电脑系统的发展过程_电脑系统的起源发展
1.电脑的由来
2.计算机的起源
3.电脑的起源和发展过程
4.操作系统的形成和发展
5.关于计算机起源及发展的论文
6.电脑的由来简介电脑的由来介绍
用电子等部件模拟的具有运算能力的物体,学名计算机。
最初由约翰·冯·诺依曼发明(那时电脑的计算能力相当于现在的计算器),有三间库房那么大,后逐步发展而成。
是一种能够按照指令对各种数据和信息进行自动加工和处理的电子设备
他由多个零配件组成,如中央处理器、主板、内存、电源、显卡......
电脑学名计算机,是由早期的电动计算器发展而来的。1945年,世界上出现了第一台电子数字计算机“ENJAC”,用于计算弹道。是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造的,但它的体积庞大,占地面积500多平方米,重量约30吨,消耗近100千瓦的电力。显然,这样的计算机成本很高,使用不便。1956年,晶体管电子计算机诞生了,这是第二代电子计算机。只要几个大一点的柜子就可将它容下,运算速度也大大地提高了。1959年出现的是第三代集成电路计算机。世界上第一台个人电脑由IBM于1981年推出 .
从20世纪70年代开始,这是电脑发展的最新阶段。到1976年,由大规模集成电路和超大规模集成电路制成的“克雷一号”,使电脑进入了第四代。超大规模集成电路的发明,使电子计算机不断向着 小型化、微型化、低功耗、智能化、系统化的方向更新换代。
20世纪90年代,电脑向“智能”方向发展,制造出与人脑相似的电脑,可以进行思维、学习、记忆、网络通信等工作。 现在,计算机已经是人们的好助手了,有的人没有了计算机就无法完成工作。
电脑的由来
1942年,利克里德尔在罗切斯特大学(University of Rochester)获得行为心理学博士学位,先在斯沃思莫尔学院(Swarthmore College)担任助理研究人员,后来又到哈佛大学当上了心理声学实验室(Psycho-acoustic Laboratory)的研究人员。在那里,一直担任讲师的职务到1951年。随后,他又去了麻省理工学院,在那里从事对“听”和“说”的研究。
他的办公室在林肯实验室的地下室。当时,这个地下室的所有房间都开着门,只有一间例外。一个年轻的电脑专家Wesley Clark,经过许多天的犹豫之后,终于决定开门进去看看。结果,利克里德尔正在里面做心理测验的实验。Clark告诉利克里德尔,用他的TX-2电脑也可以得出同样的结果。
一下子,他们成了好朋友,利克里德尔的兴趣也转到了电脑上。这台TX-2电脑有64K的内存,相当于我们今天放在口袋里的小计算器。可是在当时,电脑操作人员只能穿行在它的“肚子”里-因为,这台电脑占了整整两个房间!即使对于象利克里德尔这样高智商的人来说,操作一台电脑也不是一件容易的事。有许多东西需要学习。
看来,利克里德尔是个非常有远见的人。许多发达国家直到90年代初还一直围绕着模拟设备进行研究。而利克里德尔的兴趣,从1957年开始,就从模拟设备转向了数字化设备。在此期间,他加入了BBN公司(BoltBeranek and Newman,Inc.),正是这个公司后来为互联网设计和制造了最早用来联网的电脑。
连利克里德尔决定到DARPA就任的过程也颇具传奇色彩。Katie Hafner和MatthewLyon在《留住魔迹(?)的地方-互联网的起源》(“Where Wizards Stay Up Late——The Origins of the Internet”,Simon &Schuster公司1996年版)一书中,介绍了当时的情况。
1962年,DARPA的第三位主任,Jack Ruina,叫上了正在BBN工作的利克里德尔以及他的朋友和同事,正在林肯实验室工作的Fred Frick讨论在DARPA建立一个部门来研究“指令与控制”技术。
利克里德尔本来只是想去听一听的。可是很快就被这个问题吸引住了。在他看来,“指令与控制”的问题,也就是“人-机交互作用”(Human-Computer Interaction)的问题。而这正是他感兴趣的问题。
然而,感兴趣是一回事,从事这方面的工作则是另一回事。不管是利克里德尔还是Frick都很忙,都有自己的工作,脱不开身。而“指令与控制研究”又那么重要,在Ruina的坚持下,两人只好靠扔硬币来决定谁放下手头的工作去领导这个部门。
说起来,利克里德尔是“命该”去国防部。在由硬币“决定”了他的新工作之后,利克里德尔提出了两个条件:第一,他只在DARPA工作两年,随后还要回BBN。第二,他需要能够全权处理这个部门的事,别人不得干涉。
