计算机导论课件说明
合集下载
计算机导论ppt课件
SRT） 最高相应比进程优先策略（Highest Response Ratio
Next，HRRN）
现代操作系统处理的难题(4)
调度策略示例
现代操作系统处理的难题(5)
存储器的有效利用
固定分区
相等大小分区 大小不等分区 内部碎片
(Internal Fragmentation)
内核（Kernel）
文件管理器（） 设备驱动程序（Device Drivers） 存储器管理器（Memory Manager） 调度和分派程序（Scheduler and Dispatcher）
系统的引导
现代操作系统处理的难题(1)
进程（Process）
对正在运行的程序的抽象 一个进程至少包括三部分内容：
现代操作系统处理的难题(6)
存储器的拓展：虚拟存储器
发生页失配时，需要从外存中调入失配页
导致进程被阻塞而调度另外的进程 调入新的页则意味着要有一个页被替换
最优算法（Optimal，OPT） 最近最少使用算法（Least Recently Used，LRU） 先进先出算法（First In First Out，FIFO） 时钟算法（Clock）
采用排队预约机时的方法调度 准备时间远远大于程序的真正运行的时间
操作系统的发展(2)
简单批处理
监控程序
操作系统的发展(3)
多道批处理
相对于处理器来说，计算机的I/O设备的速度太慢 ， 简单批处理系统的CPU利用率依然很低
硬件条件：
主存容量大幅提高 I/O设备DMA（Direct Memory Access）、通道可代替
七状态模型：
增加阻塞/挂起和就绪/挂起两种挂起状态
Next，HRRN）
现代操作系统处理的难题(4)
调度策略示例
现代操作系统处理的难题(5)
存储器的有效利用
固定分区
相等大小分区 大小不等分区 内部碎片
(Internal Fragmentation)
内核（Kernel）
文件管理器（） 设备驱动程序（Device Drivers） 存储器管理器（Memory Manager） 调度和分派程序（Scheduler and Dispatcher）
系统的引导
现代操作系统处理的难题(1)
进程（Process）
对正在运行的程序的抽象 一个进程至少包括三部分内容：
现代操作系统处理的难题(6)
存储器的拓展：虚拟存储器
发生页失配时，需要从外存中调入失配页
导致进程被阻塞而调度另外的进程 调入新的页则意味着要有一个页被替换
最优算法（Optimal，OPT） 最近最少使用算法（Least Recently Used，LRU） 先进先出算法（First In First Out，FIFO） 时钟算法（Clock）
采用排队预约机时的方法调度 准备时间远远大于程序的真正运行的时间
操作系统的发展(2)
简单批处理
监控程序
操作系统的发展(3)
多道批处理
相对于处理器来说，计算机的I/O设备的速度太慢 ， 简单批处理系统的CPU利用率依然很低
硬件条件：
主存容量大幅提高 I/O设备DMA（Direct Memory Access）、通道可代替
七状态模型：
增加阻塞/挂起和就绪/挂起两种挂起状态
计算机导论教材课件ch
计算机发展历程及重要事件
• 第一代计算机（1946-1957年）：电子管时代，主要特点是采用电子管作为 基本电子元件，使用机器语言和汇编语言编程，主要应用于科学计算和军事方 面。
• 第二代计算机（1958-1964年）：晶体管时代，主要特点是采用晶体管作为 基本电子元件，出现了高级程序设计语言，计算机的应用范围开始扩展到数据 处理和事务处理等领域。
语言处理技术简介
要点一
语言处理基本概念
语言处理是指对自然语言或编程语言 进行的分析、理解、生成和转换等一 系列技术。
要点二
语言处理技术分类
根据处理对象的不同，语言处理技术 可分为自然语言处理和编程语言处理 两大类。自然语言处理主要关注对自 然语言文本的分析和理解，而编程语 言处理则关注对编程语言的编译、解 释和执行等过程。
应用领域拓展
随着计算机技术的不断发展，多媒体技术的应用领域也在不 断拓展。目前，多媒体技术已经广泛应用于教育、娱乐、广 告、艺术、医疗、军事等领域，为人们的生活和工作带来了 极大的便利和乐趣。
07
数据库系统、数据挖掘与 知识发现技术
数据库系统概述及关系数据库设计原则
数据库系统概述
数据库系统是由数据库、数据库管理 系统、应用程序和数据库管理员组成 的存储、管理和处理数据的系统。
利用光子作为信息的载体进行 信息处理的计算机，具有速度 快、容量大、可并行处理等优 点。与光计算机相似，但光子 计算机的基本电子元件是光子 而不是光。
02
计算机系统组成与工作原 理
硬件系统组成及功能
输入设备
存储器
存放数据和程序，包括主存（内 存）和辅存（硬盘、光盘等）。
将信息输入计算机，如键盘、鼠 标、扫描仪等。
计算机导论第1章简明教程PPT课件
图灵机（Turing Machine）
