計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)課件

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1、,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(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,計(jì)算機(jī)與,計(jì)算機(jī)系統(tǒng),1,PC,時(shí)代的開創(chuàng)者,馮,諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu),計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成,計(jì)算機(jī)工業(yè)生態(tài)鏈,計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng),計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史,2,計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史,ENIAC,的誕生,1,計(jì)算機(jī)發(fā)展的幾個(gè)階段,2,計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì),3,3,ENIAC,的誕生,研制電子計(jì)算機(jī)的想法產(chǎn)生于二戰(zhàn)期間。當(dāng)時(shí)激戰(zhàn)正酣，主要的武器是飛機(jī)和大炮。各國(guó)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(guó)陸軍軍械部為此成立了“彈道研究實(shí)驗(yàn)室”。,美國(guó)軍方要求該實(shí)驗(yàn)室每天為陸軍炮彈部隊(duì)提供,6,張

2、火力表，以便對(duì)導(dǎo)彈的研制進(jìn)行技術(shù)鑒定。千萬(wàn)別小瞧這區(qū)區(qū),6,張火力表，它們所需的運(yùn)算量大得驚人。每張火力表都要計(jì)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(jì)算。不過(guò)即使用數(shù)值方法近似求解也不是件容易的事。按當(dāng)時(shí)的計(jì)算工具，實(shí)驗(yàn)室即使雇用,200,多名計(jì)算員加班加點(diǎn)工作也需要二個(gè)多月的時(shí)間才能完成一張火力表。這樣的速度顯然不能滿足戰(zhàn)爭(zhēng)的需要。,4,為了改變這種不利狀況，時(shí)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(jì)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(jì)算速度。,美國(guó)軍方得知這一設(shè)

3、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(fèi)為,15,萬(wàn)美元（實(shí)際投資,48,萬(wàn)），這在當(dāng)時(shí)是一筆巨款。,1946,年,2,月,14,日，世界上第一臺(tái)通用電子數(shù)字計(jì)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(jì)算出一條彈道，但現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)只需,30,秒,6,計(jì)算機(jī)發(fā)展的幾個(gè)階段,第四階段,大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)

4、,第一階段,電子管計(jì)算機(jī),第三階段,集成電路計(jì)算機(jī),第二階段,晶體管計(jì)算機(jī),7,電子管計(jì)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(yǔ)言、符號(hào)語(yǔ)言,應(yīng)用：科學(xué)計(jì)算,主要成就：揭開了人類歷史新篇章；馮,諾依曼提出了存儲(chǔ)程序的思想，以及計(jì)算機(jī)的邏輯部件和工作過(guò)程，奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu),8,晶體管計(jì)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(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、操作系統(tǒng),應(yīng)用：除科學(xué)計(jì)算外，還應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理、過(guò)程控制,主要成就：計(jì)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(jí)語(yǔ)言

5、；提出了計(jì)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(jì)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(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、操作系統(tǒng),應(yīng)用：科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、過(guò)程控制,主要成就：,IBM,提出了系列機(jī)的概念，解決了計(jì)算機(jī)兼容問題；控制器設(shè)計(jì)使用了微程序控制技術(shù)；結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)思想成熟，軟硬件設(shè)計(jì)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(jì)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

6、,軟件：高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、操作系統(tǒng),應(yīng)用：科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、過(guò)程控制，計(jì)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(jì)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(tái)微型計(jì)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(diǎn)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(wàn)次,體積巨大，運(yùn)算速度較低，耗電量大，存儲(chǔ)容量??；主要用于科學(xué)計(jì)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(wàn)幾十萬(wàn)次,體積減小，耗

7、電較少，運(yùn)算速度較高，價(jià)格下降；不僅用于科學(xué)計(jì)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(wàn)幾百萬(wàn)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(dòng)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(wàn)幾百萬(wàn)億次,性能大幅度提高，價(jià)格大幅度下降，廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)方面，進(jìn)入辦公室和家庭；在辦公自動(dòng)化、電子排版、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、專家系統(tǒng)等領(lǐng)域大顯身手,12,計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì),無(wú)論從硬件結(jié)構(gòu)還是性能等

