计算机导论 第4章 计算机软件基础PPT课件
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第4章 计算机软件基础Windows7-计算机导论(第2版)-杨月江-清华大学出版社
6.切换窗口
（1）使用任务栏 在Windows 7系统中，每个打开的窗口在任务栏上都有对应 的程序图标。如果要切换到其他窗口，只需单击窗口在任务
栏上的图标，该窗口将出现在其他打开窗口的前面，成为活 动窗口。
（2）使用〈Alt+Tab〉组合键 通过按〈Alt+Tab〉组合键可以切换到上一次查看的窗口。 如果按住〈Alt〉键并重复按〈Tab〉键可以在所有打开的窗 口缩略图和桌面之间循环切换。当切换到某个窗口时，释放 〈Alt〉键即可显示其中的内容。 （3）使用Flip 3D Flip 3D以三维方式排列所有打开的窗口和桌面，可以快速地 浏览窗口中的内容。在按下〈Windows徽标〉键（以下简称 〈Win〉键）的同时，重复按〈Tab〉键可以使用Flip 3D切 换窗口。
如果多个窗口以组的形式显示在任务栏上，可以在一组的项 目上右击，选择“关闭所有窗口”命令。
将鼠标移至任务栏窗口的图标上，右击出现的窗口缩略图， 从快捷菜单中选择“关闭”命令。
3.最小化、最大化和还原窗口
一般情况下，可以通过以下方法最大化、最小化或还 原窗口。 （1）单击窗口右上角的按钮 。 （2）右击窗口的标题栏，使用“还原”、“最大化”、 “最小化”命令。 （3）当窗口最大化时，双击窗口的标题栏可以还原窗 口；反之则将窗口最大化。 （4）右击任务栏的空白区域，从快捷菜单中选择“显 示桌面”命令，将所有打开的窗口最小化以显示桌面。 如果要还原最小化的窗口，请再次右击任务栏的空白 区域，从快捷菜单中选择“显示打开的窗口”命令。
（3）下拉列表框/组合框：单击下拉列表框的箭头 按钮，可以在选项中进行选择。
（4）单选按钮：是一组互斥的选项，在同一组内只 有一项能被选中，被选中的项会出现黑点。
全套电子课件：计算机软件技术基础
• 一般地，这些软件工具包括程序设计语言以及编 译程序、调试程序、解释程序、链接程序、文本 编辑程序等。
• 这些软件工具的集合称为集成开发环境 (integrated development environment，IDE)
编译程序
• 编译程序(compiler)是一种把用某种计算机 语言编写的源代码程序转变成另一种计算 机语言(目标语言，通常是二进制形式，被 称为目标代码)的计算机程序。
得Unix的可移植性大大增强。 • Unix是一个可移植的、多任务、多用户的操作系统。Unix
操作系统有许多特点，例如采用纯文本存储数据、层次性 文件系统、把设备看作是文件、包含了许多软件工具等。
• 目前，Unix操作系统有许多不同的系列，主要包括Free BSD、Net BSD、Sun OS、AIX、OpenServer、Solaris、 HP/UX有 时，版本控制系统和工具也被集成到IDE中。
• 目前，许多IDE还有类浏览器、对象审查器、类图 等面向对象软件开发功能。
1.2.3 应用软件
• 应用软件(application software)是指在计算机上运行的、支 持或改进软件用户工作的计算机程序。
Unix操作系统
• Unix最早是由AT&T贝尔实验室于1969年开发出来的，主要 开发人员包括Ken Thompson、Dennis Ritchie、Douglas McIlroy等人。
• Unix最初是用汇编语言编写的。 • 1973年，Ken Thompson等人用C语言重新编写了Unix，使
计算机软件技术
• 软件是一种产品，涉及到像操作系统、程序设计 语言、算法等许多不同的技术。
• 计算机软件技术是与软件的设计、实施和使用相 关的多种技术的统称。
• 这些软件工具的集合称为集成开发环境 (integrated development environment，IDE)
编译程序
