《大学计算机基础》第1章-计算机基础知识.ppt

1、1,大学计算机基础,北京航空航天大学,教学课件,2,第1章 计算机基础知识,第2章 微机用户界面及其应用,第3章 常用Office办公软件,第4章 计算机网络基础,第5章 程序设计基础,第9章 网页设计与制作,第10章 常用工具软件,第11章 数学建模与MATLAB,第8章 数据库技术基础,第一层次,第二层次,第6章 信息安全与道德,内 容 提 要,第7章 多媒体技术基础,3,第1章 计算机基础知识,1.3 计算机硬件的组成,1.1 计算机的发展,1.2 数据在计算机中的表示,1.4 微型计算机的组成,1.5 软件系统,4,本章重点,进位计数制及数制之间的转换； 原码、反码、补码的概念； 定点

2、数、浮点数的表示方法； 字符编码； 计算机硬件组成及工作原理； 计算机软件系统。,5,1.1 计算机的发展,1.1.1 电子计算机的产生和发展 1.1.2 计算机发展的几个阶段 1.1.3 中国计算机产业的发展大事记 1.1.4 计算机的特点和用途 1.1.5 计算机的类型 1.1.6 计算机的新技术 1.1.7 未来计算机的发展趋势 1.1.8 信息技术的发展,6,1.1.1 电子计算机的产生和发展,Charles Babbage,1822 差分机,1833 分析机,MARK I,ENIAC,电子计算机时代,人类追求的计算工具,7,ENIAC,第一台电子计算机,5000次加法/秒 体重30吨

3、 占地170M2 18800只电子管 1500个继电器 耗电150KW 耗资40万美元,8,冯诺依曼思想,程序和数据用二进制表示程序存储的概念计算机由五个基本部分组成 输入、存储、运算、控制和输出,9,电子恐龙的缩骨法晶体管,ENIAC,划时代的实验装置,晶体管实质上是按显微比例的真空管建造的,电子管的缺点： 体积大； 耗能高、散热量大。,晶体管的优点： 体积小； 耗能低； 性能稳定。,10,采用中、小规模集成电路代替了独立元件晶体管。,第三代计算机,11,将电脑浓缩在一颗芯片上,0.18微米芯片,10微米芯片,12,晶 体 管 数,计算机的CPU性能 每18个月，集成度将翻一番，速度将提高一

4、倍，而其价格将降低一半。,计算机第一定律摩尔定律,13,1.1.2 计算机发展的几个阶段,根据计算机所采用的物理器件，将计算机的发展分为四个阶段,第一代(19461958) 电子管 5千几万（次/秒）,第二代(19581964) 晶体管 几万几十万 （次/秒）,第三代(19641970) 中、小集成电路 几十万几百万 （次/秒）,第四代(1971至今) 大规模集成电路 上千万万亿 （次/秒）,14,1.1.3 中国计算机产业的发展大事记,从1956年开始，我国完成了第一台电子计算机运算器和控制器的设计工作，同时编写了中国第一本电子计算机原理讲义。1973年，我国第一台百万次集成电子计算机研制成

5、功。1977年，我国第一台微型计算机研制成功。1983年，“银河”一号巨型机研制成功，运算速度达1亿次秒。1993年，我国第一台10亿次巨型“银河”型通过鉴定。1995年，曙光1000大型机通过鉴定，峰值可达25亿次秒。2005年，联想完成并购IBM PC，一跃成为全球第三大PC制造商。,15,1.1.4 计算机的特点和用途,计算机的特点高速、精确的运算能力准确的逻辑判断能力 强大的存储能力自动功能 网络与通信功能,16,计算机在信息社会中的应用,计算机的应用十分广泛,工商：电子商务、AD/CAM,教育：多媒体教育、远程教育,医药：CAT、MRI、远程医疗,家庭：家庭信息化,政府：电子政府,娱

6、乐：虚拟现实、影视特技,科研：数据采集、计算分析,17,计算机的主要应用领域,1.科学计算,3.实时控制,2.数据处理,18,1.1.5 计算机的类型,19,1.1.6 计算机的新技术,充分利用成千上万个网络中的闲置计算机共同参与计算。,将计算机作为信息处理的部件， 嵌入到应用系统中的一种技术。,中间件是介于应用软件和操作系统之间的系统软件。,嵌入式技术,网格计算,中间件技术,20,高性能计算机的竞争,2002年，日本NEC公司开发成功“地球模拟器”高性能计算机，每秒运算速度为35.86万亿次，曾长时间保持世界计算机运算速度的最快纪录。,为了应对日本的“地球模拟器” ， 美国国防部先进研究计划

