第1讲计算机系统与软件(一)
第一节 计算机基础知识讲义
第一节计算机的发展与应用复习目的：1、了解计算机的发展分类2、掌握计算机的工作原理、应用、病毒、操作系统3、要求对知识能熟练掌握之处，对重点内容能达到理解应用复习重点：1、计算机的工作原理2、计算机的发展、分类、应用3、计算机的病毒4、操作系统复习难点：计算机的性能指标的理解和应用高考指南：这部分主要题型是用于单选题，多选主要在病毒和操作系统。
计算机专业词汇测试也在这一章节复习过程及内容：一、计算机的工作原理1、概念：计算机是一种能接收和存储信息，并按照存储在其内部的程序对输入的信息进行加工、处理，然后把处理结果输出的高度自动化电子设备。
2、计算机工作原理也称冯.诺会依曼原理（称存储程序原理）[典型题型分析]1、世界上第一台电子计算机是（）年，由美国科学家（）发明的，其代号为ENIAC。
A、1945B、1946C、1947D、1948E、图灵F、福雷斯特G、莫奇里H、冯.诺依曼2.简述冯诺依曼原理的基本思想？（2004年高考题）二、计算机的发展按电子计算机所采用的元器件将其划分为四代（具体见P2页表1-1），从第四代的大、超大规模集成电路的出现进入微机时代（具体见P2页表1-2）[典型题型分析]1、第二代电子计算机的主要元件器件是（）A、电子管B、晶体管C、小规模集成电路D、大规模集成电路相对应的第一代、第三代、第四代的电子元件必须记下。
2、微型计算机的分代是根据（）划分的。
A、体积B、速度C、微处理器D、内存三、计算机的特点○1处理速度快：用MIPS（每秒执行多少百万条指令）来衡量○2计算精度高：用二进制码数来决定○3记忆能力强○4可靠的逻辑判断能力○5可靠性高，通用性强[典型题型分析]1、下列数据都表示为计算机处理数据的位数，（）的精度最高A、16位B、32位C、64位D、128位2、下列哪些是属于计算机的特点的是（）（多选）A、处理速度快B、可靠性高，通用性强C、连续性D、计算精度高F、信息管理四、计算机的性能指标○1主频：是指计算机CPU在单位时间内输出的脉冲数，定了计算机的运行速度，单位为MHZ。
第1章 微型计算机系统概述
【学习目标】 了解微型计算机的发展。 了解微型计算机的特点。 认识微型计算机系统的组成。 了解微型计算机的主要性能指标。
1.1 微型计算机概况
世界上第一台电子计算机早在1946年就诞生了，然而微 型计算机在1971年才问世，它具有众多优点，其应用更 加广泛。微型计算机（见图1-1）具有体积小、重量轻、 耗电少、性价比最优、可靠性高、结构灵活等特点，其 应用深入到社会生活中的各个领域，并取得了飞速的发 展。计算机不仅能够完成数学运算，而且还可以进行逻 辑运算，同时还具有推理判断的能力。因此，人们又称 它为电脑。现在，科学家们正在研究具有思维能力的智 能计算机。随着科学技术的发展，人们对计算机的认识 也在不断地深入
操作系统方面
主流的操作系统有Linux、UNIX （System Ⅴ、UNIX BSD、SCO UNIX、 Solaris等）、Windows系列（现在主要有 Windows 98、Windows NT、Windows 2000、Windows XP、Windows 2003、 Windows CE等）等。
图1-1 现代微型计算机
1.1.1 微型计算机的发展
现将有关计算机中央处理器（CPU）的一些基本概念介绍 如下： 中央处理器（CPU）是指把运算和控制功能集成在一起的 那块芯片，这块芯片俗称主机。 微型计算机系统是由中央处理器（CPU）配上一定容量的 存储器（或内存）、接口电路以及必要的外部设备组成。 单板机是指把CPU、一定数量的存储器芯片和I/O接口芯 片装在一块印刷电路板上，并在该板上配以具有一定功能的 输入、输出设备。 单片机是指把CPU、一定容量的存储器和必要的I/O接口 电路集成在一个硅片上。有的单片机还包括模数（A/D）和 数模（D/A）转换器。
大学C语言第1讲C语言基础知识
定义变量就是在内存中申请空间存放变量值 num int num; 5 一个整型数大小 char ch; ch a 一个字符大小
定义之后立即初始化是好的编程风格。 定义之后立即初始化是好的编程风格。不然你 引用它时，可能是随机值，没有错误提示。 引用它时，可能是随机值，没有错误提示。 例：
数据是否带符号 有符号型 无符号型
不同的数据集合上定义了不同的运算 长度和精度的限制
基本数据类型
关键字 short unsigned [int] int long float double char
表示数据
短整 型Байду номын сангаас
无符号整型
整型 实型 长整型 单精 度 4 4
实型 双精度 8
字符
占字节数
2
4
1
取值范围
编程序） 人（用、编程序） 高级语言（ 高级语言（C,C++,Java等） 等 数据结构 软件工程 编译程序 数据库管理系统 操作系统 计算机硬件组成原理
软件
什么是ASCII码？ 码 什么是
计算机中用得最广泛的字符集及其编码， 计算机中用得最广泛的字符集及其编码，是由 美国国家标准局(ANSI)制定的 制定的ASCII码 美国国家标准局 制定的 码 （American Standard Code for Information Interchange，美国标准信息 ， 交换码） 交换码） 分析
C语言的产生 语言的产生 语言的
C语言 语言
