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计算机系统简介课程介绍了现代数字计算机的设计和操作所依据的基本数字概念。该单元的主要目标是培养对计算领域的专业看法和探究能力。涵盖的主题包括：数据表示、基本计算机组织、CPU、基本门和逻辑、机器语言、汇编语言和高级编程结构。

一、什么是计算机系统?

计算机系统是一种基本的、功能齐全的硬件和软件配置，包含执行计算操作所需的所有组件。它使人们能够高效、系统地输入、处理和输出数据。计算机系统由若干相互连接的集成设备组成，这些设备共同执行一项或多项任务。计算机系统通常由软件和硬件组件组成，包括操作系统、应用程序和驱动程序，以及内存、输入和输出设备、存储设备和中央处理器(CPU)。

二、计算机系统的演变

计算机系统的起源可以追溯到 19 世纪初机械计算器的出现。这些机器的设计目的是进行数学计算。然而，电子计算机的发展标志着计算机系统真正演变的开始。

1.首批机型

第一台电子数字计算机 Atanasoff-Berry 计算机诞生于 20 世纪 30 年代。这台计算机使用电子开关和电容器进行计算，被认为是计算机研究领域的一大进步。第一台通用电子计算机，如电子数字积分器和计算机，是为了满足二战期间对更快、更高效计算机的需求而诞生的(ENIAC)。 这些计算机虽然笨重昂贵，但比机械式计算机更快、更强大。

2.个人计算机

第一台商用计算机 UNIVAC I 诞生于 20 世纪 50 年代。这种计算机比早期的型号小得多，也便宜得多，主要用于商业和科学应用。20 世纪 60 年代和 70 年代，微处理器的发展使更小更便宜的计算机成为可能。因此，Altair 8800 和 Apple I 成为第一批个人电脑(PC)。

3.操作系统

操作系统发展的一个重要转折点出现在 20 世纪 70 年代和 80 年代。20 世纪 80 年代，电脑变得更容易被大众使用，图形用户界面(GUI)也被采用。得益于这些解决方案，个人电脑现在变得更高效、更易用。

4.笔记本电脑

第一台笔记本电脑于 20 世纪 80 年代推出。这些电脑比普通个人电脑更加小巧便携，因此更适合外出用户使用。20 世纪 90 年代，笔记本电脑的发明大大推动了计算机系统的发展。

5.云计算

20 世纪 90 年代，随着互联网的兴起，计算机的连接性和可访问性显著提高。万维网和首款网络浏览器等新技术应运而生，简化了人与人之间的信息访问和交流。由于 2000 年代云计算的发展，用户可以远程存储和访问数据和应用程序，不再需要本地服务器或物理存储设备。

6.虚拟化

虚拟化技术的使用使得在一台物理机器上运行多个操作系统成为可能，每个操作系统都有自己的一套资源。这样就可以在同一硬件上运行多个应用程序，更有效地利用资源。由于备份和恢复能力的提高以及更高效的资源管理，这项技术越来越受欢迎，尤其是在企业环境中。

我们见证了计算机系统技术的不断发展，计算机的速度更快、功能更强、移动性更强、更易于使用。预计未来计算机系统还会有更多的技术改进，包括更多使用人工智能、机器学习和物联网。

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