后来的事实证明,DARPA找他挂帅这个关键部门可真是找对了人。
利克里德尔为人随和。所有初次见他的人都被告知不必叫他的全名,只要称他“利克”就行。许多人都对他容易相处的性格留有极为深刻的印象。
作为国防部的一个官员,利克里德尔和军方有着广泛的联系,这使他可以从军事预算中为学术研究搞到大笔的资金;而作为一个学者,他又和学术界密不可分,他的学术背景,使他有可能给纪律森严的美国军队带来校园中学术自由的空气。正是利克里德尔的努力,直接推动了DARPA对信息技术领域持久而有效的大笔投资。正是由于他的影响,使一批精英能够聚集在DARPA的旗帜之下;也正是由于他的影响,DARPA才可能信任这批精英,并且不对他们规定具体的研究目标,使天才们有了自由发挥的可能。
当时的一位研究人员Alan Perlis后来回忆道:
“我想,我们都应该对ARPA很满意。因为,ARPA并没有专门要求我们做这做那——比如让我们做工作站。从来没有这样的订单:‘我们需要一个关于工作站的计划’。天知道,要是他们真的那么要求的话,他们会收到一大堆关于工作站的计划。我想,一定是由于利克里德尔,才使ARPA明白了只要让一些出色的人在一起研究电脑,就会得出优异的成果。”所以,“我们都欠ARPA很多,因为他们并没有硬性规定我们的任务。我愿意相信,军队的目的就是支持ARPA,而ARPA的目的则是支持学术。”(~hauben/netbook/eh4_Arpa2Uesnet.html)
后来,利克里德尔本人在回忆当时的情况时也说:
“我认为最主要的是ARPA让一些优秀的人聚集在一起。我想,就是这么一回事。这比单纯聚集一批人来做某一件具体的事重要得多。这种组织本身就很重要,使大家有了竞争,也有了合作。而这种竞争与合作在具体的研究领域中就发挥了作用。”(同上)
1962年10月1日,当利克里德尔第一天到DARPA走马上任的时候,秘书告诉他,今天有一个约会。原来,约见的是预算办公室的官员。不仅利克里德尔没有准备,就连那些官员们也没有准备。他们甚至不知道利克里德尔是第一天上班,当然没有什么好汇报的。
尽管如此,利克里德尔还是兴致勃勃地向他们介绍了自己的想法和抱负。而预算官员们则告诉他,可以按计划给他9百万美元,另外还有5百万美元的机动款!
后来利克里德尔回忆这次会见:
“我告诉他们我所激动的事情。看来这起到了作用,因为他们都对此感兴趣。
并且,当我们结束会谈的时候,他们一分钱也没有削减我的预算。”
宽松的环境,使得思想可以展开翅膀。有的时候,“外行领导内行”也确实可能成为行之有效的办法。利克里德尔本人的行为心理学的背景,使他有可能超越当时对“计算机”的狭隘理解,对电脑提出了全新的概念。
电脑不是计算机!
即使是现在,中国许许多多的报刊、杂志、书籍仍然把“Computer”翻译成“计算机”,中国的大学中也不乏“计算机系”。然而,早在60年代,利克里德尔就强调,电脑(Computer)不是计算机(Calculator)。
作为一个行为心理学家,利克里德尔极为重视电脑的重要性,始终强调人类利用电脑的美好远景。他的理想就是要让电脑更好地帮助人们思考和解决问题。
1960年,利克里德尔发表了题为“人-机共生(Man-Computer Symbiosis)”的一篇文章。在文章中他写道:“用不了多少年,人脑和电脑将非常紧密地联系在一起。”利克里德尔的预言简直让人吃惊,他甚至认为,在不远的将来,“人通过机器的交流将变得比人与人、面对面的交流更加有效。(着重号是由引用者加上的)”要不是有当时的文章为证,谁能相信,早在1960年,就有人这样想?如果不是信息技术和互联网发展到了今天,他的这些预言对于一般人来说,也许更象是天方夜谭。而利克里德尔则始终认为,通过电脑网络,人与人的交流将比以往任何时候都更加容易得多,当“心灵碰撞的时候,新的思想就产生了。”(IRE Transactions on Human Factors in Electronics,March 1960,第4-11页)
也正因为重视电脑在人类交流中的作用,利克里德尔对于当时DARPA请他指导完成的“指令与控制研究”(CCR)计划并不满意,对于担任这项技术开发研究的系统发展公司(SDC:System Development Corporation)也极为不满。他后来在一次采访中谈到,“我感兴趣的是要建立一种全新的工作方式,而系统发展公司的研究只是在改善我们已经做的事情。”
按照后来“结束DARPA的报告”(DARPA停止使用ARPANET时写的一个报告)中的说法,利克里德尔是要从事“在高技术领域中最基础的研究”(“DARPA原始资料”Ⅲ-7),而不仅仅是要改造旧的系统。为了转变他在DARPA所领导的办公室的工作方式和作风,他甚至把该办公室也更名为“信息处理技术办公室”(IPTO:
Information Processing Techniques Office)。
用了不到半年的时间,利克里德尔就把全美国最好的电脑专家们联系起来了。
其中包括斯坦福大学、麻省理工学院、加州大学洛山矶分校、加州大学伯克利分校,以及一批公司。大家都围绕在DARPA的周围。在当时,不仅没有互联网,就连建立ARPANET的想法也还没有出现。利克里德尔就已经给他的这批人马起了个“绰号”叫作:“银河间的网络”(Intergalactic Network)。
后来接替利克里德尔在IPTO的职务的Robert Taylor回忆道:
“利克里德尔是最早理解到用户在分时系统中可以建立起团体精神的人之一。……
他使大家很容易地想到了团体中的交互关联。”(“DARPA原始资料”,Ⅲ-21)
有的研究资料认为,利克里德尔开始并没有意识到电脑对于人类交流的作用。
这显然言之无据。作为一个行为心理学家,利克里德尔从一开始就注重电脑对于人类交流的影响,强调通过电脑来建立人们的“团体精神”(spirit of community),他与一般的电脑专家的区别也正在于此。利克里德尔和Robert Taylor还专门写过一篇“电脑作为一种交流的设备”(The Computer as a Communication Device)的文章,讨论电脑在人类交流中的作用。他的这些思想无疑对建立DARPA最初的指导思想起了重要作用。
“信息处理技术办公室”与一般电脑研究部门的区别,也可以从另一个角度得到证明。1963年,“信息处理技术办公室”刚成立的时候,DARPA的负责人曾经对这个部门的作用有过疑问。在他们看来,如果电脑工业部门能做,DARPA就没有必要去做了。“如果这件事值得做的话,电脑工业部门就会去做。那么我们也就没有必要支持这样的事。”(DARPA原始资料,Ⅲ-23)
他们显然没有理解到,“信息处理技术办公室”的工作从一开始就不是电脑工业部门想到要做的。因为,这个办公室不仅仅是研究电脑技术问题,而是要使电脑成为人类交流的工具。正如“结束ARPANET的报告”中写的那样:
“ARPA的目标是使电脑成为人们进行交流的中介,”而“电脑工业主要还是把电脑看成是运算的工具。这一成见甚至在他们最近设计的通信系统中也有所表现。”……“哪怕是在大学中,或者至少是在一部分大学中,很多人仍然坚持把电脑看作是运算工具的概念。”(DARPA原始资料,Ⅲ-24)
所谓“交流”当然不可能是一台电脑的交流。要想交流,就必须建立网络。
1964年9月,在弗吉尼亚召开了第二届信息系统科学大会。会议期间,Larry Roberts和利克里德尔、Fernando Corbato以及Alan Perlis进行了非正式的交谈,确认了这样一个基本原则:
“我们目前在计算机领域面临的最重要的问题是网络,这也就是指能够方便地、经济地从一台电脑连接到另一台电脑上,实现资源共享。”(~hauben/netbook/ch.4_Arpa2Usenet.html)
实现这一理想的光荣使命,历史性地落到了美国国防部的高级研究计划署、信息处理技术办公室(IPTO)的肩上。在当时,为DARPA建立网络期间担任IPTO主任的有:利克里德尔(1962-1964年)、Ivan Sutherland(1964-1966年)、Robert Taylor(1966-1969年)和LawrenceRoberts(1969-1973)。在1974-1976年期间,利克里德尔又杀了个回马枪。而这次接替他的则是C.Russell(1976-1979年)。
1966年对于DARPA来说,是个重要的年头。Robert Taylor担任了IPTO的主任。
而DARPA的主任也换成了来自奥地利的物理学家Charles Herzfeld。这个Herzfeld是个出名大方的人。有笑话说,如果你对研究计划有好想法,只要去找Herzfeld,用不了30分钟就可以弄到钱!
《关住魔迹的地方-互联网的起源》一书介绍了DARPA建设网络的第一笔资金是怎么来的。1966年中的一天,Robert Taylor去找Herzfeld。问题很明显:与IPTO合作的人都越来越要求有更多的电脑。已经不可能花这么多钱了。况且,大家也需要互相了解各自的工作,并且最好能互相合作。这就需要想办法把电脑连起来。
Herzfeld问:“这是不是很难?”
回答:“哦,倒并不难。我们已经知道该怎么做了。
“好主意!接着往下做吧。现在已经为你的预算又增加了100万美元。赶紧去干吧!”
当Robert Taylor从Herzfeld的办公室出来的时候,多少带有一点遗憾,自言自语地说:“这才谈了不到20分钟啊!”
