計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程中經(jīng)歷的第二個階段是“晶體管計(jì)算機(jī)”,是指20世紀(jì)50年代末到60年代的計(jì)算機(jī);主機(jī)采用晶體管等半導(dǎo)體器件,以磁鼓和磁盤為輔助存儲器,采用算法語言(高級語言)編程,并開始出現(xiàn)操作系統(tǒng)。
本教程操作環(huán)境:windows10系統(tǒng)、Dell G3電腦。
計(jì)算機(jī)(computer)俗稱電腦,是現(xiàn)代一種用于高速計(jì)算的電子計(jì)算機(jī)器,可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,又可以進(jìn)行邏輯計(jì)算,還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運(yùn)行,自動、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。
計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程中經(jīng)歷4個階段:
-
第1代:電子管計(jì)算機(jī)(1946—1958年)
硬件方面,邏輯元件采用的是真空電子管,主存儲器采用汞延遲線、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓、磁芯;外存儲器采用的是磁帶。軟件方面采用的是機(jī)器語言、匯編語言。應(yīng)用領(lǐng)域以軍事和科學(xué)計(jì)算為主。
缺點(diǎn)是體積大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般為每秒數(shù)千次至數(shù)萬次)、價(jià)格昂貴,但為以后的計(jì)算機(jī)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
-
第2代:晶體管計(jì)算機(jī)(1958—1964年)
軟件方面的操作系統(tǒng)、高級語言及其編譯程序應(yīng)用領(lǐng)域以科學(xué)計(jì)算和事務(wù)處理為主,并開始進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域。特點(diǎn)是體積縮小、能耗降低、可靠性提高、運(yùn)算速度提高(一般為每秒數(shù)10萬次,可高達(dá)300萬次)、性能比第1代計(jì)算機(jī)有很大的提高。
-
第3代:集成電路計(jì)算機(jī)(1964—1970年)
硬件方面,邏輯元件采用中、小規(guī)模集成電路(MSI、SSI),主存儲器仍采用磁芯。軟件方面出現(xiàn)了分時(shí)操作系統(tǒng)以及結(jié)構(gòu)化、規(guī)模化程序設(shè)計(jì)方法。特點(diǎn)是速度更快(一般為每秒數(shù)百萬次至數(shù)千萬次),而且可靠性有了顯著提高,價(jià)格進(jìn)一步下降,產(chǎn)品走向了通用化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化等。應(yīng)用領(lǐng)域開始進(jìn)入文字處理和圖形圖像處理領(lǐng)域。
-
第4代:大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(1970年至今)
硬件方面,邏輯元件采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路(LSI和VLSI)。軟件方面出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和面向?qū)ο笳Z言等。1971年世界上第一臺微處理器在美國硅谷誕生,開創(chuàng)了微型計(jì)算機(jī)的新時(shí)代。應(yīng)用領(lǐng)域從科學(xué)計(jì)算、事務(wù)管理、過程控制逐步走向家庭。
晶體管計(jì)算機(jī)
晶體管計(jì)算機(jī)是指20世紀(jì)50年代末到60年代的計(jì)算機(jī)。主機(jī)采用晶體管等半導(dǎo)體器件,以磁鼓和磁盤為輔助存儲器,采用算法語言(高級語言)編程,并開始出現(xiàn)操作系統(tǒng)。
由于采用晶體管代替電子管,所以很輕,且運(yùn)算速度比較快,達(dá)到每秒幾十萬次。晶體管計(jì)算機(jī)的基本邏輯元器件由電子管改為晶體管( Transistor),內(nèi)存儲器大量使用磁性材料制成的磁芯,外存儲器采用磁盤。
與此同時(shí),計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)也有了較大發(fā)展,提出了操作系統(tǒng)的概念;編程語言除了匯編語言外,還開發(fā)了Ada、 FORTRAN、 COBOL等高級程序設(shè)計(jì)語言,使計(jì)算機(jī)的工作效率大大提高。
通常具有以下特點(diǎn):
(1)用晶體管代替了電子管。晶體管有一系列優(yōu)點(diǎn):體積小、重量輕、發(fā)熱少、耗電省、速度快、壽命長、價(jià)格低、功能強(qiáng)。用它做計(jì)算機(jī)的開關(guān)元件,使計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與性能都發(fā)生了新的飛躍。
(2)普遍采用磁心存儲器做內(nèi)存,并采用磁盤與磁帶做內(nèi)存。這就使存儲容量增大,可靠性提高,為系統(tǒng)軟件的發(fā)展創(chuàng)造了條件。
(3)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中許多意義深遠(yuǎn)的特性相繼出現(xiàn),例如變址寄存器、浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示,中斷、I/O處理等。
(4)匯編語言取代了機(jī)器語言,而且開始出現(xiàn)FORTRAN、CDBOL等高級語言。
(5)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,開始進(jìn)入過程控制等領(lǐng)域。
與電子管計(jì)算機(jī)相比,晶體管計(jì)算機(jī)包含了操作系統(tǒng),它能夠?yàn)檩斎胼敵觥?nèi)存管理、存儲和其他的資源管理活動提供標(biāo)準(zhǔn)化的程序。開發(fā)應(yīng)用程序不再需要寫資源管理程序了,這些操作系統(tǒng)允許程序員可以調(diào)用操作系統(tǒng)程序的應(yīng)用軟件。但是,IBM公司和其他計(jì)算機(jī)生產(chǎn)商早期開發(fā)的專用操作系統(tǒng)只能在特定的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行,它們各自有自己唯一的命令集來調(diào)用它們的程序。這意味著程序員每學(xué)一種操作系統(tǒng)就要重新學(xué)習(xí)一種編程,這也在一定程度上限制了它們的發(fā)展。