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1、阅读材料参考译文13阅读材料参考译文第1章计算机的种类和基本特征数字计算机分为专用型和通用型，从字面意义可以看出，设计专用计算机是用来完成某一个特殊任务的。指令程序可以串入或永远储存在机器中，虽然缺乏灵活性，但却可以快速有效地完成某一项单独的任务。为解决复杂的航海问题而设计的专用处理器已经在国外的美国原子潜水艇中建立。然而，就在不久以前，对绝大多数的应用来说专用计算机都太昂贵了。只有一些机构需要很少数量的专用计算机，并且专用模型有可能根本不会产生任何效果。但是现在，定制的微型计算机已经被大量制造来完成诸如监视家庭设备、控制燃料和点火装置、汽车装置系统运行等任务。并且，快速处理器已经可以用来发展
2、自动设计工具，工程师可以为了专门的目的从经济的角度考虑生产少量的复杂微型计算机芯片。通用计算机可以存储不同的程序，因此可以在无数的应用中使用。可以发现，使用不同的指令，计算机可以在前一分钟处理工资表，而在下一分钟处理帐单申请。可以编写新程序，旧程序可以修改或删除。限制通用系统灵活性的仅仅是人类的想象能力。所以，除非特别指出，之后所讨论的“计算机”都是通用数字系统。人们关心的所有计算机系统都很相似，包括硬件输入、中央处理器和输出。计算机存储的程序可以快速变化来允许不同申请流的处理，在这些存储程序的指令下，计算机系统可以完成基本的机器指令。当然，更广泛的不同种类的应用需要不同的系统资源来处理之。也
3、就是说，用于玩太空侵略的家用个人计算机不可能用于完成美国国家航天航空总署（NASA）的任务，比如控制监视真实太空中航天飞机的发射。现代计算机的物理大小各不相同，从可以装满房间到只有一角银币大小的中央处理器（CPU）。一般来说，系统越大，处理速度越快，存储容量越大，当然价钱也越高。除此之外，较大的系统能够更好地控制大量更加强大的输入和输出装置。尺寸达到最小下界的系统可以称为微型计算机或小型计算机。微型计算机或个人计算机是最小的通用系统。但是与较大的计算机相比较，它们可以完成同样的操作，使用同样的程序指令。小型计算机也是小的通用系统，它们通常比微型计算机性能更强大，价格更昂贵。虽然一些比较新的微型
4、计算机的性能已经超过了有些比较旧的小型计算机的能力，从物理大小方面来说，小型计算机可以是台式的，也可以是一个小文件柜的大小。继续探讨尺寸的问题，电算计算机是可以提供比一个典型小型计算机更快处理速度和更大存储容量的系统。一系列电算机系统模型的尺寸范围从很小到非常大，并且在其大规模制造中被分配堆积在一起。较大的小型计算机和较小的电算机很有可能在价格、速度和存储容量方面都发生了重复。最后要讨论的是巨型计算机，之所以设计这种计算机是为了处理复杂的科学应用。这种系统是最大的、最快的。计算机是用来处理数据的机器。在电子方面，是特别用来处理部分的信息，这属于间断的数据。控制和操纵输入计算机的信息，通过这样的
5、方法进行计算，添加信息，进行比较称为处理。计算机是由几百万电子装置组成的，这些装置可以以巨大的速度，按照不同功能，通过复杂的电路来存储和移动数据。无论计算机的制造和设计如何，所有计算机都有几个一般的特点。信息是由机器以指令和数据形式给出的，每当机器对其作用之后，都返回一个结果。机器显示的信息就是输入，内部超过就是处理过程，结果就是输出。无论是工作还是娱乐，输入、处理过程、输出这三个基本概念几乎发生在人类生活的每一个方面。例如，在服装制造业中，布料的切片剪裁是输入，把裁剪的布料缝合在一起是处理过程，完成的服装是输出。图1-1图1-1是以图表的形式给出了计算机系统的基本硬件组成。中心部分可以称为计
