一、第一台计算机的诞生

第一台计算机(ENIAC)于1946年2月,在美国诞生 (ENIAC PC机)
耗资 100万美圆 600美圆
重量 30吨 10kg，占地 150平方米 0．25平方米
电子器件 1．9万只电子管 100块集成电路
运算速度 5000次/秒 500万次/秒

二、计算机发展历史

 
1、第一代计算机（1946~1958)

电子管为基本电子器件；使用机器语言和汇编语言；主要应用于国防和科学计算；运算速度每秒几千次至几万次。
 
2、第二代计算机(1958~1964)

晶体管为主要器件；软件上出现了操作系统和算法语言；运算速度每秒几万次至几十万次。
 
3、第三代计算机(1964~1971)

普遍采用集成电路；体积缩小；运算速度每秒几十万次至几百万次。
 
4、第四代计算机(1971~ )

以大规模集成电路为主要器件；运算速度每秒几百万次至上亿次。
 
第1～4代计算机的对比

三、计算机的分类

（1）巨型计算机 
    指运算速度更快、处理能力更强的计算机
    世界上巨型计算机为数不多，但却有着重要和特殊的用途
    军事上，可用于战略防御系统、大型预警 系统、航天测控系统等。
    民用方面，可用于大区域中长期天气预报，大面积物探信息处理系统、大型科 学计算和模拟系统。
    计算机的划分也只是一个相对的概念，一个时期内的巨型机到下一时期可能会成为一般的计算机
    近年来，我国巨型计算机的研发也取得了很大的成就，通过各科研院所的努力，推出了“银河”、“曙 光”、“神威”和“深腾”等系列的超级计算机

    
（2）大型计算机 
    大型计算机是指通用性好，处理速度快、运算速度达每秒钟数百万至数千万次的计算机
    主要适用于大型企业，如银行、商业、政府等部门。

（3）小型计算机 
    小型计算机规模小，结构简单，维护方便、成本较低，常用于大学、科研机构和工业控制领域

（4）微型计算机
    微型计算机又称为个人计算机（Personal Computer，PC）。1971 年 Intel 公司的工程师马西安·霍夫 （M.E.Hoff）成功地在一个芯片上实现了中央处理器的功能，制成了世界上第一片 4 位微处理器 Intel 4004 （如图 1.2.1 所示），组成了世界上第一台 4 位微型计算机——MCS-4，从此揭开了世界微型计算机大发 展的帷幕。随后许多公司（如 Motorola、Zilog 等）也争相研制微处理器，推出了 8 位、16 位、32 位、64 位的微处理器。

自 IBM 公司于 1981 年采用 Intel 的微处理器推出 IBM PC 以来，计算机的发展历史演变为中央处理器 的发展历史，CPU 晶体管的集成度遵循着摩尔定律，以每 18 个月翻一番的速度发展。随着 CPU 的晶体管 的集成度和制造工艺的不断改进，使微型机在外观、处理能力、价格、功耗等方面发生了深刻的变化，计 算机开始应用到社会的各个领域。微型计算机因其体积小、使用方便、生产成本低、价格便宜等优点在过 去 20 多年中得到迅速的发展，成为计算机的主流。微型计算机运算速度达每秒数十万至数百万次，可满 足生产、科研、生活等各方面对数据处理和科学计算的要求，目前许多微型机的性能都已超过以前的大型 机。微型计算机的种类很多，主要分为台式机、笔记本和个人数字助理 PDA。
（5）工作站 
    工作站（Workstation）是一种介于微型计算机与小型计算机之间的高档微机系统，以个人计算机和分 布式网络计算为基础，主要面向专业应用领域，为满足工程设计、动画制作、科学研究、软件开发、金融 管理、信息服务、模拟仿真等专业领域而设计开发的高性能计算机。
    工作站通常配有大容量的内存和外存储器以及大屏幕显示器，具有较强的数据处理能力和图形处理能力。现在的工作站多数配制 Windows 或者 Linux 操作系统。SUN、HP、SGI 等公司都是著名的工作站生产厂家。
（6）服务器 
    指在网络环境下同时为网络上许多用户提供共享信息资源和各种服务的一种高性能计算机
    高性能主要体现在
    高速的运算能力
    长时间的可靠运行
    强大的外部数据吞吐能力等方面
    一般普通的高性能微型计算机也可以作为服务器，但是专用于重要工作的服务器应选用一些性能较好的专用设计的服务器
    知名服务器产家有DELL(戴尔)、HP(惠普)、IBM ，1U = 4.445 cm，1U = 8.89 cm ，U指的是服务器的高度
    服务器的构成与普通电脑类似，也有处理器、硬盘、内存、系统总线等，但是由于服务器是针对具体的网络应用而专门设计的，因而服务器与微机在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面 存在差异很大，服务器一旦开机后，要求连续不间断地工作，其中硬盘和电源等设备都要求有备份，如果出现问题，系统自动切换掉故障设备，其余设备仍然保持正常工作状态，即整台服务器依然处于工作状态。 
    在服务器上安装有网络操作系统、网络协议和各种服务软件。根据提供的服务，服务器可以分为文件服务器、数据库服务器、FTP 服务器和 Web 服务器等。

