1、计算机与程序语言,过去,现在与未来,计算机概述,计算机是一种能够按照指令对各种数据和信息进行自动加工和处理的电子设备。,第一台计算机,电脑的学名为电子计算机，是由早期的电动计算器发展而来 的。1945年，世界上出现了第一台电子数字计算机“ENIAC”，用于计算弹道。是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造的，但它的体积庞大，占地面积170多平方米，重量约30吨，消耗近100千瓦的电力,第二代计算机,1956年，晶体管电子计算机诞生了，这是第二代电子计算机。只要几个大一点的柜子就可将它容下，运算速度也大大地提高了,第三代计算机,1959年出现的是第三代集成电路计算机。最初的计算机由约翰冯诺依曼发明
2、(那时电脑的计算能力相当于现在的计算器)，有三间库房那么大，后逐步发展而成。,第四代计算机,从20世纪70年代开始，这是电脑发展的最新阶段。到1976年，由大规模集成电路和超大规模集成电路制成的“克雷一号”，使电脑进入了第四代。超大规模 集成电路的发明，使电子计算机不断向着 小型化、微型化、低功耗、智能化、系统化的方向更新换代。20世纪90年代，电脑向“智能”方向发展，制造出与人脑相似的电脑，可以进行思维、学习、记忆、网络通信等工作,计算机电脑,进入21世纪，电脑更是笔记本化、微型化和专业化，每秒运算速度超过100万次，不但操作简易、价格便宜，而且可以代替人们的部分脑力劳动，甚至在某些方面扩展
3、了人的智能。于是，今天的微型电子计算机就被形象地称做电脑了。世界上第一台个人电脑由IBM于1981年推出,计算机的组成,不论何种计算机，它们都是由硬件和软件所组成,硬件,软件,硬件,概括的可以将计算机的硬件组成分为三类: 中央处理器 储存器 外部设备,中央处理器(CPU),主要功能是按存在存储器内的程序，逐条地执行程序所指定的操作。中央处理器的主要组成部分是：数据寄存器、指令寄存器、指令译码器、算术逻辑部件、操作控制器、程序计数器（指令地址计数器)、地址寄存器等,存储器,主要功能是存放程序和数据，程序是计算机操作的依据，数据是计算机操作的对象。存储器是由存储体、地址译码器、读写控制电路、地址总
4、线和数据总线组成。能由中央处理器直接随机存取指令和数据的存储器称为主存储器，磁盘、磁带、光盘等大容量存储器称为外存储器（或辅助存储器）。由主存储器、外部存储器和相应的软件，组成计算机的存储系统,外部设备,外部设备是用户与机器之间的桥梁。输入设备的任务是把用户要求计算机处理的数据、字符、文字、图形和程序等各种形式的信息转换为计算机所能接受的编码形式 存入到计算机内。输出设备的任务是把计算机的处理结果以用户需要的形式(如屏幕显示、文字打印、图形图表、语言音响等）输出。输入输出接口是外部设备与中 央处理器之间的缓冲装置。,硬件组成,输入设备,中央处理器CPU,主存储器,输出,辅助存储器,控制单元,算
5、术逻辑单元ALU,软件,对能使计算机硬件系统顺利和有效工作的程序集合的总称。程序总是要通过某种物理介质来存储和表示的，它们是磁盘、磁带、程序纸、穿孔卡等，但软件并不是指这些物理介 质，而是指那些看不见、摸不着的程序本身。可靠的计算机硬件如同一个人的强壮体魄，有效的软件如同一个人的聪颖思维。计算机的软件系统可分为系统软件和应 用软件两部分。系统软件是负责对整个计算机系统资源的管理、调度、监视和服务。应用软件是指各个不同领域的用户为各自的需要而开发的各种应用程序,软件,系统软件 控制和支持计算机系统 例如：Windows XP，Linux，Mac应用软件 通常指一些工具软件 例如：Office、W
6、inRAR、诺顿、Photoshop,常用工具软件一览,压缩软件：WinRAR、WinZip虚拟光驱：Deamon Tools, Alcohol 120%PDF文档阅读器：Acrobat Reader网页浏览器：IE、FireFox下载工具：Web迅雷英译工具:金山词霸 救命工具:腾讯QQ,MSN,未来的计算机发展趋势,越来越微型化是未来计算机在外观上发展的趋势 完善的人工智能化是第五代计算机的标准 瞳孔捕捉技术已经被提上了下一代操作系统输入方式的议程,也许不久的将来甚至可以脑电波来操作计算机,谁知道呢,程序语言,计算机语言（Computer Lnguage）指用于人与计算机之间通讯的语言。计
