计算机科学技术百科全书

    (选编本)

    清 华 大 学 出 版 社(京)新登字158号

    版权所有,翻印必究。

    本书封面贴有清华大学出版社激光防伪标签,无标签者不得销售。

    书 名: 计算机科学技术百科全书(选编本)

    出版者: 清华大学出版社(北京清华大学学研大厦,邮编 100084)

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    印刷者: 清华大学印刷厂

    发行者: 新华书店总店北京发行所

    开 本: 787×1092 1 16 印张: 28 .25 字数: 868 千字

    版 次: 2002 年 1 月第 1 版 2002 年 1 月第 1 次印刷

    书 号: ISBN 7-302-04789-8 TP·2839

    印 数: 0001～5000

    定 价: 30 .00 元《计算机科学技术百科全书》

    荣获第十二届中国图书奖《计算机科学技术百科全书(选编本)》

    序

    《计算机科学技术百科全书》(以下称《计百科》)问世以来,备受读者关注。许多人把

    它作为论及计算机科学技术领域基本概念、 基本内容以及名词术语、 定义时的依据。在广

    大中、 小学计算机教师中也产生了强烈反应,要求在原书基础上适当减缩篇幅,选取更符

    合中、 小学教学需要的内容,组成选编本。编撰委员会经审慎研究,按照下述指导思想编

    撰本书,并定名为《计算机科学技术百科全书(选编本)》,以利推广应用。

    1. 面向广大读者,内容注重实用

    本书入选词条重在满足一般读者之需要,特别是适于中、 小学计算机课程教师、 计算

    机中等程序人员和分析人员、 计算机应用人员等读者使用。对《计百科》书中内容较为艰

    深,一般读者较少涉及者原则上不予入选,篇幅控制在 60 万字左右,约为《计百科》的五分

    之一。

    2. 精选基本词条,保持体系完整

    (选编本)词条数量虽作了较大压缩,但全书仍力求保持计算机科学技术的完整体系,其框架结构除将 “计算机科学理论” 与 “计算机软件” 合并,并增设 “计算机网络” 分支外,均

    参照《计百科》原书设置。

    3. 释文一般不改动,少数适当更新

    《计百科》词条释文多为我国知名计算机专家、 学者撰写并经认真审阅。问世后,读者

    反映良好。为此,选入(选编本)之《计百科》词条释文一般保持不动,只对其中少数词条根

    据近年科技发展情况作适当更新。

    4. 适应时代需要,增设网络分支

    计算机与通信技术的融合,计算机应用的网络化已在全球形成重大发展趋势。它加

    速了经济、 社会信息化进程。为此(选编本)中增设了 “计算机网络” 分支,除将《计百科》书

    中原有网络条目纳入外,又增设了一些新的基本词条。

    5. 坚持质量第一,力争尽快出书

    本书属一种常用工具书,读者面很广,特别对年轻一代影响尤大,为此条目释文必须

    · 1 ·力求概念清楚、 定义准确、 行文通顺易懂, 坚持质量第一。在保证质量之前提下,尽快出

    书,以飨读者。

    希望本书的出版能对我国普及计算机基础知识、 提高全民计算机文化水平有所贡献。

    本书编撰出版承中国计算机学会、 全国各高等学校、 科研院所、 企业公司,特别是清华大学

    出版社的大力支持,在此一并深表谢忱。书中不免疏漏、 谬误之处,尚请读者指正。

    张效祥、 徐家福

    序于北京

    2000 . 9

    · 2 ·凡 例

    一、条目安排

    1. 本书正文前设有条目分类目录,它将全书词条分别归属 “计算机软件与科学理

    论” 、 “计算机组织与体系结构” 、 “计算机硬件” 、 “计算机网络” 、 “计算机应用技术” 、 “人工

    智能” 6 个计算机科学技术领域。

    2. 本书条目按条题名汉语拼音字母顺序排列。第一个汉字同音时,按其音调的四声

    顺序排列,同音同调时依次按笔画多少和笔顺排列,如完全相同,则按第二字,余类推。非

    汉字开头的条题名排在汉字条题名之后,英文开头的条题名即按英文字母顺序排列。

    二、条题和释文

    1. 每个词条条题上方给出该条题的汉语拼音,条题后的括号中给出对应的英文译

    名。

    2. 释文的内容及其一般安排顺序为: ① 定义或定性叙述(以定义为核心对所述主题

    展开说明;② 词源知识;③ 简史;④ 基本内容;⑤ 发展趋势;⑥ 参考文献。这是向读者提

    供进一步了解条目所述知识的图书。不是每个条目都必须写到上述 6 个方面内容,但①、④项是必须写到的。

    3. 在释文中用黑体字排出的是在本书中设有的条题名,说明阐述的部分内容另有专

    条论述或与其有关,可供读者参阅。在释文中用魏碑字体排出的主题词(如计算机病毒)

    是未被本书列为条目而在文中有定性叙述或较多阐释的知识主题。

    三、本书的检索系统有:条题汉语音序索引和内容索引

    内容索引中包含了全部条题名和释文内的主题词。

    四、书末编有2个附录

    附录Ⅰ为《计算机科学技术百科全书》(以下简称《计百科》)的内容索引;附录Ⅱ为《计

    百科》中出现的计算机科学技术名词缩略语,其目的是为读者学习与了解有关计算机科学

    技术更多的知识内容提供线索,其中的页码是指在《计百科》书中的页码,以便于读者

    查阅。

    · 3 ·目 录

    计算机科学技术总论 5 …………………………………………………………

    条目分类目录 23 …………………………………………………………………

    正文 1 ………………………………………………………………………………

    条目汉语音序索引 342 ……………………………………………………………

    内容索引 347 ………………………………………………………………………

    附录Ⅰ 《计算机科学技术百科全书》内容索引 355 ……………………………

    附录Ⅱ 缩略语 383 ………………………………………………………………

    · 4 ·计算机科学技术总论

    基 本 概 念

    计算机是一种现代化的信息处理工具。它对信息进行处理并提供所需结果。其结果

    (输出)取决于所接收的信息(输入)及相应的处理算法。

    计算机科学技术是研究计算机的设计与制造和利用计算机进行信息获取、 表示、储存、 处理、 控制等的理论、 原则、 方法和技术的学科。它包括科学与技术两方面。科学

    侧重研究现象与揭示规律; 技术则侧重研制计算机及使用计算机进行信息处理的方法

    与技术手段。 科学是技术的依据, 技术是科学的体现; 技术得益于科学, 它又向科学提

    出新的课题。 科学与技术相辅相成、 互为作用,二者高度融合是计算机科学技术的突出特

    点。

    计算机科学技术除了具有较强的科学性外,还具有较强的工程性,因此,它是一门科

    学性与工程性并重的学科。计算机科学技术的迅猛发展, 除了源于微电子学等相关学

    科的发展外,主要源于其应用的广泛性与强烈需求, 它已逐渐渗透到人类社会的各个

    领域,成为经济发展的倍增器,科学文化与社会进步的催化剂。应用是计算机科学技术发

    展的动力、 源泉和归宿,而计算机科学技术又不断为应用提供日益先进的方法、 设备与环

    境。

    计算机科学技术发展迅速, 还因为科学技术成果逐步转化为商品,形成开发、 生产、销售、 服务、 培训配套的,年销售额达数千亿美元的全球性巨大的计算机产业。产业是

    计算机科学技术发展的依托。计算机科学技术为产业提供新思想、 新方法、 新技术、 新工

    艺,更新产品,拓宽市场,增强竞争力。而产业则为科学技术的研究开发提出课题,提供资

    源,从而构成计算机事业发展的良性循环。总之,计算机、 计算机科学技术、 计算机产业三

    者的关系是: 计算机是计算机科学技术的基本研究对象,是计算机产业的基本商品;计算

    机产业是计算机与计算机科学技术的依托;计算机科学技术则是计算机、 计算机产业发展

    的生命源泉。三者又同时限定和制约于经济发展、 社会发展以及相关学科的发展。

    巨 大 作 用

    计算机是 20 世纪 40 年代人类的伟大创造。它对人类社会的进步与发展作用巨大,影响深远。

    · 5 ·1. 开拓了人类认识自然、 改造自然的新资源

    人类最早认识和开发的是物质资源,把它转化成材料,制作出简单的工具,从事个体、家庭或小作坊式的生产,这种生产方式的生产率低下,以致社会经济发展缓慢,形成几千

    年的农业社会自给自足的自然经济。18 世纪以蒸汽机发明为代表的产业革命兴起,开始

    了能源的开发和利用,把它转化为动力,制造出各种自动的机器作为生产工具,有效延伸

    了人的体能,劳动生产率显著提高,使人类进入大规模生产的工业化时代,形成以商品生

    产与交换为标志的市场经济。工业化为人类创造了巨大的财富,促进了社会经济的繁荣

    与发展,但同时也带来了非再生物质资源和能源的大量消耗与浪费。人类发现信息这一

    战略资源,还是近几十年的事。现代科学技术的进步,特别是计算机的出现,使人类从此

    有了自动化、 信息化和一定智能化的强大工具,以开发利用信息资源,把它转化为知识产

    品,促使物质生产水平和社会劳动生产率空前提高,开创了信息时代的新纪元。以计算机

    为核心对信息资源的开发和利用,使物质和能源资源的效益得以更加充分、 高效的发挥,人们能以合适的物质和能量创造出高质量产品,其增值来源于信息和知识。计算机与通

    信的融合,建立大规模高速信息网和信息高速公路, 必将深刻影响人类的生产与生活方

    式,形成以信息和知识产品为特征的 “信息经济” 和 “知识经济” 。计算机的出现,使人们在

    物质和能量两大战略资源外,开发和利用了 “信息” 这一新的战略资源,开拓了人类认识自

    然、 改造自然的新资源。

    2. 增添了人类发展科学技术的新手段

    长期以来,人类发展科学技术依靠两大传统手段,即理论推导与科学实验。这两种手

    段起过并继续起着基本作用。而计算机的出现,由于其自动、 高速进行大量运算的能力和

    计算的精确性,致使过去科学家穷毕生精力无法办到的事,如今在短短几小时,甚至几分

    钟内即可变成现实,并能获得单纯依靠理论推导与科学实验难以得到的结果。从而,一方

    面,使传统物理学、 化学、 生物学等基础科学的研究进入了新的境界,出现了计算物理学、计算化学、 计算生物学、 计算力学等新兴学科;另一方面,在诸如电机工程、 电子工程、 土木

    工程、 建筑工程、 化学工程、 航空工程、 材料工程等工程性学科的研究中,由于利用了计算

    机这一现代信息处理工具以及计算机科学技术的研究成果,更新了研究手段,加速了它们

    的发展。同时,由于计算机科学技术与其它学科的融合,出现了人工智能、 计算机图形学

    等交叉学科。此外,计算机用于自然资源开发、 重大工程建设与环境保护等方面,正在起

    到越来越大的作用。计算机已在航空航天、 资源勘探、 大范围中长期天气预报、 材料、 遗传

    工程、 核能利用、 尖端武器设计等众多领域大量应用,取得了重大经济效益和社会效益。

    随着计算机应用的不断拓广与深入,以及计算机科学技术的不断发展,必将出现更多的新

    兴交叉学科。计算机和计算机科学技术的出现,在理论推导与科学实验两大传统手段外,又增添了人类发展科学技术的新手段,即所谓 “计算” 手段。

    3. 提供了人类创造文化的新工具

    文化是人的行为以及体现在思想、 言语、 行动、 制作中的成果的总体式,是人类创造的

    · 6 ·社会精神财富的总和。计算机用于辅助教育,丰富了教育方法。计算机辅助教育以生动

    的画面和动画图形来描述数学、 物理、 化学、 历史、 地理与语文等学科内容,寓教育于娱乐,以形象补充文字,提高了学习者的积极性。计算机辅助教育通过学习者与计算机之间的

    交互活动,使学习者能自主探索,按需学习,从而培养了学习者的创造思维和主动学习能

    力,收到传统教育方法难以收到的效果。以计算机为核心的电子照排系统,从文稿起草,编辑,版面编排,到制版印刷,连续完成一系列工序流程,大大提高了文化传播的能力与水

    平。随着电子印刷的推广,大量图文资料进入计算机软盘、 光盘等存储媒体,自然地引发

    了电子图书的出现,几十卷的巨著存入光盘,既便于携带、 查阅,又大幅度降低了出版成

    本。多媒体技术和超文本结构的引入,更将使电子图书、 电子报章成为文化传播的手段。

    计算机进入美术、 影视等领域已成现实。用计算机设计创作的编织、 刺绣、 服装、 地毯、 壁

    纸、 工业造型与动画等已进入市场。在计算机上直接完成乐谱制作,用计算机设计舞蹈表

    演和人体动作等,已引起音乐家、 舞蹈家和体操教练等的重视。机器翻译与语言文字识别

    等技术的进展,将在国际合作和科技文化交流等方面发挥重大作用。在各类学校中,计算

    机都列为必修课程。社会上各行各业的工作人员由于学会使用计算机,其工作成果与工

    作效率大大提高。从而,计算机及其使用已成为人类必需的文化内容,成为与语文和数学

    等同等重要的基础知识。计算机的出现,为人类创造文化提供了新的现代化工具。它改

    变了人们创造文化的活动方式、 方法和性质;拓广了文化活动的领域;丰富了文化的内容;

    提高了质量;革新了传播手段;改善了学习条件;增强了传播能力,使之达到前所未有的

    水平。

    4. 引起了人类的工作方式与生活方式的变化

    计算机进入办公室、 家庭和个人之手,使人类的工作方式与生活方式正在经历着巨大

    变化。社会与经济的发展使各类社会组织如政府机关、 企业事业部门、 金融商业机构、 社

    会团体等的业务信息急剧增长,决策处理科学化和时效性要求大大提高,传统的工作方式

    与方法已不能保证质量要求和决策水平。计算机技术、 通信技术与各种办公设备相结合,使人类的工作方式与方法产生了巨大变革。人们用计算机进行文字处理;用电子报表、 图

    形、 图象、 声音等多媒体技术来表示工作中复杂、 生动的实际情况;用电子邮件保证部门间

    信息传递的及时、 方便与可靠;电子会议改进了会议方式,减少了会务工作,提高了会议效

    率。计算机、 通信网络与各种决策支持系统以及管理信息系统相结合,大大增强了人们掌

    握工作全局情况和综合分析判断的能力,有效地提高了决策、 经营和管理水平。计算机进

    入家庭给家庭生活带来巨大变化。人们用计算机管理家庭日常事务;对家用设备如照明、煤气、 空调、 电源,以及门户、 烟火安全等进行监控;计算机与市场多媒体数据库相联系,实