四、计算机的应用

计算机的应用已渗透到人类社会的各个领域，已成为现代人生活不可缺少的工具。各行各业都可以利 用计算机来解决各自的问题。计算机的应用主要可概括为以下几个方面。 

（1）科学计算 
    科学计算也称为数值计算，是指完成科学研究和工程技术中的数学问题的计算，是计算机应用的一个重要领域。
    由于计算机具有很高的运算速度和精度,使过去用手工无法完成的计算成为可能。随着科学技术 的发展,使得各个领域中的计算日趋复杂，人工计算已无法解决这些复杂的计算问题。如航天、天文、地质、 生物、核物理和天气预报等领域。
（2）数据处理 
    对数据进行加工处理（这里的数据也包含非数值的数据），因此也称为非数值计算。
    目前数据处理已成为计算机应用的重要方面。它包括对数据进行分析、合并、分类、存储及统计，已广泛用 于办公自动化、企业管理、情报检索及事务管理。数据处理是现代化管理的基础，它不仅应用于日常事务的处理，而且可以支持科学的管理和决策
（3）过程控制 
    过程控制又称为实时控制，是指用计算机对生产过程、制造过程或运行过程进行监控，通过实时监控目标物体的状态，及时采集数据，并把采集到的数据存入到计算机,再根据需要对这些数据进行处理，实现对操作对象的控制。 
    目前计算机过程控制广泛用于冶金、机械、化工、航天等行业。
（4）计算机辅助系统 
    计算机辅助系统是以计算机为工具，并且配备专用软件辅助人们完成特定的工作任务，以提高工作效 率和质量的硬件环境和软件环境的总称。
    计算机辅助系统包括：辅助设计(CAD)、辅助制造(CAM)、辅助 教育(CAE)等方面的应用。
（5）人工智能 
    人工智能是(Artificial Intelligence)指利用计算机模拟人脑进行推理和决策的思维过程。人们在计算机中 存储一些定理和推理规则，然后设计一组程序让计算机自动进行判断决策。目前一些智能系统已经能够替 代人的部分脑力劳动，获得了显著的实际应用效果，如在机器人、模式识别、专家系统、智能检索、问题 求解、自然语言等方面的研究。
    目前人工智能已应用于机器人研究、医疗系统、故障诊断、计算机辅助教 育以及经营管理等方面。
（6）计算机仿真 
    在传统的工业生产中，常使用“模型”对产品或工程进行分析、设计。20 世纪后期，人们尝试利用计 算机程序代替实物模型进行模拟试验，并为此开发了一系列的通用模拟语言。计算机容易实现仿真环境、 器件模拟，特别是破坏性试验模拟，更能突出计算机模拟的优势，从而被工业和科研部门广泛采用。如模 拟爆炸试验等。
    目前，计算机模拟广泛应用于飞机、汽车等产品设计、危险或代价很高的人体实验、人员 训练以及“虚拟现实”技术、社会科学等领域。 
（7）计算机网络 
    计算机网络技术是随着计算机技术和通信技术的发展而日趋完善并走向成熟的。
    Internet 的出现，使各种计算机网络的互联成为可能，为我们今天的生活带来了太多的激情与变化。通过计算机网络，多个独 立的计算机系统联系在一起，通过计算机网络，不同地域、不同国家、不同行业的人们，通过电子邮件、 网络聊天、微博等可以实现信息传递及传流，缩短了人与人之间的距离。
    人们坐在家里通过计算机就可以 进行学习、工作，使传统的企业家庭化，分散化，通过网络预订车票和旅馆。除此之外，随着计算机网络 而出现的电子商务使人们改变了过去面对面地进行买卖交易的购物方式，通过网络琳琅满目的商品信息、 完善的物流配送系统和结算方式方便购物。
    电子政务在网上实现政府的职能工作，不仅能提高政府的办事 效率，也提高了政府办事的透明度，同时加强了政府各部门之间的互相联系。
    一些社交化软件和社会关系 网络的应用，如人人网、豆瓣、优酷、交友网站等，为人与人之间的交流提供了更宽泛和便捷的方式。 
（8）多媒体技术的应用 
    多媒体技术是 20 世纪 80 年代后期兴起的一门跨学科的综合技术，利用计算机的数字化技术和人机交 互技术，将文字、声音、图形、图像、音频、视频和动画等集成处理，提供信息表现形式。
    被广泛应用于电子出版物、教学和休闲娱乐等方面。它改变了过去计算机只能处理文本和数字信息的现状，发 展为可以处理文本、图像、声音等多种媒体的多媒体计算机系统。多媒体技术使通信更加方便，人们可以 在世界的任何地方、任何时间，利用多媒体，同亲友或朋友通话或视频。
    