英国科学家艾兰· 图灵（Alan Turing）提出了一种理想的计算机器 的数学模型——图灵机，发展了可计算性理论。现在该理论不仅是 计算机科学的基础，也是数学的基础之一，为纪念图灵而设立的图 灵奖已成为计算机界的诺贝尔奖。
图灵（1912-1954）
第一章 概述
电子管 (1904)
第一章 概述
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
任务2：熟悉计算机发展简史
第二代（1959年～1964年）是晶体管时代 逻辑元件是半导体晶体管。软件方面使 用操作系统和各种计算机高级语言。
晶体管 (1948)
该时期计算机主要用于数据处理、自动 控制等方面，代表机型有：IBM7090、 IBM7094、CDC7600等。
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
计算机导论
第一章 概述
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
第一章 概述
第一章 概述
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
学习目标
了解信息技术的概念
熟悉计算机发展简史 掌握计算机中常用的数制
第一章 概述
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
任务1：了解信息技术的概念
第一章 概述
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
任务2：熟悉计算机发展简史
计算机的产生
人类使用的计算工具随着生产力的发展和社会的进步 ,经历了从 简单到复杂、由低级到高级发展的过程。
世界上最早的计算工具是算盘，世界上最早的计算机，可以 说是计算尺。
算盘和计算尺最大的区别是，算盘由算盘珠组成，计算尺是 由刻度构成的。
第一章 概述
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
英国科学家艾兰· 图灵（Alan Turing）提出了一种理想的计算机器 的数学模型——图灵机，发展了可计算性理论。现在该理论不仅是 计算机科学的基础，也是数学的基础之一，为纪念图灵而设立的图 灵奖已成为计算机界的诺贝尔奖。
图灵（1912-1954）
第一章 概述
电子管 (1904)
第一章 概述
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
任务2：熟悉计算机发展简史
第二代（1959年～1964年）是晶体管时代 逻辑元件是半导体晶体管。软件方面使 用操作系统和各种计算机高级语言。
晶体管 (1948)
该时期计算机主要用于数据处理、自动 控制等方面，代表机型有：IBM7090、 IBM7094、CDC7600等。
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
计算机导论
第一章 概述
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
第一章 概述
第一章 概述
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
学习目标
了解信息技术的概念
熟悉计算机发展简史 掌握计算机中常用的数制
第一章 概述
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
任务1：了解信息技术的概念
第一章 概述
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
任务2：熟悉计算机发展简史
计算机的产生
人类使用的计算工具随着生产力的发展和社会的进步 ,经历了从 简单到复杂、由低级到高级发展的过程。
世界上最早的计算工具是算盘，世界上最早的计算机，可以 说是计算尺。
算盘和计算尺最大的区别是，算盘由算盘珠组成，计算尺是 由刻度构成的。
第一章 概述
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
计算机导论ppt课件
＝ （302.578125）10
.
27
一般地，任意一个八进制数可以表示为： C ＝ c n－18 n－1 +c n－28 n－2 +…+c 18 1 +
c 08 0+c－18－1 +…+c－m8－m
在上式中，C i 只能取0～7之一的值；八进制 的基数是8。
.
28
（4）十六进制
十六进制记数法也有两个特点：
.
40
必须注意:
逐次除2取余的余数是按从低位到高位的 排列顺序与二进制整数数位相对应的；逐 次乘2取整的整数是按从高位向低位的排列 顺序与二进制小数数位相对应的。其共同 特点是以小数点为中心，逐次向左、右两 边排列。
.