然而,仅仅有了钱还不够,需要找到一个能够完全领会利克里德尔建立网络的思想,并且能够把这一思想贯彻到底的,优秀的、有远见的电脑工程师
三顾茅庐
尽管Taylor的心里早已盘算好,Larry Roberts就是为DARPA设计网络的最佳人选;可是,后来的事实却证明,请Roberts来为DARPA工作,要比当年刘备“三顾茅庐”请诸葛亮还难。
Larry Roberts是耶鲁大学一位化学家的儿子。先到麻省理工学院,学会了摆弄那里的电脑TX-0。后来,又去了林肯实验室,为当时最先进的电脑TX-2编了全套的操作系统程序。
计算机的起源
现在使用的计算机,其基本工作原理是存储程序和程序控制,它是由世界著名数学家冯·诺依曼提出的。美籍匈牙利数学家冯·诺依曼被称为“计算机之父”。
约翰·冯·诺依曼(JohnVonNouma,1903-1957),美藉匈牙利人,1903年12月28日生于匈牙利的布达佩斯,父亲是一个银行家,家境富裕,十分注意对孩子的教育。冯·诺依曼从小聪颖过人,兴趣广泛,读书过目不忘。据说他一生掌握了七种语言,6岁时就能用古希腊语同父亲闲谈,其中最擅长德语。他对读过的书籍和论文能很快一句不差地将内容复述出来,而且若干年之后,仍然如此。1911年一1921年,冯·诺依曼在布达佩斯的卢瑟伦中学读书期间,就崭露头角而深受老师的器重。在费克特老师的个别指导下,两人合作发表了第一篇数学论文,此时冯·诺依曼还不到18岁。1921年至1923年在苏黎世大学学习。在1926年以优异的成绩获得了布达佩斯大学数学博士学位,此时冯·诺依曼年仅22岁。1927年至1929年,冯.诺依曼相继在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。1930年接受了普林斯顿大学客座教授的职位,1931年成为该校终身教授。1933年转到该校的高级研究所,成为最初六的位教授之一,并在那里工作了一生。冯·诺依曼是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛大学、伊斯坦堡大学、马里兰大学、哥伦比亚大学和慕尼黑高等技术学院等校的荣誉博士,是美国国家科学院、秘鲁国立自然科学院和意大利国立林且学院等院的院土。1954年他任美国原子能委员会委员;1951年至1953年任美国数学会主席。
1954年夏,冯·诺依曼被使现患有癌症,1957年2月8日,在华盛顿去世,终年54岁。
1954年电子计算机的诞生,是人类智力解放道路上的重要里程碑,西方的经济学家称之为现代新产业革命的一个标志。美籍匈牙利数学家冯·诺依曼被称为“计算机之父”。现在使用的计算机,其基本工作原理是存储程序和程序控制,它是由世界著名数学家冯·诺依曼提出的。
约翰·冯·诺依曼(JohnVonNouma,1903-1957),美藉匈牙利人,1903年12月28日生于匈牙利的布达佩斯,父亲是一个银行家,家境富裕,十分注意对孩子的教育。冯·诺依曼从小聪颖过人,兴趣广泛,读书过目不忘。据说他一生掌握了七种语言,6岁时就能用古希腊语同父亲闲谈,其中最擅长德语。他对读过的书籍和论文能很快一句不差地将内容复述出来,而且若干年之后,仍然如此。1911年一1921年,冯·诺依曼在布达佩斯的卢瑟伦中学读书期间,就崭露头角而深受老师的器重。在费克特老师的个别指导下,两人合作发表了第一篇数学论文,此时冯·诺依曼还不到18岁。1921年至1923年在苏黎世大学学习。在1926年以优异的成绩获得了布达佩斯大学数学博士学位,此时冯·诺依曼年仅22岁。1927年至1929年,冯.诺依曼相继在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。1930年接受了普林斯顿大学客座教授的职位,1931年成为该校终身教授。1933年转到该校的高级研究所,成为最初六的位教授之一,并在那里工作了一生。冯·诺依曼是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛大学、伊斯坦堡大学、马里兰大学、哥伦比亚大学和慕尼黑高等技术学院等校的荣誉博士,是美国国家科学院、秘鲁国立自然科学院和意大利国立林且学院等院的院土。1954年他任美国原子能委员会委员;1951年至1953年任美国数学会主席。
1954年夏,冯·诺依曼被使现患有癌症,1957年2月8日,在华盛顿去世,终年54岁。
冯·诺依曼在数学的诸多领域都进行了开创性工作,并作出了重大贡献。第二次世界大战之前,他主要从事算子理论、鼻子理论、集合论等方面的研究。1923年他作了关于集合论中超限序数的论文,这篇论文显示了冯·诺依曼处理集合论问题所特有的方式和风格。他把集会论加以公理化,他的公理化体系奠定了公理集合论的基础。他从公理出发,用代数方法导出了集合论中许多重要概念、基本运算、重要定理等。特别在1925年的一篇论文中,冯·诺依曼就指出了任何一种公理化系统中都存在着无法判定的命题.
1933年,冯·诺依曼解决了希尔伯特第5问题,即证明了局部欧几里得紧群是李群。1934年他又把紧群理论与波尔的殆周期函数理论统一起来。他还对一般拓扑群的结构有深刻的认识,弄清了它的代数结构和拓扑结构与实数是一致的。他对其子代数进行了开创性工作,并莫定了它的理论基础,从而建立了算子代数这门新的数学分支。这个分支在当代的有关数学文献中均称为冯·诺依曼代数。这是有限维空间中矩阵代数的自然推广。冯·诺依曼还创立了博奕论这一现代数学的又一重要分支。1944年发表了奠基性的重要论文《博奕论与经济行为》。论文中包含博奕论的纯粹数学形式的阐述以及对于实际博奕应用的详细说明。文中还包含了诸如统计理论等教学思想。冯·诺依曼在格论、连续几何、理论物理、动力学、连续介质力学、气象计算、原子能和经济学等领域都作过重要的工作。
冯·诺依曼对人类的最大贡献是对计算机科学、计算机技术和数值分析的开拓性工作。
现在一般认为ENIAC机是世界第一台电子计算机,它是由美国科学家研制的,于1946年2月14日在费城开始运行。其实由汤米、费劳尔斯等英国科学家研制的“科洛萨斯”计算机比ENIAC机问世早两年多,于1944年1月10日在布莱奇利园区开始运行。ENIAC机证明电子真空技术可以大大地提高计算技术,不过,ENIAC机本身存在两大缺点:(1)没有存储器;(2)它用布线接板进行控制,甚至要搭接见天,计算速度也就被这一工作抵消了。ENIAC机研制组的莫克利和埃克特显然是感到了这一点,他们也想尽快着手研制另一台计算机,以便改进。
冯·诺依曼由ENIAC机研制组的戈尔德斯廷中尉介绍参加ENIAC机研制小组后,便带领这批富有创新精神的年轻科技人员,向着更高的目标进军.1945年,他们在共同讨论的基础上,发表了一个全新的“存储程序通用电子计算机方案”枣EDVAC(ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer的缩写).在这过程中,冯·诺依曼显示出他雄厚的数理基础知识,充分发挥了他的顾问作用及探索问题和综合分析的能力.