五、微型计算机(PC电脑)的基本组成

机箱作为电脑配件中的一部分，就是主机的外壳，它起的主要作用是放置和固定各电脑配件，起到一个承托和保护作用；
电源是主机供电系统，没有电源计算机将无法工作；
主板是承载和连接主机各个配件的主体；
CPU是中央处理器，计算机的大脑，负责数据的运算和控制，是计算机的核心硬件；
内存是外存与CPU进行沟通的桥梁，是计算机中重要的部件之一
硬盘是计算机数据的存储设备，负责存放文件、音乐、视频、文档等等；按磁盘接口有ATA、IDE、SATA、SCSI、光纤通道，硬盘有固态硬盘（SSD）、机械硬盘（HDD ）、混合硬盘（HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘），SSD > SAS > SATA等，企业常规先SAS硬盘，SAS硬盘算是机械硬盘中速度最快的了
声卡是主板都有集成声卡，部分行业需要专门处理计算机音效，就需要独立声卡；
显卡是计算机最重要的硬件之一，承担着图像的处理作用；
网卡是联网设备，没有网卡将无法和其他计算机联机；
光驱用来读取CD，VCD和DVD光碟；不建议购买使用，一般通过U盘和网络安装（无人值守）
软驱早期计算机都有软驱，现在已经彻底淘汰；
散热系统如CPU风扇、机箱散热器。
CPU内存和硬盘是Linux运维人员最重视的三大配件

目前市场主流的主板类型4种：
1、ATX型主板，又分大板型和小板型，大板插槽多，扩展性强，使用较为普遍。小板体积小，可用较小的机箱，以集成显卡的较多；
2、 M-ATX型主板，主要是为了迎合小体积的机箱而设计的，最大特点就是较小体积的板型以及合理的扩展性能；
3、Baby-AT型主板，此款主板尺寸较大，适合较大机箱，板上能放置较多的元件和扩充插槽；
4、Mini-ITX型主板，它是设计用来支持用于小空间的、相对低成本的电脑的，如用在汽车、置顶盒以及网络设备中的电脑。

Linux操作系统发展历史、发行版本、应用
操作系统（Operating System，简称OS）是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。

一、什么是Unix？

一个强大的多用户、多任务操作系统，支持多种处理器架构，按照操作系统的分类，属于分时操作系统，最早由KenThompson、Dennis Ritchie和Douglas McIlroy于1969年在AT&T的贝尔实验室开发。目前它的商标权由国际开放标准组织所拥有，只有符合单一UNIX规范的UNIX系统才能使用UNIX这个名称，否则只能称为类UNIX（UNIX-like）

二、什么是Linux？

在1991 年的十月，由一个名为 Linus Torvalds的年轻芬兰大学生带头开发的作业系统，也支持多用户、多任务，由Unix发展而来。
Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。
严格来讲，Linux这个词本身只表示Linux内核，但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核，并且使用GNU 工程各种工具和数据库的操作系统