41
（1）八进制、十六进制数转换成十进制数
同二进制数到十进制数的转换，分别套用 相应公式 。
.
24
例如： （10110.1）2 ＝ 1×2 4 ＋0×2 3 ＋1×2 1 ＋0×2 0 ＋1×2－1 ＝ （22.5）10
任意一个二进制数B，可以展开成多项式之和, 即
B = b n－12 n－1 +b n－22 n－2 +…+b 12 1+b 02 0+
b－12－1 +…+b－m2－m
.
25
.
30
一个任意的十六进制数可以表示为： D ＝ d n－116 n－1 +d n－216 n－2 +…
+d 116 1+d 016 0 +d －116－1 +…+d－m16－m 在上式中，d i可以取0～F之一的值；十六进制 的基数是16。
.
.
27
一般地，任意一个八进制数可以表示为： C ＝ c n－18 n－1 +c n－28 n－2 +…+c 18 1 +
c 08 0+c－18－1 +…+c－m8－m
在上式中，C i 只能取0～7之一的值；八进制 的基数是8。
.
28
（4）十六进制
十六进制记数法也有两个特点：
.
40
必须注意:
逐次除2取余的余数是按从低位到高位的 排列顺序与二进制整数数位相对应的；逐 次乘2取整的整数是按从高位向低位的排列 顺序与二进制小数数位相对应的。其共同 特点是以小数点为中心，逐次向左、右两 边排列。
.
41
（1）八进制、十六进制数转换成十进制数
同二进制数到十进制数的转换，分别套用 相应公式 。
.
24
例如： （10110.1）2 ＝ 1×2 4 ＋0×2 3 ＋1×2 1 ＋0×2 0 ＋1×2－1 ＝ （22.5）10
任意一个二进制数B，可以展开成多项式之和, 即
B = b n－12 n－1 +b n－22 n－2 +…+b 12 1+b 02 0+
b－12－1 +…+b－m2－m
.
25
.
30
一个任意的十六进制数可以表示为： D ＝ d n－116 n－1 +d n－216 n－2 +…
+d 116 1+d 016 0 +d －116－1 +…+d－m16－m 在上式中，d i可以取0～F之一的值；十六进制 的基数是16。
.
计算机导论课件
阶符
0110
阶码
1
尾符·
0100101011
尾数
计算机科学导论
34
例2、设阶码用原码表示，尾数用补码表 示，求下列机器数的真值。
0
阶符
0010
阶码
1
尾符·
0010011001
尾数
解:真值＝－0.1101100111×22
计算机科学导论
35
十进制数的编码
常用的十进制数的编码方法有BCD码、余3 码、格雷码等。
计算机科学导论
19
机器数的表示法
反码：一个二进制数，若以2n-1为模，它的补码称为反码（1补 码）。 X （ 2n＋1-1）＋X X [X]反 = 0≤ X ﹤ 2n 2n ﹤ X ≤ 0 0≤ X ﹤ 1
整数的反码公式: [X]反 = 小数的原码公式:
（2－ 2-n）＋ X - 1﹤ X ≤ 0 一般方法：对于最左边的符号，如果是正数，则反码的符号位为0， 其余数值位不变;如果是负数，则反码的符号位为1，然后其余数 值位按位取反。 例：求＋1011，－1011，＋0.1011,－0.1011的反码 反码的特点： 进行加减运算时，若在最高位有进位，则要在最低位＋1，此时要 多进行一次加法运算，增加了复杂性，又影响了速度，因此很少 使用。
反 码
0数值
1按位取反
00000000
11111111
补 码
0数值
1按位取反 +1
00000000
00000000
计算机科学导论
23
关于－0的问题
[—0]补=10000000B
[—0]补=00000000B
[科学导论
24
0110
阶码
1
尾符·
0100101011
尾数
计算机科学导论
34
例2、设阶码用原码表示，尾数用补码表 示，求下列机器数的真值。
0
阶符
0010
阶码
1
尾符·
0010011001
尾数
