計算機發展史
1、第一台電子計算機的誕生
ENIAC(電子數字積分計算機)安尼亞克：1946 年 2 月 14 日，於美國賓夕法尼亞大學研製成功，次日宣布。被美國國防部用來進行彈道計算。
特點：
- ENIAC 共使用了 18000 個電子管，1500 個繼電器，10000 多隻電容器和7000 多隻電阻，50 萬條線，總體積約 90 立方米，重達 30 噸，占地 170平方米，耗電量為 140 千瓦。
- 運算速度為每秒 5000 次加法，比機械式的繼電器計算機快 1000 倍。
- 使用紙帶存儲程序和數據。
- 使用機器語言編程。程序自給自足。
中國：1958 年，中國科學院計算所研製成功中國第一台小型電子管通用計算機。
2、計算機的發展歷程
第一代 (1946-1956)： 電子管計算機。
- 體積大、機身重、性能低（最高達每秒幾萬次）、耗電多、易發熱、工作時間短。
- 計算機主要應用於軍事、科學計算。
- 沒有作業系統、沒有硬碟。使用磁帶或卡片存儲程序和數據。
- 50 年代初產生的彙編語言。
- 測試等價於調試。
第二代 (1956-1964)：電晶體計算機。
- 體積、重量、耗電量降低。運算速度可達每秒 300 萬次。
- 應用於科學計算和事務處理，開始進入工業控制領域。
- 出現的商用計算機，分為通用機、專用機。
- 出現了作業系統、高級語言、磁碟。
1956 年，IBM 研製出的硬碟，比冰箱大，容量 5M。
1964 年，IBM 推出 OS/360 的作業系統。
軟體開始使用面向過程的程序設計高級語言，如 fortran、algol 等。
- 1957 年，測試和調試被區分，測試主要是驗證軟體的正確性，驗證程序是否做了該做的事。
第三代 (1965-1970)：中小規模集成電路計算機。
- 將電子元件結合在一片晶片上。
- 體積、耗電量降低，運算速度達到了每秒 4000 萬次。
- 開始應用於文字處理和圖形圖像處理。
- 作業系統完善，有巨型、大型等分類。
- 1969 年，Unix 作業系統誕生。
軟體危機出現，軟體工程被提出，軟體測試重要性上升，但仍然主要是驗證程序的正確性。
第四代（1970 至今）：大規模、超大規模集成電路計算機。
- 具有高速運算能力（巨型機的運算速度已達到每秒幾億次）和較強的自動控制能力，計算精度高、通用性和邏輯判斷能力強。
- 1979 年，微軟公司為 IBM 個人電腦開發 MS-DOS。
- 1985 年，Microsoft Windows 1.0 問世。
- 1972 年前，首屆軟體測試會議正式提出軟體測試的概念。
計算機的工作原理
- 計算機是根據用戶的命令來工作的，用戶的命令一般通過程序來下達。
指令：用來指揮硬體動作的基本命令，是包含了操作碼和操作數的一串二進位編碼。
程序：為解決某問題的一系列有序的指令集合。
軟體：程序、數據及其相應的文檔說明。
- 沒有安裝任何軟體的計算機稱之為裸機。
BIOS 晶片中有程序。
計算機系統的組成
1、計算機的硬體系統
1.1 馮•諾依曼模式
通用計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備等組成
1.2 中央處理器
中央處理器的含義
- 簡稱 CPU（central processing unit）。
- 是計算機的大腦和心臟，主要由運算器、控制器等組成。
- CPU 主要生產廠商有 Intel、AMD 等公司，目前比較常見的有 Intel 公司的PentiumⅣ(P4)、Celeron（賽揚）、Core（酷睿）、Core2（酷睿 2 代）和 AMD公司的 Athlon64、Opteron、Sempron 等型號。
CPU 的性能指標
- 主頻：時鐘頻率，常見 2-3GHz。
- 外頻：主板的時鐘頻率，常見 533-1066MHz，高者可提高系統的數據傳輸速度。
