计算机系统简介通识

2024-06-20 23:43:57 浏览数 (1)

计算机系统的概念和分类

计算机系统是一个复杂的整体,包括硬件和软件两个主要部分。硬件是计算机的物理组件,包括中央处理器(CPU)、内存、硬盘、显卡、主板以及其他输入输出设备等。软件则是指挥硬件工作的指令和程序,它们被存储在硬件中,通过硬件来执行。

软件可以分为系统软件和应用软件两大类:

1. 系统软件负责管理和控制计算机硬件资源,提供基础服务,如操作系统、设备驱动程序、服务工具和程序库等。操作系统是系统软件的核心,它管理计算机的资源和提供用户与计算机硬件交互的界面。常见的操作系统有Windows、Linux、macOS等。

2. 应用软件是用户用来完成特定任务的软件,如文字处理、表格计算、图像编辑、音视频播放等。这些软件通常建立在操作系统之上,利用系统软件提供的资源和服务来完成特定的功能。

此外,计算机系统还可以根据用途和性能被分类为个人计算机、服务器、工作站、嵌入式系统等。个人计算机主要用于个人办公和娱乐;服务器提供数据存储、网络服务等功能;工作站用于专业设计和计算;嵌入式系统则嵌入在其他设备中,如家用电器、汽车电子等,执行特定功能。

计算机系统的分类方式多种多样,根据不同的需求和标准,可以有不同的分类结果。随着技术的发展,计算机系统的形态和功能也在不断演变和扩展。

计算机的发展

硬件的发展

1943 年,第二次世界大战进入后期,因战争的需要,美国国防部主导建造了第一台计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer,ENIAC),它的全称是"用电子管组成的电子数字积分机和计算机”。

从此以后,计算机的发展经历了电子管、晶体管、集成电路的世代发展,体积越来越小、性能越来越强,并从军事领域迅速扩展应用到生活生产的各个行业,成为了现代信息社会不可或缺的基础设备。

硬件技术对计算机更新换代的影响 ​

时间

硬件技术

速度(次/秒)

1946~1957

电子管

40, 000

1958~1964

晶体管

200, 000

1965~1971

中、小规模集成电路

1, 000, 000

1972~1977

大规模集成电路

10, 000, 000

1978~现在

超大规模集成电路

100, 000, 000

摩尔定律

集成电路出现之后,芯片集成度不断提高,从在一个芯片上集成成百上千个晶体管的中、小规模集成电路,逐渐发展到能集成成千上万个晶体管的大规模集成电路(LSI)和能容纳百万个以上晶体管的超大规模集成电路(VLSI)。

微芯片集成晶体管的数目增长非常迅速,其规律被总结为“微芯片上集成的晶体管数目每3年翻两番”,这就是所谓的“摩尔定律”。

摩尔定律的另一个常见表述是:每平方英寸电路板上的晶体管数量,每18个月翻一倍。

软件的发展

(1)编程语言的发展

软件的编写离不开编程语言。编程语言的发展经历了机器语言、汇编语言和高级语言三个阶段。我们现在使用的编程语言一般都是高级语言。

(2)操作系统的发展

随着计算机的发展及应用范围的扩大,逐渐形成了软件系统。而其中最重要的一类软件,是为了提高计算机性能和资源利用率而设计的,这就是“操作系统”。

操作系统的发展经历了批处理系统、分时系统、实时系统、PC操作系统、网络操作系统、分布式操作系统等多个阶段。目前我们的个人电脑使用的操作系统主要有:Windows、Mac OS、Linux。

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