解:真值＝－0.1101100111×22
计算机科学导论
35
十进制数的编码
常用的十进制数的编码方法有BCD码、余3 码、格雷码等。
计算机科学导论
19
机器数的表示法
反码：一个二进制数，若以2n-1为模，它的补码称为反码（1补 码）。 X （ 2n＋1-1）＋X X [X]反 = 0≤ X ﹤ 2n 2n ﹤ X ≤ 0 0≤ X ﹤ 1
整数的反码公式: [X]反 = 小数的原码公式:
（2－ 2-n）＋ X - 1﹤ X ≤ 0 一般方法：对于最左边的符号，如果是正数，则反码的符号位为0， 其余数值位不变;如果是负数，则反码的符号位为1，然后其余数 值位按位取反。 例：求＋1011，－1011，＋0.1011,－0.1011的反码 反码的特点： 进行加减运算时，若在最高位有进位，则要在最低位＋1，此时要 多进行一次加法运算，增加了复杂性，又影响了速度，因此很少 使用。
反 码
0数值
1按位取反
00000000
11111111
补 码
0数值
1按位取反 +1
00000000
00000000
计算机科学导论
23
关于－0的问题
[—0]补=10000000B
[—0]补=00000000B
[科学导论
24
《计算机导论》PPT课件
8-22
8.3 网络安全技术
由器集成式防火墙和分布式防火墙。 • （4）按防火墙的应用部署位置分：有边界防火
墙、个人防火墙和混合防火墙。 • （5）按防火墙性能分：有百兆级防火墙和千兆
级防火墙。 8-18
8.3 网络安全技术
•
下面给出从防火墙技术划分的包过滤型防火墙、应
用级网关防火墙和应用代理型防火墙的基本原理和主要
特性。
• 1. 包过滤型防火墙
统完全可以不必分散在各个主机上，而集中在防火墙一身上。
8-15
8.3 网络安全技术
• （3）对网络存取和访问进行监控。
•
如果所有的访问都经过防火墙，那么，防火墙就能记录下这些访问并做出日志记
录，同时也能提供网络使用情况的统计数据。当发生可疑动作时，防火墙能进行适当
的报警，并提供网络是否受到监测和攻击的详细信息。另外，网络使用情况统计对网
• 在逻辑上，防火墙既是一个分离器和限制器 ，也是一个分析器。防火墙既能有效地监控内部 网和 Internet外部网之间的任何活动，保证内 部网络的8-1安2 全；又能对网络中来往的通讯数据进 行分析，为网络管理人员提供网络运行的基础数
8.3 网络安全技术
• （三）防火墙的设计目的和功能 • 1. 防火墙的设计目的 • 设计防火墙的目的主要有： • （1）限制外部人员进入内部网络，过滤掉不安全服务和非法用户。 • （2）防止入侵者接触内部网络中的设施。 • （3）限定用户访问特殊站点。 • （4）为监视Internet安全提供方便。 • 防火墙具有很好的保护作用。入侵者必须首先穿越防火墙的安全防线，才能接触目标
建立直接联系，防火墙外部的用户便有可能直接了解防火墙内部的网络结构和运行状
计算机导论技术篇课件ch1
当两个不同的信息元素的哈希值相同时，就会发生冲突。解决冲 突的方法有以下两种：
（1）开放地址法 （2）链地址法
Page 35
1.2 信息查找技术—文本的信息查找技术
Web页面上文本信息的查找
Page 36
1.2 信息查找技术—文本的信息查找技术
Excel工作表中文本信息的查找
Page 37
1.2 信息查找技术—图像的信息查找技术
Page 33
1.2 信息查找技术—常用的查找算法
➢ 散列查找(HASH 查找)
散列查找是一种不需要通过比较而是通过计算来实现信息查找的 一种方法。在待查找的信息中，如果查找信息本身是无法排序或很难 比较的(如图像)时，我们就不能对它们通过进行比较的方式进行查找。 哈希查找并不查找数据本身，而是先将数据映射为一个整数（它的哈 希值），并将哈希值相同的数据存放在同一个位置，即以哈希值为索 引构造一个数组。
Page 32
1.2 信息查找技术—常用的查找算法
➢ 动态查找