EDVAC方案明确奠定了新机器由五个部分组成,包括:运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备,并描述了这五部分的职能和相互关系.EDVAC机还有两个非常重大的改进,即:(1)采用了二进制,不但数据采用二进制,指令也采用二进制;(2建立了存储程序,指令和数据便可一起放在存储器里,并作同样处理.简化了计算机的结构,大大提高了计算机的速度.1946年7,8月间,冯·诺依曼和戈尔德斯廷、勃克斯在EDVAC方案的基础上,为普林斯顿大学高级研究所研制IAS计算机时,又提出了一个更加完善的设计报告《电子计算机逻辑设计初探》.以上两份既有理论又有具体设计的文件,首次在全世界掀起了一股“计算机热”,它们的综合设计思想,便是著名的“冯·诺依曼机”,其中心就是有存储程序。
原则上指令和数据一起存储.这个概念被誉为“计算机发展史上的一个里程碑”.它标志着电子计算机时代的真正开始,指导着以后的计算机设计.自然一切事物总是在发展着的,随着科学技术的进步,今天人们又认识到“冯·诺依曼机”的不足,它妨碍着计算机速度的进一步提高,而提出了“非冯·诺依曼机”的设想.冯·诺依曼还积极参与了推广应用计算机的工作,对如何编制程序及搞数值计算都作出了杰出的贡献。冯·诺依曼于1937年获美国数学会的波策奖;1947年获美国总统的功勋奖章、美国海军优秀公民服务奖;1956年获美国总统的自由奖章和爱因斯坦纪念奖以及费米奖。
冯·诺依曼逝世后,未完成的手稿于1958年以《计算机与人脑》为名出版。他的主要著作收集在六卷《冯·诺依曼全集》中,1961年出版。
电脑的起源和发展过程
1946年2月14日,由美国军方定制的世界上第一台电子计算机“电子数字积分计算机”(ENIAC Electronic Numerical And Calculator)在美国宾夕法尼亚大学问世了。
ENIAC(中文名:埃尼阿克)是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的,这台计算器使用了17840支电子管,大小为80英尺×8英尺,重达28t(吨),功耗为170kW,其运算速度为每秒5000次的加法运算,造价约为487000美元。
硬件方面,逻辑元件采用的是真空电子管,主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯;外存储器采用的是磁带。软件方面采用的是机器语言、汇编语言。应用领域以军事和科学计算为主。
特点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般为每秒数千次至数万次)、价格昂贵,但为以后的计算机发展奠定了基础。
扩展资料
未来计算机性能应向着微型化、网络化、智能化和巨型化的方向发展。
1、巨型化
巨型化是指为了适应尖端科学技术的需要,发展高速度、大存储容量和功能强大的超级计算机。随着人们对计算机的依赖性越来越强,特别是在军事和科研教育方面对计算机的存储空间和运行速度等要求会越来越高。此外计算机的功能更加多元化。
2、微型化
随着微型处理器(CPU)的出现,计算机中开始使用微型处理器,使计算机体积缩小了,成本降低了。
3、网络化
互联网将世界各地的计算机连接在一起,从此进入了互联网时代。计算机网络化彻底改变了人类世界,人们通过互联网进行沟通、交流(OICQ、微博等),教育资源共享、信息查阅共享(百度、谷歌)等。
4、人工智能化
计算机人工智能化是未来发展的必然趋势。现代计算机具有强大的功能和运行速度,但与人脑相比,其智能化和逻辑能力仍有待提高。
5、多媒体化
传统的计算机处理的信息主要是字符和数字。事实上,人们更习惯的是、文字、声音、像等多种形式的多媒体信息。多媒体技术可以集图形、图像、音频、视频、文字为一体,使信息处理的对象和内容更加接近真实世界。
百度百科-计算机
操作系统的形成和发展
ENIAC是电脑发展史上的一个里程碑本来,计算机的英文原词“computer”是指从事数据计算的人。而他们往往都需要借助某些机械计算设备或模拟计算机。这些早期计算设备的祖先包括有算盘,以及可以追溯到公元前87年的被古希腊人用于计算行星移动的安提基特拉机制。随着中世纪末期欧洲数学与工程学的再次繁荣,1623年由Wilhelm Schickard率先研制出了欧洲第一台计算设备,这是一个能进行六位以内数加减法,并能通过铃声输出答案的“计算钟”。使用转动齿轮来进行操作。
1642年法国数学家Pascal 在WILLIAM Oughtred计算尺的基础上,将计算尺加以改进,能进行八位计算。还卖出了许多制品,成为当时一种时髦的商品。
1801年,Joseph Marie Jacquard对织布机的设计进行了改进,其中他使用了一系列打孔的纸卡片来作为编织复杂图案的程序。Jacquard式织布机,尽管并不被认为是一台真正的计算机,但是它的出现确实是现代计算机发展过程中重要的一步。
查尔斯?巴比奇(Charles Babbage)是构想和设计一台完全可编程计算机的第一人,当时是1820年。但由于技术条件,经费限制,以及无法忍耐对设计不停的修补,这台计算机在他有生之年始终未能问世。约到19世纪晚期,许多后来被证明对计算机科学有着重大意义的技术相继出现,包括打孔卡片以及真空管。Hermann Hollerith设计了一台制表用的机器,就实现了应用打孔卡片的大规模自动数据处理。