7、算机语言是人与计算机之间传递信息的媒介。计算机系统最大特征是指令通过一种语言传达给机器。为了使电子计算机进行各种工作，就需要有一套用以编写计算机程序的数字、字符和语法规划，由这些字符和语法规则组成计算机各种指令(或各种语句)。这些就是计算机能接受的语言。,计算机语言分类,随计算机语言的种类非常的多，总的来说可以分成机器语言，汇编语言，高级语言三大类。,机器语言,事实上无论现在还是以前机器语言并不直接被程序员直接使用,任何语言最终会形成机器语言由计算机执行,而计算机也只认识机器语言,汇编语言,汇编语言的实质和机器语言是相同的，都是直接对硬件操作，只不过指令采用了英文缩写的标识符，更容易识别和记忆
8、 当然所谓的更容易是相对机器语言而言,事实上汇编程序的每一句指令只能对应实际操作过程中的一个很细微的动作，例如移动、自增，因此汇编源程序一般比较冗长、复杂、容易出错,高级语言,高级语言是目前绝大多数编程者的选择。和汇编语言相比，它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令并且去掉了与具体操作有关但与完成工作无关的细节，例如使用堆栈、寄存器等，这样就大大简化了程序中的指令。由于省略了很多细节，所以编程者也不需要具备太多的专业知识。 高级语言主要是相对于汇编语言而言，它并不是特指某一种具体的语言，而是包括了很多编程语言，如目前流行的VB、C/C+、JAVA、Delphi 、C#等，这些语言的语法、命令
9、格式都各不相同。,高级语言,虽然高级语言有很多,但是最终都会成为机器语言交给计算机执行.从高级语言转变为机器语言有两种形式 解释执行 编译执行,解释执行,执行方式类似于我们日常生活中的“同声翻译”，应用程序源代码一边由相应语言的解释器“翻译”成目标代码(机器语言)，一边执行，因此效率比较低，而且不能生成可独立执行的可执行文件，应用程序不能脱离其解释器，但这种方式比较灵活，可以通过解释器动态地调整、修改应用程序执行效果,并且在解释器的支持下可以应用到任何设备和平台上,编译执行,编译是指在应用源程序执行之前，就将程序源代码“翻译”成目标代码(机器语言)，因此其目标程序可以脱离其语言环境独立执行，使
10、用比较方便、效率较高。但应用程序一旦需要修改，必须先修改源代码，再重新编译生成新的目标文件(*OBJ)才能执行，并且只能根据翻译的机器语言运行在特定的设备或平台中。,高级语言-C/C+语言,C/C+事实上从名字上就存在争议,C语言和C+语言 C语言是上个世纪70年代由贝尔实验室根据B语言改良诞生,也是现在主流程序语言的原型 C+语言是C语言的一个扩展集, 1983年由贝尔实验室提出的改良C语言缺陷而诞生.,高级语言-Java语言,Java语言是SunMicroSystem在1995年5月23日正式发布的一门至今依然是主流的伟大语言 事实上如果追溯Java语言的诞生时间可以追溯到1990年的Or
11、k语言 如今的Java语言已经成为了可以应用各行各业,号称只要有芯片就可以运行的强大的开发语言,高级语言-C#语言,C#语言是Microsoft在上个世纪末试图占有Java语言不遂之后重金聘请当时身在Borland公司的Delphi之父安德斯海尔斯伯格 参与开发的一门与Java争夺市场的产品 不可否认在Microsoft强力的技术支持上虽然并没有打败Java,但有拥有了自己的一块不小的市场,快速开发与Windows平台的无缝衔接一直是C#最重要的筹码,高级语言-其他,C/C+,C#,JAVA已经是现在高级语言中的三大巨头,它们的地位至今无法撼动 不过也不是表示就没有其他语言的生存之地,这里罗列
12、些比较有名的语言,它们有的在自己的专业领域继续发挥主导,有的也许已经消亡,有的也许刚刚开始 Delphi VisualBasic Ruby PHP Pascal Ada 更多,计算机语言的发展趋势,面向对象程序设计以及数据抽象在现代程序设计思想中占有很重要的地位，未来语言的发展将不在是一种单纯的语言标准，将会以一种完全面向对象，更易表达现实世界，更易为人编写，其使用将不再只是专业的编程人员，人们完全可以用订制真实生活中一项工作流程的简单方式来完成编程。,现今的程序设计语言,32,进制数制表,33,ASCII码,American Standard Code for Information Int
13、erchange美国信息互换标准代码,34,ASCII码表,35,附录:计算机历史几大重要的事件,1642至1643年，巴斯卡(Blaise Pascal)为了帮助做收税员的父亲，他就发明了一个用齿轮运作的加法器，叫 “Pascalene” ，这是第一部机械加法器。 1847年，计算机先驱、英国数学家Charles Babbages开始设计机械式差分机。总体设计耗时近2年，这台机器可以完成31位精度的运算并将结果打印到纸上，因此被普遍认为是世界上第一台机械式 计算机。但由于设计过于复杂且改动过于频繁，Charles Babbages直到去世也没有把自己的设计变成现实。直到2008年3月，人们才
