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1第1章计算机基础第一部分阅读和翻译A部分计算机发展史1.简介虽然计算机在现在人们的生活中起着重要的作用，但是曾经计算机并不存在于这个世界。了解计算机的发展历史以及计算机经历了多少个发展阶段可以帮助我们更好的了解计算机究竟是多么复杂和具有创新性的一项发明。不像大多数设备，计算机是少数几种没有一个明确发明者的发明。在整个计算机的发展历程中，许多人将他们自己的发明创造添加进计算机的需求列表从而使得计算机可以运作。这其中一些发明是不同类型的计算机，还有一些是使计算机可以更长远的发展。2.起步可能计算机的历史中最有重大意义的年份就是1936年。就是在这一年地一台“计算机”问世了。它是由KonradZuse创造并命名为Z1计算机。这台计算机成为第一台计算机是因为它是第一个具有完全可编程性的系统。[1]虽然也有其它设备在这之前出现，但是没有一台设备具有使其区别于其它电子设备的计算能力。但是直到1942年，才有一家企业看到计算机领域存在的利润和机遇。这个公司由JohnAtanasoff和CliffordBerry所有和经营，名叫美国广播公司计算机ABCcomputers。两年后，哈佛一号计算机问世，进一步推动了计算机科学的发展。在接下来的几年间，全世界的发明者都开始投入更多的精力到计算机的研发以及如何提升计算机的性能中来。这接下来的十年晶体管被提出使用并像在许多其他系统中一样成为ENIAC（电子数字积分）1型计算机内部工作器件中最重要的部分。ENIAC1型计算机可能是最有趣的系统之一，它需要20,000真空管来运转。它是一台笨重庞大的机器，但是它是研发使计算机更小更快的变革的开端。计算机的时代在国际商用机器公司或称为IBM公司于1953年介入计算机工业领域后彻底地改变了。在整个计算机历史中，这家公司都在公共和私人新型系统和服务器的发展上做出了重要的贡献。这在计算机历史上第一次真正引入了竞争迹象，从而促使计算机更快更好地发展。(1)他们的第一个产品是IBM701EDPM计算机。3.编程语言的发展演变一年之后的1954年，第一款成功的高级编程语言被开发出来了。这是一款并非用汇编语言或二进制代码这些被认为比较低级的语言写成的编程语言。FORTRAN语言的出现可以使更多人可以更简单地开始编写计算机程序。1955年，美国银行和斯坦福研究所、通用电气见证了第一批用于银行业务的计算机的诞生。MICR，或称为磁性油墨符号识别技术，再加上实际的计算机、ERMA，是银行业的一大突破。但是直到1959年，这套系统才真正投入到实际的银行中使用。2在1958年，计算机历史上最重要的突破之一出现了，这就是集成电路的成功制造。这个也被称作芯片的设备是现代计算机系统中基本必备条件之一。在计算机系统中每一个底板和卡之上，都有着许多包含有相应底板和卡该做什么的信息的芯片。[2]没有这些芯片，我们所熟知的系统就无法运作。4.游戏、鼠标和互联网对于今天的很多计算机用户来说，游戏是他们计算机经历中的一个重要组成部分。1962年SteveRussel和MIT开发了第一款计算机游戏，名叫太空战争。鼠标，现代计算机最基本的配件之一，是在1964年由DouglassEngelbart发明的。它的名字来源于那条连接设备的“尾巴”。.现今计算机最重要的组成部分之一发明于1969年。ARPA网是最初的互联网，为如今我们所熟知的互联网提供了基础。这一进展引起了全球知识界和商业的变革。1970年，Intel公司第一块动态随机存储器芯片（RAM）的问世引发了计算机科学创新的大爆发。紧跟着RAM芯片问世的是第一台微处理器，也是由Intel公司设计的。这两个部分，再加上1958年问世的芯片，就是现代计算机的核心组成部分。一年之后，软盘问世，它得名于这种存储单元的灵活性。这开创了一个先例即允许多数人可以在两台互不相连的计算机之间传输少量数据。第一块网卡诞生于1973年，它使得数据可以在相连接的计算机之间传输。