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NOIP 初赛知识点复习 第一部分 计算机基础知识 一、计算机的发展与应用 1、计算机发展简史 随着时代的发展，人类需要处理的信息越来越复杂，在这种情况之下，可以综合处理各种信息的电 子计算机应运而生。 （1）第一台电子计算机的诞生 世界上第一台数字式电子计算机是由美国宾西法尼亚大学的物理学家约翰•莫克利（John Mauchly） 和工程师普雷斯伯•埃克特（Presper Eckert）领导研制的取名为ENIAC （Electronic Numberical Integrator And Calculator）的计算机。为了满足在弹道计算方面的需求，在美国陆军部的资助下， 1943年开始了 ENIAC 的研制，并于 1946年完成。它 1秒内可以计算 5000 次加法，3 毫秒可以进行一次乘 法，重 30 吨，占地 170平方米。 （2）计算机发展的几个阶段 第一代 第二代 第三代 第四代 1946-1958 1958-1964 1964-1975 1975-现在 大规模／超大规模 主要电子器件 电子管 晶体管 中小规模集成电路 集成电路 内存 汞延迟线 磁芯存储器 半导体存储器 半导体存储器 磁盘、光盘等大容 外存储器 穿孔卡片、纸带 磁带 磁带、磁盘 量存储器 处理速度 几千条 几百万条 几千万条 数亿条 （指令数/秒） 第一代计算机： 体积大、能耗高、速度慢、容量小、价格昂贵，应用也仅限于科学计算和军事目的。 第二代计算机： 计算机上开始运行监控程序，这是操作系统的雏形，适用于事务处理的 COBOL语言也得到了广泛应 用，并开始应用于工程设计、数据处理、事务管理等方面。 第三代计算机： 1964年 4 月，IBM 推出IBM360，标志着第三代计算机的诞生。它分大、中、小型等 6 个型号，具有 通用化、系列化、标准化等特点。 通用化：兼顾科学计算、数据处理、实时控制等多方面应用，指令丰富 系列化：在指令系统、数据格式、字符编码、中断系统、输入输出方式、控制方式等方面保持统一。 标准化：采用标准的输入输出接口。 第四代计算机： 以大规模集成电路（VLSI）为计算机的主要功能部件，在系统结构方面发展了并行处理技术、分布 第 1页 共 21 页 式计算机系统和计算机网络等，在软件方面发展了数据库系统、分布式操作系统、高效而可靠的高级语 言以及软件工程标准化等，并逐渐形成了软件产业部门。 复杂指令计算机 （CISC）：为扩大计算机的应用范围，不断扩大指令集，导致指令系统复杂、指令变长， 不利于提高性能 精简指令计算机 （RISC）：1975年由 IBM 的John Cocke 提出这一设想，即把指令系统进行精简，只留 下最常使用的部分，控制指令系统规模，指令长度固定，以显著提高整体性能。常见的RISC 微处理器包 括AVR、PIC、ARM、DEC Alpha、PA-RICS、SPARC、MIPS、Power 架构等。 研制中的第五代计算机： 上述四代计算机都属于冯•诺依曼型计算机－－即采用存储程序方式进行工作，这一工作方式的局限 性正在一点点显露。正在开发中的第五代智能计算