14、把Charles Babbages的差分机造出来，这台机器有8000个零件，重5吨，目前放置在美国加利福尼亚州硅谷的计算机历史博物馆里供人参观。,附录:计算机历史几大重要的事件,1854年，George Boole 出版 “An Investigation of the Laws of Thought”，是讲述符号及逻辑理由，它后来成为计算机设计的基本概念。 1858年，一条电报线第一次跨越大西洋，并且提供了几日的服务。 1861年，一条跨越大陆的电报线把大西洋和太平洋沿岸连接起来 1876年，Alexander Graham Bell 发明了电话并取得专利权。,附录:计算机历史几大重要的事件
15、,1889年，Herman Hollerith 的电动制表机在比赛中有出色的表现，并被用于 1890 中的人口调查。Herman Hollerith 采用了Jacquard 织布机的概念用来计算，他用咭贮存资料，然后注入机器内编译结果。这机器使本来需要十年时间才能得到的人口调查结果，在短短六星期内做到。 1895年，Guglielmo Marconi 传送广播讯号。,附录:计算机历史几大重要的事件,1901年，打孔键出现，之后的半个世纪只有很少的改变。 1904年，John A.Fleming 取得真空二极管的专利权，为无线电通讯建立基础。 1907年，唱片音乐在纽约组成第一间正式的电台。 1
16、908年，英国科学家 Campbell Swinton 阐述了电子扫描方法及预示用阴极射线管制造电视。,附录:计算机历史几大重要的事件,1911年，荷兰物理学家 Kamerlingh Onnes 在 Leiden Unversity 发现超导电。 1931年，Vannever Bush 发明了一部可以解决差分程序的计数机，这机器可以解决一些令数学家，科学家头痛的复杂差分程序 1939年，Zuse 与 Schreyer 开鈶制造了“V2”后来叫Z2,但当 Zuse完成草稿后，这计划被中断一年 1941年2月，Zuse 完成“V3”(后来叫Z3)，是第一部操作中可编写程序的计数机,附录:计算机历史
17、几大重要的事件,1943年，由 John Brainered领导，ENIAC开始研究。而 John Mauchly 及J. Presper Eckert负责这计划的执行。 1946年，第一台电子数字积分计算器(ENIAC)在美国建造完成。 1950年，“自动化“一词第一次用于汽车工业,附录:计算机历史几大重要的事件,1952年，第一台“储存程序计算器“诞生。 1952年，第一台大型计算机系统IBM701宣布建造完成。 1952年，第一台符号语言翻译机发明成功。 1954年，第一台半导体计算机由贝尔电话公司研制成功。 1954年，第一台通用数据处理机IBM650诞生。 1955年，第一台利用磁心
18、的大型计算机IBM705建造完成。,附录:计算机历史几大重要的事件,1957年，程序设计语言FORTRAN问世。 1959年，第一台小型科学计算器IBM620研制成功。 1961年，程序设计语言COBOL问世。 1961年，第一台分系统计算机由麻省理工学院设计完成。 1963年，BASIC语言问世,附录:计算机历史几大重要的事件,1964年，第三代计算机IBM360系列制成。 1965年，美国数字设备公司推出第一台小型机PDP-8。 1971年，第一台微处理机4004由英特尔公司研制成功 1973年，第一片软磁盘由IBM公司研制成功。 1977年，苹果II型微电脑诞生。,附录:计算机历史几大重
19、要的事件,1979年，夏普公司宣布制成第一台手提式微电脑 1984年，日本计算机产业着手研制“第五代计算机“-具有人工智能的计算机。 1984: DNS (Domain Name Server) 域名服务器发布，互连网上有1000多台主机运行。,附录:计算机历史几大重要的事件,1984年8月: MS-DOS 3.0、PC-DOS 3.0、IBM AT发布，采用ISA标准，支持大硬盘和1.2M高密软驱 1985年3月: MS-DOS 3.1、PC-DOS 3.1。这是第一个提供部分网络功能支持DOS版本。 1985年11月: Microsoft Windows发布。但在其3.0版本之全面没有得到