• 编译程序(compiler)是一种把用某种计算机 语言编写的源代码程序转变成另一种计算 机语言(目标语言，通常是二进制形式，被 称为目标代码)的计算机程序。
得Unix的可移植性大大增强。 • Unix是一个可移植的、多任务、多用户的操作系统。Unix
操作系统有许多特点，例如采用纯文本存储数据、层次性 文件系统、把设备看作是文件、包含了许多软件工具等。
• 目前，Unix操作系统有许多不同的系列，主要包括Free BSD、Net BSD、Sun OS、AIX、OpenServer、Solaris、 HP/UX有 时，版本控制系统和工具也被集成到IDE中。
• 目前，许多IDE还有类浏览器、对象审查器、类图 等面向对象软件开发功能。
1.2.3 应用软件
• 应用软件(application software)是指在计算机上运行的、支 持或改进软件用户工作的计算机程序。
Unix操作系统
• Unix最早是由AT&T贝尔实验室于1969年开发出来的，主要 开发人员包括Ken Thompson、Dennis Ritchie、Douglas McIlroy等人。
• Unix最初是用汇编语言编写的。 • 1973年，Ken Thompson等人用C语言重新编写了Unix，使
计算机软件技术
• 软件是一种产品，涉及到像操作系统、程序设计 语言、算法等许多不同的技术。
• 计算机软件技术是与软件的设计、实施和使用相 关的多种技术的统称。
计算机导论课件-第4章-计算机操作系统概述
4.1 操作系统的功能
2、存储器管理 存储管理主要管理内存资源。当多个程序共享有限的内存
资源时，会有一些问题需要解决，比如，如何为它们分 配内存空间，同时，使用户存放在内存中的程序和数据 彼此隔离、互不侵扰，又能保证在一定条件下共享等问 题，都是存储管理的范围。当内存不够用时，存储管理 必须解决内存的扩充问题，即将内存和外存结合起来管 理，为用户提供一个容量比实际内存大得多的虚拟存储 器。
RTOS设计目标：对外部请求能在严格的时限内作 出响应，有高可靠性和完整性
硬实时任务（Hard Real-time Task） 软实时任务（Soft Real-time Task）
实时操作系统
分类： 第一类：实时过程控制
工业控制，军事控制，... 第二类：实时通信（信息）处理
电讯（自动交换），银行，飞机订票 股市行情
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）
5.4 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：
一段可执行的程序 程序的相关数据：变量、工作空间和缓冲区等 程序执行的上下文环境，即进程的状态
4.1 操作系统的功能
3、设备管理 操作系统应该向用户提供设备管理。设备
管理是指对计算机系统中所有输入输出设备 (外部设备)的管理。设备管理不仅涵盖了进行 实际I/O操作的设备，还涵盖了诸如设备控制 器、通道等输入输出支持设备。
4.1 操作系统的功能
4、文件管理 系统中的信息资源(如程序和数据)是以文件的形式
计算机软件技术基础课件-ch31
9/146
操作系统——操作系统概述
操作系统提供的基本服务
分配系统的资源
资源分配是计算机系统的一部分，操作系统分配 系统资源以便程序可以正常执行。操作系统还管 理额外的用于使用多个程序或同时供多个用户使 用的资源。操作系统保证每个程序具有足够的空 间并且计算机能给每个程序预定任务分配适当的 时间
系统命令
系统命令是在用户一级使用的服务，用户可直接 在系统终端或机器键盘上使用，系统对每一个命 令立即响应、执行并回答
如ping等命令及开始菜单中的程序
15/146
操作系统——操作系统概述
操作系统提供服务的方法
系统调用
系统调用也称为系统请求，是操作系统提供的基 本服务，是在程序一级使用的命令
20/146
操作系统——操作系统概述
操作系统的主要功能
处理机（CPU）管理
处理器(CPU)是计算机的心脏，是最主要的资 源，所有的程序都必须由处理器来解释和执行。