年代初研制出来的， Ｃ语言是贝尔实验室于70年代初研制出来的，用于 语言是贝尔实验室于 年代初研制出来的 编写UNIX。后来又被多次改进，并出现了多种版本。 编写 。后来又被多次改进，并出现了多种版本。 80年代初，美国国家标准化协会（ANSI），根据Ｃ 年代初， ），根据 年代初 美国国家标准化协会（ ），根据Ｃ 语言问世以来各种版本对Ｃ语言的发展和扩充， 语言问世以来各种版本对Ｃ语言的发展和扩充，制定 标准（ 年再次做了修订）。 了ANSI C标准（1989年再次做了修订）。 标准 年再次做了修订
第一章 计算机软件系统
第一章计算机软件系统软件是指程序运行所需要的数据以及与程序相关的文档资料的集合。
程序是一系列有序的指令的集合。
计算机之所以能够自动而连续地完成预定的操作，就是运行特定程序的结果。
计算机程序通常都是由计算机语言来编制，编制程序的工作就称为程序设计。
对程序进行描述的文本就称为文档。
因为程序是用抽象化的计算机语言编写的，如果不是专业的程序员是很难看懂它的，因此就用自然语言来对程序进行解释说明，形成程序的文挡。
所以，从广义的角度说，软件是程序和文档的集合体。
计算机的软件系统可以分为系统软件和应用软件两大部分，以系统软件作为基础和桥梁，用户就能够使用各种各样的应用软件，让计算机来为自己完成各种所需要的工作，而这一切都是由作为系统软件核心的操作系统来管理控制的。
第一节系统软件一、简介（一）系统软件系统软件是管理、监控和维护计算机资源，使计算机能够正常、有效地工作的程序及相关数据的集合。
它主要由下面几个部分组成：操作系统（是控制和管理计算机的平台）；各种程序设计语言及其解释程序和编译程序；各种服务性程序（如监控管理程序、调试程序、故障检查和诊断程序等）；各种数据库管理系统（如FoxPro等）。
系统软件的核心部分是操作系统，程序设计语言以及各种服务程序一般都是作为计算机系统的一部分提供给用户的。
操作系统是管理和控制计算机系统的软、硬件资源，使它们充分高效地工作，并使用户合理有效地利用这些资源的程序的集合。
可以这么说，操作系统是计算机的灵魂。
操作系统按计算机的机型可以分为大、中、小型机和微型机操作系统；按用户数目分为单用户操作系统和多用户（网络）操作系统等；按照操作系统的功能特征来分主要有批处理操作系统、实时操作系统和分时操作系统。
计算机语言是用户和计算机之间进行交流的工具。
计算机不能识别人们日常使用的自然语言，只能识别按照一定的规则编制好的程序，即计算机语言。
计算机是通过运行程序来进行工作的，所以计算机语言又称为程序设计语言。
第1章计算机系统概论
ENIAC
ENIAC
ENIAC
ENIAC的特点： ENIAC的特点：十进制表示 的特点 程序用插线开关实现
为了改进程序的输入方式： 为了改进程序的输入方式： 二进制表达方 美国数学家冯.诺依曼，提出二进制 美国数学家冯.诺依曼，提出二进制表达方 式和存储程序控制计算机构想。 存储程序控制计算机构想 式和存储程序控制计算机构想。提出并描述一 个计算机模型EDVAC 个计算机模型EDVAC
•它采用了间接寻址技术。在这种技术中，间接寻址指令所 它采用了间接寻址技术。在这种技术中， 它采用了间接寻址技术 形成的地址，不是存放操作数的地址， 形成的地址，不是存放操作数的地址，而是用来形成操作 数地址的地址。这种寻址技术在分类、 数地址的地址。这种寻址技术在分类、排序中是非常有用 的； •采用了专用的程序控制指令，这种指令对应于不同程序 采用了专用的程序控制指令， 采用了专用的程序控制指令 间的控制转移，如它的LINK/TRA指令对， LINK/TRA指令对 间的控制转移，如它的LINK/TRA指令对，即后来人们常 称的调用子程序/子程序返回指令对， 称的调用子程序/子程序返回指令对，对调用子过程等是 十分有效的； 十分有效的； •I/O处理机与CPU间的通讯采用了中断控制，并且在I/O处 I/O处理机与CPU间的通讯采用了中断控制，并且在I/O处 I/O处理机与CPU间的通讯采用了中断控制 I/O 理机中采用字的拆、装技术以使得CPU I/O设备间的字 CPU和 理机中采用字的拆、装技术以使得CPU和I/O设备间的字 长能够匹配； 长能够匹配； •采用了DMA技术。即当I/O处理机请求访问主存储器时， 采用了DMA技术。即当I/O处理机请求访问主存储器时， 采用了DMA技术 I/O处理机请求访问主存储器时 可能使CPU的主存访问请求延迟一个存储周期， CPU的主存访问请求延迟一个存储周期 可能使CPU的主存访问请求延迟一个存储周期，但是并不 中断CPU的操作，只是使CPU操作推迟一个存储周期； CPU的操作 CPU操作推迟一个存储周期 中断CPU的操作，只是使CPU操作推迟一个存储周期；
计软第一讲
主讲教师：罗喜伶
邮 箱：luoxiling @
学院主页：/zykj/teachers/luoxiling/
2013年9月9日
教辅及答疑老师
教辅老师：
答疑时间地点：
教学内容
软件开发
– – – – 程序语言 算法与数据结构 程序设计 软件工程
三个基础知识
软件环境
– 操作系统（Operation System） – 数据库系统（Database System）
网络应用
– 网络原理，拓扑结构，局域网常用技术，Internet， 网络程序设计
本课程的教学要求
了解计算机信息技术的发展及应用领域 熟悉软件开发基础知识 掌握操作系统基本原理 掌握数据库的基本原理，熟练使用SQL语言 熟悉应用信息系统的开发过程和方法。