7、局（DARPA）专门拨出了1.5亿美元进行高性能计算机的研究。,今年6月28日在德国德累斯顿市举行的国际超级计算机大会上，IBM 蓝色基因/L超级计算机获得排名第一。蓝色基因/L的运算速度达每秒钟280.6万亿次浮点运算，其它没有一款计算机的运算速度超过100万亿次浮点运算。,21,蓝色基因商业版服务器,八台蓝色基因服务器,22,装配中的蓝色基因,23,1.1.7 未来计算机的发展趋势,发展趋势 巨型化 微型化 网络化 智能化,未来新的一代 模糊计算机 生物计算机 光子计算机 超导计算机 量子计算机,24,1.1.8 信息技术的发展,数据与信息 数据是信息的载体。 信息既是对各种事物的变化和特

8、征的反映，又是事物之间相互作用和联系的表征。 数据与信息的区别,信息技术 联合国教科文组织对信息技术的定义,25,现代信息技术的内容和特点,现代信息技术的内容 信息基础技术 新材料、新能源、新器件的开发和制造技术 信息系统技术 感测技术、通信技术、计算机与智能技术和控制技术 信息应用技术 工厂的自动化、办公自动化、家庭自动化、人工智能和互联通信技术,现代信息技术的特点 数字化 多媒体化 高速度、网络化、宽频带 智能化,26,1.2 数据在计算机中的表示,1.2.1 计算机采用二进制编码 1.2.2 进位计数制 1.2.3 R进制转换为十进制 1.2.4 十进制转换为R进制 1.2.5 八进制转

9、换为十六进制 1.2.6 计算机中的信息单位 1.2.7 数值 1.2.8 字符,重点,27,基本概念,信息：数值、文字、语音、图形和图像。 信息必须数字化编码，才能传送、存储和处理。,28,1.2.1 计算机采用二进制编码,二进制的优点,物理上容易实现，信息的存储更加容易， 可靠性强，运算简单，通用性强,ENIAC采用十进制,29,1.2.2 进位计数制,进位计数制 进位制中的三个要素: 数码：数制中固定的基本符号 基数：某种进位制所包含的的数字符号（或数码）的个数。N进制的基数是N。 位权：在某种进位制中，各数码的位权是以该进位制的基数为底的幂次方。,例：十进制数9788的基数、各数码的位

10、权分别是多少？,30,常用的进位制类型,不同进制数的表示方法,在该数的后面加上字母B（二进制）、O（八进制）、D（十进制）、H（十六进制）来表示。 例：（10100101）B 表示二进制数。,31,几种不同的进制数的基本符号,32,不同进制间的转换,转换基本原则：对整数部分和小数部分分别进行转换,33,R进制向十进制的转换,R进制,十进制,方法,把各个R进制数按权展开求和,弄清进位制中三要素: 数码、基数、位权,34,十进制表示形式,任意一个十进制数D，可表示成如下形式：(D)10 = Dn-110n-1 + Dn-210n-2 + + D1101 + D0100 + D-110-1 + D-

11、210-2 + + D-m+110-m+1 +D-m10-m式中Di是数码，其取值范围为09；i为数码的编号（整数位 取n-10，小数位取-1-m)；10为基数。,例：(123.45)D=110 + 210 + 3100+ 410- + 510- =(123.45)D,35,二进制表示形式,任意一个二进制数B，可表示成如下形式：(B)2 = Bn-12n-1 + Bn-22n-2 + + B121 +B020 + B-12-1 + B-22-2 + + B-m+12-m+1 +B-m2-m式中Bi是数码，其取值范围为01；i为数码的编号（整数位取n-10，小数位取-1-m)；2为基数。,例：(

12、110.01)B = 12 + 12 + 020+ 02- + 12- = (6.25)D,36,八进制表示形式,任意一个八进制数Q，可表示成如下形式：(Q)8 = Qn-18n-1 + Qn-28n-2 + + Q181 +Q080 + Q-18-1 +Q-28-2 + + Q-m+18-m+1 +Q-m8-m式中Qi是数码，其取值范围为07；i为数码的编号（整数位取n-10，小数位取-1-m)；8为基数。,例：八进制(123.45)O =18 + 28 + 380+ 48- + 58- = (83.578125)D,37,十六进制表示形式,任意一个十六进制数H，可表示成如下形式：(H)16

13、 = Hn-116n-1 + Hn-216n-2 + + H1161+ H0160+ H-116-1 + H-216-2 + + H-m+116-m+1 + H-m16-m式中Hi是数码，其取值范围为0F； i为数码的编号（整数位取n-10，小数位取-1-m) ；16为基数。,例：十六进制(123.45)H =116 + 216 + 3160 + 416- + 516- = (291.26953125)D,38,1.2.3 R进制转换为十进制,(1101.101)B = 123 + 122 + 021 + 120 + 12-1 + 02-2 + 12-3= 8 + 4 + 0 + 1 + 0.