20、广泛的应用。需要DOS的支持，类似苹果机的操作界面，以致被苹果控告。诉讼到1997年8月才终止。,附录:计算机历史几大重要的事件,1986年9月: Amstrad Announced发布便宜且功能强大的计算机Amstrad PC 1512。具有CGA图形适配器、512KB内存、8086处理器20兆硬盘驱动器。采用了鼠标器和图形用户界面，面向家庭设计。 1987: 英国数学家Michael F. Barnsley找到图形压缩的方法 1987: IBM发布VGA技术,附录:计算机历史几大重要的事件,1987年4月: MS-DOS 3.3、PC-DOS 3.3。随IBM PS/2一起发布，支持1.4
21、4MB驱动器和硬盘分区。可为硬盘分出多个逻辑驱动器。 1987年8月: AD-LIB声卡发布。一个加拿大公司的产品。 1989: Tim Berners-Lee 创立World Wide Web雏形，他工作于欧洲物理粒子研究所。通过超文本链接，新手也可以轻松上网浏览。这大大促进了INTERNET的发展。,附录:计算机历史几大重要的事件,1989: Phillips和Sony发布CD-I标准。 1989年3月: E-IDE标准确立，可以支持超过528MB的硬盘容量。可达到 33.3 MB/s 的传输速度。并被许多CD-ROM所采用。 1990: SVGA标准确立。 1990年5月22日: 微软发
22、布Windows 3.0。兼容MS-DOS模式。,附录:计算机历史几大重要的事件,1990年11月: 第一代MPC (多媒体个人电脑标准)发布。处理器至少80286/12MHz，后来增加到80386SX/16 MHz ，及一个光驱，至少150 KB/sec的传输率。 1991: 发布ISA标准。 1991年6月: MS-DOS 5.0、PC-DOS 5.0。为了促进OS/2的发展，Bill Gates说：DOS5.0是DOS终结者，今后将不再花精力于此。该版本突破了640KB的基本内存限制。这个版本也标志着微软与IBM在DOS上的合作的终结。,附录:计算机历史几大重要的事件,1992: Win
23、dows NT发布，可寻址2G RAM。 1992年4月: Windows 3.1发布。 1993: INTERNET开始商业化运行。 1993: 经典游戏Doom发布。 1993年3月22: Pentium发布。集成了300多万个晶体管。初期工作在60-66MHz。每秒钟执行1亿条指令,附录:计算机历史几大重要的事件,1993年5月: MPC标准2发布。CD-ROM传输率要求300KB/sec。在320240的窗口中每秒播放15帧图像。 1993年12月: MS-DOS6.0发布，包括一个硬盘压缩程DoubleSpace，但一家小公司声称，微软剽窃了其部分技术。于是在后来的DOS6.2中，微
24、软将其 改名为：DriveSpace。后来WIN95中的DOS成为DOS7.0，WIN95OSR2中称为DOS7.10,附录:计算机历史几大重要的事件,1994年3月7日: Intel 发布90-100 MHz Pentium处理器。 1994年10月10日: Intel 发布75 MHz Pentium处理器。 1994: Doom II 发布。开辟了PC机游戏广阔市场。 1994: Netscape 1.0 浏览器发布。 1994: Comm&Conquer（命令与征服）发布。 1995年3月27日: Intel发布120 Mhz的Pentium处理器。,附录:计算机历史几大重要的事件,1
25、995年6月1日: Intel发布133 Mhz的Pentium处理器。 1995年8月23日: Windows 95 发布。大大不同于其以前的版本。完全脱离MS-DOS，但照顾用户习惯还保留了DOS形式。纯32位的多任务操作系统。该版本取得了巨大的成功。 1995年11月1日: Pentium Pro发布。主频可达200 MHz ，每秒钟完成4.4亿条指令，集成了550万个晶体管。,附录:计算机历史几大重要的事件,1995年12月: Netscape发布其.JavaScript 1996年1月: Netscape Navigator 2.0发布，第一个支持JavaScript的浏览器。 19