这类似于互联网，但是允许计算机不通过互联网进行连接。5.家用PC机的诞生对于计算机来说接下来的三年是至关重要的。这段时间计算机公司开始为一般消费者开发系统。Scelbi、Altair8号、IBM5100、苹果1代和2代、TRS80以及CommodorePet计算机这一领域的佼佼者。尽管这些计算机非常昂贵，但是它们开启了计算机走进普通人家庭的先河。计算机软件领域最重大的突破之一发生在1978年的VisiCalc电子制表软件程序的发布。所有需要支付的开发成本只有两周时间，使得这个软件成为计算机历史上最成功的程序之一。1979对于家用计算机用户来说也许是最为重要的年度之一。这一年WordStar——第一款文字处理程序面向公众发售。这大大提高了计算机对于大众用户的有用性。由于价格上对于家庭用户和标准用户是可以负担得起的，IBM家用计算机在1981年迅速地改变了消费者市场。1981年我们还看到业内巨头微软公司推出了MS-DOS操作系统。这个操作系统彻底地永远地改变了计算机，使得计算机更加简单而所有人都可以学习如何使用。6.竞争的出现：苹果vs.微软计算机产业在1983年迎来了另一个至关重要的转变。苹果Lisa计算机成为第一款使用了图形用户界面（或称为GUI）的计算机。绝大多数的现代程序都包含一个GUI，从而使得人们更容易使用它们以及视觉上感受更愉悦。这标志着基于程序的大部分文本的out3dating的开始。计算机历史除了上述这一部分，还发生了许多变革，从苹果微软之战到微型计算机的开发还有许多其它已经成为被我们接受成为我们日常生活一部分众多计算机突破。没有计算机历史最初的一页，这之后的所有都不可能发生。B部分计算机的多样性1.简介在我们开始之前，我们需要了解三个关键概念（1）计算机的目的：将数据转化为信息数据：数据是由被处理成信息的原始事实和情报组成的，比如说竞选学生自治办公室位置的几位候选人的得票。信息：信息是已经被总结归纳或者为了决策经过处理的数据，比如说每一位候选人的总得票数的信息就用来决定谁胜出获选。（2）硬件与软件之间的不同硬件：硬件是由一台计算机中的所有机器和设备组成的。硬件包括键盘、显示器、打印机和“机箱”——计算机或者处理器本身等众多设备。硬件在没有软件支持的情况下无法发挥作用。软件：软件，或程序，由所有告诉计算机如何执行一个任务的电子指令组成。这些指令通过某种计算机可以接受的方式（比如说CD，或者致密光盘）来源于软件开发者。一个很好的例子就是MicrosoftWindows和OfficeXP。（3）计算机的基本操作（无论计算机的类型尺寸）输入操作：输入是指任何被录入一台计算机系统的内容。输入的内容可以是任何形式的数据——字母、数字、符号、形状、颜色、温度、声音、压力、线偏振光束或任何需要被处理的原始信息。当你通过键盘键入一些单词或数字时，这些单词或数字就被计算机认作输入的数据。处理操作：处理是指操作一台计算机将数据转化为信息的过程。当计算机处理2+2并得到结果4，这就是处理产生的效果。处理操作是通过中央处理单元——通常称作CPU——一个由电子电路组成用来执行处理数据指令的设备。存储操作：存储分为两大类——暂时性存储和永久性存储，或者称为一级存储和二级存储。一级存储，即内存，是计算机的内部电子设备，用来暂时存放等待被处理的数据。二级存储，简称为外存storage，是指那些永久性地存放数据和信息的设备和媒体。（1）软盘或硬盘就是外存的典型代表。（外存也存放软件——计算机程序）输出操作：输出是指任何输送出一台计算机的内容——处理的结果，通常是信息。比如说显示在计算机屏幕上数字和图案，打印机打印在纸上的文字或扩音器播放的音乐都是一种典型的输出。4通信操作：尽管并不是所有计算机都拥有通信功能这一可以提供拓展能力的功能，换句话说，通信提升了计算机的作用和能力。通过有线或无线的连接，数据可以从一方输入，在一个遥远的地方被处理，存储到几个不同的地方，最后在其它地方输出。