8、方面講，計(jì)算機(jī)已經(jīng)不再只是進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。目前，計(jì)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(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度更高、存儲(chǔ)容量更大、功能更強(qiáng)。,微型化，計(jì)算機(jī)或更確切地說(shuō)是具有信息處理功能的計(jì)算部件已經(jīng)嵌入到諸如儀表、儀器、家用電器、電子消費(fèi)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為信息時(shí)代的基礎(chǔ)設(shè)施，計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信越來(lái)越頻繁。,智能化，相比現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)，未來(lái)的計(jì)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(jì)算的概念，即無(wú)處不在的計(jì)算。其意義在于計(jì)算技術(shù)將融入人們的日常生活而又不被察覺。,

9、13,在普適計(jì)算時(shí)代，計(jì)算機(jī)主要不是以獨(dú)立的計(jì)算設(shè)備形態(tài)出現(xiàn)，而是將嵌入式處理器、存儲(chǔ)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(jì)算機(jī)無(wú)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(jì)算機(jī)和量子計(jì)算機(jī)是迄今為止最新一代的計(jì)算機(jī)。它們已經(jīng)從本質(zhì)上超越了電子計(jì)算機(jī)。,14,PC,時(shí)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(guó),Microsoft,3,15,藍(lán)色巨人,IBM,IBM,，即國(guó)際商用機(jī)器公司（,International Business Machines Corporation,）。因?yàn)樗幕諛?biāo)是藍(lán)色的

10、，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(zhǎng)的一段時(shí)間，,IBM,始終是信息產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)力量。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，只要抓住,IBM,一個(gè)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(gè)計(jì)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(jì)算機(jī)工業(yè)領(lǐng)域成就了輝煌的業(yè)績(jī)。,1953,年，,IBM701,作為第一代電子管計(jì)算機(jī)的標(biāo)志產(chǎn)品隆重推出；,1954,年，,IBM650,上市

11、，立即成為中型計(jì)算機(jī)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；,1954,年，,IBM,推出用于科學(xué)計(jì)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(jì)算機(jī)；,1961,年，,IBM,轉(zhuǎn)向開發(fā)集成電路型計(jì)算機(jī)，首次提出了“兼容性”的概念；,1964,年，,IBM,系列計(jì)算機(jī)問世，取得了難以置信的成功，成為第三代計(jì)算機(jī)的標(biāo)志；,從,1969,年開始，美國(guó)司法部和,IBM,大了,10,年之久的反壟斷官司。這場(chǎng)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(lái)無(wú)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

12、車庫(kù)里整出了世界上第一臺(tái)可以商業(yè)化的個(gè)人電腦,Apple-,。觀望了,4,年之后，,IBM,決定開發(fā)個(gè)人電腦。為了盡快研制出一臺(tái),PC,，,IBM,的項(xiàng)目組不得不打破以前自己開發(fā)計(jì)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(gè)人計(jì)算機(jī)帶來(lái)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(lái)，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(lái)。從此，計(jì)算機(jī)逐漸進(jìn)入千家萬(wàn)戶和各個(gè)領(lǐng)域。,18,奔騰之芯,Inte

13、l,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(zhǎng)一段時(shí)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(jià)格的代表。,1980,年，,IBM,為了短平快地搞出,PC,，懶得自己設(shè)計(jì)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(gè)商用處理器,Intel 4004,，開

14、啟了微處理器時(shí)代；,1978,年，,Intel,開發(fā)出,8086,微處理器，后來(lái)成為,IBM-PC,的,CPU,；,1985,年，,Intel,推出,32,位的處理器,80386,，開啟了個(gè)人計(jì)算機(jī)的多媒體時(shí)代，,Intel,憑此處理器一統(tǒng),IBM-PC,兼容機(jī)的市場(chǎng)；,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(guó),Microsoft,Microsoft,公司由比爾,蓋茨和保羅,艾倫

15、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(chǎng)。,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(lái)，,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

16、為,WinTel,體系。微軟在,PC,時(shí)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(guó)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(shí)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(wú)力，上樓梯時(shí)感覺兩腿費(fèi)力；舉手梳理頭發(fā)時(shí)，舉高手臂很吃力；抬頭轉(zhuǎn)頭緩慢而費(fèi)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