    现在家购物;计算机与医疗中心相联系,实现在家就医;计算机与电视、 电话相结合,可获

    得交互式电视教学、 电视游戏、 电视点播等服务;通过计算机网络,实现在家办公。笔记本

    计算机与个人数字助手的发展更使计算机成为易于携带的个人手中的计算工具,并通过

    通信网络为实现不拘地域、 空间均能开展工作提供了条件。总之,计算机、 计算机网、 信息

    高速公路等给人类的工作方式与生活方式带来深刻变化, 朝向理想的自动化与智能化

    前进。

    · 7 ·发 展 历 程

    1. 国际

    (1 ) 电子计算机的诞生 用于计算的机器可追溯到 17 世纪,那时欧洲的一些数学家

    就设计制造出纯机械式的数字运算机器。著名的有 1642 年法国数学家 B .Pascal 制成的

    十进制加法器,1673 年德国数学家 C .N .Leibniz 研制的进行十进制数乘、 除运算的计算

    器。在此基础上英国数学家 C . Babbage 于 1822 年研制成可以运转的差分机模型, 1834

    年他又设计了一种程序控制的通用分析机,但限于当时的技术条件,未能实现。在 Bab-

    bage 分析机之后的几十年间,数字式计算机的研究出现了停滞,但有一批物理学家用物

    理方法探求计算工具的新途径,兴起了模拟计算机的研制。模拟计算机借助连续物理量

    运算求解问题,用物理过程来模拟数学方程的解算过程。直到 20 世纪 30 年代模拟计算

    机仍受重视,但其专用性、 低精度、 可靠性与稳定性较差等弱点限制了它的推广。另有一

    类计算机曾在电子计算机出现之前起过重要作用, 即 19 世纪末叶由统计 工作者

    H . Holleri th等人创造的高级分类统计机。它以机电相结合的结构,采用穿孔卡片作为

    数据载体,完成分类、 统计、 制表等一系列计算操作过程。这类机器在 20 世纪 40 年代后

    逐渐被淘汰。最早采用电气元件研制计算机的是德国工程师 K . Zuse,他于 1941 年完成

    全继电器式通用计算机 Z 3。其它著名的继电器式计算机尚有由 H . Aiken 于 1944 年

    完成的 MARK Ⅰ及 1947 年完成的 MARK Ⅱ。科学技术的进步,特别是电子学的迅

    速发展和第二次世界大战对先进计算工具的迫切需要,为现代电子计算机的诞生奠定了

    社会与技术基础。首先采用电子技术实现的数字计算机为 1946 年 2 月美国宾夕法尼亚

    大学莫尔学院制成的 ENIAC,它含有 18 000 个真空管,运算速度达到当时继电器式计算

    机的 1 000 倍,但它没有采用二进制操作和存储程序控制,未具备现代电子计算机的主要

    特征。1945 年 3 月, J . von Neumann 领导的小组发表了二进制的程序储存式的电子数

    字自动计算机 EDVAC方案, 1945 年7 月, J . von Neumann 等人又提出更为完善的设计

    报告,宣告了现代计算机结构思想的诞生。但由于种种原因,直到 1951 年 EDVAC 才告

    完成。而英国剑桥大学的 M . V . Wilkes 在 EDVAC 方案的启发下于 1949 年制成的

    EDSAC成为世界上第一台程序储存式的现代计算机。

    (2 ) 器件更新作为计算机划代的标志 计算机硬件的发展受到电子开关器件的极大

    影响。为此,器件更新被作为计算机技术进步划代的一种标志。第一代为电子管计算机

    (从 20 世纪 40 年代中期到 50 年代末期)。除了前述的 ENIAC 和 EDSAC 外,最具代表

    性的尚有 1951 年的 UNIVAC 1 和1956 年的 IBM 704 等。1951 年由 J . P . Ecker t 和

    J . Mauckly主持设计的 UNIVAC Ⅱ是美国批量生产的第一台电子管商用计算机。为

    军事需要而研制的大型计算机则有 1954 年的 NORC 等。电子管计算机体积大、 功耗大、故障率高、 运算速度只在每秒一两万次左右。第二代为晶体管计算机(从 50 年代中、 后期

    到 60 年代中期) ,其主要特征是采用晶体管作为开关元件。和第一代的电子管计算机相

    比,第二代晶体管计算机具有体积小、 可靠性高、 功耗低、 运算速度快(可达每秒执行百万

    · 8 ·条指令)等优点。最初出现的晶体管计算机为 1956 年美国军用的 Leprechan,而美国麻

    省理工学院于 1957 年完成的 TX 2 对晶体管计算机的发展起了重要作用。这一代计算

    机的产品主要有 IBM 7040, 7070, 7090 等。小型计算机则有 IBM 1401。主要的大型计算

    机有 UNIVAC LARC, IBM St retch 以及 CDC 6600 等。第三代计算机(从 60 年代中期

    到 70 年代初期)以集成电路作为基础器件,这是微电子与计算机技术相结合的一大突破。

    从而可以廉价构作运算速度快、 容量大、 可靠性高、 体积小、 功耗少的各类计算机。1964

    年发布的 IBM 系统 360 是第三代计算机的代表性产品,同时为计算机系列化与工业化开

    创了新局面,其用户遍及各大洲的主要国家。第四代计算机( 70 年代中期以来)的主要特

    征是普遍采用大规模集成电路与超大规模集成电路技术,从而导致计算机硬件价格急剧

    下降,机器的性能价格比迅速提高。

    (3 ) 计算机应用方式的发展 在计算机出现初期,所处理的大都是科学计算和工程

    计算问题,计算量大而数据量相对较少,主要采用批量处理方式。50 年代后期,企业应用

    逐渐开展,数据处理问题日益增多,这类问题的数据量大,输入输出频繁,计算量相对较

    少,致使运算部件经常处于空闲状态,为使价格昂贵的计算机资源得以充分利用,以提高

    计算机系统的实际使用功效,出现了分时处理方式与交互作用方式。70 年代微处理器的

    出现与 80 年代微型计算机的大发展,使计算机得以进入各行各业、 家庭和个人之手,大大

    加速了计算机的普及应用,出现了所谓个人计算方式。90 年代以来,计算机网络蓬勃发

    展,大量计算机联入不同规模的网中,大大扩展和加速了信息的流通,增强了社会的协调

    与合作能力,使计算机的应用方式向分布式和群集式计算发展。

    (4 ) 计算机产品的发展 计算机发展初期,主要针对具体应用需求研制机器,因此,型号多而产量少。有一定批量的工业生产始于 50 年代前期。随着应用和计算机工业的

    发展,人们注意到计算机产品继承性的重要性。50 年代后期出现了具有一定兼容关系的

    计算机系族, IBM 700、 IBM 7000 系族为其代表。在这一时期还因为工业、 商业、 金融业

    等对数据处理应用的需求,促使小型计算机如 IBM 1401 及 PDP 8 等的发展。1964 年4

    月 IBM 公司发布 IBM 360 系列, 对计算机的普及和大规模工业生产产生了重大影响。

    IBM 360 以统一的体系结构、 操作系统、 输入输出接口,以及科学计算、 数据处理、 实时控

    制等广阔的应用方面,达到大、 中、 小型计算机之间的兼容,实现了系统的通用化、 系列化

    与标准化,成为计算机发展中的重要策略。CDC, UNIVAC, Bur rough 等大公司也都相继

    推出了系列化产品。系列机大量节约了后继机种的开发成本,缩短了开发周期。尤为重

    要的是,保护了用户的软件资源积累。70 年代初, Intel 4004 芯片研制成功,为 80 年代微

    型计算机的大发展奠定了基础,掀起了计算机普及的浪潮。特别是 80 年代后期 RISC 芯

    片的出现,使芯片运行速度大大提高, 90 年代中期的 RISC 处理机每秒可执行几亿条指

    令。另一方面,由于众多的应用领域要求超高性能的计算机,在 1970 年前后,相继出现了

    CDC 7600 , STAR 100, ASC 等巨型计算机, 其主要特点是: 速度快、 并行处理能力强。

    1976 年, Cray 公司推出了 Cray 1 向量巨型机,具有 12 个功能部件, 运算速度达每秒

    1. 6 亿次浮点运算。随着超大规模集成电路与微处理器技术的长足进步和现代科学技术

    对提高计算能力的强烈要求,80 年代以来,并行处理成为研究的热点。特别是,使用成百

    上千个微处理器组成的大规模并行处理系统,其峰值运算速度已达每秒几千亿次,成为

    · 9 ·90 年代巨型计算机发展的主流。

    (5 ) 计算机软件的发展 计算机软件的发展受到应用和硬件发展的推动和制约。反

    之,软件的发展也推动了应用和硬件的发展。软件的发展经历了如下阶段: 从第一台计

    算机上的第一个程序开始到实用的高级程序设计语言出现以前为第一阶段( 20 世纪 40

    年代中期到 50 年代中期)。如前所述,在计算机发展初期, 应用领域较窄,主要是科学计

    算与工程计算。处理对象是数值数据。编制程序所用的工具是低级语言。程序的设计和

    编制工作采用个体工作方式,强调编程技巧。研究对象是顺序程序。这一阶段主要研究

    科学计算与工程计算程序、 服务性程序和程序库。当时人们对和程序有关的文档的重要

    性尚认识不足,重点考虑程序本身。那时虽尚未出现 “软件” 一词,但毕竟由于程序是软件

    的主体,从发展的连续性来看,仍应将其归为第一阶段。从实用的高级程序设计语言出现

    以后到软件工程提出以前为第二阶段(50 年代中期到 60 年代后期)。虽然早在 1951 年

    瑞士学者 H . Rut ishau ser 就提出设计高 级语言及其翻译 程序, 但直到 1956 年在

    J . Backus领导下,才就 IBM 704 机器研制出第一个实用的高级语言 FORTRAN 及其翻

    译程序。此后,相继又有多种高级语言问世,著称者有 ALGOL 60 , COBOL, ALGOL 68

    等,从而设计和编制程序的功效显著提高。为了充分利用系统资源,产生了操作系统(如

    IBM 360 操作系统)。为了适应大量数据处理问题的需要,研制了数据库及其管理系统。

    在 50 年代后期人们逐渐认识到和程序有关的文档的重要性,因此到了 60 年代初期,出现

    了 “软件” 一词,融程序及其有关文档为一体。这时,软件的复杂程度迅速提高,研制周期

    变长,正确性难以保证,可靠性问题相当突出。到了 60 年代中期,发生了人们难以控制的

    局面,即所谓软件危机。为了解决这一危机,人们进行了以下三方面的工作: 第一,提出

    结构程序设计方法;第二,提出用工程方法开发软件;第三,从理论上探讨程序正确性和软

    件可靠性问题。这一阶段的研究对象增加了并发程序,并着重研究高级程序设计语言、 编

    译程序、 操作系统以及各种应用软件。计算机系统的处理能力得到加强,设计与编制程序

    的工作方式逐步转向合作方式。从软件工程提出迄今为第三阶段( 60 年代后期以来)。

    由于大型软件的开发是一项工程性任务,采用个体或合作方式不仅效率低、 产品可靠性

    差,而且很难完成,只有采用工程方法才能适应。从而在 1968 年的大西洋公约学术会议

    上提出了 “软件工程” 的概念。近三十年来,软件领域工作的主要特点是: 第一,随着应用

    领域的不断拓广,出现了嵌入式应用及其软件;为了适应计算机网络的需要,出现了网络

    软件;随着微型计算机的推广,分布式应用和分布式软件得到快速发展。第二,软件工程

    发展迅速,开发方式逐步由个体合作方式转向工程方式,形成了 “计算机辅助软件工程” 。

    除了开发各类工具与环境,用以支持软件的开发与维护外,还有一些实验性的软件自动化

    系统。第三,致力研究软件过程本身,研究各种软件开发范型与模型。第四,除了软件传

    统技术继续发展外,人们着重研究以智能化、 自动化、 集成化、 并行化、 开放化以及自然化

    为标志的软件开发新技术。第五,注意研究软件理论,特别是软件开发过程的本质。

    2. 国内

    (1 ) 中国古代的贡献 中国古代在计算理论与计算工具方面贡献突出。主要发明有

    四: 一为二进制的位。其表示符号为 “爻” 。爻分阳爻和阴爻。阴爻对应 0 ,阳爻对应 1,· 0 1 ·易经中的八卦和六十四卦分别为 3 个爻和 6 个爻的集合。德国数学家 Leibniz 曾说: “伏

    羲在其推演的八卦中使用了二进制算术” 。二为十进制计数系统。据殷墟甲骨文和周代

    青铜器上的铭文记载,十万以内的自然数可由 1～9 的 9 个符号和表示十、 百、 千、 万位值

    的 4 个符号表示。较当时巴比伦和古埃及的记数制更为科学。东周末年,出现了算筹体

    计数法,中国早就把零当作数。公元 1 世纪的《九章算术》中已阐明了负数的运算规则,印

    度在公元 7 世纪才提到负数,欧洲到 17 世纪才有论述负数的著作。三为筹算。筹算利用

    算筹作为运算工具,春秋战国时期已广泛使用,对中国古代社会的发展起了重要作用。四

    为珠算。它以算盘为计算工具,在元代已广泛使用,明代传至日本、 朝鲜等国。

    (2 ) 中国计算机系统的研制 早在 20 世纪 50 年代初期,中国即有从事计算机研究

    的科研组。

    中国计算机事业创始于 50 年代中期。1956 年国家制定《1956 — 1967 年科学技术发

    展远景规划》,将 “计算技术的建立” 列为紧急措施之一。一面派人去前苏联考察、 学习,一

    面在国内开办训练班,积极培养人才,同时筹建中国科学院计算技术研究所。并以前苏联

    资料为蓝本,分别于 1958 年与 1959 年研制出我国最早期的计算机,即 103 小型数字计算

    机和 104 大型通用数字计算机。此后开始自主研制。先后于 1964 年 5 月与 10 月由中国

    科学院计算技术研究所和华东计算技术研究所分别研制出大型电子管计算机 119 机与 J

    501 机。1965 年南京大学与华东计算技术研究所合作在 J 501 机上配置了 ALGOL 语

    言。中国科学院计算技术研究所在 119 机上配置了 BCY 语言。1965 — 1966 年间中国

    科学院计算技术研究所、 哈尔滨军事工程学院、 华北计算技术研究所、 华东计算技术研究

    所等单位分别研制出晶体管计算机: 109 乙机、 441B 机、 108 机和 X 2 机。此外,投入生

    产的还有 121 机和 112 机。从而中国进入了晶体管计算机的时代。这些机器一般都配有

    ALGOL或 FORTRAN 语言。FORTRAN 语言是由长沙工学院于 1973 年首先在 441B

    机上配置的。中国集成电路计算机的研究始于 1965 年。直到 1971 年,中国科学院计算

    技术研究所的 111 机和华北计算技术研究所的 112 机才基本研制成功。1973 年北京大

    学与北京有线电厂合作研制出百万次级的 150 机,华东计算技术研究所也研制出性能和

    150 机相当的 655 机,并先后投入运行。这些机器都配有高级语言与管理程序。1973 年

    初,原第四机械工业部主持研制 100 系列与 200 系列计算机。前者和 NOVA 机兼容。清

    华大学负责研制的 130 机与 140 机批量生产千余台, 后者指标和 IBM 360 类似, 但和

    IBM 360 不兼容,也生产若干台,并配有 14 个软件系统,其中包括三个操作系统(南京大

    学研制 XT 1,北京大学研制 XT 2,华北计算技术研究所研制 XT 3) , FORTRAN(北

    京有线电厂主要研制) , COBOL (南京大学主要研制) , BASIC(西安交通大学主要研制) ,系统程序设计语言(南京大学研制) ,以及光笔等其它软件。此外,中国科学院计算技术研

    究所研制成 757 向量机与 KJ 8920 大型机。国防科技大学先后于 1983 年及 1992 年研制

    成巨型机银河Ⅰ和Ⅱ,它们都配有操作系统、 高级语言编译程序等系统软件,这些机器对

    国防建设与国民经济建设均起了重要作用。另一方面,清华大学开发出中华学习机,生产

    十余万台。长城计算机公司与清华大学联合研制的 0520 机是我国最早的国产微型计算

    机。随着对微型计算机的需求量的日益增加,我国计算机的装机量从 1978 年的 500 台猛

    增到 1990 年的 50 万台,1996 年的 500 万台,计算机得到更为广泛的普及应用。此外,国

    · 1 1 ·家智能计算机研究开发中心于 1995 年研制成大规模并行计算机曙光 1000。

    (3 ) 中国计算机的应用 中国计算机应用的发展可分为如下阶段。50 年代末至 60

    年代中为第一阶段。其特点是,所解问题多为科学计算与工程计算问题,诸如求代数方程

    的近似解,求线性代数方程组的数值解,以及求常微分方程组、 偏微分方程组的数值解等,处理对象均为数值数据。应用领域涉及国防建设、 气象数值预报、 工程设计等。程序人员