26、96年1月4日: Intel发布150-166MHz的Pentium处理器，集成了330万个晶体管 1997: Quake 2著名游戏发布，3D图形加速卡大行其道 1997年1月8日: Intel发布Pentium MMX。对游戏和多媒体功能进行了增强,附录:计算机历史几大重要的事件,1997年4月: IBM的深蓝（Deep Blue）计算机，战胜人类国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫 1997年5月7日: Intel发布Pentium II，增加了更多的指令和更多CACHE。 1997年6月2日: Intel 发布233 MHz Pentium MMX. 1997年16日: Apple遇到严重的财务
27、危机，微软伸出援助之手，注资1.5亿美元。条件是Apple撤消其控诉：微软模仿其视窗界面的起诉，并指出Apple也是模仿了XEROX的设计,附录:计算机历史几大重要的事件,1998年2月 : Intel发布333 MHz Pentium II处理器。采用0.25微米技术，提高速度，减少发热量。 1998年6月25日: Microsoft发布Windows 98，一些人企图肢解微软，微软回击说这会伤害美国的国家利益。 1999年1月25日: Linux Kernel 2.2.0发布。 人们对其寄予厚望。 1999年2月22日: AMD公司发布K6-III 400MHz。有测试说其性能超过Inte
28、l P-III 。集成2300万个晶体管、socket 7结构。,附录:计算机历史几大重要的事件,1999年2月26日，Intel公司推出了Pentium处理器 1999年4月26日，台湾学生陈盈豪编写的CIH病毒在全球范围内爆发，近100万台左右的计算机软硬件遭到不同程度的破坏，直接经济损失达数十亿美元。 1999年5月10日，id Soft推出了Quake的第一个测试版本，此后的时间中，Quake逐渐确立了FPS游戏竞技标准，并成为了计算机硬件性能的测试标准之一。,附录:计算机历史几大重要的事件,1999年6月23日，AMD公司推出了采用全新架构，名为Athlon的处理器，并且在CPU频率
29、上第一次超越了Intel公司，从此拉开了精彩激烈的世纪末处理器主频速度大战。 1999年9月1日，Nvidia公司推出了GeForce256显示芯片，并提出了GPU的全新概念 2000年1月1日，全世界都在等待，呵呵，千年虫并没有爆发。2月17日，美国微软公司正式发布Windows2000,附录:计算机历史几大重要的事件,2000年3月16日，AMD公司正式推出了主频达到1GHz的“Athlon”处理器，从而掀开了GHz 处理器大战。 2000年3月18日，Intel公司推出了自己的1GHz Pentium3处理器。同一天，资产高达50亿美元的铱星公司宣告破产，公司全面终止其铱星电话服务。五角
30、大楼最终获得了铱星的使用权，但用途至今未知。,附录:计算机历史几大重要的事件,2000年4月27日，AMD公司发布了“毒龙”（Duron）处理器，开始在低端市场向Intel发起冲击。 2000年9月14日，微软正式推出了面向家庭用户的windows千僖年版本Windows Me，同时这也是微软最后一个基于DOS的操作系统。 2000年11月20日，Intel正式推出了Pentium4处理器。,附录:计算机历史几大重要的事件,2000年12月14日，3dfx宣布将全部资产出售给竞争对手Nvidia，从而结束了自己传奇般的历史。 2001年3月26日，苹果公司发布Mac OS X操作系统，这是苹果
31、操作系统自1984年诞生以来首个重大的修正版本 2001年6月19日，Intel推出采用“Tualatin”（图拉丁）内核的P3和赛扬处理器 2001年10月8日，AMD宣布推出Athlon XP 系列处理器 2001年10月25日，微软推出Windows XP操作系统，比尔.盖茨宣布：“DOS时代到此结束。”,附录:计算机历史几大重要的事件,2002年2月5日，Nvidia发布GeForce 4系列图形处理芯片 2002年7月17日，ATI发布了Radeon 9700显卡 2002年11月18日，Nvidia发布了代号为NV30的GeForce FX显卡,被称为一款划时代的产品 2003年1月7日，Intel发布全新移动处理规范“迅驰”。,附录:计算机历史几大重要的事件,2004年 Intel 全面转向 PCI-Express 2005年 Intel 开始推广 双核CPU 2006年 Intel 开始推广 四核CPU 2007年 Intel IDF 大会推出震惊世界的2万亿次80核CPU。,