14、5 + 0 + 0.125= (13.625)D,39,1.2.3 R进制转换为十进制,(456.124)O = 482 + 581 + 680 + 18-1 + 28-2 + 48-3= 256 + 40 + 6 + 0.125 + 0.03125 + 0.0078125= (302.1640625)D,（32CF.48)H = 3163 + 2162 + C161 + F160 + 416-1 + 816-2= 12288 + 512 + 192 + 15 +0.25 + 0.03125= (13007.28125)D,40,1.2.4 十进制转换为R进制,十进制,R进制,方 法,（1）整

15、数转换用“除基取余法”，直到商为零；每次相除所得余数为对应的二进制整数的各位数码。 （2）小数转换用“乘基取整法”，直到乘积的小数部分为零，或达到所要求的位数（当小数部分永不可能为零时）。,41,十进制转换为二进制,十进制,二进制,方 法,（1）整数转换用“除2取余法”，直到商为零；每次相除所得余数为对应的二进制整数的各位数码。 （2）小数转换用“乘2取整法”，直到乘积的小数部分为零，或达到所要求的位数（当小数部分永不可能为零时）。,42,十进制数 125.6875 转换成二进制数,43,小数部分的转换,取整,0.6875,故小数部分（.6875)D =（.1011)B,结果,44,十进制转换

16、为十六进制（例）,将十进制数（ 197.734375)D 转换成十六进制数,45,1.2.5 八进制转换为十六进制,二进制,八进制,方 法,（1）二进制数转换成八进制数: 以小数点为界，向左(小数点之前)或向右(小数点之后)每3位二进制 数用相应的一位八进制数取代（不足3位的二进制数先用0补足）。（2）八进制数转换成二进制数: 以小数点为界，向左或向右每一位八进制数用相应的3位二进制数取代；如果不足3位，则用零补足。,一位八进制数对应着3位二进制数,首先,46,二进制转换为八进制（例）,将二进制数1101101110.11011转换成八进制数,1 5 5 6 . 6 6,(001 101 10

17、1 110.110 110)B= ( ? )O,47,八进制转换为二进制（例）,(135.23)O=(001 011 101. 010 011)B,1 3 5 . 2 3,(7123.56 )O =(111 001 010 011 . 101 110)B,7 1 2 3 . 5 6,将八进制数135.23和7123.56转换成二进制数,48,（1）二进制数转换成十六进制数: 以小数点为界，向左(小数点之前)或向右(小数点之后)每4位二进制数用相应的一位十六进制数取代（不足4位的二进制数先用0补足） 。 （2）十六进制数转换成二进制数: 以小数点为界，向左或向右每一位十六进制数用相应的4位二进制

18、数取代；如果不足4位，则用零补足。,一位十六进制数对应着4位二进制数,二进制与十六进制转换,二进制,十六进制,方 法,49,二进制转换为十六进制（例）,将二进制数1101101110.11011转换成十六进制数,3 6 E . D 8,（0011 0110 1110.1101 1000）B=（ ?）H,50,十六进制转换为二进制（例）,将十六进制数6A.B1和2C1D.6转换成二进制数,(6A.B1)H=( 0110 1010 . 1011 0001)B,6 A . B 1,(2C1D.6 )H =(0010 1100 0001 1101 . 0110)B,2 C 1 D . 6,51,八进制

19、与十六进制间的转换,（2731.62）O =（010 111 011 001. 110 010）B2 7 3 1 . 6 2（0101 1101 1001. 1100 10）B=（5D9. C8）H,借助于二进制将八（十六）进制数转换成十六（八）进制数方法是：将1位转换为3（4）位二进制数,（2D5C. 74）H =（0010 1101 0101 1100. 0111 0100）B2 D 5 C . 7 4（0 010 110 101 011 100. 011 101 00）B=（26534.35）O,52,1.2.6 计算机中的信息单位,位 度量数据的最小单位 字节 信息组织和存储的基本单位