然而你并不需要通过通信能力来写信、计算或执行许多其它的计算机任务。2.所有计算机，各种档次的：计算机的分类曾几何时，拥有一台自己的私人计算机如同拥有一座私人核反应堆一样遥不可及。在二十世纪50年代和60年代那段日子里，计算机是只有大型公共机构才能负担得起的庞大机器。而现在计算机已经演变出了多种外形和尺寸，并且可以根据它们的处理能力分类为：超级计算机、大型计算机、工作站、微型计算机和微型控制器（我们也称作服务器）。（1）超级计算机定价从一百万美元到三亿五千万美元不等的超级计算机具有超强的能力，它拥有数千个处理器，每秒可以执行数万亿次计算。这些计算机是现有最昂贵也是最快的计算机。“超级计算机”，正如其名，是用来执行需要处理庞大数据的任务，比如说对美国进行人口普查，预报天气状况，设计研发航天器，模拟分子运动以及破译密码。最近一段时间，超级计算机已经被用于商业领域，比如说用来过滤市场统计信息或用来制作动画电影。超级计算机仍然是功能最强大的计算机，但是基于纳米技术的新一代计算机业可能即将问世，这种计算机利用纳米技术在分子尺寸上构建微小的机械装置用来存放数据和执行任务。一种利用DNA制造并指适用于特定某人的生物学纳米计算机可以使用DNA作为它的软件以及酶作为它的硬件，它的分子尺寸的电路只能通过显微镜才能看见。（2）（纳米表示十亿分之一）一些人相信十年后一个橡皮大小的计算机可以比现在最快的超级计算机的计算速度快上十倍。最终纳米技术将会应用于你生活中的每一个角落。（2）大型计算机作为在二十世纪60年代末以前唯一一种使用的计算机，大型计算机需要通过水或气体冷却，价格在五千美元到五百万美元不等，型号根据它们的用途可以分为小型中兴和大型。小型大型计算机（五千美元到二十万美元）通常被称为中型计算机，它们曾经被称作迷你计算机，尽管现在这个术语以及很少使用了。大型机构组织，比如说银行、航空公司、保险公司和学院使用大型计算机来处理数以百万计的事务。用户通常通过使用终端——即一种拥有键盘和显示器并且可以输入输出数据但是不能自己处理数据的设备——来登录使用大型计算机。大型计算机每秒可以处理数十亿条指令。（3）工作站工作站最初问世于二十世纪80年代，它是一款非常昂贵但功能强大的个人计算机，经常用于处理复杂的科学问题、数学和工程计算以及计算机半自动设计和计算机半自动制造。相比于中型大型计算机提供的许多功能，工作站常用于诸如设计飞机机身，研究处方药以及生成电影特效等任务。工作站最引人注意的优势在于其图形处理能力，这一能力常用来使得电影的三维特效更加逼真，指环王和哈利·波特等电影都利用了这一能力。低端工作站的功能和那些高端的桌面微型计算机相当。（4）微型计算机微型计算机，也称为个人计算机（PC），价格在五百美元到五千多美元不等，可以安装在办公桌或是桌面上，还可以随身携带。它们或者是单机工作或者连接到一个计算机网络中，5比如说局域网。一个局域网（LAN）连接通常由在一个办公室或者一栋建筑中的一些专用的电缆、一群桌面个人计算机和其它一些设备比如打印机组成。桌面个人计算机是指机箱和计算机主要设备放在一张桌子上，前面有键盘而上面有显示器的微型计算机。塔式个人计算机是指机箱通常像一个“塔”般放置在靠着桌子的地面上的微型计算机，这样可以释放桌面的空间。[2]有些桌面计算机比如苹果2004iMac，不再有一个单独的机箱而是将绝大部分的计算机硬件设备都集成在显示器面板的后面。笔记本计算机，也称作桌面型计算机，是一种轻便易携带的计算机，内置有显示器、键盘、硬盘驱动器、电池和交流电适配器从而可以接入外接插座。笔记本计算机重量大都在1.8磅到9磅之间。个人数字助理（PDAs），也称作掌上型计算机或掌上电脑，集合了多种个人组织工具——计划日程表、地址名册、to-dolists——有些还具有发送电子邮件和传真的功能。一些掌上型计算机具有可触摸屏幕，一些还可以连接到桌面计算机从而发送和接收信息。（目前，我们使用的名词“数字式”就是指“基于计算机的”）手持式无线设备的使用范围如同多用