第一章计算机系统概论问题：1.为什么人们会提出设计生产计算机？2.计算机组成中最小的单位是什么？3.你认为计算机与其它电子设备的最大区别是什么？计算机与人之间的最大相似之处是什么？4.计算机系统有软件和硬件，硬件最大的功能单位是什么？5.你现用的微型机的硬件能完成SINX的运算吗？不能的话，该运算是如何完成的？6.你能说出计算机系统的工作原理吗？计算机的硬件有哪几部分组成吗？1.1计算机的发展与应用一、计算机的产生与发展从1946年第一台电子数字计算机产生之后，其计算机的发展速度之快、应用范围之广和对科技的进步和社会的影响之大是惊人的。其发展已经经历了四代，现在正在第五、第六代研制中。1.第一代计算机（1946-1957）主要特点：（1）元件：电子管（2）存储器：延迟线或磁鼓（3）软件：主要为机器语言，后期为汇编语言。第一台电子计算机ENIAC（电子数值积分和计算机）40万美元，30t，150KW，170M2，电子管18800个，1500个继电器，700个电阻，10000只电容器，速度为5000次/s。2.第二代计算机（1958-1964）主要特点：（1）元件：晶体管（2）存储器：磁芯（主）、磁带或磁盘（3）软件：高级语言，有Fortran、Cobol语言，出现了机器内部的管理程序。3.第三代计算机（1965-1971）主要特点：（1）元件：中、小规模集成电路（MSI、SSI）（2）存储器：半导体（3）软件：操作系统，采用微程序控制技术，出现了Basic、Pascal等4.第四代计算机（1972-）主要特点：（1）元件：大和超大规模集成电路（LSI、VLSI）（2）存储器：出现了MOS管为主（3）软件：操作系统更加完善，在语音、图像处理、多媒体技术、网络以及人工智能等有较大的发展。在第四代计算机发展过程中出现了今天使用最广的微型计算机：1976年APPLE和1981年的PC机产生。PC微机的发展迅速的主要是CPU主要生产厂家Intel公司和核心软件生产厂家Microsoft公司。计算机发展显著的特点是：体积越来越小、重量越来越轻、速度越来越快、成本越来越低、可靠性越来越强、功耗越来越低。二、微型计算机的出现与发展（以PC为主）1.第一代微机：8086时代1981年IBM公司推出个人计算机IBMPC机。1983年PC/XT→使用INTEL8088微处理器作为CPU。内部数据总线为16位外部数据总线为8位→准16位机8086的CPU：内外数据总线均为16位→16位机。主要特点：多达4.7万个晶体管、时钟频率为4.77～10MHI执行指令的速度，1百万条/每秒。2．第二代微机286时代1984年：IBM－PC/AT机，AT代表先进型。主要特点：CPU采用INTEL80286，多达13.4万个晶体管。时钟频率达6－12MHZ，运行指令速度达1～2MIPS但仍是16位机。采用工业标准体系结构ISA总线。3．第三代微机386时代1986年80386作为CPU。主要特点：总线宽度为32位，内部由27.5万个晶体管组成。时钟频率为25－50MHZ，运行速度达6－12MIPS总线有两种：一是IBM的MCA总线，二是康柏公司的EISA总线。Compaq公司体系结构和IBM-PS/2-50的微通道体系结构。4．第四代微机486时代1989年采用80486作为CPU。主要特点：数据宽度32位。片内增加了80387协处理器和高速缓冲存储器集成了120～160万个晶体管。时钟频率为25～100MHZ运行速度达20～40MIPS，出现了VESA局部总线和PCI局部总线。5．第五代微机586时代1993年80586作为CPU（Pentium）。主要特点：数据为准64位，内部由301万个晶体管。时针频率60～166MHZ，运行速度达112MIPS的基础上，又相继研制了奔2、3、VI、V等各种微处理器。三、我国计算机的发展1958年10月电子管计算机1964年晶体管计算机1971年集成电路计算机1975年微机1978年500万次/S的大型机1984年1亿次/S“银河”系列四、计算机软件的兴起与发展1．高级语言的发展2．操作系统与服务性程序等软件的发展3．应用软件的发展五、未来计算机的展望1．未来计算机的发展方向多媒体化、网络化、智能化、微型化、巨型化。2．第五代计算机智能计算机：主要是在通信、存储、信息处理和人工智能相结合的超巨型计算机，其知识库机、推理机、智能接口等硬件和非程序设计语言（即说明性语言）Lisp、Prolog和Hope语言等软件组成。3．第六代计算机光