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浅谈计算机

时间:2016-08-16 23:38:55      阅读:264      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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  • 计算机的历史

第一台计算机是美国军方定制,专门为了计算弹道和射击特性表面而研制的,承担开发任务的“莫尔小组”由四位科学家和工程师埃克特、莫克利、戈尔斯坦、博克斯组成。1946年这台计算机主要元器件采用的是电子管。该机使用了1500

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继电器,18800个电子管,占地170m2,重量重达30多吨,耗电150KW,造价48万美元。开机时让周围居民暂时停电。这台计算机每秒能完成5000次加法运算,400次乘法运算,比当时最快的计算工具快300倍,是继电器计算机的1000倍、手工计算的20万倍。用今天的标准看,它是那样的“笨拙”和“低级”,其功能远不如一只掌上可编程计算器,但它使科学家们从复杂的计算中解脱出来,它的诞生标志着人类进入了一个崭新的信息革命时代。

第一代计算机

电子管计算机(1946-1957)这一阶段计算机的主要特征是采用电子管元件作基本器件,用光屏管或汞延时
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电路作存储器,输入与输出主要采用穿孔卡片或纸带,体积大、耗电量大、速度慢、存储容量小、可靠性差、维护困难且价格昂贵。在软件上,通常使用机器语言或者汇编语言;来编写应用程序,因此这一时代的计算机主要用于科学计算。[1] 
这时的计算机的基本线路是采用电子管结构,程序从人工手编的机器指令程序,过渡到符号语言,第一代电子计算机是计算工具革命性发展的开始,它所采用的二进位制与程序存贮等基本技术思想,奠定了现代电子计算机技术基础。以冯 诺依曼为代表。

第二代计算机

晶体管计算机(1958-1964)20世纪50年代中期,晶体管的出现使计算机生产技术得到了根本性的发展,由
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晶体管代替电子管作为计算机的基础器件,用磁芯磁鼓作存储器,在整体性能上,比第一代计算机有了很大的提高。同时程序语言也相应的出现了,如FortranCobol,Algo160等计算机高级语言。晶体管计算机被用于科学计算的同时,也开始在数据处理、过程控制方面得到应用。[2] 
在20世纪50年代之前第一代,计算机都采用电子管作元件。电子管元件在运行时产生的热量太多,可靠性较差,运算速度不快,价格昂贵,体积庞大,这些都使计算机发展受到限制。于是,晶体管开始被用来作计算机的元件。晶体管不仅能实现电子管的功能,又具有尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等优点。使用晶体管后,电子线路的结构大大改观,制造高速电子计算机就更容易实现了。
第三代计算机
中小规模集成电路计算机(1965-1971)20世纪60年代中期,
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中小规模集成电路计算机(2张)
 随着半导体工艺的发展,成功制造了集成电路。中小规模集成电路成为计算机的主要部件,主存储器也渐渐过渡到半导体存储器,使计算机的体积更小,大大降低了计算机计算时的功耗,由于减少了焊点接插件,进一步提高了计算机的可靠性。在软件方面,有了标准化的程序设计语言和人机会话式的Basic语言,其应用领域也进一步扩大。
第四代计算机
大规模和超大规模集成电路计算机(1971-2015)随着大规模集成电路的成功制作并用于计算机硬件生产过程,计算机的体积进一步缩小,性能进一步提高。集成更高的大容量半导体存储器作为内存储器,发展了并行技术和多机系统,出现了精简指令集计算机(RISC),软件系统工程化、理论化,程序设计自动化。微型计算机在社会上的应用范围进一步扩大,几乎所有领域都能看到计算机的“身影”。
第五代计算机
第五代计算机指具有人工智能的新一代计算机,它具有推理、联想、判断、决策、学习等功能。当前还未实现,需要我们继续努力。
  • 计算机的组成部分

   计算机的五大组成部件

1. 控制器(Control):是整个计算机的中枢神经,其功能是对程序规定的控制信息进行解释,根据其要求进行控制,调度程序、数据、地址,协调计算机各部分工作及内存与外设的访问等。
2. 运算器(Datapath):运算器的功能是对数据进行各种算术运算和逻辑运算,即对数据进行加工处理。
3. 存储器(Memory):存储器的功能是存储程序、数据和各种信号、命令等信息,并在需要时提供这些信息。
4. 输入(Input system):输入设备是计算机的重要组成部分,输入设备与输出设备合你为外部设备,简称外设,输入设备的作用是将程序、原始数据、文字、字符、控制命令或现场采集的数据等信息输入到计算机。常见的输入设备有键盘、鼠标器、光电输入机、磁带机、磁盘机、光盘机等。
5. 输出(Output system):输出设备与输入设备同样是计算机的重要组成部分,它把外算机的中间结果或最后结果、机内的各种数据符号及文字或各种控制信号等信息输出出来。微机常用的输出设备有显示终端CRT、打印机、激光印字机、绘图仪及磁带、光盘机等。

  计算机的核心部件

    1. CPU处理器:

相当于人体的大脑,负责计算机的运算和控制,是服务器性能效率的最核心部件。

常见品牌:IntelAMD

一半的企业里的DELL服务器,CPU颗数2-4颗,单颗CPU是四核。内存总量一般是16-256G48G64128G)。

 

做虚拟化的宿主机(物理机),CPU颗数4-8颗,内存总量一般是48-128G6-10个虚拟机。

                  2. 内存:

内存是CPU和磁盘之间的缓冲设备,是临时存储器(临时存放数据)。

一般程序运行的时候会被调度到内存中执行,服务器关闭或程序关闭之后,数据自动从内存中释放掉。

程序:c/php/java,代码文件,静态的,放在磁盘里的数据。

进程:正在运行着的程序,进程运行就是系统把程序放在内存里执行。

守护进程:持续保持运行着的程序。

3.硬盘

硬盘是主要的电脑存储媒介,硬盘相当于计算机的仓库,操作系统、安装的软件,还有文档、资料等等,都是以数据(0和1)的形式存储在“仓库”中的。
软件的运行也是把数据先调入内存,CPU是和内存进行数据交互,最后的结果才放入外存即硬盘。
所以硬盘是电脑不要分割的重要硬件之一。

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