文档介绍：第二讲计算机硬件一、发展历史 1 、按什么器件将计算机划代? 计算机主机所使用的主要元器件。最主要是 CPU 使用的主要元器件。注意:不是内存或外存等。 2 、划分成几代?共 4代 3 、目前处于第几代?第 4代 4 、每一代主要元器件是什么? 第一代: CPU 是用电子管。内存是磁鼓( 不是电子管)。用什么语言编程?用机器语言和汇编语言编程序。计算机应用领域?主要是科学计算(即:加、减、乘、除、开平方等) 什么是机器语言? 就是 CPU 的指令系统。是二进制数。是硬件唯一的可直接执行的语言。不可移植。(这是因为不同机器的 CPU 的指令系统不同,因而机器语言不同。) 什么是汇编语言?就是符号语言。几乎直接对应二进制的机器指令。不能直接执行。(要先通过汇编程序( 一种系统软件) ,将汇编语言程序整个汇编成机器语言程序,然后才能执行。) 也是不可移植的。( 这是因为它几乎直接对应二进制的机器指令, 而不同 CPU , 其指令系统通常不同。因此不可移植。) 注:问: 机器语言写的程序都是系统软件。错误。机器语言可以写任何软件(不一定非是系统软件)。第二代: CPU 是用晶体管。内存是磁芯( 不是晶体管)。用什么语言编程?用高级语言编程序( 如: FORTRAN 、 BASIC 等)。计算机应用领域?主要是数据处理(或信息处理) 什么是高级语言? 就是面向人的语言(机器语言与汇编语言是面向机器的语言)。高级语言写的程序是可移植的( 这是因为它远离机器, 不面向机器, 因而抽象级别高), 但不可直接执行。如何执行高级语言的程序?方法 1 :先通过编译程序(一种系统软件)变成等价的机器语言程序, 然后再运行该机器语言程序。方法 2: 取出高级语言程序中的一条语句, 立即按语句的含义进行解释执行。然后再取下一条语句,解释执行。反复这样做。比较:方法 1 称为:编译方式。方法 2 称为解释方式。编译方式特点:程序运行性能高,用于写复杂性的程序。会生成等价的机器语言程序, 但人机交到性差。解释方式特点: 程序的人机交互性好, 不生成等价的机器语言程序。程序运行性能不高。适用于不复杂或性能要求不高的场合。高级语言与机器语言(或汇编语言)比较:高级语言开发的效率高,机器语言开发的效率差。但机器语言执行性能高,高级语言执行性能差些。高级语言不能直接执行, 而机器语言可直接执行。第三代: CPU 是用 SSI 或 MSI 。内存也是 SSI 或 MSI 。用什么语言编程?用高级语言编程序( 如: FORTRAN 、 BASIC 等)。计算机应用领域?主要是数据处理(或信息处理) 但此时软件上:先出现了操作系统,后出现了 DBMS (数据库管理系统) 。它们都是系统软件。第四代: CPU 是用 LSI 或 VLSI 。内存也是 LSI 或 VLSI 。用什么语言编程?用高级语言编程序( 如: FORTRAN 、 BASIC 等)。计算机应用领域?主要是数据处理(或信息处理) 但此时软件上:出现了软件工程、各种软件开发工具等。用于大规范的软件开发。 5 、计算机应用模式: 集中计算模式: 50-70 年代,以大型机为中心,连接 50-60 台终端。分散计算模式: 80 年代, 个人计算机迅速发展, 计算能力分散到大量的个人计算机上。网络计算模式: 90 年代及目前, 由于计算机网络的迅猛发展, 计算能力不仅由自己的计算机承担, 更主要是从网络上获取所需要的信息处理能力。即从网络上获取硬件、软件和数据资源。 6、发展趋势: 智能化。以知识处理为核心。(注: 旧的说法是: 巨型化[指: 功能越来越强、运算速度越来越高, 不是指体积越来越大]; 微型化[ 体积越来越小]、网络化、多媒体化、智能化) 测试:p9 二、计算机组成 1 、计算机系统是由硬件系统与软件系统两部分组成。 2、计算机硬件系统, 逻辑上是由 CPU 、内存储器、外存储器、输入设备、输出设备通过总线连接而成。(或者说由五个部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备)。那个逻辑图要记忆住。(图容易记忆) 从图中,发现有: 1) CPU 、内存之间是通过 CPU 总线( 又称为: 前端总线、 CPU- 存储器总线) 连接。速度快、带宽高。用于连接高速设备。显卡也是连接在该总线上。 2) I/O 总线( 又称: 系统总线) 是各种 I/O 设备、外存储器设备、网卡、声卡、键盘、 MOUS E 等连接的场所的。 3) 所有的设备都通过各自的控制器连接到总线上。 4) CPU 与所有的输入设备、输出设备同时并行工作。 5) 所有的设备之间也是同时并行工作。 6) 主机: CPU 、内存、总线、各个设备的控制器的总称。 7) 外部(围)设备: 输入设备、输出设