計算機(jī)與計算機(jī)系統(tǒng)課件

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,計算機(jī)與,計算機(jī)系統(tǒng),1,PC,時代的開創(chuàng)者,馮,諾依曼計算機(jī)體系結(jié)構(gòu),計算機(jī)系統(tǒng)組成,計算機(jī)工業(yè)生態(tài)鏈,計算機(jī)與計算機(jī)系統(tǒng),計算機(jī)發(fā)展簡史,2,計算機(jī)發(fā)展簡史,ENIAC,的誕生,1,計算機(jī)發(fā)展的幾個階段,2,計算機(jī)的發(fā)展趨勢,3,3,ENIAC,的誕生,研制電子計算機(jī)的想法產(chǎn)生于二戰(zhàn)期間當(dāng)時激戰(zhàn)正酣,主要的武器是飛機(jī)和大炮各國的武器裝備跟現(xiàn)在相比差遠(yuǎn)了因此,研制和開發(fā)新型大炮和導(dǎo)彈顯得十分必要和迫切美國陸軍軍械部為此成立了“彈道研究實驗室”美國軍方要求該實驗室每天為陸軍炮彈部隊提供,6,張火力表,以便對導(dǎo)彈的研制進(jìn)行技術(shù)鑒定千萬別小瞧這區(qū)區(qū),6,張火力表,它們所需的運算量大得驚人每張火力表都要計算幾百條彈道,而每條彈道的數(shù)學(xué)模型都是非常復(fù)雜的非線性方程組這些方程組是沒有辦法求出準(zhǔn)確解的,只能用數(shù)值方法近似地進(jìn)行計算不過即使用數(shù)值方法近似求解也不是件容易的事按當(dāng)時的計算工具,實驗室即使雇用,200,多名計算員加班加點工作也需要二個多月的時間才能完成一張火力表這樣的速度顯然不能滿足戰(zhàn)爭的需要4,為了改變這種不利狀況,時任賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電機(jī)工程學(xué)院的莫希利于,1942,年提出了研制電子計算機(jī)的設(shè)想,期望使用電子管代替繼電器以提高機(jī)器的計算速度。
美國軍方得知這一設(shè)想后,馬上撥款大力支持,成立了以莫希利、埃克特為首的研制小組預(yù)算經(jīng)費為,15,萬美元(實際投資,48,萬),這在當(dāng)時是一筆巨款1946,年,2,月,14,日,世界上第一臺通用電子數(shù)字計算機(jī),ENIAC,宣告研制成功莫希利和??颂?5,ENIAC,(Electronic Numerical Integrator And Calculator),占地,170,平米,重,30,噸,耗電,174,千瓦,每秒,5000,次加法(人每秒最多,5,次),,400,次乘法,,20,分鐘能夠計算出一條彈道,但現(xiàn)在的計算機(jī)只需,30,秒,6,計算機(jī)發(fā)展的幾個階段,第四階段,大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路計算機(jī),第一階段,電子管計算機(jī),第三階段,集成電路計算機(jī),第二階段,晶體管計算機(jī),7,電子管計算機(jī):,1946,年,20,世紀(jì),50,年代后期,邏輯元件:電子管,主存:磁鼓,輔存:磁帶,軟件:機(jī)器語言、符號語言,應(yīng)用:科學(xué)計算,主要成就:揭開了人類歷史新篇章;馮,諾依曼提出了存儲程序的思想,以及計算機(jī)的邏輯部件和工作過程,奠定了現(xiàn)代計算機(jī)體系結(jié)構(gòu),8,晶體管計算機(jī):,20,世紀(jì),50,年代中期,60,年代中期,邏輯元件:晶體管,主存:磁芯,輔存:磁盤,軟件:高級程序設(shè)計語言、操作系統(tǒng),應(yīng)用:除科學(xué)計算外,還應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理、過程控制,主要成就:計算機(jī)體積縮小、功耗降低、速度和可靠性提高;發(fā)明了高級語言;提出了計算