处理器管理的主要目的就是对处理器的分配和调 度实施最有效的管理，以最大限度地提高处理器 的能力
处理机管理包括进程管理和作业管理两个部分
操作系统的特征
不确定性
指进程的执行顺序和执行时间的不确定性 进程的运行速度不可预知：分时系统中，多个进
程并发执行，“时走时停”，不可预知每个进程 的运行推进快慢，但无论快慢，应该结果相同— —通过进程互斥和同步手段来保证 难以重现系统在某个时刻的状态（包括重现运行 中的错误） 因为不确定性，在设计OS时，要充分考虑各种 可能性，以便稳定、安全、高效地达到并发和资 源共享
操作系统的种类
批处理操作系统
“多道批处理系统”
把内存分为若干部分，将属于同一批次的若干个作业 调入内存，存放在内存的不同部分
操作系统——操作系统概述
操作系统提供的基本服务
分配系统的资源
资源分配是计算机系统的一部分，操作系统分配 系统资源以便程序可以正常执行。操作系统还管 理额外的用于使用多个程序或同时供多个用户使 用的资源。操作系统保证每个程序具有足够的空 间并且计算机能给每个程序预定任务分配适当的 时间
系统命令
系统命令是在用户一级使用的服务，用户可直接 在系统终端或机器键盘上使用，系统对每一个命 令立即响应、执行并回答
如ping等命令及开始菜单中的程序
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操作系统——操作系统概述
操作系统提供服务的方法
系统调用
系统调用也称为系统请求，是操作系统提供的基 本服务，是在程序一级使用的命令
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操作系统——操作系统概述
操作系统的主要功能
处理机（CPU）管理
处理器(CPU)是计算机的心脏，是最主要的资 源，所有的程序都必须由处理器来解释和执行。
处理器管理的主要目的就是对处理器的分配和调 度实施最有效的管理，以最大限度地提高处理器 的能力
处理机管理包括进程管理和作业管理两个部分
操作系统的特征
不确定性
指进程的执行顺序和执行时间的不确定性 进程的运行速度不可预知：分时系统中，多个进
程并发执行，“时走时停”，不可预知每个进程 的运行推进快慢，但无论快慢，应该结果相同— —通过进程互斥和同步手段来保证 难以重现系统在某个时刻的状态（包括重现运行 中的错误） 因为不确定性，在设计OS时，要充分考虑各种 可能性，以便稳定、安全、高效地达到并发和资 源共享
操作系统的种类
批处理操作系统
“多道批处理系统”
把内存分为若干部分，将属于同一批次的若干个作业 调入内存，存放在内存的不同部分
《计算机导论》课件_计算机导论第四章
对多的关系，如图4.3所示
4.1 数据结构
（2）数据的物理结构。
数据的物理结构是指数据在计算机中是如何存储的，即数据的逻辑结构在计算机存储
上的实现。它有多种不同的方式，其中顺序存储结构和链式存储结构是最常用的两种存
储方式。
① 顺序存储结构
顺序存储结构是将逻辑上相邻的数据元素存储在物理上也相邻的一系列存储单元里，
因此效率比较低。
4.1 数据结构
4.1.1 线性结构
② 链式存储结构的线性表，也叫链表。链表中的每一个结点在内存中的存储单元不一
定连续。为了表示数据元素之间的逻辑关系，每个存储单元除了存放数据元素本身
之外，还需要存储逻辑上相关的下一个元素的存储地址，所以每一个数据元素对应
一个物理存储单元，包含数据域和指针域两部分，如图4.6所示。
4.1.1 线性结构
2．栈
（1）栈的定义。
栈是一种操作受限的特殊线性表，它只能在表的一端（栈顶）进行插入和删除运算。与线性
表相同，数据元素之间仍为一对一关系。设栈S=（a1,a2,...,an），按照a1,a2,...,an顺序依次先后进栈，
则称a1是栈底元素，an是栈顶元素。进栈和出栈只能在栈顶操作，且遵循后进先出（Last In First
元素逻辑上相关的数据元素的地址。其主要特点是：由于结点除存储数据元素本身之外（数
据域），还要存储逻辑上相关的相邻元素的地址（指针域），因此与顺序存储结构相比，存
