1.1 計算機基礎知識

1.1.1 計算機的發展歷史

1946年，世界上公認的第一臺電子計算機ENIAC（見圖1-1）誕生于美國的賓夕法尼亞大學。它使用的主要電子器件是電子管。它的誕生標志著現代電子計算機時代的來臨。

按照采用的電子器件的不同，計算機分為4代：

第1代計算機（1946—1958年），其主要的電子器件是電子管。

第2代計算機（1959—1964年），其主要的電子器件是晶體管。

第3代計算機（1965—1970年），其主要的電子器件是中小規模集成電路。

第4代計算機（1971年至今），其主要的電子器件是大規模和超大規模集成電路。

目前，計算機的應用主要包括以下幾個方面：

（1）科學計算（數值計算）。

（2）數據處理（信息管理）。

（3）過程控制（實時控制）。

（4）計算機輔助工程，主要包括計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助教學（CAI）和計算機輔助測試（CAT）。

1.1.2 計算機系統的組成

美籍匈牙利科學家馮·諾依曼提出了計算機五大部件和存儲程序思想。五大部件指運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。存儲程序思想指把計算機的工作過程描述為由許多命令按照一定的順序組成的程序，然后把程序和數據一起輸入計算機，計算機對已存入的程序和數據處理后，輸出結果。

一個完整的計算機系統包括硬件系統和軟件系統兩大部分，如圖1-2所示。

1．硬件系統

硬件是組成一臺計算機的各種物理裝置。硬件系統包括運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五大部分。通常，把運算器和控制器合在一起稱為中央處理器，中央處理器和主存儲器合在一起稱為主機，輸入設備和輸出設備合稱為外部設備。

2．軟件系統

軟件是計算機運行所需要的各種程序、數據以及相關文檔的總稱。軟件系統由系統軟件和應用軟件組成。