機(jī)兼容問題,電子管,晶體管,與電子管相比,晶體管:,體積小了很多,功耗明顯降低,穩(wěn)定性有了很大提高,9,集成電路計算機(jī):,20,世紀(jì),60,年代中期,70,年代初期,邏輯元件:集成電路,主存:半導(dǎo)體,輔存:磁盤,軟件:高級程序設(shè)計語言、操作系統(tǒng),應(yīng)用:科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理、過程控制,主要成就:,IBM,提出了系列機(jī)的概念,解決了計算機(jī)兼容問題;控制器設(shè)計使用了微程序控制技術(shù);結(jié)構(gòu)化設(shè)計思想成熟,軟硬件設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化,電子管,晶體管,10,大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路計算機(jī):,20,世紀(jì),70,年代初期,今,邏輯元件:大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路,主存:大規(guī)模、超大規(guī)模半導(dǎo)體芯片,輔存:磁盤、光盤,軟件:高級程序設(shè)計語言、操作系統(tǒng),應(yīng)用:科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理、過程控制,計算機(jī)在很多領(lǐng)域得到廣泛使用,主要成就:,Intel,公司發(fā)明了微處理器芯片;微型計算機(jī)出現(xiàn);軟件產(chǎn)業(yè)高度發(fā)展;多媒體技術(shù)崛起,第一臺微型計算機(jī),Altair8800,第一塊微處理器芯片,Intel4004,11,起止年代,主要元件,主要,元件圖例,速度,(次,/,秒),特點與應(yīng)用領(lǐng)域,第,一,代,1946,年,20,世紀(jì),50,年代末,電子管,5,千,1,萬次,體積巨大,運算速度較低,耗電量大,存儲容量??;主要用于科學(xué)計算,第,二,代,20,世紀(jì),50,年代中,20,世紀(jì),60,年代中,晶體管,幾萬幾十萬次,體積減小,耗電較少,運算速度較高,價格下降;不僅用于科學(xué)計算,還用于數(shù)據(jù)處理和事務(wù)管理,并逐漸用于工業(yè)控制,第,三,代,20,世紀(jì),60,年代中,20,世紀(jì),70,年代初,中、小規(guī)模集成電路,幾十萬幾百萬次,體積、功耗進(jìn)一步減小,可靠性和速度進(jìn)一步提高;應(yīng)用領(lǐng)域拓展到文字處理、企業(yè)管理、自動控制、城市交通管理等方面,第,四,代,20,世紀(jì),70,年代初至今,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路,幾千萬幾百萬億次,性能大幅度提高,價格大幅度下降,廣泛應(yīng)用于社會生活的各個方面,進(jìn)入辦公室和家庭;在辦公自動化、電子排版、數(shù)據(jù)庫管理、圖像識別、語音識別、專家系統(tǒng)等領(lǐng)域大顯身手,12,計算機(jī)的發(fā)展趨勢,無論從硬件結(jié)構(gòu)還是性能等方面講,計算機(jī)已經(jīng)不再只是進(jìn)行簡單的計算。
