计算机课件11p

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第一章 1.1计算机是什么1、计算机和计算是密切相关的,计算式数学的基础,也是计算机的基础。2、计算机的含义: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结果,其结果(输出)取决于所接受的信息(输入)及相应的处理算法。3、计算机科学研究现象和揭示其规律,而计算机基础则侧重研制计算机和使用计算机进行信息处理的方法和手段。1.2数据处理机模型(最典型:黑盒模型和具有程序处理能力的处理机模型)1、计算机被看做信息处理机。信息和数据是计算机的两个重要概念,一般认为信息是对数据进行处理后得到的,因此不可以认为数据是“原材料”,而信息是“制成品”,很多情况下,信息和数据不加区分1.2.1黑盒模型也叫数据处理机模型,指数据输入到计算机中后,经过计算机的处理,输出结果。该模型指出,计算机在数据处理过程中,如果输入的数据相同,(经过相同的处理/程序(算法)),那么输出结果将能够重现。1.2.2具有程序能力的数据处理剂机1、程序是处理数据的算法的具体实现。2、在这个模型中,计算机的输出结果取决于程序。在同一个程序的控制下,相同的数据能够得到的输出结果也是相同的,这就是所谓的“一致性”。反之,如果程序不同,那么相同的输入数据得到的输出结果也可能不同。3、计算机之所以如此领过,是因为它能够按照“程序”进行工作,而程序是事先编制好并存放在计算机内部的。1.3现代计算机模型(冯诺依曼模型)处理器:运算器+控制器(cpu)(核心)1.3.1计算机的五个组成部分1、现代计算机模型中的五个部分:输入、运算器、存储器、控制器、输出2、现代计算机也被认为由三个子系统组成: 处理器子系统(运算器+控制器),存储器子系统,输入/输出子系统3、英国数学家巴贝奇被称为计算机之父(IPOS原理)1.3.2程序存储原理1、含义:现代计算机模型要求程序在执行前存放到存储器中,还要求和数据采用同样的格式。(冯诺依曼最早提出)1.4计算机系统1、简单来说,计算机是由计算机硬件和软件组成的。深入就会发现,计算机只是计算机系统中的一部分而已,计算机系统还包括所处理的数据以及使用计算机的用户。(改。。1.4.1硬件系统1、计算机硬件史1946—1958第一代计算机,电子管 (1946ENIAC第一代现代计算机)1959—1963第二代计算机,晶体管1963—1975第三代计算机,集成电路1975—至今第四代计算机/微型计算机/个人计算机/pc机,大规模集成电路2、计算机的类型3、硬件的三个子系统①根据现代计算机模型的定义,计算机都是由处理器、存储器、和输入/输出三个子系统构成的。②计算机系统的主机系统可能是由多个处理器组成,xx核,核不一定是多个处理器芯片,多是指一个cpu芯片上集成了多个处理器。③存储器系统的任务:存储数据、程序和参与运行程序 分类:a.内存/主存, 基于电子学原理的半导体存储器,直接与处理器互联,承担运行程序的任务。 b.外存:磁盘(磁性材料),光盘(光学原理),软盘等研究计算机硬件相关的互联以使计算机更有效、更高速、更可靠的学科成为计算机体系结构1.4.2计算机图软件(硬件“看得见”;软件“看不见”)1.软件系统(是计算机所有软件的总称,由系统软件和应用软件组成)①系统软件:服务与计算机本身,包括管理计算机资源和为使用计算机提供帮助的操作系统、计算机语言系统、对计算机硬件进行检测、管理的一些工具软件②应用软件:解决特定问题的软件。如办公系统等2.软件的进化第一代计算机:二进制代码语言编写的程序,没有软件,只有编程 “系统程序员”第二代计算机:计算机高级语言:FORTRAN语言, COBOL语言 “应用程序员”第三代计算机:出现了操作系统,大量的程序设计高级语言和专门求解某一问题的软件,例如统计图案件SPSS “计算机用户”第四代计算机:软件的产业特征开始显露。20c70s末后,面向过程的结构化编程方法被提出,推进了程序设计技术的发展。80s面向对象程序设计技术发展起来,编程语言发展迅速。Pc 机快速普及,非专业人员成为计算机的主要用户群。90s以来,以图形界面为特征的windows取代之前的字符界面的dos操作系统,成为pc机的主流操作系统,出现以图形用户接口基础为特征的新的面向对象的编程技术,使得程序设计不再从代码开始。1.4.3计算机是如何运行的计算机通电后,cpu执行启动程序(BIOS ,基本输入/输出系统),BIOS的基本任务是把存放在磁盘中的操作系统调入内存执行,此后将在操作系统的管理下直接操控计算机的硬件。BIOS完成引导任务后,计算机就由操作系统管理和控制。1.5信息系统信息系统的基本功能是为需要者提供特定的信息,支持用户迅速、有效的输入、存储、处理和获取信息。信息系统的6个要素:①硬件 ②软件 ③数据/信息 ④人,用户 ⑤过程/处理 ⑥通信 :不但反映在硬件和软件之间、用户和机器之间、也反映在不同的计算机之间1.6因特网和万维网(通俗的,两台以上的计算机互连就可以认为是一个网络)1.6.1因特网(最大的网络)构建因特网的目的:资源共享含义:“网络的网络”,是计算机应用领域的一个组成部分管理上:因特网没有“中央”,没有一个管理的核心,人人“平等”,“不受控制”有开放性,“虚拟社会”1.6.2万维网web含义:是基于超文本技术的分布式、用于浏览和检索信息的系统。 Web网站就是承载很多web页面的、构成多种web资源的、为因特网用户提供访问服务的计算机,这类主机通常被叫做网络服务器。本质上,浏览器是用于解释超文本格式文档的软件,它按照格式标记的要求将web文档及窗口的形式呈现在用户的显示器上。1.7计算机文化和计算思维1、计算机文化是指能够理解计算机是什么,以及它如何被作为资源使用。2、计算思维是指运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等含钙计算机科学之广度的一系列思维活动。3、计算及思维的本质是抽象和自动化,“状态和过程”,抽象的最终结果是能够机械式的一步步自动执行。计算思维的本质是对问题进行抽象表示以及通过形式化表达,是的问题的求解达到精确、可行的目的。第二章 数据表示及逻辑基础2.2数制含义:又称为“计数体制”,它是指多位数中每一位的构成方式以及实现从地位到高位的进位规则,也叫做进制。2.2.1常用数制1、十进制2、二进制二进制中,位(bit,比特)是计算机处理的最小单位。二进制的0和1两个数码,被组合成各种序列以适应计算机的运算和处理的数据类型“逢二进一”3、八进制有八个数码,是0——7,1位八进制数对应于3位二
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