文档介绍：第章计算机系统基础知识
本章要点
计算机的类型及特点主要技术指标等基本概念,计算机系统的逻辑结构与运行过程等
基本原理,组成微型计算机硬件系统的各个部件。
计算机的分类及性能指标
计算机是世纪人类社会最伟大的发明之一。随着计算机技术的发展,计算机的逻辑
元件经历了电子管、晶体管中/小规模集成电路、大规模/超大规模集成电路个阶段的重
大变革。它由起初的一种计算工具,逐步发展成为人类社会各个领域中不可缺少的具有记
忆能力、计算能力和逻辑推理能力的信息处理工具,并且彻底改变了人类传统的工作和生活
方式。
计算机的类型及特点
计算机的突出特点是运算的高速度、高精度和高可靠性以及海量的存储信息能力。目
前有很多类型的计算机,它们有着各自的特点,并在不同领域发挥着巨大的作用。
巨型计算机( )
巨型计算机也称超级计算机,有极强的运算处理能力,存储容量大,主要用于尖端的科
学研究和现代化军事领域。
年月,日本公司推出了每秒万亿次浮点运算速度的最新款超
级计算机,内存容量高达。美国航空航天局同时也研制成功了每秒能够完成万亿
次浮点运算的“哥伦比亚”超级计算机,这些是当前世界上运算速度最快的计算机。
年月,我国首台每秒峰值运算速度达到万亿次的曙光超级计算机在
北京通过鉴定验收,使中国成为继美国日本之后第三个运算速度跨越万亿次的计算机
研发和应用的国家。每秒完成万亿次运算是多大的计算量呢?如果你手工运算一次需
要秒钟,那么曙光超级计算机秒钟所做的运算,你要用大约万年才能完成!
大型计算机( )
大型计算机的通用性能好综合处理能力强能够连接的外部设备也比较多,主要用于
政府、银行公司等大中型单位,可以完成这些单位所有领域的工作,例如大型的科学与工程
计算、事务处理信息管理等。大型计算机现在还用作超级服务器,具有很高的可靠性和安
全性,能够有效地抵御病毒和黑客。
小型计算机(
小型计算机规模较小结构简单。小型计算机虽然运算速度和主存储器容量低于大型
计算机,但是它有很好的性能/价格比,所以应用非常广泛,可以满足中小型单位或某一部门
的需求,例如企业管理、工业自动控制、大学和研究单位的科学计算以及大型分析仪器和测
量仪器的数据采集、分析计算等。还可以作为客户服务器结构中的服务器、大型与巨型计
算机系统的辅助计算机以及集中式的部门级管理计算机,并配备几十台至几百台终端。
工作站《
工作站是性能介于微型计算机和小型计算机之间的一种高档微型计算机。它配备大屏
幕显示器、大容量存储器和专用的图形处理软件。其突出的特点是具有卓越的图形处理能
力,广泛应用于计算机辅助设计( )等领域,例如机械设计、建筑
设计、集成电路设计等。为了满足图形和图像的输入/输出需要,还需要配备数字化仪扫描
仪、绘图仪等外部设备。
目前,集数据、文字音频、视频为一体的多媒体等新技术也运用到工作站中,使其功能
更强,应用领域扩展到商业、金融、办公等领域,还可以作为网络服务器使用。
微型计算机《
微型计算机也称个人计算机( ,简称机,是目前应用最广泛的一
种计算机。微型计算机不仅体积小、价格低,而且功能强可靠性高、易于操作。目前微型计
算机的功能越来越强大,应用范围遍及科学与工程计算事务管理信息处理、过程控制等各
个领域,真可谓“无处不在,无处不用”。
随着多媒体技术的日益成熟,能够同时对文字音频视频、图像、动画等多种媒体进行
处理的微型计算机走进了普通的办公室和家庭,成为集计算机、电视、电话等功能于一身的
综合办公设备。
随着微电子技术的进一步发展,可以将更多的计算机部件制作到一片超大规模集成电
路芯片中,并逐步发展到将计算机浓缩到一片超大规模集成电路芯片中!目前这种微型计
算机已经安装在仪器仪表家用电器等小型设备中,对仪器设备实现“智能化”控制。
目前微型计算机技术的发展十分迅速,功能日益完善,而成本却迅速下降。当今微型计
算机的主要性能可以和几年前的小型计算机媲美!而采用专门结构的微型计算机的运算能
力可以与大型计算机相当!
本书主要通过微型计算机讲解计算机硬件方面的有关知识。
未来的计算机
虽然目前计算机技术已经有了突飞猛进的进步,但是人类不断对计算机提出越来越高
的要求,科学家们一直在研制运算速度更快功能更强的计算机。目前采用电子器件组成的
计算机正在向巨型化微型化多媒体化、网络化和智能化的方向发展。
科学家们还在探索用新材料代替目前的电子器件来组成计算机,以全面提高计算机的
性能。下面介绍了几种正在研制中的计算机:
生物计算机采用了由