計算機(jī)、操作系統(tǒng)和編程語言一、計算機(jī)發(fā)展史

在第二次世界大戰(zhàn)中，美國政府尋求計算機(jī)來開發(fā)潛在的戰(zhàn)略價值。這促進(jìn)了計算機(jī)的研究和發(fā)展。1944 年，霍華德·艾肯（ ）開發(fā)了一種全電子計算器編程語言發(fā)展史，可以為美國海軍繪制彈道圖。這臺機(jī)器被稱為 Mark Ⅰ，它只有一個足球場的一半大小，并包含 500 英里的電線。它使用電磁信號來移動機(jī)械部件。速度很慢（3到5秒可以算出1次），適應(yīng)性很差。用于專業(yè)領(lǐng)域，但它可以執(zhí)行基本的算術(shù)運算以及一些復(fù)雜的方程。

1946年2月14日，美國軍方定制的世界上第一臺電子計算機(jī)“電子數(shù)字積分計算機(jī)”（And）在賓夕法尼亞大學(xué)問世。它是由美國奧伯丁武器試驗場為滿足彈道計算需要而開發(fā)的。這個計算器使用一個80英尺×8英尺大小的管子，重28噸，耗電量——每秒鐘可以進(jìn)行5000次加法運算，成本約為美元。

1、第一代：電子管數(shù)碼機(jī)（1946—1958）

（1）在硬件上，邏輯元件為真空管，主存儲器為水銀延遲線管，數(shù)字計算機(jī)，陰極射線示波器靜電存儲器，磁鼓，磁芯；外部存儲器是磁帶，軟件方面使用機(jī)器語言和匯編語言，應(yīng)用領(lǐng)域主要是軍事和科學(xué)計算。

（2）的特點是體積大，功耗高，可靠性差。速度慢（一般每秒幾千到幾萬次），價格昂貴，但為以后的計算機(jī)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2、第二代：晶體管數(shù)碼機(jī)（1958-1964）

（1）應(yīng)用領(lǐng)域主要是科學(xué)計算和事務(wù)處理，已經(jīng)開始進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域。

（2）的特點是體積減小，能耗降低，可靠性提高，計算速度提高（一般每秒10萬次，最高可達(dá)300萬次），性能相比第一代計算機(jī)有很大的提升。

3、第三代：集成電路數(shù)碼機(jī)（1964-1970）

（1） 硬件方面，邏輯元件采用中小型集成電路（MSI、SSI），主存依然采用磁芯。軟件方面，分時操作系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)化大規(guī)模規(guī)劃方法已經(jīng)出現(xiàn)。

（2）的特點是速度更快（一般每秒幾百萬到幾千萬次），可靠性顯著提高，價格進(jìn)一步下降，產(chǎn)品走向通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，等應(yīng)用領(lǐng)域開始進(jìn)入文字處理和圖形圖像處理領(lǐng)域。

4、第四代：大規(guī)模集成電路機(jī)（1970年至今）

（1）在硬件方面，邏輯組件采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路（LSI和VLSI）。在軟件方面，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、面向?qū)ο笳Z言出現(xiàn)了。

（2）特點是1971年世界上第一臺微處理器誕生于美國硅谷，開創(chuàng)了微型計算機(jī)的新時代。應(yīng)用領(lǐng)域來自科學(xué)計算領(lǐng)域。

二、UNIX操作系統(tǒng)和C語言的由來

由于計算機(jī)電路中包含的信息來自電信號，為了便于區(qū)分高壓和低壓編程語言發(fā)展史，早期的操作者使用帶孔的紙帶將程序輸入計算機(jī)進(jìn)行編譯（用于紙點） ，點代表1或0，是二進(jìn)制的。匯編語言出現(xiàn)的背后，操作者每個人都有一本小冊子（ ），開發(fā)者非常非常辛苦。

最早的二進(jìn)制語言，例如：

1、0000,0000,000000010000 代表 LOAD A, 16   ## 表示將16存入A寄存器（可以將寄存器理解為內(nèi)存或者硬盤）
2、0000,0001,000000000001 代表 LOAD B, 1    ## 表示將1存入B寄存器
3、0001,0001,000000010000 代表 STORE B, 16	 ## 表示將16存入B寄存器

匯編語言示例：

1、UNIX操作系統(tǒng)的出現(xiàn)

1960年代，貝爾實驗室研究員肯（Ken ）發(fā)明了B語言，并用B編寫了一個游戲。為了玩自己的游戲，他在老板身后找到了一臺閑置的機(jī)器。PDP-7（機(jī)號），但是這臺機(jī)器沒有操作系統(tǒng)（簡稱OS），于是他開始為PDP-7開發(fā)OS。后來，他將自己開發(fā)的操作系統(tǒng)命名為 UNIX。

1971年，我的同事DM（Rich）也想玩這個游戲，于是決定與他們合作，兩人共同開發(fā)了UNIX。他當(dāng)時的主要工作是提高B語言。

終于在1972年，改進(jìn)的B語言誕生了，C語言，以BCPL（Base）的第二個字母命名（BCPL也是一種語言，B語言是通過改進(jìn)BCPL而誕生的）。

湯普森（左）和里奇（右）：

2、編程語言簡史

C語言、C語言的由來、與C語言相似的程序設(shè)計語言簡要概括如下：

1、CPL（Combined Programming Language） - 1963
### CPL是1963年劍橋大學(xué)發(fā)明的
2、BCPL（Base Combined Programming Language） - 1967
### 劍橋的Matin Richards 對CPL做了簡化，推出了BCPL
3、B（B Programming Language） - 1969
### 貝爾實驗室的Ken Thompson（肯·湯普森） 對BCPL又做了改進(jìn)，設(shè)計出了簡單的且接近硬件的B語言，用B語言寫了第一個UNIX OS
3、C（C Programming Language） - 1972
### 貝爾實驗室的Dennis MacAlistair Ritchie（D.M.Ritchie - DM里奇）在B的基礎(chǔ)上設(shè)計出了C語言。C 保持了B的優(yōu)點（精煉、接近硬件），又克服了他的缺點（過于簡單，數(shù)據(jù)無類型）
4、C++（C plus plus Programming Language） - 1983
### 還是貝爾實驗室的人，Bjarne Stroustrup（本賈尼·斯特勞斯特盧普） 在C語言的基礎(chǔ)上推出了C++，它擴(kuò)充和完善了C語言，特別是在面向?qū)ο缶幊谭矫妗Ｒ欢ǔ潭壬峡朔薈語言編寫大型程序時的不足。
5、Python - 1989
### 1989年的圣誕節(jié)期間，吉多·范羅蘇姆（Gudio van Rossum，我們稱他為“龜叔”）為了在阿姆斯特丹打發(fā)時間，決心開發(fā)一個新的解釋程序，作為ABC語言的繼承，他創(chuàng)造了Python語言，并用C語言寫出了Python語言的解釋器CPython。之所以選擇Python作為這么程序語言的名字，是因為龜叔是BBC電視劇——Monty Python's Flying Circus的粉絲。
6、Java（Java Programming Language） - 1995
### Sun公司的Patrick Naughton的工作小組研發(fā)了Java語言，主要成員是James Gosling（詹姆斯·高斯林）
7、C#（C Sharp Programming Language） - 2000
### Microsoft公司的Anders Hejlsberg（安德斯·海爾斯伯格）發(fā)明了C#，他也是Delphi語言之父。