储密度小、空间利用率低，会占用更大的存储空间。但与顺序存储结构相比，这样的做的优
点是：在进行插入和删除操作时仅需要修改相应指针域的值即可，不会造成其他元素的大量
i个数据元素。删除成功后，线性表L的数据元素个数减1，即长度减1。
4.1 数据结构
（2）数据的物理结构。
数据的物理结构是指数据在计算机中是如何存储的，即数据的逻辑结构在计算机存储
上的实现。它有多种不同的方式，其中顺序存储结构和链式存储结构是最常用的两种存
储方式。
① 顺序存储结构
顺序存储结构是将逻辑上相邻的数据元素存储在物理上也相邻的一系列存储单元里，
因此效率比较低。
4.1 数据结构
4.1.1 线性结构
② 链式存储结构的线性表，也叫链表。链表中的每一个结点在内存中的存储单元不一
定连续。为了表示数据元素之间的逻辑关系，每个存储单元除了存放数据元素本身
之外，还需要存储逻辑上相关的下一个元素的存储地址，所以每一个数据元素对应
一个物理存储单元，包含数据域和指针域两部分，如图4.6所示。
4.1.1 线性结构
2．栈
（1）栈的定义。
栈是一种操作受限的特殊线性表，它只能在表的一端（栈顶）进行插入和删除运算。与线性
表相同，数据元素之间仍为一对一关系。设栈S=（a1,a2,...,an），按照a1,a2,...,an顺序依次先后进栈，
则称a1是栈底元素，an是栈顶元素。进栈和出栈只能在栈顶操作，且遵循后进先出（Last In First
元素逻辑上相关的数据元素的地址。其主要特点是：由于结点除存储数据元素本身之外（数
据域），还要存储逻辑上相关的相邻元素的地址（指针域），因此与顺序存储结构相比，存
储密度小、空间利用率低，会占用更大的存储空间。但与顺序存储结构相比，这样的做的优
点是：在进行插入和删除操作时仅需要修改相应指针域的值即可，不会造成其他元素的大量
i个数据元素。删除成功后，线性表L的数据元素个数减1，即长度减1。
大学计算机基础导论PPT课件
• 程序必须是有限的指令数量组成的。按照一般的 理解，计算机指令是进行基本操作的机器代码
• 程序的编制
– 早期的计算机没有“编程(Programming)”这个概念 – 编制程序是指在实际处理数据之前，确定处理这些数
据的方法和过程 – 方法和过程——和计算机本身的能力结合
2020/11/5
共42页
21
– 20世纪六七十年代还在使用的“模拟计算机” 也被数字计算机所取代
• 关于计算机的“代”——并没有一致的说 法
2020/11/5
共42页
28
第一代计算机（1946—1959）
• 电子管计算机
– 计算机全名为通用数字电子计算机 – 体积大，故障率高
• UNIVAC的机器于1952年美国中大选预测 艾森豪威尔获胜——预测结果和实际统计 结果完全相同
• 1957年IBM公司生产的第一台商用计算机 IBM701，一共生产了19台：
– 二进制的0和1表示数据和程序
2020/11/5
共42页
29
第二代计算机（1959—1963）
• 晶体管计算机
– 1948年6月贝尔实验室研制成功世界上第一只晶体管 – 第一台晶体管的计算机是CDC制造的1604机器 – 开始使用高级语言 – 开始通过电话线进行数据交流，虽然速度很慢，但这已
Overview
• 计算机是什么 • 冯·诺依曼体系结构 • 计算机的历史 • 计算机的特点和用途 • 计算机的类型 • 计算机科学和计算机工具
2020/11/5
共42页
11
1.1 计算机是什么
• 计算（Computation） • 计算机（Computer） • 理解计算机作为：
– 信息系统的基础 – 数据处理机 – 具有程序能力的数据处理机
• 程序的编制
– 早期的计算机没有“编程(Programming)”这个概念 – 编制程序是指在实际处理数据之前，确定处理这些数
据的方法和过程 – 方法和过程——和计算机本身的能力结合
2020/11/5
共42页
21
– 20世纪六七十年代还在使用的“模拟计算机” 也被数字计算机所取代
• 关于计算机的“代”——并没有一致的说 法