三、Linux发展历史

1991年8月，网络上出现了一篇以此为开篇话语的帖子——这是一个芬兰的名为Linus Torvalds的大学生为自己开始写作一个类似minix，可运行在386上的操作系统寻找志同道合的合作伙伴。
1991年10月5日，Linus Torvalds发布了大约有一万行代码的Linux v0.01版本。
1993年，大约有100余名程序员参与了Linux内核代码编写/修改工作
1994年3月，Linux1.0发布，代码量17万行，当时是按照完全自由免费的协议发布，随后正式采用GPL协议。
1996年6月，Linux 2.0内核发布，此内核有大约40万行代码，并可以支持多个处理器。此时的Linux 已经进入了实用阶段，全球大约有350万人使用。

四、Linux主要发行版本

发行版是在Linux内核上进行的添加

    上面是两大分支（Redhat系列和Debian系列）：主要区别是软件安装的方式。
    在Red Hat家族中有企业版的产品，它是Red Hat Enterprise Linux（以下称之为RHEL），CentOS正是这个RHEL的克隆版本。RHEL是需要向Red Hat付费才可以使用，并能得到付过费用的服务和技术支持和版本升级。CentOS可以像RHEL一样的构筑Linux系统环境，但不需要向Red Hat付任何的产品和服务费用，同时也得不到任何有偿技术支持和升级服务。

五、Linux的应用

三大应用领域：

1. Linux作为企业级服务器的应用

    Linux系统可以为企业架构WWW服务器、数据库服务器、负载均衡服务器、邮件服务器、DNS服务器、代理服务器、路由器等，不但使企业降低了运营成本，同时还获得了Linux系统带来的高稳定性和高可靠性，且无须考虑商业软件的版权问题。

2. 嵌入式Linux系统应用领域

    由于Linux系统开放源代码，功能强大、可靠、稳定性强、灵活而且具有极大的伸缩性，再加上它广泛支持大量的微处理体系结构、硬件设备、图形支持和通信协议，因此，在嵌入式应用的领域里，从因特网设备（路由器、交换机、防火墙，负载均衡器）到专用的控制系统（自动售货机，手机，PDA，各种家用电器），LINUX操作系统都有很广阔的应用市场。特别是经过这几年的发展，它已经成功地跻身于主流嵌入式开发平台。
    

3. 个人桌面Linux应用领域

    所谓个人桌面系统，其实就是我们在办公室使用的个人计算机系统，例如：Windowsxp、windows 7、Mac等。Linux系统在这方面的支持也已经非常好了，完全可以满足日常的办公及家长需求。 

GNU\GPL

一、什么是GNU？

    GNU是GNU计划中的一个自由的操作系统，其内容软件完全以GPL方式发布。这个操作系统是GNU计划的主要目标，名称来自GNU’s Not Unix!的递归缩写，因为GNU的设计类似Unix，但它不包含具著作权的Unix代码。作为操作系统，GNU的发展仍未完成，其中最大的问题是具有完备功能的内核尚未被开发成功。
    GNU的内核，称为Hurd，是自由软件基金会发展的重点，但是其发展尚未成熟。在实际使用上，多半使用Linux内核、FreeBSD等替代方案，作为系统核心，其中主要的操作系统是Linux的发行版。Linux操作系统包涵了Linux内核与其他自由软件项目中的GNU组件和软件，可以被称为GNU/Linux（见GNU/Linux命名争议）。

GNU提供了大量的自由软件，linux内核的操作系统使用了大量的gnu软件，包括了一个shell程序、工具、程序库、编译器及工具

二、什么是GPL？

GPL许可协议(GNU General Public License)：只要软件中包含有其他GPL协议的产品或代码，那么该软件就必须也采用GPL许可协议且开源及免费。具有以下特点:
复制自由：允许将软件复制到任何人的电脑中，并且不限制复制的数量。
传播自由：允许以各种形式进行传播。
收费传播：允许在各种媒介上出售该软件，但必需提前让买家知道这个软件是可以免费获得的，并解释收费的理由（一般来讲都是能够为用户提供某种服务，以技术服务的形式来收费）。
修改自由：允许开发人员增加或删除软件的功能，但必须依然基于GPL许可协议授权。一句话，修改后必须以GPL授权开源发布。

GPL 通过如下途径实现软件自由：

它要求软件以源代码的形式发布，并规定任何用户能够以源代码的形式将软件复制或发布给别的用户。
如果用户的软件使用了受 GPL 保护的任何软件的一部分，那么该软件就继承了 GPL 软件，并因此而成为 GPL 软件，也就是说必须随应用程序一起发布源代码。
GPL 并不排斥对自由软件进行商业性质的包装和发行，也不限制在自由软件的基础上打包发行其他非自由软件。