20、,1 Byte = 8 bit1 KB = 1024 B1 MB = 1024 KB1 GB = 1024 MB1 TB = 1024 GB,53,1.2.7 数值,例如： 真值数 （1001101）B其机器数为11001101，存放在计算机中。,54,问题的提出,+,=,-9,错误的结果,为解决此类问题，提出了：原码、反码和补码,符号位参加运算，-5+4 = ？,55,原码表示,原码表示相当于：1. 正数的符号位是0，负数的符号位是1。2. 数值位就是这个数的绝对值的二进制表示。,原码表示法简单、易懂，与真值的转换方便。缺点：加减法运算复杂。,56,原码表示（例）,以8位原码表示下列各数：(

21、0.25)D、 (-0.8125)D、 (228)D、 (-12)D,(0.25)D= (0.01)B =(-0.8125)D = (-0.1101)B =(228)D = (11100100)B =(-12)D = (-1100)B =,0,1,8位原码表示范围： -127=X=+127,1,01,00000,1101,000,1100,000,57,原码表示的说明,原码0的表示有两种：（以4位带符号定点整数为例）正0：0000负0：1000,n位带符号定点整数表示范围：-2 n-1+1=X=2 n-1-1,4位带符号定点整数的原码表示范围：1111 0111，即 -77也就是 -2 4-1

22、+1=X=2 4-1-1,58,反码表示,反码表示相当于：1. 正数的符号位是0，负数的符号位是1； 2. 正数的数值位同原码相同，负数的数值位将原码的数值位各位取反。,59,反码表示（例）,以8位反码表示下列各数：(0.25)D、 (-0.8125)D、 (228)D、 (-12)D,(0.25)D= (0.01)B =(-0.8125)D = (-0.1101)B =(228)D = (11100100)B =(-12)D = (-1100)B =,(0 0100000)原,(1 1101000 )原,8位反码表示范围： -127=X=+127,(10001100 )原,(0 010000

23、0)反,(1 0010111 )反,(11110011)反,60,反码表示的说明,反码0的表示有两种：（以4位带符号定点整数为例）正0：0000负0：1111,n位带符号定点整数表示范围：-2 n-1+1=X=2 n-1-1,4位带符号定点整数的反码表示范围：1000 0111，即 -77也就是 -2 4-1+1=X=2 4-1-1,61,补码表示,补码表示相当于： 正数的符号位是0，负数的符号位是1； 2. 正数的数值位同原码相同，负数的数值位将反码的数值位+1（末位）。,补码表示适于加减法运算。,62,补码表示（例）,以8位补码表示下列各数：(0.25)D (-0.8125)D (228)

24、D (-12)D,(0.25)D= (0.01)B =(-0.8125)D = (-0.1101)B =(228)D = (11100100)B =(-12)D = (-1100)B =,(0 0100000)补,(1 0011000 )补,(11110100)补,63,补码表示的说明,补码0的表示只有一种：以4位带符号定点整数为例 0000,n 位带符号定点整数表示范围：-2 n-1=X=2 n-1-1,4位带符号定点整数的补码表示范围：1000 0111，即 -87也就是 -2 4-1=X=2 4-1-1,64,用补码进行运算（例）,+,=,-5 的补码,-1 的补码,利用补码，可方便地实

25、现正负数的加法运算符号位如同数值一样参加运算允许产生最高位的进位（被丢失），使用较广泛。,-5+4 = ？,4 的补码,原码,65,几种表示的比较,（+0）补 = （-0）补 = 00000000,66,小 结,符号位 数值位 原码 该数绝对值的二进制表示 反码 正数同原码，负数为原码的各位取反 补码 正数同原码，负数为反码末位1,原码、反码、补码优缺点 整数表示范围 0 的表示,1表负数 0表正数,67,定点数,定点小数：,定点整数：,定点数：在计算机中用固定长度表示，小数点固定在某一个位置。,68,浮点表示,阶符,阶码,数符,尾 数,X=(11.01)B =0.1101210,10,110

26、1,阶和尾数均为原码,0,10,1101,阶为补码，尾数为原码,0,0,0,浮点表示法：小数点的位置是浮动的。一个浮点数分为阶码和尾数两部分。,69,浮点表示（续）,11,1100,阶和尾数均为原码,1,01,1100,阶为补码，尾数为原码,1,1,1,70,计算机中数的表示,正负号 和小数点,71,1.2.8 字符,ASCII,(American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码 ) 7位ASCII码用7位二进制数表示一个字符的编码 常用字符有128个，编码从0到127。,字符 十六进制表示 十进制表示空格 20H 32