在20世纪前半叶,为了迎合科学计算的需要,许许多多单一用途的并不断深化复杂的模拟计算机被研制出来。这些计算机都是用它们所针对的特定问题的机械或电子模型作为计算基础。20世纪三四十年代,计算机的性能逐渐强大并且通用性得到提升,现代计算机的关键特色被不断地加入进来。
1937年由克劳德·艾尔伍德·香农(Claude Shannon)发表了他的伟大论文《对继电器和开关电路中的符号分析》,文中首次提及数字电子技术的应用。他向人们展示了如何使用开关来实现逻辑和数学运算。此后,他通过研究Vannevar Bush的微分模拟器进一步巩固了他的想法。这是一个标志着二进制电子电路设计和逻辑门应用开始的重要时刻,而作为这些关键思想诞生的先驱,应当包括:Almon Strowger,他为一个含有逻辑门电路的设备申请了专利;尼古拉?特斯拉(Nikola Tesla),他早在1898年就曾申请含有逻辑门的电路设备;Lee De Forest,于1907年他用真空管代替了继电器。
Commodore公司在20世纪八十年代生产的Amiga 500电脑沿着这样一条上下求索的漫漫长途去定义所谓的“第一台电子计算机”可谓相当困难。1941年5月12日,Konrad Zuse完成了他的机电共享设备“Z3”,这是第一台具有自动二进制数学计算特色以及可行的编程功能的计算机,但还不是“电子”计算机。此外,其他值得注意的成就主要有:1941年夏天诞生的阿塔纳索夫-贝瑞计算机是世界上第一台电子计算机,它使用了真空管计算器,二进制数值,可复用内存;在英国于1943年被展示的神秘的巨像计算机(Colossus computer),尽管编程能力极其有限,但是它的的确确告诉了人们使用真空管既值得信赖又能实现电气化的再编程;哈佛大学的Harvard Mark I;以及基于二进制的“埃尼阿克”(ENIAC,1944年),这是第一台通用意图的计算机,但由于其结构设计不够弹性化,导致对它的每一次再编程都意味着电气物理线路的再连接。
开发埃尼阿克的小组针对其缺陷又进一步完善了设计,并最终呈现出今天我们所熟知的冯·诺伊曼结构(程序存储体系结构)。这个体系是当今所有计算机的基础。20世纪40年代中晚期,大批基于此一体系的计算机开始被研制,其中以英国最早。尽管第一台研制完成并投入运转的是“小规模实验机”(Small-Scale Experimental Machine,SSEM),但真正被开发出来的实用机很可能是EDSAC。
在整个20世纪50年代,真空管计算机居于统治地位。1958年 9月12日 在Robert Noyce(INTEL公司的创始人)的领导下,发明了集成电路。不久又推出了微处理器。1959年到1964年间设计的计算机一般被称为第二代计算机。
到了60年代,晶体管计算机将其取而代之。晶体管体积更小,速度更快,价格更加低廉,性能更加可靠,这使得它们可以被商品化生产。1964年到1972年的计算机一般被称为第三代计算机。大量使用集成电路,典型的机型是IBM360系列。
到了70年代,集成电路技术的引入极大地降低了计算机生产成本,计算机也从此开始走向千家万户。1972年以后的计算机习惯上被称为第四代计算机。基于大规模集成电路,及后来的超大规模集成电路。1972年4月1日 INTEL推出8008微处理器。1976年Stephen Wozinak(史提芬 沃兹奈克)和Stephen Jobs(史蒂夫 乔布斯)创办苹果计算机公司。并推出其Apple I 计算机。1977年5月 Apple II 型计算机发布。1979年6月1日 INTEL发布了8位元的8088微处理器。
1982年,微型电脑开始普及,大量进入学校和家庭。1982年1月Commodore 64计算机发布,价格:595美元。 1982 年2月80286发布。时钟频率提高到20MHz,并增加了保护模式,可访问16M内存。支持1GB以上的虚拟内存。每秒执行270万条指令,集成了134000个晶体管。
1990年11月: 第一代MPC (多媒体个人电脑标准)发布。处理器至少80286/12MHz,后来增加到80386SX/16 MHz ,及一个光驱,至少150 KB/sec的传输率。1994年10月10日 Intel 发布75 MHz Pentium处理器。1995年11月1日Pentium Pro发布。主频可达200 MHz ,每秒钟完成4.4亿条指令,集成了550万个晶体管。1997年1月8日Intel发布Pentium MMX。对游戏和多媒体功能进行了增强。
此后计算机的变化日新月异,1965年发表的摩尔定律发表不断被应证,预测在未来10~15年仍依然适用。
关于计算机起源及发展的论文
从1946年诞生第一台电子计算机以来,它的每一代进化都以减少成本、缩小体积、降低功耗、增大容量和提高性能为目标,随着计算机硬件的发展,同时也加速了操作系统(简称OS)的形成和发展。
早期的操作系统