培养设计、开发计算机应用系 统的能力
课时安排
课程内容
基础知识 算法与数据结构 软件开发与软件工程 C++ 操作系统 关系型数据库
讲课
2 12 6 8 10 10
上机
8
4 4 4
计算机网络技术
合计
4
52 20
教材及参考书
《计算机软件技术基础》
– 麦中凡等，高等教育出版社。面向21世纪课程教材
《软件应用技术基础》
交作品方式
– 先用Winzip或WINRAR压缩，文件名： exn_class_yourname.zip(rar) filesize < 5Mb – 再发送到信箱：luoxiling @ – 回复作品收到的回执
FLASH动画课件样例
第1章 计算机系统概论第二版课后习题详细讲解
第1章计算机系统概论1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？解：P3计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。
计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。
计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。
硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。
2. 如何理解计算机的层次结构？答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。
（1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。
（2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。
（3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。
通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。
各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。
3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。
答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。
高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。
4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构？答：计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O 机理等。
计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，包含对程序员透明的硬件细节，如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能，及相互连接方法等。
5. 冯•诺依曼计算机的特点是什么？解：冯•诺依曼计算机的特点是：P8●计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；●指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问；●指令和数据均用二进制表示；●指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置；●指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；●机器以运算器为中心（原始冯•诺依曼机）。
软件和软件工程ppt
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软件和软件工程
什么是文档
文档: 记录软件开发活动和阶段性成果、理 解软件所必需的阐述性资料
– 需求分析文档 – 软件设计文挡等
编写文档目的
– 促进对软件的开发,管理和维护； – 便于各种人员(用户,开发人员)的交流
©Copyright Xinjun Mao
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软件和软件工程
文档例子
软件需求规格说明书
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软件和软件工程
解决危机的技术途径
20世纪60年代爆发，然而实际上软件危机随着计算 机软件的产生而产生，只是在此之前其问题的严重 性没有引起人们的关注和重视 提出有效的方法和工具支持软件开发
– – – – – – 1968年提出软件工程概念和思想 20世纪70年代的结构化软件开发方法 20世纪80年代的面向对象的软件开发方法 新的技术: 软件重用、快速原型、需求工程 典型技术: COM, Java, C++, J2EE, .Net, …. 支撑工具和环境：Jbuilder, Visual Studio, WebLogic, …
软件和软件工程
本讲内容
1. 2. 3.
