1.2.1 特点与类型
1.计算机的定义与运行方式
计算机(Computer)是一种在程序控制下,自动高速地进行计算和信息转换工作,并且具有信息存储能力、逻辑判断能力的数字化信息处理设备。
计算机由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬件系统由一系列电子元器件按照一定逻辑关系连接而成,硬件是计算机系统的物质基础;软件系统由操作系统以及各种应用软件组成,计算机软件指挥和控制计算机硬件系统按照预定的程序运行和工作,从而达到预定目标。
计算机的基本运行方式可概括为“IPOS循环”,即输入(Input)→处理(Processing)→输出(Output)→存储(Storage),它反映了计算机进行数据处理的基本步骤。
2.计算机的类型
早期计算机按计算能力进行分类,将每秒运行亿次以上的计算机划分为巨型计算机,以下按照计算速度依次划分为大型机、中型机、小型机、微机。但是这种分类方法会随时间而改变,例如20世纪90年代的巨型计算机并不比目前微机的计算能力强。如果根据运算速度进行计算机类型划分,就必须根据运算速度的不断提高而随时改变计算机的分类,这显然是不合理的。
现代计算机诞生以来,计算机产业的发展非常迅速。各种新技术不断推出,计算机性能不断提高,应用范围发展到各行各业。因此,很难对计算机进行精确的类型划分。如果按照目前计算机产品的市场分布情况,可将其大致分为:大型计算机、微型计算机、嵌入式系统等类型(见图1-13)。
(1)大型计算机
大型计算机体积较大,一般由多台计算机联网组成,主要用于计算密集型领域。大型计算机投资大,运行能耗大,计算任务复杂,因此要求计算速度快,利用率高。
(2)微型计算机
微型计算机体积较小,价格便宜,应用领域非常广泛。微型计算机的通用性较强,因此要求易用性好。
(3)嵌入式系统
嵌入式系统一般安装在其他设备内,因此大小不一。嵌入式系统由于功能单一,因此专用性较强。嵌入式系统通常在恶劣环境中使用,维护困难,因此对可靠性要求较高。
图1-13 计算机的基本类型