1.1 计算机的发展历程
<strong>第一代计算机(1946-1958)</strong>:电子管时代
重要程度:7 分
<strong>第一代计算机(1946-1958):电子管时代</strong>
<p><strong>重点内容:</strong></p>
<ul>
<li><strong>技术特点:</strong> 第一代计算机主要使用了真空电子管作为其基本的逻辑元件。由于电子管体积大、耗电量高且容易发热,因此这类计算机往往体型庞大、功耗极高。</li>
<li><strong>存储介质:</strong> 主要采用磁鼓或水银延迟线来存储数据和指令,这两种方式虽然能够满足当时的需求,但容量有限且访问速度较慢。</li>
<li><strong>编程语言:</strong> 在这一时期,人们主要是通过机器语言直接编写程序,即使用二进制代码表示每条指令。这使得编程工作非常复杂且易出错。</li>
<li><strong>应用领域:</strong> 主要用于科学研究中的大规模数值计算问题解决,如原子能研究等军事及科研项目中。</li>
<li><strong>代表性机型:</strong> ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer),被认为是世界上第一台通用电子数字计算机。</li>
</ul>
<p><strong>例题说明:</strong></p>
<ol>
<li>假设一台基于电子管的第一代计算机需要执行一个简单的加法运算\(A + B = C\),其中\(A=23, B=45\)。<br/>
- 因为早期计算机只能理解机器语言,所以首先需要将十进制数转换成二进制形式。<br/>
\(A(23)_{10} = (10111)_2\), \(B(45)_{10} = (101101)_2\).<br/>
- 然后按照特定格式组织这些二进制码,并通过输入设备送入计算机内存中。<br/>
- 计算机会根据预先设定好的控制信号完成加法操作,并将结果\(C=(110100)_2=58_{10}\)存放在指定位置。<br/>
- 最后,输出设备会读取这个结果并显示出来。
</li>
</ol>
此例题展示了在没有高级编程语言支持的情况下,如何利用机器语言完成基本的数学运算任务。同时也可以看出,在这样一个过程中,程序员必须非常熟悉硬件结构以及具体的编码规则,这对于今天的我们来说可能显得相当繁琐与不便。