第1章 计算机系统概述
1.1 电子计算机的发展
科学技术的发展和人类社会的进步,促进了计算工具的不断创新,从简单到复杂、从初级到**的计算工具相继出现,如算盘、计算尺、机械计算机、电动计算机等。电子计算机的出现是计算技术的一次革命,特别是随着其运算速度的不断提高,存储容量的不断增大,数据处理能力的不断增强,网络化、智能化程度的不断提高,如今的电子计算机在其诞生以来的60多年间,性能得到迅猛的提高,其应用已渗透到社会生活的各个领域,计算机及其应用技术已成为当今社会发展不可或缺的工具和技术,将有力地推动整个信息化社会的发展。简要回顾电子计算机的发展历史,可以从中得到许多有益的启示。
1.1.1 电子计算机的问世
1946年2月,世界上**台电子数字积分计算机(E1ectronicNumerica1IntegratorAnd Ca1cu1Nor,ENIAC),在美国宾夕法尼亚大学诞���,用于军事目的。它用了18000多个电子管,重达30t,占地170m2,耗电150kW,每秒钟只能进行5000次加减法运算;虽然其功能与今天的计算机无法比较,但这在当时是了不起的成就,具有划时代的意义。ENIAC除了笨重之外有两个致命缺点:一是没有存储器,二是没有CPU的概念;因此到1955年10月,运行了9年多时间,*后被切断电源送进了博物馆。
为解决ENIAC存在的问题,美籍匈牙利数学家冯•诺依曼提出“存储程序”思想,即将程序指令和数据存入存储器,计算机按程序指令控制运行,他提出计算机应该由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成,且用二进制代替十进制运算。他把这种新计算机方案命名为“离散变量自动电子计算机”(E1ecffonic Discrete Variab1e Automatic Ca1cu1ator,EDVAC),人们通常将其称为冯•诺依曼计算机,他本人也被称为计算机之父。60多年来信息技术(Information Techno1ogy,IT)发展很快,今天的计算机无论是在性能指标、运算速度,还是应用领域等方方面面都与当时的计算机有很大差别,但其体系结构仍然没有改变,冯•诺依曼提出的“存储程序”思想至今仍然是计算机内在的基本工作原理。
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