2015公务员计算机基础知识.docx

第一章计算机基础知识
计算机的特点、分类及其应用
计算机的发展
以使用的基本逻辑元件为标志,可将计算机的发展划分为以下4个阶段:
:电子管计算机时代(1946年—1957年)
(1)采用电子管制作基本逻辑部件,体积大、耗电量大、寿命短、可靠性差、成本高。
(2)采用水银延迟电路或电子射线管作为存储部件,容量很小,后来外存储器使用了磁鼓存储信息,扩充了存储容量。
(3)输入输出设备落后,还没有系统软件,只能用机器语言和汇编语言编程。
(4)主要用于科学计算。
1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生的第一台计算机ENIAC属于第一代计算机。
:晶体管计算机时代(1958年—1964年)
(1)采用晶体管制作基本逻辑部件,与第一代计算机相比,体积较小、重量减轻、能耗降低、制作成本下降,计算机的可靠性和运算速度得到了提高。
(2)普遍采用磁芯作为主存储器,采用磁盘/磁鼓作为外存储器,存储容量有了提高。
(3)开始有了系统软件,提出了操作系统的概念,出现了如FORTRAN、COBOL、ALGOL等高级程序设计语言。
(4)应用领域扩大到数据处理、事务管理和工业控制等方面。
:中小规模集成电路计算机时代(1965年—1969年)
(1)采用中、小规模集成电路制作各种逻辑部件。
(2)采用半导体存储器作为主存,存储容量大幅度提高,增强了系统的处理能力。
(3)系统软件有了很大发展,出现了分时操作系统,使多用户可以共享计算机软硬件资源。
(4)采用结构化程序设计。
(5)应用领域和普及程序迅速扩大,除用于科学计算、自动控制和数据处理外,还用于处理图形、图像及文字资料等方面。
集成电路使计算机体积更小、质量更轻、耗电更省、寿命更长、成本更低、运算速度更快。
:大规模或超大规模集成电路计算机时代(1970年至今)
(1)基本逻辑部件采用大规模或超大规模集成电路。
(2)半导体存储器因集成度不断提高,容量越来越大,外存广泛使用软硬磁盘和光盘。
(3)各种输入输出设备相继出现,软件产业高度发展。
(4)多媒体技术应用于计算机,集图像、图形、声音、文字处理于一体,广泛应用于社会各个领域。
计算机的特点

电子计算机的工作基于电子脉冲电路原理,由电子线路构成其各个功能部件,其中电磁场的传播扮演主要角色。由于电磁场传播的速度很快,所以现在高性能计算机每秒能进行几百亿次的加法运算。如果一个人在一秒钟内能完成一次运算,那么一般的电子计算机1小时的工作量,一个人得做100多年。

理论上,电子计算机的计算精度不受限制,一般的计算机均能达到15位有效数字,通过一定的技术手段,可以实现任何精度要求。

计算机中有许多存储单元,用于记忆信息。内部记忆能力是电子计算机和其他计算工具的一个重要区别。由于具有内部记忆信息的能力,在运算过程中就可以不必每次都从外部取数据,而只需事先将数据保存到内部的存储单元中,运算时可直接从存储单元中获得数据,从而大大提高了运算速度。

人是有思维能力的。思维能力本质上是一种逻辑判断能力,也可以说是因果关系分析能力。借助于逻辑运算,可以让计算机作出逻辑判断,分析命题是否成立,并可根据命题成立与否作出相应的对策。例如,数学中著名的“四色问题”,说是不论多么复杂的地图,使相邻区域颜色不同,最多只需4种颜色就够了。100多年来不少数学家一直想去证明它或者推翻它,却一直没有结果,成了数学中著名的难题。1976年,两位美国数学家使用计算机进行了非常复杂的逻辑推理,终于验证了这个著名的猜想。

现代计算机使用存储程序控制原理工作,该原理由冯•诺依曼提出。一般的机器是由人控制的,人给机器一条指令,机器就能完成一个操作。计算机的操作也是受人控制的,但由于计算机具有内部存储能力,可以将指令事先输入到计算机存储起来,在计算机开始工作以后,从存储单元中依次去取指令,用来控制计算机的操作,从而使人们可以不必干预计算机的工作,实现操作的自动化。这种工作方式称为程序控制方式,即存储程序控制。
计算机的分类
计算机的分类很多,一般可以从下面几个方面来划分。
(1)从计算机规模来分:可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机。
(2)从信息表现形式和被处理的信息来分:可分为数字计算机(数字量、离散的)、模拟计算机(模拟量、连续的)、数字模拟混合计算机。
(3)按照用途来分:可分为通用计算机和专用计算机。
(4)按采用操作系统来分:可分为单用户机系统、多用户机系统、网络系统和实时计算机系统。
(5)从字长来分:可分为