计算机基础知识

世界上第一台数字式电子计算机是由美国宾夕法尼亚大学的物理学家约翰 莫克利(John Mauchly)和工程师普雷斯伯 埃克特(Presper Eckert)领导研制的取名为ENIAC(electronic numerical integrator and calculator)的计算机。
1942年，在宾夕法尼亚大学任教的约翰 莫克利(John Mauchly)提出了用电子管组成计算机的设想，这一方案得到了美国陆军弹道研究所的高尔斯特丹(Goldstine)的关注。当时正值第二次世界大战之际，新武器研制中的弹道问题涉及许多复杂的计算，单靠手工计算已远远满足不了要求，急需能自动计算的机器。于是在美国陆军部的资助下，1943年开始了ENIAC的研制，并于1946年完成。当时它的功能确实出类拔萃，例如它可以在一秒钟内进行5000次加法运算，3毫秒便可进行一次乘法运算，与手工计算相比速度要大大加快，
60秒钟射程的弹道计算时间由原来的20分钟缩短到30秒。ENIAC也存在着明显的缺点，它体积庞大，机器中约有18800只电子管，1500个继电器，70000只电阻及其他各类电气元件，运行时耗电量很大；它的存储容量很小，只能存20个字长为10位的十进制数；另外，它采用线路连接的方法来编排程序，因此每次解题都要靠人工改接连线，准备时间大大超过实际计算时间。
尽管如此，但ENIAC的研制成功为以后计算机科学的发展奠定了基础，而每克服它的一个缺点，都对计算机的发展带来很大影响，其中影响最大的就是“程序存储”方式的采用。将程序存储方式的设想确立为体系的是美国数学家冯 诺依曼(Von Neumann)，其主要思想是：在计算机中设置存储器，将符号化的计算步骤存放在存储器中，然后依次取出存储的内容进行译码，并按照译码结果进行计算，从而实现计算机工作的自动化。
1945年，冯 诺依曼参加新机器EDVAC的研制，参加该工作的还有研制ENIAC的原班人马克特 毛希利等。EDVAC不但采用汞延迟存储器，而且采用了二进制编码。遗憾的是在研制过程中，以冯 诺依曼为首的理论界人土和以埃克特 毛希利为首的技术界人士之间发生了严重的意见分歧，致使EDVAC的研制搁浅，直至1950年才勉强完成。
1946年，英国剑桥大学的莫利斯 威尔克思参加了EDVAC讲习班，回国后开始研制EDSAC，并于1949年完成。EDSAC直接受EDVAC方案的影响，采用了二进制和程序存储方式，运算速度为每秒670次加减法，每秒170次乘法，程序和数据的输入采用纸带，输出采用电传打字机，这样,世界上第一台程序存储式计算机的殊荣由EDSAC夺得。以后的计算机采用的都是程序存储方式，而采用这种方式的计算机统称为冯 诺依曼式计算机。