2020/11/5
共42页
28
第一代计算机（1946—1959）
• 电子管计算机
– 计算机全名为通用数字电子计算机 – 体积大，故障率高
• UNIVAC的机器于1952年美国中大选预测 艾森豪威尔获胜——预测结果和实际统计 结果完全相同
• 1957年IBM公司生产的第一台商用计算机 IBM701，一共生产了19台：
– 二进制的0和1表示数据和程序
2020/11/5
共42页
29
第二代计算机（1959—1963）
• 晶体管计算机
– 1948年6月贝尔实验室研制成功世界上第一只晶体管 – 第一台晶体管的计算机是CDC制造的1604机器 – 开始使用高级语言 – 开始通过电话线进行数据交流，虽然速度很慢，但这已
Overview
• 计算机是什么 • 冯·诺依曼体系结构 • 计算机的历史 • 计算机的特点和用途 • 计算机的类型 • 计算机科学和计算机工具
2020/11/5
共42页
11
1.1 计算机是什么
• 计算（Computation） • 计算机（Computer） • 理解计算机作为：
– 信息系统的基础 – 数据处理机 – 具有程序能力的数据处理机
计算机科学导论第第4章讲稿程序设计基础PPT课件
计2算020机/10/科17 学导论
5
4.2.1 结构化程序设计方法
➢ 采用自上而下解决问题的思路如图:
需要解决的复杂问题
二级子问题 ...
三级子问题 ...
二级子问题
三级子问题 ...
… 二级子问题 ...
… 三级子问题 ...
最小问题
最小问题 … 最小问题
计2算020机/10/科17 学导论
6
a
A Y S N
b
计2算020机/10/科17 学导论
15
② do-while循环
先执行A框操作，然后判断给定 条件S是否成立，如果成立，再 次执行A操作；然后再对S进行 判断，如此反复，直到给定的S 条件不成立为止。此时不再执 行A框，从出口b脱离循环。
a
A
Y S
N b
计2算020机/10/科17 学导论
21
4.2.2 面向对象的程序设计方法
11
已知梯形两底a、b和高h，设计一个求梯形面积的算 法，并画出流程图。
计2算020机/10/科17 学导论
12
⑵ 选择结构
选择结构中包含一个判断框，根据给定的条件S 是否成立而选择执行A框或B框，当条件成立时，执 行A，否则执行B。判断框中的两个分支，执行完A 或B后都必须汇合在一起，从出口b 退出，然后接 着执行其后的过程。
用这种方法逐步分解，直到作者认为可以直接将各 小段表达为文字语句为止。这种方法就叫 做“自顶向
计2算020机/10/科17 学导论
7
4.2.1 结构化程序设计方法
2．结构化方法 ➢ 结构化方法有助于在正式编写程序之前充分
理解问题的实质和实现方法，并且可以在具 体编码过程中提供指导。
计算机导论课件
软件学院 张奕韬 6
2013-11-2
计算机发展史-计算的机械时代
17世纪初，英国数学家纳皮尔提出了对数 的概念，并制作了“纳皮尔算筹”，它只 需要做简单的加法就能计算出乘积，从而 大大简化了数值计算的过程。
英国牧师奥锲得创造了原始的对数计算尺，它不
仅能做加减乘除，乘方，开方运算，甚至可以计算 三角函数、指数函数和对数函数，它一直使用到袖 珍电子计算器面世为止。
（清华大学出版社）
周肆清、曹岳辉、李利明 编著
计算机导论
（人民邮电出版社）
2013-11-2
甘岚 等 编著
软件学院 张奕韬 2
总评成绩构成
总评成绩由学习过程中的各项考核指标综合评定。
上课考勤：20% 平时作业及平时表现：20% 上机实验：30% 测试：30%
记 住
关于考勤： 旷课一次-5， 迟到、早退每次-2，请假次数 多者酌情扣分，扣完为止。 缺勤3次及以上，成绩为0。
2013-11-2
软件学院 张奕韬
4
计算机发展史-发展篇
自从1946年世界上第一台电子数字计算机 诞生以来，计算机得到了迅速的发展和应 用，著名的摩尔定理很好地说明了这一点： 平均每18个月计算机的性能要提高一倍， 而价格要下降一半。 ..\materials\计算机的产生和发展320x240.Flv
