信息技术理论基础
一、计算机的发展史 二、计算机硬件基础 三、计算机软件 四、计算机病毒及防治
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一、计算机的发展史
（一）第一台电子计算机
第一台计算机是美国军方定制，专门为了计算弹道和射击特
性表面而研制的。
1946年2月14日，在美国宾夕法尼亚大学，世界上第一台电子
数字计算机ENIAC。
1946年这台计算机主要元器件采用的是电子管。该机使用了
这时的计算机的基本线路
是采用电子管结构，程序从
人工手编的机器指令程序，
过渡到符号语言，第一代电
子计算机是计算工具革命性
发展的开始，它所采用的二
进位制与程序存贮等基本技
术思想，奠定了现代电子计
算机技术基础。以冯·诺依
曼为代表。
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第一代：电子管计算机（1946~1957)
•内 存 •外 存 • 工作速度 •软 件 •应 用 • 代表机型 •特 点
当然他的学业也会受到影响。但是在毕业考试时，冯·诺依曼的成绩仍
名列前茅（除体育和书写外，都是A）。
1921年，冯·诺依曼通过“成熟”考试时，已被大家当作数学家了。
他的第一篇论文是和菲克特合写的，那时他还不到18岁。麦克斯由于考
虑到经济上原因，请人劝阻年方17的冯·诺依曼不要专攻数学，后来父
子俩达成协议，冯·诺依曼便去攻读化学。
笑。六岁时他能心算做八位数除法，八岁时掌握微积分，在十岁时他花
费了数月读完了一部四十八卷的世界史，并可以对当前发生的时间和历
史上某个时间做出对比，并讨论两者的军事理论和政治策略 ，十二岁就
读懂领会了波莱尔的大作《函数论》要义。
1914年夏天，约翰进入了大学预科班学习，是年7月28日，第一次
世界大战暴发，冯·诺依曼全家离开过匈牙利，以后再重返布达佩斯。
斯大学数学博士学位。 -
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冯·诺依曼的这种不参加听课只参加考试的求学方式， 当时是非常特殊的，就整个欧洲来说也是完全不合规则的。 但是这不合规则的学习方法，却又非常适合冯·诺依曼。
逗留在苏黎世期间，冯·诺依曼常常利用空余时间研读 数学、写文章和数学家通信。在此期间冯·诺依曼受到了希 尔伯特和他的学生施密特和外尔的思想影响，开始研究数理 逻辑。当时外尔和波伊亚两位也在苏黎世，他和他们有过交 往。一次外尔短期离开苏黎世，冯·诺依曼还代他上过课。 聪慧加上得天独厚的栽培，冯·诺依曼在茁壮地成长，当他 结束学生时代的时候，他已经漫步在数学、物理、化学三个 领域的某些前沿。
晶体管不仅能实现电子管的功能，又具有尺寸小、重量 轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等优点。使用晶体管 后，电子线路的结构大大改观，制造高速电子计算机就更容 易实现了。
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第二代：晶体管计算机(1958~1964)
• 物理元件 晶体管 • 内 存 磁芯
• 外 存 磁带或磁盘
• 工作速度 几十万次／秒
其后的四年间，冯·诺依曼在布达佩斯大学注册为数学方面的学生，
但并不听课，只是每年按时参加考试，考试都得A。与此同时，冯·诺
依曼进入柏林大学(1921年)，1923年又进入瑞士苏黎世联邦工业大学学
习化学。1926年他在苏黎世联邦工业大学获得化学方面的大学毕业学位，
通过在每学期期末回到布达佩斯大学通过课程考试，他也获得了布达佩
• 软 件 高级算法语言
• 应 用 事务管理及工业控制
• 代表机型 IBM 7000 系列
• 优 点 体积小，寿命长，速度 快，能耗少，可靠性高
1500个继电器，18800个电子管，占地170m2，重量重达30多吨
，耗电150KW，造价48万美元。开机时让周围居民暂时停电。
这台计算机每秒能完成5000次加法运算，400次乘法运算，比
当时最快的计算工具快300倍，是继电器计算机的1000倍、手
工计算的20万倍。用今天的标准看，它是那样的“笨拙”和
计提出过建议，1945年3月他在共同讨论的基础上起草ENIAC(电子离散变量
自动计算机)设计报告初稿，这对后来计算机的设计有决定性的影响，特别
是确定计算机的结构，采用存储程序以及二进制编码等，至今仍
为电子计算机设计者所遵-循。
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冯·诺依曼从小就显示出数学和记忆方面的天才，从孩提时代起，
相开玩
学博士。先后执教于柏林大学和汉堡大学。 1930年前往美国，后入美国籍。历任普林斯 顿大学、普林斯顿高级研究所教授，美国原 子能委员会会员。美国全国科学院院士。早 期以算子理论、共振论、量子理论、集合论 等方面的研究闻名，开创了冯·诺依曼代数。 第二次世界大战期间为第一颗原子弹的研制 作出了贡献。
冯·诺伊曼对世界上第一台电子计算机ENIAC(电子数字积分计算机)的设
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第一代 电子管计算机（1946-1957） 这一阶段计算机的主要特征是采用电子管元件作基本器件， 用光屏管或汞延时电路作存储器，输入与输出主要采用穿孔卡 片或纸带，体积大、耗电量大、速度慢、存储容量小、可靠性 差、维护困难且价格昂贵。在软件上，通常使用机器语言或者 汇编语言，来编写应用程序。因此这一时代的计算机主要用于 科学计算。
延迟线或磁芯 纸带、卡片或磁带 几千～一万次／秒 机器语言或汇编语言 科学计算 ENIAC 体积庞大，运算速度低，成本高
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第二代 晶体管计算机（1957-1964） 20世纪50年代中期，晶体管的出现使计算机生产技术得
到了根本性的发展，由晶体管代替电子管作为计算机的基础 器件，用磁芯或磁鼓作存储器，在整体性能上，比第一代计 算机有了很大的提高。同时程序语言也相应的出现了，如 Fortran，Cobol，Algo160等计算机高级语言。晶体管计算 机被用于科学计算的同时，也开始在数据处理、过程控制方 面得到应用。
“低级”，其功能远不如一只掌上可编程计算器，但它使科
学家们从复杂的计算中解脱出来，它的诞生标志着人类进入
了一个崭新的信息革命时代。
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冯·诺依曼（1903~1957），著名匈牙利裔美 籍数学家,计算机科学家,物理学家和化学家 。 1903年12月28日生于匈牙利布达佩斯的一个 犹太人家庭。在现代计算机、博弈论、核武 器和生化武器等诸多领域内有杰出建树的最 伟大的科学全才之一，被后人称为“计算机 之父”和“博弈论之父”。 布达佩斯大学数