最初的电脑并没有操作系统,人们通过各种操作按钮来控制计算机,后来出现了汇编语言,操作人员通过有孔的纸带将程序输入电脑进行编译。这些将语言内置的电脑只能由操作人员自己编写程序来运行,不利于设备、程序的共用。为了解决这种问题,就出现了操作系统,这样就很好实现了程序的共用,以及对计算机硬件资源的管理。
随着计算技术和大规模集成电路的发展,微型计算机迅速发展起来。从20世纪70年代中期开始出现了计算机操作系统。1976年,美国DIGITAL RESEARCH软件公司研制出8位的CP/M操作系统。这个系统允许用户通过控制台的键盘对系统进行控制和管理,其主要功能是对文件信息进行管理,以实现硬盘文件或其他设备文件的自动存取。此后出现的一些8位操作系统多采用CP/M结构。
DOS操作系统
计算机操作系统的发展经历了两个阶段。第一个阶段为单用户、单任务的操作系统,继CP/M操作系统之后,还出现了C-DOS、M-DOS、TRS-DOS、S-DOS和MS-DOS等磁盘操作系统。
其中值得一提的是MS-DOS,它是在IBM-PC及其兼容机上运行的操作系统,它起源于SCP86-DOS,是1980年基于8086微处理器而设计的单用户操作系统。后来,微软公司获得了该操作系统的专利权,配备在IBM-PC机上,并命名为PC-DOS。1981年,微软的MS-DOS 1.0版与IBM的PC面世,这是第一个实际应用的16位操作系统。微型计算机进入一个新的纪元。1987年,微软发布MS-DOS 3.3版本,是非常成熟可靠的DOS版本,微软取得个人操作系统的霸主地位。
从1981年问世至今,DOS经历了7次大的版本升级,从1.0版到现在的7.0版,不断地改进和完善。但是,DOS系统的单用户、单任务、字符界面和16位的大格局没有变化,因此它对于内存的管理也局限在640KB的范围内。
操作系统新时代
计算机操作系统发展的第二个阶段是多用户多道作业和分时系统。其典型代表有UNIX、XENIX、OS/2以及Windows操作系统。分时的多用户、多任务、树形结构的文件系统以及重定向和管道是UNIX的三大特点。
OS/2采用图形界面,它本身是一个32位系统,不仅可以处理32位OS/2系统的应用软件,也可以运行16位DOS和Windows软件。它将多任务管理、图形窗口管理、通信管理和数据库管理融为一体。
Windows是Microsoft公司在1985年11月发布的第一代窗口式多任务系统,它使PC机开始进入了所谓的图形用户界面时代。Windows 1.x版是一个具有多窗口及多任务功能的版本,但由于当时的硬件平台为PC/XT,速度很慢,所以Windows 1.x版本并未十分流行。1987年底,Microsoft公司又推出了MS-Windows 2.x版,它具有窗口重叠功能,窗口大小也可以调整,并可把扩展内存和扩充内存作为磁盘高速缓存,从而提高了整台计算机的性能,此外它还提供了众多的应用程序。
1990年,Microsoft公司推出了Windows 3.0,它的功能进一步加强,具有强大的内存管理,且提供了数量相当多的Windows应用软件,因此成为386、486微机新的操作系统标准。随后,Windows发表3.1版,而且推出了相应的中文版。3.1版较之3.0版增加了一些新的功能,受到了用户欢迎,是当时最流行的Windows版本。1995年,Microsoft公司推出了Windows 95。在此之前的Windows都是由DOS引导的,也就是说它们还不是一个完全独立的系统,而Windows 95是一个完全独立的系统,并在很多方面做了进一步的改进,还集成了网络功能和即插即用功能,是一个全新的32位操作系统。1998年,Microsoft公司推出了Windows 95的改进版Windows 98,Windows 98的一个最大特点就是把微软的Internet浏览器技术整合到了Windows 95里面,使得访问Internet资源就像访问本地硬盘一样方便,从而更好地满足了人们越来越多的访问Internet资源的需要。Windows 98已经成为目前实际使用的主流操作系统。
从微软1985年推出Windows 1.0以来,Windows系统从最初运行在DOS下的Windows 3.x,到现在风靡全球的Windows 9x/Me/2000/NT/XP,几乎成为了操作系统的代名词。
操作系统Linux
Linux是目前全球最大的一个自由软件,它是一个可与UNIX和Windows相媲美的操作系统,具有完备的网络功能。Linux最初由芬兰人Linus Torvalds开发,其源程序在Internet网上公布以后,引起了全球电脑爱好者的开发热情,许多人下载该源程序并按自己的意愿完善某一方面的功能,再发回到网上,Linux也因此被雕琢成为一个全球最稳定的、最有发展前景的操作系统。
从发展前景上看,Linux取代UNIX和Windows还为时过早,但一个稳定性、灵活性和易用性都非常好的软件,肯定会得到越来越广泛的应用。
电脑的由来简介电脑的由来介绍
用电子等部件模拟的具有运算能力的物体,学名计算机。
最初由约翰·冯·诺依曼发明(那时电脑的计算能力相当于现在的计算器),有三间库房那么大,后逐步发展而成。
是一种能够按照指令对各种数据和信息进行自动加工和处理的电子设备
他由多个零配件组成,如中央处理器、主板、内存、电源、显卡......