6、算机、处理器，或通常成为中央处理单元（CPU）。“计算机”这个概念包括完成计算和其他数据处理的硬件部分，程序实际执行时存储数据和计算的高速内存。与CPU相连接的是各种外部装置，比如鼠标和键盘（两个常见的输入设备）。当数据和程序需要保存很长一段时间时，通常用间接存储装置或贮存装置在存储它们，比如磁带或磁盘。计算机通常被看作一个非常大的加法器，但这是对它的功能的一种非常狭隘的观点。虽然计算机只能对数字指令作出反应，但这些指令可以以无限长的序列形式连接起来，因此计算机并不是一个单一目的的机器。计算机对任何可能做的事情都没有限制，其灵活性仅仅是被使用计算机的人类的想象力所限制。上世纪50年代末期和60
7、年代早期，当发明了今天所使用的这种电子计算机时，拥有和运行它们都很昂贵。并且，它们的尺寸和可靠性需要大量人工的支持，才能保证装置运作。现在一切都不一样了，计算机变得可以携带，外观更加简洁，价格更加便宜。只是在很短的一段时间里，计算机彻底颠覆了很多工作的完成方式。计算机能够使人们从生活中很多的例行公事和无聊的工作解脱出来，使人们有更多的时间做自己有兴趣和活跃的工作。不用怀疑，计算机创造了一个全新的工作环境，这在发明计算机之前是根本不存在的。第2章Windows的过去、现在和未来当微机第一次出现时还没有磁盘操作系统。当然，大多数的微型计算机还没有使用磁盘驱动程序。因此当时操作系统的产生反映了计算机
8、用户的需求。它们为输入、输出以及存储驱动器提供了最小限度的支持。一般认为输入设备仅仅是键盘和一些可能的通信端口。输出设备被限制为基本的音频监控器或者是监控器和打印机。这个最小限度支持标准被实现在最初的IBM PC机上。之后用户开始需要硬盘驱动器和磁带驱动器、更快速的输出设备以及更复杂的输入设备。这些抗辩促进了操作系统的发展从而使其能够支持这些附加的需求。但是四个独立事件的发生改变了计算机的发展道路：Apple Computer, Inc.制造出MacintoshIntel研制出功能更强大的32位微处理器用户开始期望同时运行多个程序用户开始将计算机连成一体形成网络Macintosh IBM PC
9、世界的引入被限制为一个指令程序和各种指令。Macintosh引入了图形用户界面（GUI），允许用户为了完成他们的任务进行“指向和点击”。用户不再需要记住晦涩难解的字符或指令。取而代之的是为他们提供了一系列可以完成一般人物的直观的图标。并且更值得称道的是所有Macintosh程序发展为一致的形式和感觉因而它们比起在IBM世界的副本更容易学会并使用。之后Windows进入了发展舞台。它最终通过改变计算环境满足了四个挑战中的两个。首先，它提供了图形用户界面使计算机用户面向一个非常简单的任务。如果开发者依附于Windows的界面，那么程序员也有一个类似的用户界面可以减少其学习的弯路，正如在Macint
10、osh中一样；第二，它提供了一个有限的多重任务处理手段。用户可以装载多重程序并当在前台的窗口中做其他工作时其工作于后台。Microsoft基于以下几点发展产生了Windows NT：（1）允许微处理器在Windows NT设计操作方面的充分开发。（2）保留简单，物质导向用户界面引进Windows。（3）提供简单的明晰的渠道进入网络通信。（4）保留兼容性，在市场上有大批的DOS和Windows产品。（5）允许将来的增长和延续性。为使用者和开发者带来最少的不便，怎么样去完成这些目的是微软面临的任务。Windows NT 是微软操作系统的旗舰。它把现成的便利和Windows GUI的能力与可延长的3
11、2位操作系统的好处结合起来。微软在Windows下了很大的赌注。1992年7月，在三藩市的微软Win32专业开发者会议中，比尔盖茨承认这些，他说：“微软对Windows.孤注一掷。”然而，对微软的好消息是那赌博似乎正在取得赢利。图2-1Windows NT 是微软在开发操作系统家族过程中的唯一成员。整个操作系统家族的名字是Windows，每一个家族成员都有一个不同的产品名字。然而，把全部家庭成员联系在一起的因素是它们共同的用户界面。图2-1展示了整个Windows家族的操作系统。以上数据的每个操作系统都完全支持在它后面的系统特征。每个展示操作系统以不同电脑系统和使用者等级为目标。从以上数据可以