软件（概念、特点） 软件危机（表现和根源） 软件工程（概念、目标和原则）
©Copyright Xinjun Mao
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软件和软件工程
软件危机
什么是软件危机 软件危机的表现 产生软件危机的根源 解决危机的技术途径 解决危机的管理途径
©Copyright Xinjun Mao
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软件和软件工程
什么是软件危机
软件在开发和维护过程中遇到的一系列问题
– 困扰学术界和工业界 – 用户对软件开发缺乏信心 – 软件开发的高投入和高风险
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Altair 8800
计算机发展趋势——网络化
计算机网络： 计算机技术与通信技术结合
的产物。 计算机网络的发展动力： 使用远程资源，共享程序、 数据和信息资源，网络用户 的通讯和合作。
计算机发展趋势——巨型化
运算速度可达每秒几百亿次运算的超级计算机
1975年世界上第一台超级计算机“Cray-I” 超级计算机应用：天气预报、地震机理研究、 石油和地质勘探，卫星图像处理等大量科学计 算的高科技领域。 中国超级计算机： 国防科技大学研制的 “银河1号”、 “银河2号”和“银河3号” 国家智能计算机中心推出的 “曙光5000”和“曙光星云”
源程序文件 C，BAS，ASM Office文件 图像文件 视频文件 压缩文件 音频文件 网页文件
DOC ， DOCX ， MS Office中Word，PowerPoint创建的文档 PPT，PPTX JPG，GIF，BMP 图像文件，不同的扩展名表示不同格式的图像文件 AVI，MP4，RMVB 通过视频播放软件播放，视频文件格式极不统一 RAR，ZIP 压缩文件 WAV，MP3，MID 不同的扩展名表示不同格式的音频文件
应用软件
A
办公自动化软件 多媒体应用软件 辅助设计软件 企业应用软件 网络应用软件
B
安全 防护 软件
C
D
E
流行的系统软件 WIN7
Windows家族 WIN7
桌面图标
桌面背景
开始按钮
任务栏
常用系统设 置功能区
常用程序 列表
搜索框
标题栏
最小化
最大化
关闭
菜单栏
功能区
滚动条 文本区
状态栏
地址栏 工具栏
现代计算机的发展
电子管计算机
按照元器件 分类
晶体管计算机
中小规模集成电路
大规模与超大规模集成电路
计算机的发展趋势
420,000,000 晶 体 管 数 目
0.18微米芯片
2,300
10微米芯片
4004 奔腾4
计算机发展趋势——微型化
计算机不再是单一的计算机器，而是一种 信息机器，一种个人的信息机器。
CRAY-Ⅱ
银河Ⅱ
计算机发展趋势——智能化
计算机分类
能力
微机
小型机
中型机
大型机
巨型机
计算机特点
快
速度
高
精度
强
能力
计算机应用
函数
图形图 像
导航
CA?
