计算机经历了四个发展阶段。
一、电子管数字机(1946—1958年)
硬件方面,逻辑元件采用的是真空电子管,主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯;外存储器采用的是磁带。
特点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢、价格昂贵,但为以后的计算机发展奠定了基础。
二、晶体管数字机(1958—1964年)
硬件方的操作系统、高级语言及其编译程序。应用领域以科学计算和事务处理为主,并开始进入工业控制领域。
特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高、性能比第1代计算机有很大的提高。
三、集成电路数字机(1964—1970年)
硬件方面,逻辑元件采用中、小规模集成电路,主存储器仍采用磁芯。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。
特点是速度更快,而且可靠性有了显著提高,价格进一步下降,产品走向了通用化、系列化和标准化等。应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。
四、大规模集成电路机(1970年至今)
硬件方面,逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路。软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。
特点是1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生,开创了微型计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。
操作系统是计算机发展中的产物,它的主要目的有两个:
一是方便用户使用计算机,是用户和计算机的接口。比如用户键入一条简单的命令就能自动完成复杂的功能,这就是操作系统帮助的结果;
二是统一管理计算机系统的全部资源,合理组织计算机工作流程,以便充分、合理地发挥计算机的效率。操作系统通常应包括下列五大功能模块:
(1)处理器管理:当多个程序同时运行时,解决处理器(CPU)时间的分配问题。
(2)作业管理:完成某个独立任务的程序及其所需的数据组成一个作业。作业管理的任务主要是为用户提供一个使用计算机的界面使其方便地运行自己的作业,并对所有进入系统的作业进行调度和控制,尽可能高效地利用整个系统的资源。
(3)存储器管理:为各个程序及其使用的数据分配存储空间,并保证它们互不干扰。
(4)设备管理:根据用户提出使用设备的请求进行设备分配,同时还能随时接收设备的请求(称为中断),如要求输入信息。
(5)文件管理:主要负责文件的存储、检索、共享和保护,为用户提供文件操作的方便。
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