    使用低级语言编制程序,单纯手工方式,有一些简单的标准程序库与服务性程序。60 年

    代中至 70 年代末为第二阶段。这时所解算的问题除了科学计算与工程计算问题外,出现

    了数据处理问题。如前所述,这类问题计算量相对较小,数据传输量却很大,输入输出频

    繁,处理对象主要还是数值数据。应用领域除前述者外,还涉及各种企业、 事业部门,应用

    面不断拓广,开发了不少信息管理系统。程序人员普遍使用高级语言,各类机器一般都配

    有 ALGOL, FORTRAN, COBOL, PASCAL 等语言,以及各种操作系统等系统软件,解题

    环境得到改善。培养了一批系统软件及应用软件开发人员。这一阶段利用计算机解题的

    水平显著提高。80 年代迄今为第三阶段。其主要特点是,处理对象除了数值数据外,出

    现了非数值数据。既有数值分析问题,也有逻辑问题,应用面大大拓广。所解问题涉及国

    防建设、 国计民生、 教育文化、 安全保卫和娱乐健康等方面。计算机辅助技术用于辅助设

    计、 辅助制造、 辅助教育以致辅助软件工程。在软件开发过程中也尽量利用了计算机系

    统。软件技术与人工智能技术相结合,出现了一些富有特色的计算机辅助设计系统、 专家

    系统以及图形、 图象识别与处理系统,具有一定智能的软件工具等。40 年来,中国计算机

    应用的发展已逐步从面向专业人员朝面向非专业人员过渡,由处理单纯数值对象发展为

    既处理数值对象又处理非数值对象,并发展了包括语言、 文字、 图形、 图象、 声音等在内的

    多媒体应用。计算机的应用面和应用水平正在不断拓展和提高。

    (4 ) 中文信息处理 中文信息处理是我国与全球汉字通行国家、 地区和汉字使用者

    在计算机应用中面临的重大问题。

    中文和西文的差异较大。40 年来,特别自 70 年代中期以来,我国在中文信息处理方

    面进行了大量的研究开发工作。从汉字属性分析研究、 汉字键盘输入技术、 汉字字模技

    术、 汉字输出技术、 汉字编码以及储存、 检索、 软件汉化到中文篇章识别、 汉语语音识别、 手

    写汉字识别、 篇章理解与处理、 机器翻译、 电子照排、 印刷出版、 中文平台等方面,取得了一

    系列重大成果。

    对汉字编码输入,人们从汉字本身体现的各种特点出发,提出了数百种方案,实际使

    用者近十来种。但汉字输入问题的完善解决,尚有许多探索研究工作要做。为了储存大

    量中文篇章,需解决信息压缩问题,为此提出了基于数学理论而又颇富实效的压缩技术。

    中文信息检索方面异彩纷呈,提出了各种中文信息检索方法。关于软件汉化,也做出了很

    好的工作,如汉化 DOS、 汉化 Unix 等。

    中文篇章的识别、 理解与处理比较困难。为了识别、 理解与处理中文篇章,必须进行

    词切分,从语法与语义两方面联系起来考察。多年来,在汉语语法方面开展了大量研究工

    作。在研制具体汉语处理系统的同时,还从理论上探讨了汉语语法的形式化问题。用合

    适的形式体系来描述受限汉语的语法,取得了较大进展。同时对难度更大的汉语语义的

    形式化问题也进行了探索。此外,在与中文篇章的理解与处理密切相关的语料库方面,也

    · 2 1 ·进行了卓有成效的工作。

    汉语语音识别的难度很大,既要考虑汉语的平、 上、 去、 入四声,又要考虑到上、 下文,目前有的系统已初步具有学习功能,经过对发音者的语音学习后,即可识别出同一发音者

    的语音,而且达到较高的正确率。对手写汉字的识别也很困难。首先要确定字体(如楷、宋、 隶、 篆、 草体以及简、 繁体等) ;其次要考虑到各人写法的可允许差别范围。必须从识别

    方案、 特征抽取、 识别算法等多方面探求解决方法。目前已出现一些实验性系统,在特定

    使用领域并加以若干限制的条件下,有的系统已臻实用。此外,如机器翻译、 电子照排、 印

    刷出版等,我国均有出色的成果,并有相当影响的产品问世。近年来,还在将中文信息处

    理系统的硬件支撑与软件支撑联系统一考虑,建立计算机系统的中文平台方面作出了不

    少成绩。

    基 本 内 容

    计算机科学技术的基本内容可概括为计算机科学理论、 计算机组织与体系结构、 计算

    机软件、 计算机硬件、 计算机应用技术以及人工智能等领域。

    1. 计算机科学理论

    计算机科学理论包括数值计算、 离散数学、 计算理论和程序理论四部分。数值计算讨

    论用于模拟物理过程或社会过程的各种算法的开发、 分析和使用。早在 18 世纪与 19 世

    纪,高斯、 牛顿、 傅里叶等著名数学家就开发过数值计算方法,而计算机的诞生更大大促进

    了数值计算的发展。数值计算涉及的内容颇多,如方程求根、 数值逼近、 数值微分、 数值积

    分、 数值代数、 线性代数方程组的数值解法、 矩阵特征值计算、 微分方程数值解法等。例

    如,高次代数方程求根的常用方法有二分法、 牛顿法、 割线法等。数值微分讨论求导数近

    似值的理论与方法,常用的有有限差分法。数值积分讨论求定积分近似值的理论与方法。

    梯形法和辛普森法均为世人所熟知。线性代数方程组的数值解法用以求线性代数方程组

    的数值解,通常有直接法和迭代法两类。高斯消去法即为直接法,简单迭代法和赛德尔迭

    代法均为迭代法。离散数学是泛指数学中讨论离散对象的分支。和连续数学不同,离散

    数学通常涉及整数系,由于数字计算机是离散机,离散数学的重要性不言而喻。通常认为

    离散数学包括集合论、 图论、 组合学、 数理逻辑、 抽象代数、 线性代数、 差分方程、 离散概率

    论等学科。图论是研究图的性质的学科。图论中的图并非初等数学中的图,后者只是连

    续函数的图形,图论中的图却是一组顶点(结点)和一组连接两两顶点的边(支)所构成的

    集合。组合论讨论计算某类对象个数的方法,它在统计学、 理论物理、 化学、 社会科学、 通

    信理论以及计算机科学技术中均有重要作用。多数组合论问题可归结为存在性问题、 枚

    举性问题或选择性问题。数理逻辑研究形式体系。作为其组成部分的命题演算与谓词演

    算等在计算机科学技术中作用巨大,影响深远。诸如计算机设计、 软件开发、 程序正确性

    验证,以及人工智能等领域无不用到数理逻辑。抽象代数讨论离散对象结构,它在计算机

    科学技术中应用广泛。例如,半群已用于形式语言理论和自动机理论,群在编码理论中有

    其重要作用。线性代数虽然涉及实变量,但其结构与处理均为离散,因而,也可归为离散

    · 3 1 ·数学。此外,差分方程,离散概率论等亦为离散数学内容。计算理论主要包括算法、 算法

    学、 计算复杂性理论、 可计算性理论、 自动机理论、 形式语言理论等等。算法是解题过程的

    精确描述,它包括有限多个规则,并具有如下性质: 第一,将算法作用于特定的输入集或

    问题描述,可导致由有限多个动作构成的动作序列;第二,该动作序列具有唯一一个初始

    动作;第三,序列中的每一动作具有一个或多个后继动作(序列中的末一动作的后继动作

    可视为空动作) ;第四,序列或者终止于问题的解,或者终止于一陈述,以表明问题对该输

    入集而言不可解。算法学是系统研究算法的学科。通常包括设计、 验证以及分析三部分。

    设计是创建算法的过程,并研究良好的创建方法;验证在于证明算法的正确性,基本途径

    是数学归纳法;分析着重确定算法的效用,当一问题有多种算法可用时,则比较其相对效

    用。计算复杂性确定从数学上提出的问题的固有难度,通过研究计算复杂性,可以断定哪

    些问题是固有困难的,从而有助于寻求更为优越的算法。算法复杂性是针对特定算法而

    言,最佳算法复杂性等于计算复杂性。计算复杂性理论则是用数学方法研究各类问题的

    计算复杂性的学科。它在计算机科学技术中既有理论意义,又有实用价值。可计算性理

    论是研究计算的一般性质的数学理论。它通过建立计算的数学模型,精确区分哪些问题

    是可计算的,哪些问题是不可计算的。计算的过程就是执行算法的过程。主要包括图灵

    机、 丘奇图灵论题、 λ演算、 原始递归函数、 部分递归函数、 递归集、 递归可枚举集、 可判定

    性等等。自动机理论是研究称作自动机的抽象理想机的数学学科。自动机是信息处理设

    备(如计算机)的抽象。多数自动机都是图灵机的特例。自动机理论一般包括有限自动机

    理论、 无限自动机理论、 概率自动机理论、 细胞自动机理论等等。形式语言理论是用数学

    方法研究自然语言(如英语)和人工语言(如程序设计语言)的语法的理论。形式语言就是

    模拟这些语言的数学工具。它只研究语言的组成规则,不研究语言的含义。内容包括描

    述工具、 文法分类(如乔姆斯基层次)、 语言分类,以及各类语言的性质及其间的关系等。

    程序理论研究程序的语义性质和程序的设计与开发,主要包括程序语义理论、 数据类型理

    论、 程序逻辑理论、 程序验证理论、 并发程序设计理论和混合程序设计理论等。程序理论

    和计算理论是计算机科学理论的两大支柱。形式语义理论是用数学方法研究程序语言的

    含义的理论,包括操作语义、 公理语义、 指称语义以及代数语义等。此外,还有旨在用计算

    机研究代数演算的 “计算机代数” 以及用计算机研究数学证明的 “计算机数学” 等。

    2. 计算机组织与体系结构

    计算机体系结构着重研究计算机系统的物理或硬件结构、 各组成部分的属性以及这

    些部分的相互联系。它可分为系统体系结构和实现体系结构两个方面。前者着重从系统

    软件开发人员的角度看计算机系统的功能行为和概念结构;后者从计算机系统的价格和

    性能特征出发,考虑该系统的结构和实现,包括中央处理器、 存储器等部件的结构和实现。

    也有人认为计算机体系结构专指系统体系结构,而将实现体系结构称为计算机组织。这

    里的计算机组织与体系结构包括上述的计算机系统体系结构和计算机实现体系结构。其

    内容除了计算机体系结构和计算机组织外,还包括计算机类型、 计算机网络、 计算机 RAS

    技术和计算机性能评价。可从不同角度来区分计算机类型。按计算机内数据表示的方式

    分,有数字计算机、 模拟计算机、 混合计算机等。按系统规模和性能分,有微型计算机、 小

    · 4 1 ·型计算机、 大型计算机、 巨型计算机等。按用途分,有通用计算机和专用计算机,通用计算

    机能够处理各种不同类型的问题,专用计算机只适合于处理某一类特定问题。按工作风

    格分,有基于冯·诺依曼结构的传统计算机和非传统计算机。传统计算机的特征是命令

    驱动、 指令串行执行;非传统计算机可以是数据驱动或需求驱动、 指令并行执行。计算机

    组织包括数据表示、 算术逻辑运算、 指令系统、 中央处理器、 存储器组织和输入输出技术。

    数据表示包括二进制数制、 浮点数标准和字符集;算术逻辑运算包括二进制算术运算和逻

    辑运算;指令系统包括指令类型、 指令格式和寻址方式;中央处理器包括运算器、 控制器、数据通路等;存储器组织包括各种存储器、 存储器的差错校验以及对存储器的性能评价;

    输入输出技术是主机和输入输出设备连接的技术,包括总线、 输入输出通道、 输入输出接

    口等。计算机体系结构包括处理机体系结构、 存储系统、 并行处理系统、 分布式处理系统

    等。处理机体系结构包括各种类型的处理机结构,特别是精简指令集计算机的体系结构

    对计算机的发展有重要的影响。存储系统具有层次结构。一般由四级存储器组成: 第一

    级是寄存器(在中央处理器中) ;第二级是高速缓冲存储器;第三级是主存储器;第四级是

    辅助存储器。这四级存储器都是实际存储器。虚拟存储器为用户提供比主存储器容量大

    得多的可随机访问地址空间。并行处理系统旨在突破单机运算速度与作业吞吐量的限

    制,以适应日益增长的巨大计算能力需求。它将多个处理机通过互联网络连接起来,实现

    并行处理。其体系结构大体上可分为单指令流多数据流和多指令流多数据流两种。由成

    百上千个微处理器构成的大规模并行处理系统和其它并行处理系统已经实现。分布式处

    理系统将不同地点或不同功能的多台计算机用通信网络连接起来,协同完成信息处理任

    务。它包括客户 服务器计算、 计算机簇、 分布式异构型计算机系统等。计算机网络是计

    算机与通信技术相结合的产物,通过它可实现计算机之间的通信和资源共享。它包括网

    络体系结构、 网络协议、 网络种类、 网络互连、 网络管理和网络应用,特别是因特网的应用。

    计算机 RAS 技术包括计算机系统的可靠性、 计算机的可用性和可维护性、 计算机安全等。

    计算机性能评价包括对运算速度的评价、 评价系统性能的指标、 性能评价的基准程序以及

    对计算机系统性能的模拟。

    3. 计算机软件

    计算机软件一般指计算机系统中的程序及其文档,也可以指在研究、 开发、 维护以及

    使用上述含义下的软件所涉及的理论、 方法、 技术所构成的学科。软件的作用有三: 一是

    用作计算机用户与硬件之间的接口界面;二是在计算机系统中起指挥管理作用;三是计算

    机体系结构设计的重要依据。软件的发展过程大致可分为三个阶段。从第一台计算机上

    第一个程序的出现到实用的高级程序设计语言出现以前( 20 世纪 40 年代中期至 50 年代

    中期)为第一阶段。从实用的高级程序设计语言出现以后到软件工程出现以前( 50 年代

    中期至 60 年代后期)为第二阶段。软件工程出现以后迄今( 60 年代后期以来)为第三阶

    段。一般说来,软件可分为系统软件、 支撑软件以及应用软件三类。系统软件是计算机系

    统中最靠近硬件层次的软件,如操作系统、 编译程序等均为系统软件。它和具体的应用领

    域无关,解任何领域的问题一般都要用到系统软件。支撑软件是支撑其它软件的开发与

    维护的软件,例如: 软件开发环境即为支撑软件。应用软件是特定应用领域的专用软件,· 5 1 ·如人口普查软件、 飞机订票软件等。上述分类也并非绝对,而是相互有所覆盖交叉和变

    动,三者既有分工,又相结合,不能截然分开。软件的基本内容包括软件语言、 软件方法

    学、 软件工程以及软件系统。软件语言是用以书写软件的语言。它包括书写软件需求定

    义的需求级语言、 书写软件功能规约的功能级语言、 书写软件设计规约的设计级语言、 书

    写实现算法的实现级语言以及书写软件文档的文档语言。软件方法学是以软件方法为研

    究对象的学科。从开发范型上看,有自顶向下的软件开发方法以及自底向上的软件开发

    方法。从表现形式上看,有形式方法与非形式方法。从适用范围来看,有整体性方法与局

    部性方法。软件工程是应用计算机科学与数学原理制作软件的工程。它含有四个要素:

    第一为目标,如产品的正确性、 可用性以及价格合宜等。第二为范型,它反映软件开发过

    程的原则与风格。范型是模型的基础,模型是范型的体现,方法又是模型的体现。一般有

    功能分解范型、 功能综合范型等等。第三为过程,它主要包括需求、 设计、 实现、 确认以及

    支撑等阶段。第四为原则,它主要涉及系统设计、 软件设计、 软件过程支撑以及软件过程

    管理等方面。如认识需求的变动性,采用稳妥的设计方法, 提供高水平的支撑,提供有效

    的管理等等。软件系统包括操作系统、 语言处理系统、 数据库系统、 分布式软件系统、 网络

    软件系统及人 机交互软件系统等。操作系统是用以管理系统资源的软件,旨在提高计

    算机的总体效用。一般包括存储管理、 设备管理、 信息管理、 作业管理等。语言处理系统

    包括各种类型的语言处理程序,如解释程序、 汇编程序、 编译程序、 编辑程序、 装配程序等。

    数据库系统包括数据库及其管理系统。数据库是相互关联的在某种特定的数据模式指导

    下组织而成的各种类型的数据的集合。数据库管理系统则是为数据库的建立、 使用和维

    护而配置的软件,它建立在操作系统的基础上,对数据库进行统一的控制和维护。它一般

    包括模式翻译、 应用程序的编译、 查询命令的解释执行以及运行管理等部分。分布式软件

    系统是管理、 支撑分布式计算系统的软件系统。它一般包括分布式操作系统、 分布式程序

    设计语言及其编译程序、 分布式数据库管理系统、 分布式算法及其软件包、 分布式开发工

    具包等。网络软件系统是在计算机网络环境中,用于支持数据通信和各种网络活动的软

    件系统。它主要包括通信软件、 网络协议软件和网络应用系统、 网络服务管理系统以及用

    于特殊网络站点的软件等。人 机交互软件系统是人 机交互系统中的软件子系统,它

    一般包括人 机接口软件、 命令语言及其处理系统、 用户接口管理系统、 多媒体软件、 超文

    本软件等。

    4. 计算机硬件

    计算机硬件是构成计算机系统的所有物质元器件、 部件、 设备以及相应的工作原理与

    设计、 制造、 检测等技术的总称。计算机系统的部件和设备包括控制器、 运算器、 存储器、输入输出设备、 电源等。元器件包括集成电路、 印制电路板及其它磁性元件、 电子元件等。

    控制器用于控制整个计算机自动地执行程序指令。它由指令部件、 时序部件和操作控制

    部件三部分组成。控制器调动计算机各个部件参与运行,依次接受程序指令,进行解释,并把相应的控制信号送往各个部件以完成规定的操作。运算器用以实现二进制编码的算

    术与逻辑运算,由算术逻辑部件、 累加器和通用寄存器等组成。运算器在控制器的控制和

    存储器的支持下,完成程序的算术和逻辑运算。存储器用来储存程序所需的数据和指令

    · 6 1 ·信息。根据不同的功能、 结构与工作原理,存储器可分为半导体存储器、 磁盘存储器、 磁带

    存储器、 光盘存储器等。过去曾一度使用的磁心存储器和磁鼓存储器等则随着技术的发

    展而被淘汰。输入输出设备是计算机和用户的交互接口部件,主要包括输入设备、 输出设

    备以及终端设备等三大类。输入设备有批式输入设备(如纸带输入机、 软盘输入机等) ,交

    互式输入设备(如键盘、 鼠标器、 触屏等)以及语音、 文字、 图形输入设备等。输出设备有显

    示设备、 印刷设备、 语音输出设备、 绘图仪等。终端是用户与网络进行交互操作以利用其

    计算机资源的一种设备,通常可分为两类: 一类是通用终端,适用于一般用户。另一类是

    面向特定作业的终端,如商业收款机、 银行柜员机、 信用卡验证终端等。集成电路是微电

    子学和制造工艺技术高度发展的产物,它是将大量晶体管、 二极管、 电阻、 电容等各种元件

    集成在一块半导体芯片上,以实现特定完整功能的器件。集成电路是现代计算机最主要

    的物质基础。它的发展大大促进了计算机体系结构和硬件的发展,促进了计算机科学技

    术的发展。

    此外,计算机硬件还应包括计算机制造、 计算机检测及计算机维护等技术。

    5. 计算机应用技术

    计算机应用技术着重研究计算机用于各个领域所涉及的原理、 方法与技术。范围十

    分广泛,其中内容丰富并已发展为系统领域者有中文信息处理、 计算机图形学、 数字图象

    处理、 计算机辅助技术、 多媒体计算技术、 计算机控制、 信息系统以及计算机仿真等。中文

    信息处理研究用计算机处理中文信息所涉及的原理、 方法和技术。由于中文和西文(汉语

    和西语)有很大差别(如西文为拼音文字,二十几个字母,而汉语常用字就有六七千个,总

    数达五万余;西文词与词间有空格,而中文字字相连;西文多有形态,如性别、 时态、 数量的

    变化,而中文甚少;汉语文法亦不如西语规范等) ,致使中文信息处理不能完全沿用西文信

    息的处理方法。为了推广应用计算机,加速实现社会信息化,中文信息处理技术对我们炎

    黄子孙以及进行国际文化交流均有特殊重要意义。中文信息处理技术的主要内容有: 在

    国际标准架构下,建立、 发展全球通用的汉字编码字符集、 汉字编码输入、 汉字识别、 汉语

    语音识别、 机器翻译、 自然语言理解、 中文信息检索、 电子印前处理等。计算机图形学是借

    助计算机产生真实物体或想象物体图形的综合性技术。计算机辅助造型和画面绘制是计

    算机图形学的两个重要组成部分。计算机图形学的发展颇为迅速,其关键性的概念乃是

    计算机内描述的环境的图形或图象的产生过程。关键性技术主要有造型技术、 人机交互

    技术、 彩色生成和处理、 真实感图形生成技术、 动画绘制以及科学计算可视化技术等方面。

    计算机图形学具有代表性的应用领域有: 计算可视化、 动画设计、 计算机辅助设计与制

    造、 过程控制、 办公自动化、 电子出版以及艺术制作等。数字图象处理是利用计算机将模

    糊或受损图象进行处理以实现图象增强、 复原、 重建以及分割、 配色等的过程与技术。主

    要包括图象的获取与输入、 图象储存、 图象处理、 图象表现、 图象分析与识别、 图象输出与

    传输等方面。数字图象处理已广泛应用于卫星遥感遥测、 大地测量、 资源勘探以及医学等

    方面。计算机辅助技术的应用十分广泛,其中主要有计算机辅助设计、 计算机辅助制造、计算机辅助工程、 计算机辅助教学等。计算机辅助设计是利用计算机帮助设计人员进行

    工程、 产品等设计工作的过程和技术。由计算机辅助产生的设计结果通过图形设备与设

    · 7 1 ·计人员进行交互,以便及时对设计做出判断和修改,最终完成设计工作。计算机辅助设计

    有效地减轻了设计人员的劳动,缩短了设计周期,提高了设计质量。计算机辅助制造是在

    制造业中利用计算机通过各种设备辅助完成产品的加工、 装配、 检测和包装等的制造过程

    和技术。它已广泛用于飞机、 汽车、 机械、 家用电器、 电子产品等制造业,显著地提高了企

    业的生产效率和产品质量,缩短了生产周期,降低了产品成本。计算机辅助工程是利用计

    算机帮助工程人员进行工程分析与实现的过程和技术。它可以提高产品质量,缩短工程

    周期以及降低产品成本等。其应用领域有机械工程、 土木工程、 电子工程等。计算机辅助

    教学是利用计算机辅助教师对学生进行教学、 训练的过程和技术。一般是通过学生与计

    算机的对话实现的。对话在计算机指导程序和学生之间进行。学生可以根据个人特点进

    行学习,变被动学习为主动学习,教学形象直观,从而提高学习效果。多媒体计算技术指

    用计算机交互式综合处理文字、 图形、 图象、 声音和一般数据等多种媒体信息,使多种信息

    建立起逻辑连接,并集成为系统的技术。它汇集计算机体系结构、 计算机软件以及视频音

    频信号获取、 处理和显示输出等技术。它的出现拓宽了计算机处理信息的类型,方便了用

    户,推动了计算机的普及应用,促进了计算机科学技术与其它学科的发展。多媒体计算技

    术已成为现代计算技术的重要标志。它一般包括: 多媒体硬件支撑、 多媒体软件、 音频视

    频信号的压缩和编码、 多媒体数据库以及多媒体通信等。计算机控制是计算机用于实验、生产或类似的过程中进行操作控制的过程和技术。它通过检测获取受控对象的数据和变

    量信息,经计算做出判断,实现控制。计算机控制能有效提高产品质量和数量,降低能耗

    和材耗,改善劳动条件和提高操作安全性。信息系统是由人、 计算机和管理规则等组成,以收集、 传递、 储存、 加工、 维护与使用信息的人 机系统。按其管理工作和功能的不同,可分为低、 中、 高三个层次,低层为数据处理系统,中层为管理信息系统,高层为决策支持

    系统。管理信息系统应用广泛,对提高全社会的工作效率和管理效能,均发挥巨大作用。

    计算机仿真是对各种类型的系统,根据它们的有关概念、 变量、 规则、 逻辑关系、 数学表达

    式、 图形和表格等必要信息,建立数学模型或描述模型并在计算机上加以体现和试验,从

    而达到分析、 研究该系统之目的的过程和技术。计算机仿真的主要内容有离散事件系统

    仿真、 一体化仿真、 连续系统仿真以及仿真语言等。计算机仿真已成为工程设计,系统开

    发,自然科学、 经济和社会问题研究以及进行教育训练等的有力手段。

    6. 人工智能

    人工智能着重研究、 解释和模拟人类智能、 智能行为及其规律。其主要任务是建立智

    能信息处理理论,进而设计并实现可以展现某些近似于人类智能行为的计算系统。对于

    智能与智能行为虽然迄今尚无一致的理解,但一般认为智能主要指人的学习能力。在研

    究路线上,初期有微观结构路线与智能行为路线之分。至 50 年代末,后一路线成为研究

    的主流。人工智能的研究内容一般可分为基础问题、 系统问题和应用问题。基础问题包

    括认知基础与技术基础。前者涉及常识知识、 学习、 联想及问题求解等;后者涉及表示、 推

    理及搜索等。系统问题涉及知识库、 推理机及分布式系统结构等。应用问题涉及自然语

    言处理、 软件自动化、 智能机器人以及各类专家系统等。知识表示研究用以表示智能系统

    中所用的知识的语言以及用以实现相应语言的方法和技术。常用的知识表示方法有两

    · 8 1 ·类: 一类是过程性表示,将问题写成一组过程;另一类是陈述性表示,它又可分为谓词表

    示与结构化表示。此外,近年来又出现了联结机制表示、 基因表示等。推理是利用显式储

    存的知识以产生另外显式知识的过程。推理过程也可分为两类,即演绎推理与非演绎推

    理。归纳推理、 连接机制推理、 类比推理、 不确定性推理等均为非演绎推理。问题求解研

    究寻找或构作问题的解,其显著特点是,如何将待解问题对应于一个解空间,设法对解空

    间进行搜索,以找出待解问题的满意解。因此,问题求解和搜索密切有关。搜索是系统在

    引导推理时所使用的策略,以便有效地找出问题的解。搜索可分为两类: 一类称为盲目

    搜索(又称无信息搜索) ;另一类称为启发式搜索(又称有信息搜索)。这类搜索方法与待

    解问题的领域知识密切有关。常识知识指的是凭直觉(即生活经验)来认识世界的那些非

    专业性知识。常识并不一定是普遍真理,但它有时对求解某些问题却可能起决定作用,关

    键在于如何正确表示常识,如何恰当使用常识,这些问题的难度均很大。机器学习是指在

    特定表示的前提下借助计算机系统进行学习,以产生系统中原先不存在的知识或提高系

    统解题能力或执行某种事务的性能。机器学习按其机制不同可分为: 归纳学习、 类比学

    习、 分析学习、 连结机制学习以及遗传学习。由于学习能力是智能的核心,机器学习就不

    言而喻成为人工智能的核心问题之一。但迄今真正用于实际的具有学习能力的计算机系

    统尚为数甚少。自然语言处理包括自然语言理解和自然语言生成。自然语言理解是自然

    语言处理的基础,如果计算机系统对自然语言不理解,当然也就谈不上能处理自然语言。

    任何语言均有语法、 语义以及语用三个方面。语法反映语言的结构,不涉及其含义;语义

    表示含义;语用反映语言与使用者的关系。自然语言的完整理解应包括对语法、 语义以及

    语用三方面的理解。目前研究较多的是语法理解,语义理解次之,语用理解的研究工作尚

    开展得很少。自然语言生成是自然语言理解的逆过程,犹如计算机图形学是计算机图象

    处理的逆过程一样。智能机器人是一个跨学科的领域, 它涉及规划、 推理、 学习等方面。

    机器人的研制在国民经济建设与国防建设中均有巨大作用。总之,人工智能已显示出它

    的旺盛生命力,它在计算机科学技术及社会发展中所起的作用将日益显著。

    计 算 机 产 业

    计算机产业不属本书重点阐述范围,但计算机科学技术与计算机产业关系密切。如

    前所述,计算机科学技术的研究开发成果只有通过产业的商品转化,进入市场,才能产生

    价值与社会经济效益。同时反馈市场需求与资源,促进计算机科学技术的更大发展。而

    计算机产业也只有紧密依靠计算机科学技术提供新思想、 新方法、 新技术、 新工艺,以更新

    产品,拓宽市场,增加竞争力。二者相辅相成,从而构成整个计算机事业发展的良性循环。

    计算机产业包括计算机制造业与计算机服务业。计算机制造业从事计算机系统的生产制

    造。属于计算机制造业的企业有各种系统制造厂,外围设备和终端设备制造厂,记录媒体

    制造厂以及提供专用的应用系统的厂家等。有些大型公司兼营多种制造业与服务业。计

    算机制造业是省能源、 省资源,具有高附加价值的知识和技术密集型产业。它可为国民经

    济和社会各方面带来巨大的经济效益和社会效益,其规模和水平已成为衡量国家经济实

    力和军事实力的重要标志。计算机服务业是为满足使用计算机或信息处理的需要而提供

    · 9 1 ·软件和服务的行业,是一种不消耗自然资源,无公害,附加价值高,知识密集的新型行业。

    计算机服务业是计算机界惯用的名称。日本称为信息处理产业。美国称为计算机和信息

    处理服务业,与计算机制造业相分离,归属于服务业中的商业服务。中国有时将与软件有

    关的部分统称为软件产业。计算机服务业的内容包括处理服务、 软件产品、 专业服务和系

    统集成等方面,也包括计算机和有关设备的租赁、 修理和维护等。

    世界第一台计算机于 1946 年研制完成,但到 50 年代前期才在美国开始有少数原来

    从事办公或商用机器制造的公司(如 Remington Raml , IBM 等)开发生产出最早期的计

    算机商品(如 UNIVACI , IBM 650 等)。50 年代后期至 60 年代前期,美、 日、 英等国的计

    算机公司相继创立(如 CDC、 DEC、 富士通、 东芝、 Fer rant i 等) ,计算机产业开始从美国扩

    展到日本和欧洲,产品主要为面向军用或科学计算的大型机,产量较小,未形成大规模计

    算机产业。60 年代中期,以 IBM 360 通用系列机及 DEC 的 PDP 小型机系列为代表的大

    批量生产使计算机产业进入大规模生产的发展阶段。70 年代初期, 以 Intel 为代表的微

    处理器芯片问世,并随之于 70 年代中期开发出微型计算机系统,进入市场,由此大大拓展

    了计算机的应用,促进了计算机产业的空前发展。同时,也使集成电路的研制生产企业成

    为计算机产业的重要组成部分。在计算机产业发展的相当长时期内,计算机系统的硬件

    和软件一直是以封闭方式由同一企业配套开发的。因此,二者密不可分。80 年代初期,IBM 采用 Intel 芯片与 Microsoft DOS 操作系统,开发出 PC 微型计算机系统,引起众多

    厂家进入所谓兼容机的角逐。软件开发已不再与硬件开发紧密结合。进入 80 年代,由于

    微型计算机、 工作站和局域网技术的发展,更有力地推动了计算机产业的发展,使其地位

    迅速上升,成为各国经济发展中重要的支柱产业。进入 90 年代,世界计算机产业进入了

    一个新的发展时期。软件产业异军突起,并以其技术发展牵动硬件技术的发展。到 1995

    年,世界计算机产量已超过 5 000 万台,销售总额 5 000 亿美元以上。其中软、 硬件产品销

    售额基本相当。同时,由于精简指令集计算机等新技术的出现,世界计算机产业结构、 产

    业布局和技术方向也发生了重大变化。首先,技术发展一改过去专有封闭的做法,而走开

    放标准之路;产业也由过去由某一公司软件、 硬件垂直开发的结构转变为软件逐渐分离,并且多采用国际分工、 专业化开发生产的结构。产业重心则由开发生产完全在美、 日以及