- 高速緩衝存儲器 cache：提高讀取速度。
- 同步數據處理能力：32 位、64 位。
1.3 存儲器
1.3.1 分類
- 內部存儲器(內存、主存)：CPU 可以直接訪問的存儲器。
- 外部存儲器(外存、輔存)
1.3.2 內部存儲器
- 只讀存儲器 ROM：如 BIOS。
- 隨機存儲器 RAM：目前主流 DDR，目前一般為 1GB～8GB。
1.3.3 外部存儲器
- 軟盤：3.5 英寸，1.44M，容量太小，碟片易損壞。
- 硬碟：目前 500GB～1TB，有高達 3TB。轉速目前 5400～10000 轉/分鐘。緩存8-16MB。硬碟的使用環境應保持清潔，並避免震動。
- U 盤：採用快閃記憶體(flash memory)晶片為存儲介質。
- 光碟：CD 容量 650-700MB，DVD4.7-17GB。分只讀、一次性寫入、可多次讀寫光碟。目前最常見只讀光碟即 CD-ROM 和 DVD-ROM
1.4 輸入設備
- 滑鼠
- 鍵盤
- 攝像頭
- 掃描儀
- 條形碼閱讀器：最早出現於 20 世紀 40 年代，得到實際應用和迅速發展是在近 20 年。
1.5 輸出設備
- 印表機
- 顯示器
2 微機的部件與連接
2.1 主機板
微機的主要外設有顯示器、鍵盤、滑鼠器、印表機和掃描儀等，這些外部設備承擔了系統數據的輸入輸出工作。
外設通過各種接口與計算機主板相連，在啟用時還需要安裝相應的驅動程序。
主板（mainboard）是電腦中最大的一塊電路板，上面布滿了各種插槽、接口、電子元件。
主板就像電腦的神經系統。
現代的主板性能是由其晶片組確定的。
PCI（Peripheral Component Interconnect）：外設部件互連標準接口。
AGP（Accelerate Graphical Port）： 加速圖形接口，專門為顯卡設計。
2.2 晶片組(chipset)
由集成電路廠家生產的邏輯控制晶片，是構成主板電路的核心。它把複雜的電路和元件最大限度地集成在幾顆晶片內。
晶片組從結構上分為南橋和北橋晶片，北橋負責與 CPU 的聯繫並控制內存、AGP、PCI 數據在北橋內部傳輸。南橋主要負責 I/O 接口以及 IDE 設備的控制等。
不同的晶片組支持不同的 CPU，性能也不同。
2.3 顯卡、音效卡、網卡
顯卡又稱顯示器適配卡，是連接主機與顯示器的接口卡。
音效卡：要用計算機處理聲音信號，讓計算機發出各種聲音。音效卡把連續變化的聲音波形信號（稱為模擬信號）轉換成為數位訊號。
網卡：又稱網絡適配器。
BIOS 與 CMOS
1、BIOS 的含義
Basic Input & Output System（基本輸入輸出系統），或稱 ROM-BIOS，意思是只讀存儲器基本輸入輸出系統。
BIOS 是主板上的一塊 ROM 晶片，裡面裝有系統的重要信息和系統參數的設置程序(BIOS Setup 程序)。
2、CMOS 的含義
Complementary Metal-Oxide Semiconductor（互補金屬氧化物半導體），是一種應用於大規模集成電路晶片製造的原料。
CMOS 是計算機主板上的一塊可讀寫的 RAM 晶片，裡面裝有當前系統的硬體配置和用戶對某些參數的設定。
計算機系統在加電開機時要讀取 CMOS 信息，用來初始化機器各個部件的狀態。
CMOS 由主板上的 CMOS 電池供電，因此無論是在關機狀態，還是遇到系統掉電的情況，CMOS 信息都不會丟失。
3、BIOS 與 CMOS 的區別與聯繫
BIOS 中的系統設置程序是完成 CMOS 參數設置的手段；CMOS 既是 BIOS 設定系統參數的存放場所，又是 BIOS 設定系統參數的結果。
概括兩者的關係："通過 BIOS 設置程序對 CMOS 參數進行設置"。
4、何時需要進行 BIOS 或 CMOS 設置
新機設置時間或配置計算機
設置作業系統啟動順序