學習目標
- 瞭解計算機歷史
- 計算機硬件系統
- 計算機軟件系統
計算機歷史
現代計算機的發展經歷了以下幾個時期：
- 電子管計算機：（1946-1958）
電子管計算機使用電子管作爲基本元器件，代表機型埃尼阿克，沒有操作系統，使用彙編語言和機器語言編程，主要用於特定的領域，比如科學計算，軍事等，埃尼阿克就是因爲美國軍方需要計算炮彈彈道而產生的。 - 晶體管計算機：（1958-1964）
晶體管計算機主要使用晶體管作爲基本元器件，元件體積減小，計算能力較第一代產生了飛躍，製造高速電子計算機成爲可能。 - 中小規模集成電路：（1964-1971）
60年代中期，半導體工藝發展，成功製造了集成電路，計算機開始使用集成電路來作爲主要元器件，主存儲器開始使用半導體。
同時，計算機語言也得到了發展，產生了標準化的程序設計語言和人機會話式的BASIC，操作系統出現在計算機的世界。
在應用領域上，也擴展到了企業管理、自動控制等領域，不再侷限於科學計算等領域。 - 第四代：（1971至今）
超大規模集成電路，在這個時代，計算機計算速度有了很大的提高，計算機操作系統更加完善，計算機語言也呈現百花齊放的狀態，軟件工業嶄露頭角。
計算機硬件系統
計算機硬件是指一切構成計算機的物理實體
現代計算機硬件的構成思想爲馮·諾伊曼思想，根據馮·諾伊曼思想，將計算機分爲以下五大模塊
- 運算器（完成算術運算，邏輯運算）
- 控制器（控制指令的執行序列，根據指令的功能給出實現指令功能所需要的控制信號）
- 主存儲器（也成爲內存儲器，存放程序以及數據）
- 輸入設備（將人類能夠識別的信息轉換爲計算機能夠識別的信息）
- 輸出設備（將計算機產生的人類不能識別的信息轉換爲人類能夠識別的信息）
結構圖如下：
CPU的組成
CPU是一個計算機的心臟，在馮·諾伊曼體系統，CPU是由兩個模塊組成的，運算器負責運算，控制器負責調度。
控制器
控制的作用主要有以下三點：
- 從內存中取出一條指令，並指出下條指令的地址
- 對指令進行譯碼，併產生相應的指令
- 指揮控制CPU、內存和I/O設備之間的數據傳輸
運算器
運算器的工作較控制器來說相對單一：加工信息
- 算術運算（對數進行運算）
- 邏輯運算（進行邏輯運算）
計算機軟件系統
- 計算機硬件系統是載體，軟件系統是靈魂
- 軟件系統包括系統軟件和應用軟件
- 計算機軟件系統是一切程序的集合
- 固件：具有軟件功能，具有硬件形態的部件
對軟件的理解
- 將算法、規則、規律進行程序化表達，使用計算機代替人工
- 軟件包含程序和數據，軟件操作數據，產生數據
- 軟件的核心是算法，算法指導了程序操作數據的方法
計算機軟件系統分類
- 計算機軟件系統分爲系統軟件和應用軟件，系統軟件爲應用軟件提供運行環境和服務
計算機系統總結