智能家 具
科学计算
数据处理
自动控制
计算机辅助
人工智能
计算机工作方式
Байду номын сангаас 计算机系统工作
引入：人是如何处理事务的呢？
接收信息
计算 控制眼睛、手 记忆数据
控制器
请求信号 请求信号
演示
指令与程序
Instruction
指令
操作数 操作码
MOV AX,2
Program
printf("请输入一个三位整数："); scanf("%d",&d);
程序
int d,x,y,z;
x=d/100; y=d/10%10; z=d%10; printf("%d%d%d\n",z,y,x);
计算机系统与软件
信息工程学院计算机基础 教研室
WHAT
计算机是什么
电脑
A
B
智能
计算机是一种处理信息的工具，它能自动、高速、
精确地对信息进行存储、传送和加工处理，代替 人脑的活动，人类社会发展的又一个里程碑
自动
C
D
处理
计算机的发展
加法器 1642 Blaise Pascal
1822 差分机
ENIAC
(1) 地址栏
“Windows 资源管理器”窗口 标题栏
菜单及工具栏
左窗格
右窗格
底部窗格
WIN7的其它功能
世外桃园
查阅资料
反复练习
总结
善于思考 积累经验
HTM ， HTML ， 一般来说，前2种是静态网页，后者是动态网页 ASP
文件和文件夹的命名规则
•不能包含以下9 个字符： \ / : * ? “ < > |
•不区分大小写：MY FAX与my fax相同。
• 可以使用汉字。 • 可以使用多分隔符，如，my report.sales.total plan.1996 查找时可以使用两个通配符： * 表示任意一串字符 ? 表示任意一个字符 例：查找文件。 如果在搜索框输入 ?.exe ，则下列哪些文件可以 找出来？如果是*.exe呢？ A.exe B.exe AB.exe ABC.exe
操作系统
操作系统： 管理和控制计算机的所有硬件、
软件资源的程序。
应用软件 其它系统软件
操作系统
裸机：没装任何 软件的计算机。
裸机
系统软件
A
操作系统 网络服务 数据库系统 程序设计语言
B
C
D
E
语言处理程序
程序设计语言
可执行程序 联接程序
机器语言
目标程序
汇编语言
编译 解释 源程序
高级语言
注意区分“源程序”与编译系统的关系
数据结构
int d,x,y,z;
算法
printf("请输入一个三位整数：");
scanf("%d",&d);
x=d/100;
y=d/10%10;
z=d%10; printf("%d%d%d\n",z,y,x);
数据结构的逻辑性
线 性
非线性
算法的特性
正确性
有穷性
可行性
输入
输出
系统软件与应用 软件
进入现代计算机阶段……
现代计算机的理论奠基人
香侬 是现代信息论的著名创始人。1938年，香侬 在发表的论文中，首次用布尔代数进行开关电路分析， 并证明布尔代数的逻辑运算可以通过继电器电路来实
现。
现代计算机的理论奠基人
阿兰· 麦席森· 图灵（Alan Mathison Turing，1912.6~1954.6）， 英国数学家、逻辑学家，被称为计算机科学之父、人工智能之父。他 是计算机逻辑的奠基者，许多人工智能的重要方法也源自于这位伟大 的科学家。为纪念图灵对计算机的贡献，美国计算机博物馆于1966年 设立了“图灵奖”。
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1、文件管理概述
(1)文件
邓丽君-美酒加咖啡. m p3
(2)文件夹
文件名＝文件主名.文件扩展名
文件类型 扩展名 说明
可执行程序 EXE，COM
文本文件 TXT
可执行程序文件
通用性极强，往往作为各种文件格式转换的中间格式 程序设计语言的源程序文件
现代计算机的理论奠基人
约翰· 冯· 诺依曼 （ John Von Nouma，1903－1957），美藉匈牙 利人 ,著名数学家。 除了在纯数学和应用数学方面的卓越成就外，在量子物理学、逻辑学、 气象学、军事学、对策论、博弃论、经济学等方面都有重要建树。他对人 类的最大贡献是对计算机科学、计算机技术和数值分析的开拓性工作。
完成结果
计算机也是模仿人来处理事务的。
计算机系统基本结构
1
2
3
冯· 诺伊曼 计算机结构 模型
采用二进制 形式表示数 据和指令
存储程序
各部分的协作流程
运算器
取 数 存 数 操 作 指 令
程序+数据
输 入 设 备
反 馈 信 号
(内)存储器
响应 信号 地 址 存取 指令 响应 信号
输 出 设 备
处理结果