软件学院 张奕韬 24
2013-11-2
计算机发展史-阿兰•图林
8岁时，他开始尝试写作了一部科学著作，题名 《关于一种显微镜》。1931年，他考入剑桥皇家 学院。
1936年，图林发表了一篇划时代的论文--《论可计算数及其 在判定问题中的应用》，后来被改称《理想计算机》。论文 里论述了一种“图林机”，只要为它编好程序，它就可以承 担其他机器能做的任何工作。 1950年10月，图林的一篇论文《机器能思考吗》首次提出检 验机器智能的“图林试验”，从而奠定了人工智能的基础， 使他再次荣膺“人工智能之父”称号。 1954年，42岁的阿兰· 图林英年早逝。为了纪念他在计算机 领域奠基性的贡献，美国计算机学会决定设立“图林奖”， 从1956年开始颁发给最优秀的电脑科学家，它就像科学界的 诺贝尔奖那样，是电脑领域的最高荣誉。
2013-11-2
计算机发展史-计算的机械时代
17世纪初，英国数学家纳皮尔提出了对数 的概念，并制作了“纳皮尔算筹”，它只 需要做简单的加法就能计算出乘积，从而 大大简化了数值计算的过程。
英国牧师奥锲得创造了原始的对数计算尺，它不
仅能做加减乘除，乘方，开方运算，甚至可以计算 三角函数、指数函数和对数函数，它一直使用到袖 珍电子计算器面世为止。
（清华大学出版社）
周肆清、曹岳辉、李利明 编著
计算机导论
（人民邮电出版社）
2013-11-2
甘岚 等 编著
软件学院 张奕韬 2
总评成绩构成
总评成绩由学习过程中的各项考核指标综合评定。
上课考勤：20% 平时作业及平时表现：20% 上机实验：30% 测试：30%
记 住
关于考勤： 旷课一次-5， 迟到、早退每次-2，请假次数 多者酌情扣分，扣完为止。 缺勤3次及以上，成绩为0。
2013-11-2
软件学院 张奕韬
4
计算机发展史-发展篇
自从1946年世界上第一台电子数字计算机 诞生以来，计算机得到了迅速的发展和应 用，著名的摩尔定理很好地说明了这一点： 平均每18个月计算机的性能要提高一倍， 而价格要下降一半。 ..\materials\计算机的产生和发展320x240.Flv
软件学院 张奕韬 24
2013-11-2
计算机发展史-阿兰•图林
8岁时，他开始尝试写作了一部科学著作，题名 《关于一种显微镜》。1931年，他考入剑桥皇家 学院。
1936年，图林发表了一篇划时代的论文--《论可计算数及其 在判定问题中的应用》，后来被改称《理想计算机》。论文 里论述了一种“图林机”，只要为它编好程序，它就可以承 担其他机器能做的任何工作。 1950年10月，图林的一篇论文《机器能思考吗》首次提出检 验机器智能的“图林试验”，从而奠定了人工智能的基础， 使他再次荣膺“人工智能之父”称号。 1954年，42岁的阿兰· 图林英年早逝。为了纪念他在计算机 领域奠基性的贡献，美国计算机学会决定设立“图林奖”， 从1956年开始颁发给最优秀的电脑科学家，它就像科学界的 诺贝尔奖那样，是电脑领域的最高荣誉。
计算机导论 PPT课件
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13
计算机导论知识结构
计算机导论
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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
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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？
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11
问题三：网站是怎么盈利的？
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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