12、看出，Windows NT比Windows 3.1高两个等级。Windows 3.1是为不那么强的机器而设的（包括便携式计算机），而Windows NT是指定用于更大、更强的机器，包括工作站和网络服务器。Windows NT 将运行为Windows NT而开发的程序。因而，人们说Windows 3.1 是与Windows NT向上一致的。很多软件卖主都展出他们自己两种不同的Windows软件版本16位和32位实现。16位的版本可能只会在Windows NT环境下运行。 所有的Windows家族成员共享相同的基础用户界面。如果人们已经熟悉Windows 3.1, 他就可能在登录和运行Window
13、s NT.一点问题也没有。第3章奔腾 4超型计算机已经帮助几乎各个领域取得突破。但科学界外几乎没有人可能需要一个。或者人们是这样想的。那是在Photoshop滤波器开始模仿最复杂的由美国国家航空和航天局制造的图像处理。先于网络安全开始要求中央情报局的密码系统。也先于压缩的Quick Time或者MP3文档开始占据使用者的工作日。这些任务和更多类似它们的任务都有两个共同点。它们抑制传统处理器。它们可能正是由那种超型计算机提供的计算马力而急剧地加速。但是谁有那个钱甚至那个空间去拥有一台私人计算机呢？1. 第一台芯片超型计算机使一台超型计算机变得“超级”是它能够每秒执行最少10亿浮点操作。这几乎是被
14、称作“十亿浮点八进制”的粗略速度测量。由Apple、Motorola and IBM设计的新的奔腾4是第一个能够传送超过10亿浮点持续性能的微处理器。事实上，理论上它有36亿浮点的极限性能。当考虑到只是几年前加州大学的Irvine,s Aeneas工程，例如，用50,000美圆定做了一台十亿浮点的超型计算机，那些都是相当明显的。想一下能用那些钱买多少台奔腾4呢。2. 速率发动机奔腾4杰出性能的秘密在于它很适当地被命名为速率发动机。它是缩小到硅条的超型计算机的心脏。速率计算机能够以128位处理数据，而不是在传统处理器的32位或64位（是在科学超型计算机使用的128位向量处理技术除了人们已经加的1
15、62条新的指令加速计算）。另外，它可以在一个周期内执行4个（有时8个）32位浮点计算比传统的处理器快两倍到四倍。带有速率发动机的奔腾4与PowerPC系统一起运作加快下一代视像，声音安定图像应用软件所需要的数据处理强度。奔腾4最主要的特点之一是能够重新安排寄存器数据的向量序列改变功能由一种格式转化到另一种格式的转化数据时的无价的好处（通常特别是需要用大量不同的格式节省数据的声音、视像和图像应用）。当它到了巨大数据装置和实时模拟的精深的数学的快速可视化，这些向量处理加速好处给奔腾4的微处理器重要的优势。使奔腾4适合任何事情，从图像和3D游戏到天文学、生物科学和预测建模。3. 竞争那带有速率发动机
16、的奔腾4是怎么样和英特尔公司新的奔腾处理器较量的呢？为了查出来，人们找到了原始资料：用英特尔公司自己在他们网上发布的一套执行测试。 用了6个英特尔的测试，500 MHz的奔腾4（带有自己的128位的速率发动机）比800MHz奔腾三代快超过两倍。这些基准优势直接转化为真实世界的优势。越来越多的微软开发者用带有速率发动机的奔腾4的力量加速他们工具的性能正如Adobe对Photoshop做的。因为当工作循环出现图像、动画、3D游戏、视像效果、3D翻译和很多其他计算短缺的软件，十亿浮点八进制就真的很重要。可能性是你以前甚至从来没有听过十亿浮点八进制。但是很快在桌上没有一台你就不能生存。4. 超型计算机的简单历史由于电脑历史冲击的好处，超型计算机的苹果集团回到公司的早期。故事是这样的：Seymour Cray