    欧洲的一些发达国家逐渐转变为研究开发的重心在美、 日以及欧洲的一些发达国家,而硬

    件产品的加工生产重心则转移到亚太国家和地区。以技术开发、 技术标准制定为核心的

    各种联盟正在形成。昔日的竞争对手,今日却联手合作,共同参与更大市场范围的竞争。

    所有这一切均显示出计算机产业正逐步走出发展低潮,进入一个新的快速发展阶段。

    中国计算机产业的发展可分为三个阶段。第一阶段(20 世纪 50 年代中期到 70 年代

    末期)的重点是根据国防建设与科学研究的需要,从借鉴苏制样机研究仿制,逐步走向独

    立自主开发。科研成果即为产品,为专门应用部门使用。因此,当时计算机生产厂家少、规模小、 生产数量少、 产品分散、 发展缓慢。第二阶段( 80 年代初期到 90 年代初期)国内

    进口了国外的微型计算机产品,并在此基础上开发出 0300 系列、 0500 系列等国产微型计

    算机。遵循引进、 消化、 开发、 创新的方针,开发出一些小型计算机与工作站, 以及 CC

    DOS 汉字操作系统,发明了多种汉字输入与处理方法,汉化了 IBM, DEC 等公司生产的

    机器上使用的 VMS 和 DOS VSE, MVS 等操作系统, 开发了大量的应用软件和应用软

    · 0 2 ·件包。国内市场规模迅速扩大,计算机的年销售额由 1981 年的 5. 2 亿元人民币猛增到

    1990 年的 55. 5 亿元、 1996 年的 920 亿元人民币,计算机产业有了较大发展。第三阶段

    (90 年代以来)的显著变化是国际各大公司纷纷进入中国市场。国内企业向两极发展,一

    是扩大规模,继续发展自己的产品, 一是向应用方向发展,针对用户需求开发应用系统。

    同时中外合资企业及外资独资企业的大量出现,使外向型产业的规模迅速扩大,致使国内

    市场竞争异常激烈。中国计算机产业的总体水平迅速提高,规模迅速扩大,软件及信息服

    务业迅速发展,产业结构渐趋合理,基本形成了硬件制造、 增值销售、 软件及信息服务三足

    鼎立的格局。

    发 展 展 望

    1. 计算机科学技术与通信科学技术紧密融合,相互渗透,大大加速人类社会信息化

    进程

    随着世界各国信息基础设施的建立与发展,计算机科学技术与通信科学技术更加紧

    密融合,相互渗透,全球性的计算机联网促进信息资源的开发和利用。计算机进入千家万

    户,使它成为人类工作与生活的必需品。计算机科学技术成为人类必须学习的基础知识。

    特别是,计算机网络技术、 多媒体技术、 虚拟现实技术、 面向对象技术、 并行处理技术以及

    分布式处理与群集式处理技术的有机结合与综合应用,展示出计算机与计算机科学技术

    的宏伟前景,从而,必将大大加速人类社会信息化进程。

    2. 新型元器件的发展,体系结构的发展,以及实现技术的发展,大大提高计算机系统

    的性能与性能价格比

    随着纳米微细加工技术趋于成熟,微电子集成器件将得到进一步发展,同时光电子集

    成器件与生物器件一旦成为现实,计算机的运算速度便可提高几个数量级。随着非冯·

    诺依曼式计算机的研究与发展、 新型计算机体系结构的出现、 计算机辅助技术和新兴工艺

    技术的应用,计算机系统的性能与性能价格比必将大幅度提高。

    3. 新技术的研究、 开发与利用,大大提高计算机软件的功能与性能,解决计算机系统

    开发中的软件瓶颈问题

    随着以智能化、 集成化、 自动化、 并行化、 开放化以及自然化为标志的计算机软件新技

    术的深入研究、 开发与利用,不仅使软件的功能与性能迅速提高,而且有可能从根本上解

    决软件生产率低下的问题。结合软件工程实践,探讨软件理论,有可能从理论上弄清软件

    开发的复杂度,进而采取有效措施进行控制,从理论与实践两方面来解决计算机系统开发

    中的软件瓶颈问题。

    4. 信息安全保密等成为计算机与计算机科学技术领域的重大课题

    在全球联网的趋势下,为保证信息资源共享,计算机系统与网络的互操作性、 开放性

    · 1 2 ·和标准化将受到高度重视。同时由于计算机进入千家万户,成为人人可以利用的设施,使

    用的简明化、 自然化和信息安全保密等将成为计算机与计算机科学技术领域中的重大

    课题。

    计算机是 20 世纪 40 年代人类的伟大创造。50 年来,计算机、 计算机科学技术、 计算

    机产业在世界范围内蓬勃发展,规模空前。它的诞生和发展对人类社会作用巨大,影响深

    远。今后宜继续本造福于全人类的宗旨,循促进社会发展的方向,按世界各国相互学习、取长补短、 互利互惠、 共同提高的原则,阔步前进,为人类做出更大的贡献。

    总论编写组

    (徐家福执笔)

    1997 年 2 月

    · 2 2 ·条 目 分 类 目 录

    Ⅰ . 计算机软件与科学理论

    计算机软件 (c omput er software) 120 …………………………………………………

    软件 言 (software language) 196 ………………………………………………………

    设计性语言 ( design language ) 200 ………………………………………………

    程序设计语言 ( progr amming language ) 24 ………………………………………

    FORTRAN 语言 ( FORTRAN language ) 330 ……………………………………

    ALGOL60 语言 ( ALGOL60 language ) 325 ………………………………………

    COBOL 语言 (COBOL language ) 327 ……………………………………………

    BCY 语言 (BCY language) 326 ……………………………………………………

    PASCAL 语言( PASCAL language ) 333 …………………………………………

    C 语言(C language) 326 ……………………………………………………………

    C + + 语言 (C + + language) 327 …………………………………………………

    Ada 语言 ( Ada language ) 324 ……………………………………………………

    第四代语言 ( fourth gene rat ion language ) 41 ……………………………………

    XCY 语言 (XCY language ) 340 ……………………………………………………

    XYZ E 语言族 (XYZ E language fami ly ) 341 …………………………………

    BASIC 语言 (BASIC language) 325 ………………………………………………

    面向对象语言 ( object oriented language ) 163 ……………………………………

    Java 语言 ( Java language ) 332 ……………………………………………………

    可视语言 ( visual progr amming language ) 154 ……………………………………

    程序 ( progr am) 20 …………………………………………………………………

    值 ( value ) 285 ………………………………………………………………………

    表达式 ( expression) 7 ………………………………………………………………

    语句 ( stat ement ) 276 ………………………………………………………………

    说明 ( declar ation) 228 ………………………………………………………………

    函数与过程 ( funct ion and procedure ) 78 …………………………………………

    数据类型 ( data type ) 209 …………………………………………………………

    数据结构 ( data st ructures ) 207 ……………………………………………………

    · 3 2 ·绑定 ( binding) 4 ……………………………………………………………………

    异常处理 ( except ion handling) 272 ………………………………………………

    软件 法学 (softwaremethodolo gy) 180 ………………………………………………

    结构化方法 ( st ructured method) 141 ……………………………………………

    面向数据结构方法 ( data st ructure-orit ented methods ) 164 ……………………

    面向对象方法 ( object-oriented method) 162 ……………………………………

    模块化方法 (modula r method) 165 ………………………………………………

    形式方法 ( formal method) 257 ……………………………………………………

    软件自动化方法 ( softwa re automat ion method ) 197 ……………………………

    程序设计方法学 ( progr amming methodology ) 24 ………………………………

    程序设计 ( progr amming) 23 ………………………………………………………

    软件 程 (software engine ering) 183 ……………………………………………………

    软件生存周期 ( softwa re life cycle) 194 …………………………………………

    软件开发模型 ( softwa re development model ) 193 ………………………………

    软件开发方法 ( softwa re development method ) 189 ……………………………

    软件复用 ( softwa re r euse) 182 ……………………………………………………

    软件过程 ( softwa re process ) 187 …………………………………………………

    软件工具 ( softwa re tool) 186 ………………………………………………………

    软件开发环境 ( softwa re development environment ) 191 ………………………

    软件质量 ( softwa re quali ty ) 196 …………………………………………………

    软件体系结构( softwa re architecture ) 194 ………………………………………

    软件 统 (software sys t ems) 194 ………………………………………………………

    操作系统( oper ating sy stem) 15 ……………………………………………………

    UNIX 操作系统( UNIX opera ting system) 335 …………………………………

    DOS 操作系统(DOS ope rat ing system) 328 ………………………………………

    Windows 操作系统(Windows operat ing system) 338 ……………………………

    Linu x操作系统( Linux ope rat ing system) 332 ……………………………………

    语言处理系统( language proces sing system) 278 …………………………………

    汇编程序 ( as sembler ) 87 …………………………………………………………

    编译程序( compiler ) 7 ………………………………………………………………

    数据库系统( database system) 208 …………………………………………………

    数据库管理系统( database management system) 208 ……………………………

    模式( schema ) 166 …………………………………………………………………

    数据模型( data model ) 210 …………………………………………………………

    范式( normal form) 55 ………………………………………………………………

    查询语言( query language ) 17 ………………………………………………………

    数据共享( data sharing ) 206 ………………………………………………………

    数据完整性( data integri ty) 210 ……………………………………………………

    · 4 2 ·数据安全性( data securi ty) 206 ……………………………………………………

    事务元( tr an saction) 204 ……………………………………………………………

    数据库( database) 207 ………………………………………………………………

    面向对象数据库( object oriented database) 163 …………………………………

    网状数据库( network dat abase) 248 ………………………………………………

    层次数据库( hiera rchical database ) 17 ……………………………………………

    关系数据库( relational da tabase) 72 ………………………………………………

    数据库设计( database design) 208 …………………………………………………

    数据库系统三级结构( three-level a rchi tecture of database system) 209 ………

    键码( key) 140 ………………………………………………………………………

    规范化( normalizat ion) 77 …………………………………………………………

    数据依赖( data dependency) 210 …………………………………………………

    实体联系模型( enti ty-r elat ions hip model) 204 ……………………………………

    人机交互系统( human-computer inter act ion syst em) 177 ………………………

    用户界面( user inter face ) 276 ………………………………………………………

    命令语言( command language) 165 ………………………………………………

    窗口系统( window system) 29 ……………………………………………………

    嵌入式软件( embedded software ) 172 ……………………………………………

    自由软件( fr ee softwareor fr eewa re ) 313 …………………………………………

    计算机科学理论(the ory of computer science)

    数值计算 (numerical c omputation) 213 …………………………………………………

    离散 学 (discret ema thematics) 157 ……………………………………………………

    集合论 ( set theory) 102 ……………………………………………………………

    数理逻辑 (ma thema tical logic) 211 ………………………………………………

    抽象代数 ( abst ract algebra ) 26 ……………………………………………………

    组合学 ( combina torics ) 320 ………………………………………………………

    可计算性理论 ( computabil ity theory ) 151 ………………………………………

    递归函数 ( recursive funct ion ) 40 …………………………………………………

    形式语言理论 ( formal language theory) 259 ……………………………………

    程序 论 (theory of programs) 21 ………………………………………………………

    形式语义 ( formal semant ics) 262 …………………………………………………

    Ⅱ . 计算机组织与体系结构

    数字 算机 (digital comput er) 223 ……………………………………………………

    微型计算机 (microcomput er ) 251 …………………………………………………

    微处理器 (microprocessor ) 249 ……………………………………………………

    · 5 2 ·单片计算机 ( single-chip comput er ) 38 ……………………………………………

    笔记本计算机 ( notebook comput er ) 5 ……………………………………………

    工作站 ( workstat ion) 64 ……………………………………………………………

    巨型计算机 ( s upercomputer ) 145 …………………………………………………

    嵌入式计算机 ( embeded compute r ) 171 …………………………………………

    服务器 ( server ) 60 …………………………………………………………………

    绿色计算机 ( green computer ) 160 …………………………………………………

    计算 组织 (comput er organizat ion) 137 ………………………………………………

    数制 ( number system) 216 …………………………………………………………

    字符集 ( char acte r set ) 309 …………………………………………………………

    算术逻辑运算 ( a ri thmet ic logic oper ation) 229 …………………………………

    二进制算术运算 ( binary ari thmet ic ope rat ion ) 51 ………………………………

    逻辑运算 ( logic oper at ion) 161 ……………………………………………………

    指令系统 ( inst ruct ion set ) 293 ……………………………………………………

    指令类型 ( inst ruct ion type) 291 …………………………………………………

    指令格式 ( inst ruct ion format ) 290 ………………………………………………

    寻址方式 ( addr es sing mode ) 266 …………………………………………………

    中央处理器 ( cent ral processing uni t , CPU) 300 …………………………………

    微程序控制器 (microprogrammed cont rol unit , MCU) 248 ……………………

    机器周期 (machine cycle ) 98 ………………………………………………………

    中断 ( inter rupt ) 296 ………………………………………………………………

    存储器组织 (memory organiza tion) 36 ……………………………………………

    存储器类型 (memory type ) 35 ……………………………………………………

    主存储器(main memory, MM) 306 ………………………………………………

    辅助存储器( auxiliary memory) 60 …………………………………………………

    输入输出技术 ( input output technique ) 205 ……………………………………

    系统总线 ( system bus) 254 ………………………………………………………

    总线标准 ( bus standa rd) 318 ………………………………………………………

    模数转换器 ( analog-to-data conver sion ) 167 ……………………………………

    数模转换器 ( digit a-to-analogy conversion) 213 …………………………………

    计算 系统结构 (comput er sys temarchit e cture)

    处理机体系结构 ( processor a rchi tecture ) 27 ……………………………………

    复杂指令集计算机 ( complex inst ruct ion set compute r , CISC) 61 ……………

    精简指令集计算机 ( reduced instruct ion set computer , RISC) 142 ……………

    存储系统 (memory system) 36 ……………………………………………………

    高速缓冲存储器 ( cache ) 62 ………………………………………………………

    虚拟存储器 ( virtual memory) 262 …………………………………………………

    并行处理系统 ( pa rallel proces sing system) 8 ……………………………………

    · 6 2 ·分布式处理系统 ( dist ributed proces sing system) 57 ……………………………

    客户 服务器计算 ( client se rve r comp ut ing) 155 ………………………………

    系统兼容性 ( system compat ibili ty ) 253 …………………………………………

    计算机 RAS 技术 ( computer reliabili ty availabili ty and serviceabili ty) 105 …

    计算机性能评价 ( computer pe rformance evaluat ion ) 128 ………………………

    计算机安全 ( computer securi ty) 106 ……………………………………………

    Ⅲ .计算机硬件

    计算机硬件 (c omput er hardware) 133 …………………………………………………

    集成电路 (inte grate d circuit, IC) 99 ……………………………………………………

    数字集成电路 ( digit al integr ated cir cui t ) 221 ……………………………………

    半导体存储器芯片( semiconductor memory chip ) 4 ……………………………

    随机存取存储器芯片( random access memory chip , RAM Chip) 230 …………

    只读存储器芯片( read only memory chip, ROM Chip) 286 ……………………

    计算机存储设备 (comput er storag e de vic e)