唐良荣《计算机导论-计算思维和应用技术》第4章算法基-文档资料
– 【案例】判断三角形性质的PAD图。
4.1.2 算法的表示
《计算机导论——计算思维和应用技术》
第4章 算法基础
1.1.1 计算机的发展
1、算法的评价标准
（1）正确性
• • • •
4.1.3 算法的评估
不含语法错误； 对输入数据能够得出满足要求的结果； 对精心选择的输入数据，能得出满足要求的结果； 对一切合法输入，都可以得到符合要求的解。
– 【例4-3】用流程图表示：输入x、y，计算z=x÷y，输出z。
4.1.2 算法的表示
•
4.1.2 算法的表示
【案例】同一算法的不同表达形式。
自然语言表达算法：
4.1.2 算法的表示
伪代码表达算法：
Begin IF X≤3 THEN Y=5 ELSE Y=5+1.5（X-3） END IF; 输出 Y End
1、用自然语言表示算法
–优点：简单，便于阅读。 –缺点：文字冗长，容易出现歧义。 【例4-1】：用自然语言描述计算并输出z=x÷y的流程：
（1）输入变量x，y； （2）判断y是否为0； （3）如果y=0，则输出出错提示信息； （4）否则计算z=x/y； （5）输出z。
2、用伪代码表示算法
4.1.2 算法的表示
– 【例4-4】输入整数m，判断它是否为素数。
#include<math.h> main () { int m, i, k; scanf("%d", &m); k = sqrt(m); for (i=2; i<=k; i++) if (m % i == 0) break; if (i > k+1) printf("%d 是素数\n", m); else printf("%d 不是素数\n", m); } /* C语言源程序 */ /* 读入整数m */ /* 求m平方根 */ /* 循环开始 */ /* 模运算 */ /* 输出索数 */ /* 提示信息 */
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
操作系统的功能
进程的特征 1.动态性。进程是动态产生，动态消亡，进程在生 命周期内，在三种基本状态之间转换 2.并发性。任何进程都可以同其他进程一起并发执 行 3.独立性。能被CPU调度的独立运行的基本单位 4.异步性。进程之间相互制约，使进程具有执行的 间断性，即按各自独立、不可预知的速度向前推进。 5.结构特性。进程=程序+数据+进程控制块
2、共享性(sharing) 指操作系统中的资源可被多个并发执行的进 程共同使用，而不是被一个进程所独占。 资源共享的方式可以分成两种： 第一种是互斥访问。第二种是同时访问。 共享性和并发性是操作系统两个最基本的特 性，它们互为依存。
3、虚拟性(virtual)
把物理上的一个实体变成逻辑上的多个对应物
操作系统的功能
资源管理：操作系统对设备和信息资源按照 一定策略进行分配和调度。
1.存储管理，分配内存空间及收回 2.处理器管理，按照策略将处理器交替地分 配给系统内等待运行的程序。
3.设备管理，分配和回收外部设备，控制外 部设备按用户程序的要求进行操作。
4.信息管理，向用户提供文件系统
操作系统的功能
操作系统(OS)
操作系统对内管理计算机的资源和控制程序 的运行，扩展硬件功能。
操作系统对外提供良好的人机界面，方便用 户使用计算机。
最重要、最基本的系统软件。也是最底层的 软件。
常用的系统有DOS、WINDOWS、UNIX、 Linux等。
操作系统
操作系统的主要功能： 资源管理 程序控制 人机交互 进程管理等
程序控制 执行某种程序设计语言编写的源程序时，
通过调入编译程序，将源程序转换为目标程 序，分配相应的存储空间，按程序的要求执 行。
操作系统的功能
人机交互 该功能决定计算机系统的“友善性” 人机交互的主要作用是控制有关设备的运行 和理解，并执行通过人机交互设备传来的有 关的各种命令和要求
操作系统的功能
