计算机系统基础..pptx

向郑涛email: mailto:qyjsj2010@163.comqyjsj2010@163.com手机6436）研究方向： 计算机网络、交通流建模电气与信息工程学院 计算机工程系汽车信息控制与网络技术研究所大学计算机（第4版）第1章 计算机系统基础1.1 计算机的发展 (自学)1.2 计算机的类型1.3 计算机的基本工作原理及结构1.4 计算机硬件系统的组成1.5 数据在计算机中的表示1.6 计算机软件的类型1.1 计算机的发展什么是计算机？计算机是一种处理信息的工具，它能自动、高速、精确地对信息进行存储、传送和加工处理。信息处理工具智能化信息存储、传送、加工1.1.1 早期计算工具的发展古代甲骨文数字（约公元前1500年）1.1.1 早期计算工具的发展算筹（起源于周朝，公元前1000年）1.1.1 早期计算工具的发展算盘（可能起源于唐朝，流行于宋朝，公元800年左右）1.1.2 早期计算机的发展帕斯卡加法器（1642年，法国数学家）1.1.2 早期计算机的发展巴贝奇分析机模型（1822年，英国数学家）1.1.2 早期计算机的发展第一台现代电子数字计算机ABC（阿塔纳索夫-贝瑞计算机）1.1.2 早期计算机的发展阿塔纳索夫计算机设计三原则：（1）以二进制的方式实现数字运算和逻辑运算，以保证运算精度；（2）利用电子技术实现控制和运算，以保证运算速度；（3）采用计算功能与存储功能相分离的结构，以简化计算机设计。1.1.2 早期计算机的发展1946年，冯·诺伊曼等人提出了《电子计算机装置逻辑结构初探》设计报告。1949年，英国剑桥大学研制成功EDSAC （电子离散时序自动计算机）。至此，开始了现代计算机的发展时期。1.1.3 现代计算机的发展分代时间主要元件技术特点第一代1946~1953电子管穿孔卡片，机器语言和汇编语言第二代1954~1963晶体管磁盘，高级语言，科学计算，中小型计算机第三代1964~1970中小规模集成电路大型化，集中式计算，远程终端第四代1971至今大规模和超大规模集成电路超大型化，微机化，嵌入式，图形用户界面，多媒体，网络通信现代计算机发展的4个时代1.1.4 微型计算机的发展1975年，第一台微机 Altair 8800（牛郎星）1.1.4 微型计算机的发展“牛郎星”微机的意义：微型化的设计方法OEM（原始设备生产厂商）生产方式开放式设计思想硬件与软件分离DIY（自己动手做）1.1.4 微型计算机的发展CPU：6502系列，主频4MHz 内存：64KB可扩展至128KB 外存：2个5.25‘软驱 视频：80x25行字符输出苹果公司的Apple II微机（1977年）1.1.4 微型计算机的发展CPU ：Intel 8088，工作频率4.77MHz内存：16KB外存：160KB 5.25”软盘显示器：11.5”单色操作系统：MS-DOS 1.0价格：3045美元。个人计算机 IBM PC 5150（1981年）1.2 计算机的类型计算机主要组成部件：半导体集成电路芯片机电部件计算机主要产品：大型计算机微型计算机嵌入式系统1.2.1 计算机系统的分类1.2.2 大型计算机超级计算机设计方案专用设计集群设计（占80%左右）集群计算机：利用多台独立的计算机，组成一个计算机群，使多台计算机能够像一台超级计算机那样统一管理和并行计算。1.2.2 大型计算机2012年6月，美国IBM公司生产的“红杉” 超级计算机荣获世界最快计算机桂冠。“红杉”超级计算机性能：占地318平方米96个机柜，160万个处理器，1.6TB内存持续测试达到：每秒16324万亿次运算峰值运算速度：每秒20132万亿次1.2.2 大型计算机超级计算机集群“红杉”（Sequoia）1.2.2 大型计算机我国国防科技大学研制的“天河1号”计算机，2010年11月排名世界500强计算机第1名“天河1号”计算机性能：2560个计算节点，6144个3.0GHz的Intel Xeon处理器，2560片显卡，内存总容量为98TB点对点通信带宽：40Gbit/s峰值计算速度：每秒钟2570万亿次。1.2.2 大型计算机“天河1号”计算机集群1.2.3 微机PC系列微机（1）台式微机（PC）1.2.3 微型计算机（2）笔记本微机（PC）1.2.3 微型计算机（3）PC服务器1.2.3 微型计算机苹果系列台式微机1.2.3 微型计算机苹果系列笔记本微机1.2.3 微型计算机平板微机1.2.4 嵌入式系统 嵌入式系统的基本组成嵌入式系统是为特定应用而设计的专用计算机系统，或者作为设备的一部分。“嵌入”是将微处理器设计和制造在某个设备内部的意思。1.2.4 嵌入式系统 嵌入式计算机1.3 计算机的基本工作原理及结构1.3.1 计算机的基本工作