目前,計算機(jī)正朝著巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向進(jìn)一步發(fā)展巨型化,計算機(jī)的運算速度更高、存儲容量更大、功能更強(qiáng)微型化,計算機(jī)或更確切地說是具有信息處理功能的計算部件已經(jīng)嵌入到諸如儀表、儀器、家用電器、電子消費品等設(shè)備中,成為智能電子產(chǎn)品的重要部件網(wǎng)絡(luò)化,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為信息時代的基礎(chǔ)設(shè)施,計算機(jī)與計算機(jī)之間的通信越來越頻繁智能化,相比現(xiàn)在的計算機(jī),未來的計算機(jī)將可以模擬人的感官和思維,具有邏輯推理能力和學(xué)習(xí)能力如同馬達(dá)之于機(jī)械,人們提出了普適計算的概念,即無處不在的計算其意義在于計算技術(shù)將融入人們的日常生活而又不被察覺13,在普適計算時代,計算機(jī)主要不是以獨立的計算設(shè)備形態(tài)出現(xiàn),而是將嵌入式處理器、存儲器、通信模塊和傳感器集成在一起,以信息設(shè)備的形式出現(xiàn)下一代計算機(jī)無論從體系結(jié)構(gòu)、工作原理,還是器件及制造技術(shù),都將發(fā)生顛覆性變革目前正在研制的生物計算機(jī)和量子計算機(jī)是迄今為止最新一代的計算機(jī)它們已經(jīng)從本質(zhì)上超越了電子計算機(jī)14,PC,時代的開創(chuàng)者,藍(lán)色巨人,IBM,1,奔騰之芯,Intel,2,業(yè)界羅馬帝國,Microsoft,3,15,藍(lán)色巨人,IBM,IBM,,即國際商用機(jī)器公司(,International Business Machines Corporation,)。
因為它的徽標(biāo)是藍(lán)色的,人們常常稱之為藍(lán)色巨人IBM,成立于,1924,年,由老托馬斯,沃森創(chuàng)辦但是,IBM,和外界都把它的歷史向前推進(jìn),30,年到,19,世紀(jì)末Thomas J.Watson,16,在相當(dāng)長的一段時間,,IBM,始終是信息產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)力量在計算機(jī)領(lǐng)域,只要抓住,IBM,一個不經(jīng)意的疏忽,往往就能成就一番事業(yè)蘋果、,DEC,、微軟和,Intel,的發(fā)跡都和,IBM,有著密切的聯(lián)系整個計算機(jī)的歷史幾乎就是年輕人不斷挑戰(zhàn),IBM,的歷史IBM,在計算機(jī)工業(yè)領(lǐng)域成就了輝煌的業(yè)績1953,年,,IBM701,作為第一代電子管計算機(jī)的標(biāo)志產(chǎn)品隆重推出;,1954,年,,IBM650,上市,立即成為中型計算機(jī)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn);,1954,年,,IBM,推出用于科學(xué)計算的大型機(jī),IBM704,,刮起了強(qiáng)勁的“,IBM,旋風(fēng)”;,1959,年,,IBM,全面推出,7000,系列晶體管計算機(jī);,1961,年,,IBM,轉(zhuǎn)向開發(fā)集成電路型計算機(jī),首次提出了“兼容性”的概念;,1964,年,,IBM,系列計算機(jī)問世,取得了難以置信的成功,成為第三代計算機(jī)的標(biāo)志;,從,1969,年開始,美國司法部和,IBM,大了,10,年之久的反壟斷官司。
這場官司的結(jié)果之一是,IBM,必須公開一些技術(shù),從而導(dǎo)致了后來無數(shù),IBM-PC,兼容機(jī)公司的出現(xiàn)17,1976,年,沒有讀完大學(xué)的史蒂夫,喬布斯在自家的車庫里整出了世界上第一臺可以商業(yè)化的個人電腦,Apple-,觀望了,4,年之后,,IBM,決定開發(fā)個人電腦為了盡快研制出一臺,PC,,,IBM,的項目組不得不打破以前自己開發(fā)計算機(jī)全部軟硬件的習(xí)慣,采用了,Intel,公司,8086,芯片作為處理器,委托微軟公司開發(fā)操作系統(tǒng)和相關(guān)軟件IBM,這一不經(jīng)意的舉措給個人計算機(jī)帶來了顛覆性的變革在,IBM,公司公布,IBM-PC,標(biāo)準(zhǔn)后不久,生產(chǎn),PC,兼容機(jī)的公司如雨后春筍迅速發(fā)展起來,生產(chǎn)微處理器的,Intel,公司和開發(fā)軟件的微軟公司也因,IBM,的機(jī)緣一夜之間壯大起來從此,計算機(jī)逐漸進(jìn)入千家萬戶和各個領(lǐng)域18,奔騰之芯,Intel,Intel,公司由戈登,摩爾和羅伯特,諾伊斯于,1968,年創(chuàng)辦其名稱源于,Integrated