就绪状态：进程已获得除处理器外的所需 资源，等待分配处理器资源是的状态。
运行状态：进程占用处理器资源，并在处 理器上运行时的状态，在没有其他进程可 执行时，自动执行系统的空闲进程。
阻塞状态：进程等待某种条件，在条件满 足之前无法继续执行的状态。
操作系统的功能
三种状态依据一 定条件进行转换
操作系统的功能
进程管理 进程是一个正在运行的程序实体，是具有
在某个数据集合上的一次运行活动，是系 统进行资源分配和调度的独立单位。
操作系统的功能
进程定义包含如下含义： 1.进程是一个动态的概念，程序是静态的 2.进程包含了一个数据集合和运行其上的程 序 3.同一程序运行于若干不同的数据集合上时， 它将属于若干个不同的进程。
以现代观点而言，一个标准个人电脑的OS应 该提供以下的功能：
进程管理（Processing management） 内存管理（Memory management） 文件系统（） 网络通讯（Networking） 安全机制（Security） 用户界面（User interface） 驱动程序（Device drivers）
管理计算机硬件，使它们协调工作
一般是在计算机系统购买时随机携带的，也 可以根据需要另行安装。
系统软件
系统软件的主要特征是： 1.与硬件有很强的交互性 2.能对资源共享进行调度管理 3.能解决并发操作处理中存在的协调问题 4.数据结构复杂，外部接口多样化，便于用 户反复使用
操作系统(OS)
操作系统（Operating System，简称OS） 是管理和控制计算机硬件与软件资源的 计算机程序，是直接运行在“裸机”上 的最基本的系统软件，任何其他软件都 必须在标
掌握计算机软件系统的组成 掌握操作系统的概念和功能 掌握Windows7操作系统的使用方法
4.1 计算机软件系统概述
计算机 系统
硬件 系统
软件 系统
系统 软件
应用 软件
操作系统(Windows7) 程序设计语言(C语言) 数据库管理系统 通用应用软件
专用应用软件
内存管理 软件运行时，CPU对计算机内存资源的分配 和使用和回收。
操作系统的特征
所有的操作系统具有并发性、共享性、虚拟性和异步 性四个基本特征。 1、并发性（concurrence） 是指两个或两个以上的事件或活动在同一时间间隔内 发生。 并发性能够消除计算机系统中部件之间和程序之间的 相互等待，提高系统资源的利用率，吞吐率。
4.1 计算机软件系统概述
计算机软件(Computer Software)是指计算机 系统中的程序及其文档，程序是计算任务的处 理对象和处理规则的描述；文档是为了便于了 解程序所需的阐明性资料。程序必须装入机器 内部才能工作，文档一般是给人看的，不一定 装入机器。 程序
软件
文档
软件的含义
(1)运行时，能够提供所要求功能和性能的 指令或计算机程序集合。
例如，在多道程序系统中，物理CPU可以只 有一个，每次也仅能执行一道程序，但通过多 道程序和分时使用CPU技术，宏观上有多个 程序在执行，就好像有多个CPU在为各道程 序工作一样，物理上的一个CPU变成了逻辑 上的多个CPU。
4、异步性(asynchronism)/不可预测性
操作系统的第三个特性是异步性，或称随机性。 在多道程序环境中，允许多个进程并发执行， 由于资源有限而进程众多，多数情况，进程的 执行不是一贯到底，而是“走走停停”。
进程与程序的区别
进程是动态的，程序是静态的 程序可以长期保持，进程具有一定的生命
周期 程序与进程是一对多的关系 进程与程序的组成不同，进程由三部分组
成
操作系统的功能
进程的状态及转换 三种状态：运行状态、就绪状态和阻塞(等 待)状态 进程在消亡前总是处于且仅处于三种状态之 一。
操作系统的功能
(2)程序能够满意地处理信息的数据结构。 (3)描述程序功能需求以及程序如何操作和
使用所要求的文档。
软件的特点
应用于某种目的，解决特定需求 受法律保护。
系统软件
系统软件是指控制和协调计算机及外部设备, 支持应用软件开发和运行的系统，是无需用 户干预的各种程序的集合
主要功能：调度，监控和维护计算机系统；