計算機俗稱電腦,是現代一種用于高速計算的電子計算機器,可以進行數值計算,又可以進行邏輯計算,還具有存儲記憶功能。是能夠按照程式運作,自動、高速處理海量資料的現代化智能電子裝置。
計算機硬體發展到現在,中間經曆了四個時代,分别是第一代計算機(1946-1957)-電子管時代、第二代計算機(1958-1964)-半導體時代、第三代計算機(1965-1970)內建電路時代和第四代計算機(1971以後)-大規模內建電路時代。
計算機按規模可以劃分為四類:巨型計算機,主要應用于防尖端技術和現代科學計算中。巨型機的運算速度可達每秒百萬億次以上,“天河一号”為我國首台千萬億次超級計算機;大型計算機,其具有較高的運算速度,每秒可以執行千萬條指令,且有較大的存儲空間,往往用于科學計算、資料處理或者作為網絡伺服器使用,如IBM z13 mainframe;小型計算機,其規模較小、結構簡單、運作環境要求較低,一般應用于工業自動控制、測量儀器、醫療裝置中的資料采集等方面;微型計算機,中央處理器采用微處理器晶片,體積小巧輕便,廣泛用于商業、服務業、工廠的自動控制、辦公自動化以及大衆化的資訊處理。
1964年,世界上第一台通用計算機ENIAC(electronic numerical integrator and calculator)在美國賓州大學誕生,是美國奧伯丁武器試驗場為了滿足計算彈道需要而研制成的。使用了17468隻電子管,占地170平方米,重達30噸,耗電174瓦,耗資40多萬美元,每秒可進行5000次加法或減法運算。
1946年數學家馮·諾依曼提出,計算機硬體由運算器、控制器、存儲器、輸入裝置和輸出裝置五大部分組成。 存儲器又分為主存儲器和輔助存儲器,在馮·諾依曼體系結構中,所有要處理的資料必須在主存儲器中,處理後的資料如果想要斷電不丢失,可以存放到輔助存儲器中,也就是平時常說的硬碟。資料通過輸入裝置輸入計算機并存入主存儲器後,需要通過運算器進行處理。此外,還需要控制器來指揮協調其他部分之間的通信。馮·諾依曼體系結構中的資料在計算機中采用的是二進制形式表示及處理。
資料來源
• Sobell, Mark G. A practical guide to Linux commands, editors, and shell programming. Prentice Hall, 2010.