Electronics,的縮寫Intel,公司是全球最大的半導(dǎo)體芯片制造商Gordon Moore,Robert Noyce,19,Intel,在早期很長一段時間都是名不見經(jīng)傳的的小公司,其產(chǎn)品被認(rèn)為低性能、低價格的代表。
1980,年,,IBM,為了短平快地搞出,PC,,懶得自己設(shè)計處理器,拿了,Intel,的,8086,就直接用上這一下子,,Intel,一舉成名,從此進(jìn)入發(fā)展的快車道,成為業(yè)界翹楚1971,年,,Intel,開發(fā)出第一個商用處理器,Intel 4004,,開啟了微處理器時代;,1978,年,,Intel,開發(fā)出,8086,微處理器,后來成為,IBM-PC,的,CPU,;,1985,年,,Intel,推出,32,位的處理器,80386,,開啟了個人計算機(jī)的多媒體時代,,Intel,憑此處理器一統(tǒng),IBM-PC,兼容機(jī)的市場;,1993,年,,Intel,的奔騰系列處理器問世,在隨后的十年里,,Intel,推出了很多代的奔騰處理器;,2006,年,,Intel,的酷睿雙核處理器問世,酷睿系列處理器幾乎成了多核的代名詞20,Intel,曾經(jīng)的和現(xiàn)在的產(chǎn)品,21,22,業(yè)界羅馬帝國,Microsoft,Microsoft,公司由比爾,蓋茨和保羅,艾倫于,1975,年創(chuàng)辦其名稱由,microcomputer,和,software,兩部分組成微軟公司幾乎壟斷了桌面操作系統(tǒng)和大部分辦公軟件市場IT,行業(yè)流傳著一句告誡:“永遠(yuǎn)不要做微軟想做的事情”。
Bill Gates,Paul Allen,23,和大多數(shù)偉大的公司一樣,微軟的崛起也是充滿了傳奇色彩1980,年,,IBM,公司為了盡快開發(fā)出,PC,,便委托微軟公司為其開發(fā)操作系統(tǒng)和一些應(yīng)用軟件微軟的操作系統(tǒng)因,IBM-PC,的成功而崛起幾十年來,,Intel,牢牢地占據(jù)了微機(jī),CPU,的核心位置,微軟的,Windows,系列操作系統(tǒng)則控制了,PC,終端因此,人們把這種格局稱之為,WinTel,體系微軟在,PC,時代成就了霸業(yè)1980,年,微軟為,IBM-PC,開發(fā),DOS,操作系統(tǒng),敲開了軟件產(chǎn)業(yè)的大門;,1990,年,微軟推出基于圖形界面的,Windows 3.0,操作系統(tǒng),微軟帝國開始形成;,1993,年,微軟推出視窗版電子表格制作軟件,Excel,,擠垮了該領(lǐng)域的,Lotus,公司;,1995,年,,Word 95,問世,微軟消滅了,WordPerfect,公司;,同年,微軟推出了,IE,瀏覽器,并最終干掉了,Netscape,公司24,皮肌炎是一種引起皮膚、肌肉、心、肺、腎等多臟器嚴(yán)重?fù)p害的,全身性疾病,而且不少患者同時伴有惡性腫瘤它的1癥狀表現(xiàn)如下:,1、早期皮肌炎患者,還往往伴有全身不適癥狀,如-全身肌肉酸痛,軟弱無力,上樓梯時感覺兩腿費力;舉手梳理頭發(fā)時,舉高手臂很吃力;抬頭轉(zhuǎn)頭緩慢而費力。
皮肌炎圖片,皮肌炎的癥狀表現(xiàn),微軟產(chǎn)品線,操作系統(tǒng),:,Windows XP,、,Win7,等,辦公軟件:,Office 2007,、,Project 2007,、,Visio 2007,等,Server,系列服務(wù)器,:,Windows se。