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第 1 章绪论电子计算机是 20 世纪人类最伟大的技术发明之一,是科学技术和生产力发展的结晶。第一台计算机于 1946 年诞生至今,已有半个多世纪。目前计算机及其应用已经渗透到社会生活的各个领域,有力的推动了整个信息社会的发展。在21 世纪,掌握以计算机为核心的信息技术的基础知识和应用技术已经成为现代大学生必备的基本素质,计算机基础知识和应用能力是现代大学生知识结构的重要组成部分。1.1计算机的产生和发展1.1.1电子计算机的问世1946 年 2 月,世界上第一台计算机在美国宾夕法尼亚大学诞生,取名为“电子数值积分器和计算器(Electronic Numerical Integrator And Calculator)”,简称埃尼亚克(ENIAC),如图1-1 所示。这台计算机占地 167m2 ,重达 30 余吨,运算速度只有 5000 次/秒。这台计算机从1946 年 2 月开始投入使用,到 1955 年 10 月最后切断电源,服役 9 年多。虽然它每秒只能进行 5000 次加减运算,但它预示了科学家将从繁重的计算中解脱出来。至今人们公认,ENIAC机的问世,表明了电子计算机时代的到来,具有划时代意义。图 1-1ENIAC 机ENIAC 机本身存在两大缺点:一是没有存储器;二是用布线接板进行控制,计算速度也就被这一工作抵消了。在 ENIAC 尚未投入运行前,被称为计算机之父的美籍匈牙利数学家冯·诺依曼(图 1-2)就已开始准备对这台电子计算机进行脱胎换的改造。在短短10 个月里,冯·诺依曼迅速把概念变成了方案。他和他的同事研制了人类第二台计算机,新机器方案命名为“离散变量自动电子计算机”,英文缩写 EDVAC。1945 年 6 月,冯·诺依曼与戈德斯坦等人,联名发表了一篇长达 101 页纸洋洋万言的报告,即计算机史上著名的“101 页报告”。这份报告奠定了现代电脑体系结构坚实的根基,直到今天,仍然被认为是现代电脑科学发展里程碑式的文献。图 1-2冯·诺依曼在 EDVAC 报告中, 冯·诺依曼明确规定出计算机的五大部件: 运算器 CA、 逻辑控制器 CC、存储器 M、输入装置 I 和输出装置 O,并描述了五大部件的功能和相互关系。与 ENIAC相比,EDVAC 的改进首先在于冯·诺依曼巧妙地想出“存储程序”的办法,程序也被他当作数据存进了机器内部,以便电脑能自动一条接着一条地依次执行指令,再也不必去接通什么线路。其次,他明确提出这种机器必须采用二进制数制,以充分发挥电子器件的工作特点,使结构紧凑且更通用化。人们后来把按这一方案思...

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