    半导体存储器 ( semiconductor memory) 2 ………………………………………

    磁盘存储器 (magnet ic disk storage) 32 …………………………………………

    固定硬磁盘驱动器 ( fixed ha rd disk drive) 69 ……………………………………

    软磁盘驱动器 ( floppy disk drive, FDD) 178 ……………………………………

    磁带存储器 (magnet ic tape stor age ) 30 …………………………………………

    数字磁记录 ( digit al magnet ic r ecording) 218 ……………………………………

    光存储器 ( opt ical storage ) 73 ……………………………………………………

    自动盒带库( automated ca rt ridge tape l ibrary) 310 ………………………………

    只读光盘驱动器 ( read only opt ical disc drive) 289 ………………………………

    视频光盘机 ( video compact disc player ) 204 ……………………………………

    磁光盘驱动器 (magneto -opt ical disc drive ) 31 …………………………………

    外存储子系统 ( external stor age subsystems) 239 ………………………………

    磁盘阵列 (magnet ic disk ar r ay) 33 ………………………………………………

    光盘库 ( opt ical disc l ibrary) 74 ……………………………………………………

    计算机输入输出设备 (comput er input output d evic e)

    键盘 ( keyboard) 140 ………………………………………………………………

    鼠标器 (mouse ) 206 ………………………………………………………………

    数字化仪 ( digit izer ) 221 ……………………………………………………………

    触屏 ( touch scr een) 29 ……………………………………………………………

    光学字符阅读机 ( opt ical character r eader , OCR) 75 ……………………………

    光学标记阅读机 ( opt ical mark r eader ,OMR) 74 ………………………………

    条码阅读器 ( bar code r eader ) 232 …………………………………………………

    · 7 2 · 磁卡机 (magnet ic card reader ) 32 …………………………………………………

    扫描仪 ( scanner ) 200 ………………………………………………………………

    言语(语音)输入设备 ( speech input device) 269 …………………………………

    汉字输入设备 ( Hanzi input device ) 87 ……………………………………………

    显示器 ( display) 254 ………………………………………………………………

    印刷设备 ( printing device ) 275 ……………………………………………………

    击打式打印机 ( impact printe r ) 91 …………………………………………………

    非击打式印刷机 ( non-impact printer ) 55 …………………………………………

    绘图机 ( plot ter ) 88 …………………………………………………………………

    终端设备 ( terminal device ) 304 ……………………………………………………

    计算机电源 ( power supply for computer ) 108 …………………………………

    不间断电源 ( uninter ruptable power system, UPS) 11 …………………………

    Ⅳ . 计算机网络

    计算机网络 (comput er ne twork) 126 …………………………………………………

    网络体系结构 (network archi te cture) 245 ……………………………………………

    网络协议 ( network protocol) 246 …………………………………………………

    网络分类 ( network classification) 241 ……………………………………………

    局域网 ( local ar ea network, LAN ) 144 ……………………………………………

    以太网 ( Ethernet ) 270 ……………………………………………………………

    城域网 (met ropoli tan a rea network, MAN) 19 …………………………………

    广域网 ( wide a rea network, WAN ) 76 …………………………………………

    公用交换电话网 ( publ ic switched telephone networ k, PSTN) 65 ……………

    公用数据网 ( publ ic data network, PDN) 66 ……………………………………

    综合业务数字网 ( integra ted se rvices digi tal network, ISDN ) 314 ……………

    网络互连技术 ( internetworking technique ) 243 …………………………………

    网络管理 ( network management ) 242 ……………………………………………

    电子邮件 ( elect ronic mai l , E-mail ) 44 ……………………………………………

    因特网 ( Inte rnet ) 272 ………………………………………………………………

    TCP IP 协议 ( t ransmission cont rol protocol internet protocol

    TCP IP) 334 …………………………………………………………………

    因特网地址 ( Inte rnet address ) 273 ………………………………………………

    因特网基本应用 ( basic applications of Inte rnet ) 274 ……………………………

    万维网 ( world wide web, WWW) 240 ……………………………………………

    主页( home page ) 306 ………………………………………………………………

    ISP , ICP 331 ………………………………………………………………………

    · 8 2 · 浏览器( browser ) 158 ………………………………………………………………

    网络软件( network softwa re ) 243 …………………………………………………

    信息安全( informat ion securi ty) 255 ………………………………………………

    网络通信设备 (network communic ation de vic e)

    通信控制设备 ( communicat ion cont rol unit ) 235 ………………………………

    前端处理器 ( front-end proces sor ) 170 ……………………………………………

    通信控制器 ( communicat ion cont rol le r ) 234 ……………………………………

    网关 ( gateway) 241 …………………………………………………………………

    路由器 ( route r ) 159 …………………………………………………………………

    网桥 ( bridge ) 247 …………………………………………………………………

    中继器 ( repeater ) 296 ………………………………………………………………

    网络适配器 ( network adapte r ) 244 ………………………………………………

    终端服务器 ( terminal serve r ) 304 …………………………………………………

    计时器 ( t imer ) 104 …………………………………………………………………

    调制解调器 (modem) 232 …………………………………………………………

    集中器 ( concent rator ) 104 …………………………………………………………

    分组装拆器 ( packet assembler disassembler , PAD) 58 …………………………

    集线器 ( hub ) 104 ……………………………………………………………………

    收发器 ( tr an sceiver ) 205 ……………………………………………………………

    多路复用器 (mul t iplexe r ) 46 ………………………………………………………

    争用 ( content ion ) 281 ………………………………………………………………

    Ⅴ. 计算机应用技术

    计算机应用技术 (technology for c omput er applications) 131 ……………………

    中文信息处理 (Chinese informat ion proc es sing, CIP) 297 ……………………………

    汉字编码字符集 ( coded Chinese char acte r sets (狭义) , coded Ideogr aphic

    character sets(广义) ) 81 ………………………………………………………

    汉字编码字符集标准体系结构 ( the st anda rd archit ecture for coded

    Ideograp hic char acte r sets ) 81 ………………………………………………

    基于 ISO IEC 10646 和 Unicode 的汉字编码字符集 ( coded Ideographic

    character sets based on ISO IEC 10646 Unicode ) 98 ……………………

    汉字编码输入 ( Hanzi char acte r coding input ) 80 ………………………………

    汉语言语(语音)识别 (Chinese speech recogni t ion ) 79 …………………………

    汉语的言语(语音)合成 ( speech synthesis of Chinese) 78 ………………………

    汉字识别 (Chinese char acter r ecogni tion) 85 ……………………………………

    机器翻译 (machine t ran slation,MT ) 93 …………………………………………

    · 9 2 · 中文信息检索 (Chinese informat ion r etrieval) 299 ………………………………

    电子印前处理 ( elect ronic pre-press proces sing) 43 ………………………………

    桌面印刷系统 ( desktop publishing system) 309 …………………………………

    精密照排系统 ( professional imageset t ing system) 143 …………………………

    页面描述语言 ( page descript ion language) 269 …………………………………

    计算机图形学 (comput er graphics) 125 …………………………………………………

    人机交互技术 ( human-computer inter act ion techniques) 176 …………………

    用户界面( user inter face ) 276 ………………………………………………………

    真实感图形生成 ( realist ic graphics generat ion) 281 ……………………………

    计算机动画 ( computer animat ion) 109 ……………………………………………

    科学计算可视化 ( visualizat ion in scientific comput ing) 150 ……………………

    虚拟现实 ( virtual r eali ty, VR) 264 ………………………………………………

    数字图象处理 (digital image proc essing) 227 …………………………………………

    数字图象处理系统 ( digit al image proces sing system) 228 ………………………

    图象获取 ( image acquisi t ion) 237 …………………………………………………

    图象表现 ( image pr esentat ion ) 236 ………………………………………………

    计算机辅助技术 (t e chnology for comput er aide d some things) 110 ……………………

    计算机辅助设计 ( computer aided design CAD) 114 ……………………………

    计算机辅助制造 ( computer aided manufacturing CAM) 115 …………………

    计算机集成制造系统 ( computer integrated manufacturing system,CIMS) 116 ………………………………………………………………………

    电子设计自动化 ( elect ronic design automa tion, EDA ) 41 ………………………

    计算机辅助教学 ( computer assisted inst ruct ion, CAI ) 112 ……………………

    多媒体计算技术 (multimedia computing te chnolo gy) 47 ………………………………

    多媒体卡 (mul t imedia card ) 48 ……………………………………………………

    音频视频信号压缩技术 ( audio -video signal compression technology) 274 ……

    多媒体著作工具 (mul t imedia authoring tool) 49 ………………………………

    超媒体 ( hypermedia ) 17 ……………………………………………………………

    计算机美术 ( computer a rt ) 120 ……………………………………………………

    计算机音乐 ( computer music) 131 ………………………………………………

    计算机游戏 ( computer games ) 136 ………………………………………………

    计算机控制系统 (comput er c ontrol sys t em) 118 ………………………………………

    计算机过程控制 ( computerized proces s cont rol) 117 ……………………………

    工业控制计算机 ( indust rial control computer ) 63 ………………………………

    可编程控制器 ( progr ammable controller , PC) 151 ……………………………

    信息系统 (information syst em) 256 ……………………………………………………

    管理信息系统 (management informat ion system,MIS) 72 ……………………

    地理信息系统 ( geographic informat ion system, GIS) 38 ………………………

    · 0 3 · 决策支持系统 ( decision support system, DSS) 148 ……………………………

    联机事务处理系统 ( on-line tr ansact ion proces sing system, OLTP) 157 ………

    办公信息系统 ( office informat ion system, OIS) 1 ………………………………

    电子数据交换 ( elect ronic data inte rchange , EDI ) 42 ……………………………

    计算机仿真 (comput er simulat ion) 110 …………………………………………………

    一体化仿真 ( integra ted simulat ion ) 269 …………………………………………

    训练仿真器 ( tr aining simula tor ) 267 ……………………………………………

    Ⅵ. 人 工 智 能

    人工智能 (artificial int elligence) 175 ……………………………………………………

    知识工程 (knowledge engine ering) 285 …………………………………………………

    知识表示 ( knowledge r epresent ation) 281 ………………………………………

    自动推理 ( automated r easoning) 310 ……………………………………………

    定理机器证明 (mechanical theorem proving) 45 …………………………………

    专家系统 ( exper t system) 307 ……………………………………………………

    启发式搜索 ( heurist ic search) 169 ………………………………………………

    机器学习 (machine le arning) 95 …………………………………………………………

    模式识别 (patt ern re cogni tion) 166 ……………………………………………………

    计算机视觉 ( computer vision ) 123 ………………………………………………

    自然语言处理 (natural languag e proc es sing,NLP) 311 ………………………………

    自然语言理解 ( natur al language unde rstanding, NLU) 312 ……………………

    智能机器人 (intelligent robot) 293 ……………………………………………………

    神经计算机 (neural computing) 201 ……………………………………………………

    人工神经网络 ( a r tificial neural networks ) 173 …………………………………

    · 1 3 ·B

    bɑ ngong xinxi xitong

    办公信息系统 ( offic e information sys tem,OIS) 由办公人员和办公设备构成,以提高办公效

    益和效能为目的的人机信息系统。办公设备一般包

    括计算机(硬、 软件)、 通信、 文字处理和印刷等设备,计算机是核心。办公信息系统涉及行为科学、 系统

    科学、 计算技术和通信技术等学科。它是一个人机

    系统,设备和资源(包括数据和软件)是重要条件,但

    人是办公的决定因素。它所处理的数据已从单一的

    文本数据发展到包括文本、 语音、 图形、 图象、 动画、视频等的多媒体数据。

    办公信息系统一词从办公自动化 (OA)演变而

    来。随着社会的发展,与办公有关的就业人员所占

    的比例愈来愈大,因而如何提高办公效率和办公质

    量就成为突出的问题。办公自动化一词首创于

    1936 年,意即运用打字机、 电话等单项设备来帮助

    办公人员处理办公业务。20 世纪 60 年代,电子技

    术有了长足的进步,账单、 会计、 工资等开始用计算

    机处理,办公自动化技术在西方有较快的发展。70

    年代中期,先进的办公设备不断出现,如多功能电话

    机、 复印机、 传真机、 文字处理机等;计算机局域网和

    数据库等新技术在办公自动化中获得应用;办公范

    围也逐步扩大到跨城市乃至全球规模。办公自动化

    已从早期的局部技术发展成为多功能的信息系统,这是一个质的飞跃。1980 年初,美国C . A . Ellis 认

    为办公自动化一词易被误解,建议改为办公信息系

    统。80年代中期以后,随着微机、 电子邮件、 窗口界

    面、 多媒体等技术和电子数据交换的迅速发展和在

    OIS 中的广泛应用,办公信息系统已发展成以通信

    技术与计算技术相结合的综合办公信息系统。1988

    年美国计算机协会 ( ACM) 的办公自动化专业组

    (SIGOA)更名为办公信息系统专业组( SIGOIS) ,但

    在国际上 OIS和 OA 仍是通用的。

    目标和服务对象 办公信息系统通过数据的收

    集、 存储、 传递、 管理和处理等手段,为办公人员提供

    信息服务,以提高办公效率和办公质量,从而获得经

    济效益和社会效益。

    办公信息系统的推广应用导致办公组织机构和

    工作方式以及办公流程等的变革,对原有办公人员

    的素质提出了新的要求,同时也提供了许多新的就

    业机会。

    办公信息系统的服务对象包括各级领导、 一般

    管理人员、 业务人员、 秘书、 操作员等。单位的高层

    领导主要用于进行战略决策,他们关心的是宏观信

    息。部门领导在其部门的战术决策上起关键作用,所关心的是本部门的管理信息。一般管理人员和业

    务人员分工处理各自的业务,进行业务操作和管理。

    秘书和操作员主要从事事务操作。

    办公模型 办公模型是办公过程的抽象。根据

    不同的办公观点可建立不同的模型:

    ( 1) 信息流模型 着眼于信息流的传递,如信

    息控制网络模型 ICN ( 1979 ) , 表格流模型 FFM

    (1980) ;

    ( 2) 活动模型 以办公活动或流程为基础,如

    用 Pet ri 网描述的 SCOOP 模型 (1977 ) ,办公任务管

    理模型 OTM( 1988) ;

    ( 3) 功能模型 以办公功能为基础,如功能实

    体模型( 1984) ,概念模型(1987 ) ;

    ( 4) 语义模型 从数据库和人工智能引入,如

    知识嵌入语言的 OMEGA 模型( 1983) ;

    ( 5) 社会政治模型 不着眼于办公行为本身,而着重于其社会作用,即人际关系和知识交换,认为

    办公过程是互相冲突的相互谈判的序列,如行为者

    模型( 1984)。

    办公模型主要用于对系统的描述与说明, 对办

    公活动的动态模拟,系统的方案比较等。它是设计

    和评价办公信息系统的工具。

    层次结构 按照功能,办公信息系统可划分为事

    务处理层、 信息管理层和决策支持层三个层次。

    ( 1) 事务处理层 这是办公信息系统最基本的

    层次。它主要提供操作级服务,运用现代化办公设

    备帮助办公人员处理日常办公事务。其基础为文字

    处理,主要包括文字编辑、 表处理、 电子印刷、 行文管

    理、 文档管理、 日程管理、 项目管理、 资源管理、 电子

    邮件等。办公软件包、 各种文字处理软件、 表格处理

    软件和图形接口软件等都是该层的基本软件。

    · 1 · 办( 2) 信息管理层 主要提供信息服务,它以数

    据库为支撑,提供诸如计划、 人事、 财务、 生产、 供销、库存、 能源、 运输、 政策法规、 经济动态、 市场信息等

    方面的信息服务。

    ( 3) 决策支持层 主要提供决策服务,针对上

    层领导的需要,对某一特定问题,构造相应的数学模

    型,进行辅助决策。对于半结构化和非结构化的问

    题,往往需要应用人工智能技术,如专家系统、 神经

    网络等。

    类型 按照办公信息系统所能支持的最高层

    次,办公信息系统可划分为事务处理型、 信息管理型

    和决策支持型三种。

    办公信息系统也可按其所服务的组织机构划分

    为若干层次,如政府办公信息系统有中央部委、 省

    市、 地、 县等办公信息系统之分;企业有总公司、 分公

    司、 工厂、 车间等层次的办公信息系统。各层次还可

    按功能划分为若干子系统。

    办公信息系统还可按行业的特点划分为以下类

    型:

    事务型 以文字处理和事务处理为主的办公信

    息系统。如行文系统、 订单处理、 民航订票、 编辑出

    版、 图书馆等;

    专业型 服务对象为各种专业机构,如律师、 会

    计、 审计事务所,设计院等;

    案例型 以案例为主的办公信息系统,如用于

    法院、 公安、 医院等的办公信息系统;

    生产型 以生产管理为主,主要涉及生产的计

    划、 组织、 指挥、 控制等,而以经营管理为辅,或称生

    产经营型办公信息系统;

    经营型 以经营管理为主,主要涉及市场需求、供销流通、 预测决策、 用户服务等。如用于银行、 公

    司、 商店等的办公信息系统;

    政府型 如各级政府的办公系统及其信息中心

    等。

    设计方法 常规的软件设计方法,如生存周期法

    和速成原型法都可用于办公信息系统的设计。由于

    办公信息系统工作流程的多变性以及决策的半结构

    化和非结构化性质,一般宜采用速成原型法。

    参考文献

    1. Hirschheim R A . Office Automation: A

    Social and Organizational Perspective . John Wiley

    Sons, 1985

    2. 周荣春等 .办公信息系统 .北京: 清华大学

    出版社, 1993 (吴忠明)

    bɑ ndɑ oti cunchuqi

    半导体存储器 ( semic onductor memory) 用

    半导体大规模集成存储器芯片作为存储媒体的,能

    对数字信息进行随机存取的存储设备。半导体存储

    器的基本组成如图 1 所示,各部分的功能简述如下:

    图 1 半导体存储器的基本组成框图

    ( 1) 半导体存储器芯片阵列 它是信息存储单

    元的集合,由半导体存储器芯片按一定结构组成,是

    供中央处理器(CPU)或输入输出设备 ( I O)存取信

    息的存储空间。

    ( 2) 地址输入缓冲及驱动 由地址输入寄存

    器、 片选译码器、 地址分时电路和地址驱动器等几部

    分组成。地址输入寄存器的功能是接收 CPU 给出

    的地址,再将低位地址直接送给存储器芯片阵列,而

    高位地址经过译码电路产生片选或块选信号。刷新

    计数器和地址分时电路为动态随机存取存储器

    (DRAM)所必需,它们的功能是将器件输入的行地

    址和列地址归并为一路,并将所产生的刷新地址送

    至存储器芯片的地址端口。

    ( 3) 数据锁存及双向驱动 包含输入缓冲门、输入数据寄存器、 输出锁存器和输出缓冲门等。它

    的功能是根据 CPU 的读写命令,将数据总线的内容

    写入被访问的存储单元,或者将被访问存储单元的

    内容读出到数据总线上,供 CPU 或 I O 使用。

    ( 4) 控制电路 包括访问信号控制和刷新电

    路。它的功能是接收 CPU 的启动、 读、 写、 清除等命

    令,并对接收后的命令进行处理,产生各种时序控制

    脉冲和内部定时脉冲信号来控制存储器的读写操作

    或刷新操作。

    在半导体存储器的组成中,存储器芯片阵列是

    核心,其余三部分是存储器的外围电路。

    半导体存储器按在计算机中的工作性质可分为

    主存储器(内存)、 辅助存储器(外存)、 高速缓冲存储

    器和控制存储器等。主存储器具有速度高、 存储容

    量较小的特点,用来存放 CPU 当前使用的程序和数

    据。通常主存储器是由随机存取方式和只读方式两

    · 2 · 半种半导体存储器组成,它们分享主存储器的同一地

    址空间。辅助存储器的特点是速度慢,存储容量大,用来存放 CPU 暂时不用的程序和数据。当前磁盘

    (硬磁盘、 软磁盘)是辅助存储器的主流,但半导体盘

    (固态盘)已能实现磁盘的功能,并已在一些应用领

    域取代了磁盘。从功能上看半导体盘也可由电荷耦

    合器件(CCD)存储器实现,但从容量、 速度和成本等

    因素综合 考虑, 则宜采 用由 MOS 动态存 储器

    (DRAM)或快可擦编程只读存储器构成。缓冲存储

    器用于在两个不同工作速度的部件之间交换信息过

    程中起缓冲作用。高速缓冲存储器是一种容量较

    小、 速度很高的存储器, 是为了克服主存储器与

    CPU 在数据传输速度上的不匹配而设置的,通常采

    用双极型半导体存储器芯片来制作。磁盘缓冲存储

    器是为克服主存储器与磁盘存储器之间数据传输速

    度的不匹配而设置,利用磁盘缓存的方法可提高磁

    盘平均取数时间,进而提高磁盘系统使用效率。磁

    盘缓冲存储器通常用 MOS DRAM 构成。

    半导体存储器芯片种类很多,就其制造工艺而

    言可分为双极型半导体存储器和金属 氧化物 半导

    体存储器(简称 MOS 存储器)。双极型半导体存储

    器以双极型触发器作为存储单元。其中采用晶体管

    晶体管逻辑存储单元的称为 TTL 型存储器, 采用

    射极耦合逻辑存储单元的称为 ECL 型存储器。

    ECL 型存储器工作速度快,主要用作高速缓存和要

    求工作速度高的主存储器。MOS 存储器以金属 氧

    化物 半导体场效应晶体管作为存储单元,按工作方

    式不同分为静态随机存取存储器( SRAM)和动态随

    机存取存储器(DRAM) ,MOS 存储器的特点是集成

    度高,工作速度较快, 适用于做容量较大的主存储

    器。电荷耦合器件(CCD)也是金属 氧化物 半导体

    存储器件,基于此器件构成的存储器称为电荷耦合

    器件存储器。它是一种易失性串行存储器,通常为

    非破坏读出,仅当写入新信息时,才清除原来存储的

    信息。

    半导体存储器芯片按存取方式可分为只读存储

    器芯片( ROM Chip)和随机存取存储器芯片 (RAM

    Chip )两大类。

    RAM 可以随机地按指定地址从存储单元存取

    数据,在半导体存储器出现以前,主要是以记忆磁心

    为存储单元的磁心存储器。1971 年美国 Intel 公司

    推出 1103 型1kb MOS DRAM 芯片后,半导体存储

    器开始在一些主要厂家用作计算机的主存储器,到

    1976年 MOS RAM 主存储器的每信息位的价格已

    降到磁心存储器的一半,从此 MOS RAM 取代了磁

    心存储器,并一直占据主导地位。

    只读存储器的基本特征是在正常运行中只能随

    机读取预先存入的信息而不能写入新的内容,亦即

    信息一旦写入就不能更改。即使在断电情况下,ROM 仍能长期保存信息内容不变,所以它是一种

    永久存储器。

    随着大规模集成电路集成技术的发展, 出现

    了多种大规模集成电路 ROM 芯片, 其中掩膜只

    读存储器( mask ROM) 结构简单, 存储信息稳定,可靠性高, 能 够 永 久 性 保 存 信 息。可 编 程 只

    读存储器( PROM)是由半导 体厂家制 作“空白”

    存储阵列(即所有存储单元全部为 1 , 或全部为 0

    状态)出售,用户根据需要可以实现现场编程序写

    入, 但只能实现一次编程。可擦 编程 只读 存储 器

    (EPROM)、 电可擦编程只读存储器 ( EEPROM) 和

    快可擦编程只读存储器(Flash EPROM)等 ROM 不

    仅可以现场编程, 还可以擦除原存储的信息内容,写入新的信息。 目前使用的 ROM 芯片都是大规模

    集成电路存储器芯片,当它们装入程序或微程序后

    就称为固件。

    半导体存储器自 1971 年以来发展迅猛。以

    MOS RAM 为例,集成度平均以每三年增加 4 倍的

    速度增长,存取周期缩短,逻辑功能加强。在 MOS

    RAM 中, DRAM 的集成度一直约为 SRAM 的 4

    倍,因此 DRAM 多用于大容量存储器中。由于

    DRAM 存储单元利用电容存储电荷的机理保存信

    息,故使用 DRAM 时必须定时周期性刷新所存储的

    信息,以免丢失。SRAM 不需要刷新操作,使用简

    便,在一些容量稍小的存储器中使用较广泛。由于

    MOS SRAM 速度不断提高, 它已部分替代双极型

    TTL RAM,促使双极型 TTL RAM 向更高速度方

    向发展。双极型 ECL RAM 的读出时间已达几

    纳秒。

    半导体存储器由于存储单元阵列及其外围电路

    可集成在同一芯片上,因而生产过程简单,调试方

    便,容易实现自动化。它具有可靠性高,结构紧凑,组装密度高,体积小,工作速度快等特点;其缺点是

    信息易失性,所存信息因断电而消失。在不允许信

    息消失的应用场合,必须采取断电保护措施。但半

    导体存储器的综合优势是其它类型存储器不能相比

    的,在相当长时期内其性能与应用范围还将有较大

    发展。

    · 3 · 半 参考文献

    郑筠编著.MOS 存储系统及技术. 北京:科学

    出版社, 1990 (郭志先)

    bɑ ndɑ oti cunchuqi xinpiɑn

    半导体存储器芯片 ( semicondu ctor memory

    chip) 用半导体集成电路制造工艺把许多具有

    相同记忆功能的存储单元电路排列成阵列,并和外

    围电路集成在同一硅晶片上, 形成能存取大量数

    据的集成电路。它广泛用于计算机、 通信等数字

    系统。

    每个存储单元可以存放一位二进制数,称为一

    位。计算机系统中,指令和数据都以二进制数形式

    存放在存储单元中。外围电路包括存储单元地址缓

    冲和译码驱动电路、 读出数据放大电路、 写入数据驱

    动电路、 片选和内部时序控制电路等。

    由于半导体存储器( SM)由大量相同的存储单

    元组成,电路结构形式简单,特别易于大规模集成。

    从 60 年代末开始经历了存储单元阵列和各外围电

    路分别集成到全部集成于同一芯片的发展过程。早

    期全部集成在一起的半导体存储器芯片称为全译码

    半导体存储器芯片。由于它可直接与运算控制器所

    用的逻辑电路相连,扩大了半导体存储器的应用范

    围,促进了半导体存储器芯片的发展。

    半导体存储器芯片因制造工艺的不同,可分为

    双极型、 MOS 型和BiCMOS 型三类。根据存取方式

    和断电后对数据的保存能力,大体上又可分为随机

    存取存储器芯片 ( RAM 芯片 )、 只读存储器芯片

    (ROM 芯片)、 串行存取存储器芯片 (SAM 芯片)三

    类。RAM 芯片可快速读出或写入任何给定地址存

    储单元的数据,但断电后数据消失。ROM 芯片在一

    次写入后只能读出,断电后数据仍能保存。SAM 芯

    片内部为串行移位寄存器。进一步分类如表 1所示。

    半导体存储器芯片因其存储容量大、 体积小、 功

    耗低、 存取速度快以及便于和其它逻辑电路接口等

    优点,自 70 年代初开始,很快就取代了磁心存储器

    在计算机系统中的地位。并且随着半导体工艺的发

    展,集成度不断提高,存取速度不断加快。以兆位级

    DRAM 为代表的集成电路工业使半导体产业进入

    高度自动化和大规模生产。1990年 4Mb DRAM 芯

    片开始大规模生产,到 1999 年,256Mb DRAM 芯片

    已经大量上市,并已研制出 4Gb DRAM 芯片样品。

    32Mb掩模型 ROM 芯片和取数时间仅2. 5ns 的4kb

    ECL随机存储器也已大量生产。 此外将其它控制

    表 1 半导体存储器芯片分类

    半导体存储器芯片

    随机存取存储器芯片( RAM 芯片)

    动态随机存取存储器芯片(DRAM 芯片)

    静态随机存取存储器芯片(SRAM芯片)

    伪静态随机存取存储器芯片

    只读存储器芯片( ROM芯片)

    脱机编程只读存储器芯片

    掩膜型只读存储器芯片(mask ROM 芯片)

    可编程只读存储器芯片( PROM 芯片)

    可擦编程只读存储器芯片(EPROM芯片)

    在线编程只读存储器芯片

    快(闪) 可擦编程只读存储器芯片

    ( Flash EPROM芯片)

    电可擦编程只读存储器芯片(EEPROM 芯片)

    串行存取存储器芯片( SAM 芯片)

    电路与半导体存储器集成在同一芯片,以满足特殊

    应用的专用半导体存储器,例如,视频随机存取存储

    器( VRAM)、 双端口静态存储器等,也相继进入市

    场,并获得广泛应用。20 世纪 90 年代以来,大容量

    DRAM 产品的数据速率始终在低于 100MHz 的范

    围内徘徊,已经成为各种新型电子设备性能提高的

    “瓶颈” 。在这样的背景下, SDRAM 芯片(同步动态

    随机存取存储器芯片)和 SSRAM 芯片(同步静态随

    机存取存储器芯片)一类的高速时钟同步型存储器

    芯片问世。随 MPU、 MCU 工作速度的进一步提

    高,又相继出现了 DDR(双数据速率 )— — —SDRAM

    芯片、 D-RDRAM 芯片(直接具有 Rambus 公司总线

    通道的 DRAM 芯片 )、 SLDRAM 芯片 (同步链接

    DRAM 芯片)及 PB(流水线脉冲串) SRAM 芯片等

    许多超高速存储器芯片。目前, D-RDRAM 芯片的

    数据速率已达 800MHz。

    参考文献

    Prince B . Semiconductor Memories . 2nd ed .

    Chichester : John Wiley Sons ,1991 (孙祖希)

    bɑ ngding

    绑定 (binding) 一个对象(或事物)与其某种属

    性建立某种联系的过程。如:一个变量与其类型或

    值建立联系,一个进程与一个处理器建立联系等。

    这种联系的建立,实际上就是建立了某种 “约束” 。

    绑定主要用于程序设计语言、 数据库等方面。

    在程序设计语言中,它指把数据名转换为机器

    · 4 · 半 绑地址的过程,把类型或值赋予变量或参数的过程等。

    在数据库系统中,则指把数据的一种视图转换

    为另一种视图的过程。在应用程序可以使用数据之

    前,先要把应用程序的局部逻辑视图(子模式) 绑定

    到数据库的全局逻辑视图 (模式) ,尔后再绑定到物

    理视图(存储模式)。绑定可以早在编译时进行,也

    可以迟至取数据时进行。一般而言,及早进行绑定

    可提高运行效率,但适应修改的灵活性就较差;延迟

    绑定则可取得相反的效果。程序设计语言的设计必

    须在灵活性和效率之间求得平衡,绑定时间的控制

    正是达到这种平衡的一个重要手段。

    绑定还分静态绑定和动态绑定,静态绑定只需

    检查程序正文就可以判定绑定出现与给定的应用出

    现是否对应。至于动态绑定,绑定出现与给定的应

    用出现是否相对应要取决于程序的动态控制流,LISP 和 Small talk 等语言有动态绑定,即有动态类

    型, 大 多 数 程 序 设 计 语 言 ( 包 括 FORTRAN ,ALGOL , Ada , PASCAL 等)均选择了静态绑定。

    参考文献

    岳东,李南编著 .微型计算机高级程序设计语言

    的分类与剖析 .北京: 海洋出版社,1992 (程 虎)

    bi jiben j isuɑ nj i

    笔记本计算机 (not ebo ok comput er) 外形和

    笔记本相似的个人计算机。笔记本计算机的平面尺

    寸与 A4 复印纸的尺寸相当,其厚度在 3 cm 左右。

    打开计算机的顶盖,即露出操作键盘,在顶盖内部装

    有平板式液晶显示器,整台计算机的重量,连同机内

    电池在内,一般只有3 kg 左右。笔记本计算机的基

    本配置包括中央处理器、 存储器、 软磁盘驱动器、 硬

    磁盘驱动器、 显示器、 键盘、 电源等。它和台式计算

    机在功能上没有什么差别,只是它的集成度更高,功

    耗更低,体积更小,重量更轻。而且,随着计算机制

    造业整体技术的不断提高和创新,笔记本计算机将

    更加微型化和轻型化。

    笔记本计算机是便携式计算机的一种,便携式

    计算机分为膝上型、 笔记本型和掌上型 3 类。1985

    年膝上型计算机开始进入市场,它可以看成是台式

    计算机小型化以后的直接产物。它的外形像一个小

    型的公文包,功能齐全,接口丰富。用平板式显示器

    替代了台式机的阴极射线管显示器,用电池(一般为

    可充电电池)供电,电池的使用寿命不到 1 h。连同

    电池在内,整台机器的重量为 5 kg～10 kg。膝上型

    计算机经常在流动环境中使用,没有桌子时,可坐下

    来放在膝上使用,所以称为膝上型计算机。1988

    年,日本 NEC 公司推出了一种设计独特的、 称为

    Ultr aline的膝上型计算机,其大小和一个 A4 纸张尺

    寸的笔记本相当,具备 IBM PC AT 机的功能,重量

    不到 5 lb (1 lb≈0 .4536 kg) ,宣告了笔记本计算机

    的诞生。

    笔记本计算机的技术特点

    笔记本计算机的主要技术特点体现在以下几个

    方面:

    ( 1) 中央处理器 笔记本计算机的中央处理器

    大都采用 Intel 80x86 系列的微处理器,也有少量采

    用 Motorola 公司生产的 68000 系列,或 Power PC

    系列的微处理器,或其它 RISC 处理器。以 Intel 系

    列的微处理器为例, Intel 公司在便携式计算机用的

    中央处理器中,增加了能源管理技术。这种技术以

    Intel公司特有的系统管理模式( SMM)为基础,在中

    央处理器中增设了不可屏蔽的系统管理中断(SMI )

    以及与之相对应的复苏( resume)指令和相应的系统

    管理程序。这种扩充了能源管理功能的处理器,称

    为80x86 SL 处理器。当具有 SL 结构的微处理器运

    行在 SMM 模式时,可以提供透明于操作系统和应

    用程序的电源管理功能。可实现对中央处理器、 主

    存、 外围设备工作状态的控制, 使之处于全工作状

    态、 半工作状态或休眠状态(即闲置状态)。这些状

    态的控制均独立于操作系统和应用程序,状态间的

    切换可瞬间完成,达到完美的节电效果,又不给系统

    程序员和应用程序员带来任何麻烦。这种技术一般

    可使笔记本计算机的电池寿命提高1 倍。

    ( 2) 显示屏 笔记本计算机一般采用平板式液

    晶显示器,它是笔记本计算机中成本最高的部件,约

    占整机成本的 30%～40%。1993 年以前,一般采用

    单色显示器,少数采用无源单扫描矩阵彩色显示器,色彩效果不理想,对比度和亮度较小,刷新时间长,画面移动时会留下踪迹。1993 年以后,开始采用双

    扫描技术,把屏幕分成两个可以同时刷新的部分,彩

    色较鲜艳,但是,视角较小。后来,又出现了有源矩

    阵彩显(用薄膜晶体管 T FT 显示) ,这种显示屏具有

    图象清晰、 色彩鲜明、 亮度高、 无阴影、 视角较大等优

    点。但是,它的成本高,价格昂贵,耗电和重量也较

    大。此外,笔记本计算机的屏幕分辨率一般为 640

    ×480 ,明显低于台式计算机,因此,一般笔记本计算

    机都备有连接台式计算机显示屏的接口。

    ( 3) 存储器 笔记本计算机的存储器分主存和

    · 5 · 笔外存。主存可用 DRAM 或 SRAM,前者价格低,集

    成度高,后者省电,更适合于笔记本计算机。外存采

    用 3 . 5 英寸的软磁盘驱动器。硬磁盘采用 2. 5 英寸

    或 1.8 英寸的小型磁盘,其体积小、 功耗低。后来半

    导体盘(又称快擦写存储器)已作为硬磁盘的替代物

    进入便携机市场。它用 Flas h EEPROM 作存储介

    质,整片擦除只需一秒钟,有的半导体盘每秒钟可写

    入 100 kB的数据,平均存取时间小于 1. 5 ms ,擦写

    次数可达数万次到 100 万次。半导体盘在读写速

    度、 存取时间、 功耗、 体积、 重量、 耐冲击力等方面比

    硬磁盘更适用于笔记本计算机。但是,在存储容量

    和价格方面仍不如硬磁盘。

    ( 4) 电源 一般笔记本计算机既可用电池供

    电,也可用交流市电供电。电池一般用可充电电池,早期采用镍镉电池,每次充电前必须先放电,使用不

    方便。后来使用镍氢电池,它无记忆效应,使用较方

    便,而且单位重量的电量较大。其后出现锂离子电

    池,它的使用时间长,但价格比镍氢电池高。在同样

    重量情况下,上述 3种电池的使用时间比为 1∶1 . 2

    ∶1. 9。锂离子电池 1 次使用时间为 4 h～6 h。为

    了延长电池的使用时间,笔记本计算机普遍采用智

    能电源管理技术,如在不需要的情况下降低中央处

    理机的运行速度,降低总线工作频率,减弱屏幕亮

    度,暂停闲置的硬磁盘驱动器,关闭未使用的通信端

    口的电源等。

    ( 5) 接口 为了获得台式计算机的扩展卡所提

    供的灵活扩展能力,笔记本计算机普遍采用个人计

    算机存储卡国际协会 PCMCIA 所制订的标准。该

    标准定义了数据存储卡和外围扩展卡的类型,使得

    笔记本计算机能够灵活地插入标准的 PCMCIA 设

    备进行工作。这种 PCMCIA 设备也叫 PCMCIA

    卡,简称 PC卡。PC 卡分Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ型,大小类似于

    信用卡,长度均为 85. 6 mm,宽度均为 54.0 mm,厚

    度分别为 3. 3 mm, 5 mm 和 10. 5 mm。为了与Ⅰ型

    卡的端口兼容, Ⅱ和Ⅲ型卡的边缘部分仍为 3 . 3

    mm。PC 卡分为通用卡和特殊功能卡两类。前者有

    存储卡(静态随机存储器、 只读存储器、 可擦 [可]编

    程只读存储器、 快[可]擦编程只读存储器等)、 传真

    及调制解调器卡、 网络适配器、 语音卡、 手写体识别

    卡、 多功能卡、 硬磁盘驱动器等;后者有数据加密卡、全球定位系统接收卡等。PC 卡大大拓展了笔记本

    计算机的应用范围。

    ( 6) 其它 笔记本计算机的鼠标和键盘也颇具

    特色。鼠标最初与台式计算机的一样,为带线外接

    型。后来改为可拆卸的轨迹球,使用时插入机器底

    座的右侧,接着又演变成固定在键盘上的某个位置。

    其后, IBM 公司推出的压敏式指挥杆,采用压敏技

    术,顶端直径仅 7 mm,使用时只要轻压杆顶即可自

    如地改变光标位置,效果比跟踪球好。笔记本计算

    机的面积接近于台式计算机键盘的主体部分,因此,笔记本计算机的键盘布局与台式计算机的键盘的主

    要部分相似,辅助键的布局,各厂商有各自的设计。

    由于台式机的键盘按人体工程学原理设计,键盘分

    布合理,长期使用不易疲劳,这限制了笔记本计算机

    向亚笔记本计算机的发展。在键盘设计中, IBM 公

    司发明了伸展式键盘,打开机器后,键盘沿对角线分

    成两部分展开,最后变成比笔记本计算机宽度更长

    的键盘,以便有效地布置键盘上的辅助键,也可以为

    亚笔记本计算机装上与笔记本计算机类似的键盘。

    笔记本计算机的发展趋势

    笔记本计算机体积小、 重量轻、 耗电低,只占很

    小的桌面空间,便于随身携带或在室内搬动,为人们

    提供了可移动的工作环境,它的一体化机芯、 低功耗

    器件以及精密组装技术,使得它的可靠性、 可用性和

    可维护性优于台式计算机。它的显示屏消除了台式

    机阴极射线管屏幕对人体的辐射。标准接口和 PC

    卡的日趋成熟、 齐全,使笔记本计算机的扩充性能不

    亚于台式计算机。这一系列的明显优点促使笔记本

    型计算机的市场发展迅速,占有了越来越多的传统

    台式微型计算机的市场份额。但笔记本计算机的价

    格较贵,真彩色显示屏占了整机成本的 40 %左右。

    因此,增大彩色液晶显示屏面积、 提高分辨率和降低

    成本是需要解决的问题。

    笔记本计算机将继续沿着更轻、 更薄, 功能、 性

    能和电池寿命均有所提高的方向发展。在功能扩展

    方面,多媒体化和网络通信化是笔记本计算机的发

    展趋势。家用电器(例如激光音响、 便携电话、 电视、摄象机和录象机等)的功能将融入笔记本计算机中。

    除了键盘输入外,将增加语音输入和笔输入等人机

    接口功能。此外,更多的应用,如电子记事簿、 全球

    定位系统的接收机以及个人通信,也将在笔记本计

    算机中日趋完善。

    参考文献

    Ralston A , Reilly E D Edited . Encyclopedia of

    Computer Science . 3 rd Ed . New York: IEEE

    Press , 1993 (韩承德)

    · 6 · 笔biɑnyi chengxu

    编译程序 (compiler) 将高级语言书写的程序

    翻译成等价的机器语言程序或汇编语言程序的处理

    系统。

    编译程序以高级语言书写的程序作为输入,称

    之为源程序;而以机器语言或汇编语言表示的程序

    作为输出,称之为目标程序;其最终任务是产生一个

    可在具体计算机上执行的目标程序。执行目标程序

    将会按照用户在源程序中所规定的意图,加工初始

    数据,算出所需的结果,完成所希望的加工任务。源

    程序中的每个语句与目标程序中的指令通常是一多

    对应关系,所以编译程序的实现算法较为复杂,但它

    可以产生高效运行的目标程序,因此编译程序更适

    合于翻译那些规模较大、 结构较复杂、 运行时间较长

    的大型应用程序。

    编译程序必须分析源程序,然后综合成目标程

    序。为此,编译程序要在分析阶段建立符号表、 常数

    表和中间语言程序等数据结构,以便在分析和综合

    时引用和加工 (图 1)。源程序的分析是经过词法分

    析、 语法分析和语义分析三个步骤完成的,目的是检

    查源程序的语法和语义的正确性,并把源程序分解

    成一系列的基本组成成分。目标程序的综合通常包

    括存储分配、 代码优化、 代码生成等几个步骤,目的

    是为源程序的常数、 变量、 数组等数据结构分配存储

    空间,重新组织分析阶段产生的基本组成成分,将其

    综合成高效运行的可执行目标程序。

    图 1 编译程序工作过程示意图

    编译程序在逻辑上由分析和综合两大部分组

    成,并可进一步细分为词法分析、 语法分析、 语义分

    析、 存储分配、 代码优化和代码生成 6 个相继的逻辑

    步骤。具体设计和实现编译程序时,通常是按照从

    头到尾扫视源程序 (或其等价的中间语言程序) 的

    遍数来规划编译程序的结构,安排相关逻辑步骤的

    工作。每一遍可以按顺序执行方式或并行调用方

    式,完成一个或相连几个逻辑步骤的工作。例如,可

    以把词法分析作为第一遍;语法分析和语义分析作

    为 二遍;存储分配和代码优化作为第三遍;代码生

    成作为第四遍。反之,为了适应较小的内存空间或

    提高目标程序质量,也可以把一个逻辑步骤的工作

    分为几遍去完成。例如,代码优化可划分为代码优

    化准备和实际代码优化两遍来完成。编译程序采用

    多少遍的编译结构,应根据机器的规模、 程序语言的

    繁简、 编译程序的功能、 目标程序的质量、 设计人员

    的多少等具体情况而定。一遍编译程序是一种极端

    的情况,整个编译程序同时驻留在内存,彼此之间采

    用调用转接方式连接在一起工作 (图 2)。当语法分

    析程序需要新符号时,它就调用词法分析程序;当它

    识别出某一语法结构时, 它就调用语义分析程序。

    语义分析程序对识别出的结构进行语义检查,并调

    用 “存储分配” 和 “代码生成” 程序生成相应的目标语

    言的指令序列。

    图 2 一遍编译程序

    随着高级语言在形式化、 结构化、 智能化和可视

    化等方面的发展,作为实现相应语言功能的编译程

    序,也随之向自动程序设计和可视化程序设计的方

    向发展,为用户提供更加理想的程序设计工具。

    参考文献

    1. Gries D . Compile r Construction for Digital

    Computer . New York : Wiley, 1971

    2. Aho A V . Compile rs Principles , Techniques

    and Tools . New York : Wesley, 1986 (曹东启)

    biɑodɑ shi

    表达式 (expre ssion) 高级语言中用来指明求值

    对象与规则的基本语法成分。

    表达式可以是简单的,也可以是复杂的,但一般

    都涉及到参与计算的运算对象(或称为操作数) ,进

    行计算的运算符,也可以有指明求值次序的圆括号。

    表达式的运算对象可以是无正负号常量,变量,· 7 · 编 表函数命名符,或由圆括号括起来的另一层表达式。

    变量可以是由单个标识符表记的整体变量,也可以

    是构造类型的成分变量(如数组的下标变量,记录的

    域变量等)。

    运算符用于对运算对象的求值。若按参与运算

    的对象类型来分类,则可分为算术运算符、 关系运算

    符、 逻辑运算符及集合运算符,而从运算涉及到的运

    算对象个数来看,也可分为单目运算符和双目运算

    符,双目运算符又可分为乘除运算符、 加减运算符、关系运算符及逻辑运算符等。同一层表达式的各种

    运算符,一般按数学上的先乘除后加减的原则来定

    义它们的优先级。例如, Ada 语言中对运算符定义

    了 6 个优先级: 乘幂 ( ) , 绝对值 ( ABS) , 非

    (NOT )等单目运算符优先级最高, AND, OR , XOR

    等逻辑运算符优先级最低。同一层表达式的计算一

    般从左向右进行,但优先级高的运算符先做。

    表达式可分为同构型表达式和混合型表达式。

    同构型表达式要求其所有成分都属于同一类型,例

    如, ALGOL 60 中定义的三类表达式,即算术表达

    式、 布尔表达式及命名表达式, 均属于同构型表达

    式,但目前多数语言的表达式则为混合型表达式,例

    如,Modula -2, Ada 等语言,一个表达式中也许有不

    同类型的运算对象,它们通过类型转换来解决运算

    对象类型不一致问题。

    有类型语言要求参与计算的运算对象、 运算符

    是有类型的,因而其表达式也是有类型的。运算符

    的类型可以从运算符的符号不同来区分,例如 “÷”

    为整数类型运算符, “ ” 为实数类型运算符,但当前

    不少程序语言(如 Ada ,C + + 等)中,同一个运算符,其类型根据其运算对象类型的不同可以作不同的解

    释。例如, Ada 语言中的 “ = ” 运算符,其类型根据其

    运算对象类型,可解释为整数相等比较,也可解释为

    实数相等比较,甚至可以是用户定义的某一类型的

    相等比较,这种现象称为运算符的一名多用。

    参考文献

    Ralston A ,Reilly E D ( Editors ) . Encyclopedia

    of Computer Science . third edition . New York : Van

    Nost rand Reinhold, 1992 (陈涵生)

    bingxing chuli xitong

    并行处理系统 ( parallel pro c essing sys tem)

    利用多个功能部件或多个处理机同时工作来提

    高系统性能或可靠性的计算机系统。

    任何一个计算机系统都包含某种程度的并行

    性,但如果只具有硬件基本操作的并行性,如一个数

    据的所有位同时传送,许多门电路同时工作等,不能

    认为是并行处理系统。并行处理系统至少应包含指

    令级或指令级以上的并行。20 世纪 70 年代的流水

    线向量计算机在当时被认为是典型的并行处理系

    统,但后来用基于流水线技术的 RISC(参见精简指

    令集计算机)处理器构成的单机工作站,即使带不少

    外部设备和终端, 一般也不认为是并行 ......