作系统将文件名存放在磁盘上的特定位置，称为目录（即文件夹）。6）根文件夹（根目录）是磁盘格式化时在每个磁盘上创建的唯一通用磁盘目录，也就是磁盘根文件夹（根目录），根目录也称为主目录或系统目录。7）树形目录结构在根文件夹下创建多个子文件夹，每个子文件夹-folder 可以创建子文件夹，形成一个倒置的树状结构。是一个树形目录结构。每个 COM 帮助文件.HLP 系统文件.SYS 备份文件.BAKFOX 程序文件.PRG ……………………5）文件目录（文件夹） 为了方便管理磁盘上的文件，操作系统将文件名存放在磁盘上的特定位置，称为目录（即文件夹）。6）根文件夹（根目录）是磁盘格式化时在每个磁盘上创建的唯一通用磁盘目录，也就是磁盘根文件夹（根目录），根目录也称为主目录或系统目录。7）树形目录结构在根文件夹下创建多个子文件夹，每个子文件夹-folder 可以创建子文件夹，形成一个倒置的树状结构。是一个树形目录结构。每个 @5）文件目录（文件夹） 为了方便管理磁盘上的文件，操作系统将文件名存放在磁盘上的特定位置，称为目录（即文件夹）。6）@ >根文件夹（根目录）是磁盘格式化时在每个磁盘上创建的唯一通用磁盘目录，即磁盘根文件夹（根目录），根目录也称为主目录或系统目录。 7）树形目录结构在根文件夹下创建多个子文件夹，每个子文件夹又可以创建子文件夹，形成倒置的树形结构。是一个树形目录结构。每个 @5）文件目录（文件夹） 为了方便管理磁盘上的文件，操作系统将文件名存放在磁盘上的特定位置，称为目录（即文件夹）。6）@ >根文件夹（根目录）是磁盘格式化时在每个磁盘上创建的唯一通用磁盘目录，即磁盘根文件夹（根目录），根目录也称为主目录或系统目录。 7）树形目录结构在根文件夹下创建多个子文件夹，每个子文件夹又可以创建子文件夹，形成倒置的树状结构。是一个树形目录结构。每个 操作系统将文件名存储在磁盘上的特定位置，称为目录（即文件夹）。6）根文件夹（root directory）是每个磁盘上创建磁盘时唯一的通用磁盘目录。被格式化，也就是磁盘根文件夹（根目录），根目录也叫主目录或者系统目录。7）树形目录结构在根文件夹下创建多个子文件夹，每个子文件夹都可以创建子文件夹，形成一个倒置的树状结构。是一个树形目录结构。每个 操作系统将文件名存储在磁盘上的特定位置，称为目录（即文件夹）。6）根文件夹（root directory）是每个磁盘上创建磁盘时唯一的通用磁盘目录。被格式化，也就是磁盘根文件夹（根目录），根目录也叫主目录或者系统目录。7）树形目录结构在根文件夹下创建多个子文件夹，每个子文件夹都可以创建子文件夹，形成一个倒置的树状结构。是一个树形目录结构。每个 而根目录又称为主目录或系统目录。7）树形目录结构在根文件夹下创建多个子文件夹，每个子文件夹又可以创建子文件夹，形成一个向上-down 树状结构。是一个树形目录结构。每个 而根目录又称为主目录或系统目录。7）树形目录结构在根文件夹下创建多个子文件夹，每个子文件夹又可以创建子文件夹，形成一个向上-down 树状结构。是一个树形目录结构。每个