方法是：首先与根结点上的值进行比较，如果相等，则 查找成功；如果根结点的值大于查找信息的值，则继续 在左子树上查找，否则在右子树上查找。最后的结果要 么是查找成功，要么就是不存在（查找不成功），同时 所比较的次数不会超过二叉排序树的高度。因此，动态 查找的速度与所构造的二叉排序树的高度是相关的。
图像数字化的步骤
量化 压缩编码
压缩编码
数字化后得到的图像数据量十分巨大，必须 采用编码技术来压缩其信息量。常见的有图像的 预测编码、变换编码、分形编码、小波变换图像 压缩编码等。
Page 24
1.1 信息输入技术 – 图像输入技术
数字图像的输入技术
✓ 扫描仪
滚提条件的：一是查找的信息集合必须是采用顺序存储的方式；
（1）开放地址法 （2）链地址法
Page 35
1.2 信息查找技术—文本的信息查找技术
Web页面上文本信息的查找
Page 36
1.2 信息查找技术—文本的信息查找技术
Excel工作表中文本信息的查找
Page 37
1.2 信息查找技术—图像的信息查找技术
Page 33
1.2 信息查找技术—常用的查找算法
➢ 散列查找(HASH 查找)
散列查找是一种不需要通过比较而是通过计算来实现信息查找的 一种方法。在待查找的信息中，如果查找信息本身是无法排序或很难 比较的(如图像)时，我们就不能对它们通过进行比较的方式进行查找。 哈希查找并不查找数据本身，而是先将数据映射为一个整数（它的哈 希值），并将哈希值相同的数据存放在同一个位置，即以哈希值为索 引构造一个数组。
Page 32
1.2 信息查找技术—常用的查找算法
➢ 动态查找
方法是：首先与根结点上的值进行比较，如果相等，则 查找成功；如果根结点的值大于查找信息的值，则继续 在左子树上查找，否则在右子树上查找。最后的结果要 么是查找成功，要么就是不存在（查找不成功），同时 所比较的次数不会超过二叉排序树的高度。因此，动态 查找的速度与所构造的二叉排序树的高度是相关的。
图像数字化的步骤
量化 压缩编码
压缩编码
数字化后得到的图像数据量十分巨大，必须 采用编码技术来压缩其信息量。常见的有图像的 预测编码、变换编码、分形编码、小波变换图像 压缩编码等。
Page 24
1.1 信息输入技术 – 图像输入技术
数字图像的输入技术
✓ 扫描仪
滚提条件的：一是查找的信息集合必须是采用顺序存储的方式；
计算机导论 PPT课件
盛 威 网 ： 专 业 的 计 算 机 学 习 网 站
13
计算机导论知识结构
计算机导论
盛 威 网 ： 专 业 的 计 算 机 学 习 网 站
计算机历史
知识体系
道德规范
计算机职业
硬件
软件
网络 操作系统
语言
算法 数据 数据库
软件工程 安全
14
计算机导论
案例一 计算机历史 案例二 计算机知识体系 案例三 计算机硬件 案例四 计算机网络 案例五 操作系统 案例六 计算机语言 案例七 计算机算法 案例八 计算机数据 案例九 数据库 案例十 软件工程 案例十一 计算机安全与道德规范 案例十二 计算机职业
键的部分，其它需要学生自学
本课程培养学生实用技能，强调实际技能的培养和实用方 法的学习，重点突出学习中的动手实际环节
本课程采用案例式教学法，以应用和实践为主，使所学的 知识可以快速地投入实际的应用中－即学即用
6
开设《计算机导论》目的
使计算机专业的学生刚进入大学就能全面了解计算
盛 威 网 ： 专 业 的 计 算 机 学 习 网 站
踩猫事件、钱军打人事件
史上最牛小三事件、人肉搜索第一案 ……
10
问题二：网上资源是不是都可以下载？
盛 威 网 ： 专 业 的 计 算 机 学 习 网 站
11
问题三：网站是怎么盈利的？
盛 威 网 ： 专 业 的 计 算 机 学 习 网 站
12
问题四：计算机能做哪些事情？有哪些是做不到的？
◎《计算机科学导论--思想与方法》，董荣胜，高等教育出版
社，2007.9
9
问题一：人肉搜索怎么实现的？ 如果你爱他，把他放到人肉引擎上去，你很快就会知道他