电脑学名计算机,是由早期的电动计算器发展而来的。
1945年,世界上出现了第一台电子数字计算机“ENJAC”,用于计算弹道。
是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造的,但它的体积庞大,占地面积500多平方米,重量约30吨,消耗近100千瓦的电力。
显然,这样的计算机成本很高,使用不便。
1956年,晶体管电子计算机诞生了,这是第二代电子计算机。
只要几个大一点的柜子就可将它容下,运算速度也大大地提高了。
1959年出现的是第三代集成电路计算机。
从20世纪70年代开始,这是电脑发展的最新阶段。
到1976年,由大规模集成电路和超大规模集成电路制成的“克雷一号”,使电脑进入了第四代。
超大规模集成电路的发明,使电子计算机不断向着 小型化、微型化、低功耗、智能化、系统化的方向更新换代。
20世纪90年代,电脑向“智能”方向发展,制造出与人脑相似的电脑,可以进行思维、学习、记忆、网络通信等工作。
进入21世纪,电脑更是笔记本化、微型化和专业化,每秒运算速度超过100万次,不但操作简易、价格便宜,而且可以代替人们的部分脑力劳动,甚至在某些方面扩展了人的智能。
于是,今天的微型电子计算机就被形象地称做电脑了。
世界上第一台个人电脑由IBM于1981年推出。
电子计算机,俗称电脑,是一种电子化的计算工具。
在中国大陆也经常用计算机来指代电子计算机。
就目前而言,电子计算机是根据预先设定好的程序来进行信息处理的一种设备。
电子计算机分为巨型计算机(又称“超级计算机”)、大型计算机、中型计算机、小型计算机、微型计算机(简称“微机”,其中包括个人计算机,PC),已经逐步进入社会各个领域,尤其是进入了家庭和个人领域,极大地改变了社会的日常面貌。
从1930年代中期到1940年代后期,许多人在开发现代的、数字的、电子的,通用电子计算机。
许多试验型的机器被造了出来并且可能是图灵完备化的。
这些机器在当时都被宣称为第一台电子计算机,然而它们都只有有限的处理通用问题的能力,所以他们的设计最终都被抛弃了。
计算机发明于1946年。
大约在1940—1942年间,在研制导弹的过程中,急需要有一种能迅速计算的工具,以便对导弹的飞行进行控制。
在它偏离人所预测的轨道时,把它拉回到轨道上来。
这样就产生了能在1/10秒或1/100秒的时间内计算出导弹运行轨迹同预定轨道的偏差的电子计算机。
电子计算机不以十进位制进行计算,而是用二进位制计算的。
它的出现是当代世界上最大的发明之一。
第一台计算机的发明者是一位名叫冯·诺埃门的数学家。
1、电脑又称计算机,出现于1945年。在当时,美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造出一台电子数字计算机,名叫“”。这是全世界第一台计算机。它体积庞大,占地面积达500多平方米,重量约30吨,消耗近100千瓦的电力。
2、1956年,第二代晶体管电子计算机诞生了,几个大点的柜子就能把它装下,运算速度也大大地提高了。1959年,出现了集成电路计算机,这是计算机的第三代。
3、从20世纪70年代开始,这是电脑发展的最新阶段。到1976年,由大规模集成电路和超大规模集成电路制成的“克雷一号”计算机,使计算机进入了第四代。超大规模集成电路的发明,使电子计算机不断向着小型化、微型化、智能化的方向发展。20世纪90年代,电脑向“智能”方向发展,人们又制造出了与人脑相似的智能化计算机,可以进行思维、学习、记忆和网络通信等工作。
4、进入21世纪,电脑更是笔记本化、微型化和专业化,每秒运算速度超过100万次,不但操作简易、价格便宜,而且可以代替人们的部分脑力劳动,甚至在某些方面扩展了人的智能。所以,今天的电子计算机就被形象地称作电脑了。世界上第一台个人电脑由于1981年推出。
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