27、09 30H39H 4857AZ 41H5AH 6590az 61H7AH 97122,控制字符：34个， 032，127； 普通字符：94个。 例：“a”字符的编码为 1100001， 对应的十进制数是 97,72,ASCII 码,73,中文字符汉字编码,国标码（GB2312-80）,一级汉字：3755个，按汉语拼音排列 二级汉字：3008个，按偏旁部首排列,区位码,由94个区号和94个位号构成,每个汉字占两个字节,74,区位码转换为国标码,例,“中” 区位码：（5448）D（3630）H（0011 0110 0011 0000）B,（5448）D +区位分别加32 =（8680）D （36

28、30）H （2020）H =（5650）H（0011 0110 0011 0000）+（0010 0000 0010 0000）B=（0101 0110 0101 0000）B,区、位分别加32,国标码,“华”字的区位码是2710 ，那么国标码是什么？,思考,ASCII表中的控制码,（32）D =（0010 0000）B,75,汉字的处理过程,汉字输入码,76,国标码转换为机内码,国标码（GB2312-80）及其机内码,汉字在计算机内部进行存储、处理的代码,汉字内码,汉字内码：2个字节存储机内码：每个字节最高位置“1”,目地：区分于ASCII码方法：汉字的国标码 8080H,“中”字的内码是：

29、 国标码 （5650）H（8080）H（D6D0）H 0101 0110 0101 0000 +1000 0000 1000 0000 = 1101 0110 1101 0000,例,77,汉字字形码,用于汉字在显示屏或打印机输出。通常有两种表示方式：点阵和矢量表示方式。,汉字字形码汉字字形点阵的代码,1616点阵显示汉字， 需要多少存储空间？,计算,16168 = 32字节,78,汉字地址码,汉字库中存储汉字字形信息的逻辑地址码 输出设备输出汉字时，必须通过地址码 字形信息是按一定顺序连续存放在存储介质上，所以汉字地址码也大多是连续有序的，与汉字内码间有着简单的对应关系，以简化汉字内码到汉字

30、地址码的转换。,79,1.3 计算机硬件的组成,1.3.1 运算器 1.3.2 控制器 1.3.3 存储器 1.3.4 输入输出设备 1.3.5 计算机的结构,重点,80,1.3.1 运算器,冯诺依曼机：计算机由输入、存储、运算、控制和输出5个部分组成。,81,1.3.2 控制器,82,1.3.2 控制器,机器指令,指令的执行过程,是计算机硬件真正可以“执行”的命令。基本格式 :,从存储单元中读指令，并存放到指令寄存器IR中。指令译码器分析该指令（称为译码）。控制器根据译码结果，按顺序产生控制信号。控制计算机完成相应的操作，实现数据处理和结果保存。,控制器和运算器两部分合称中央处理器，简称CP

31、U。,CPU,83,计算1+2=?,运算器,控制器,输入设备,输出设备,程序和数据,01,存储器,01 存储器,01 存储器 10,10,add,01 10,11,11,01 存储器 10 11,84,1.3.3 存储器,容量指一个存储器包含的存储单元数。 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB,85,1.3.4 输入/输出设备,输入/输出系统,86,1.3.5 计算机的结构,计算机的结构,IAS计算机的结构,基于总线结构的计算机的示意图,87,微型计算机,88,总线的类型,数据总线：一组用来在存储器、运算器、控制器和I/O部件之间传输数据信号的公

32、共通路。地址总线：一组用来在存储器、运算器、控制器和I/O部件之间传输地址信号的公共通路，地址信号可能是存储器的地址，也可能是I/O接口的地址。控制总线：一组用来在存储器、运算器、控制器和I/O部件之间传输控制信号的公共通路。,连接各个部件的公共通信线-总线,89,1.4 微型计算机的组成,1.4.1 微型计算机 1.4.2 输入设备 1.4.3 输出设备,90,简 介,计算机系统,91,微型计算机,发展方向,分 类,高速化、超小型化、多媒体化、网络化、隐形化,按组成结构分类： 单片机、 单板机、多板机按用途分类： 台式机、便携式PC机,92,1.4.1 微型计算机,硬件（Hardware）

33、计算机的实体部分（看得见摸得着的物理装置），可以实现计算机最基本的操作行为。,93,微型计算机的结构,94,系统主板,内存条芯片组BIOS芯片,CPU插座串行接口AGP扩展槽PCI扩展槽电池,PC99规范要求主板各接口必须采用有色识别标识，方便识别,95,CPU,96,存储器的性能比较,Cache存储器,ALU寄存器,主存储器（DRAM）,辅存（软盘、硬盘、光盘）,后援存储器（磁带库、光盘库）,内存储器 访问速度快 信息暂时性 相对价格高,外存储器 访问速度慢 信息永久性 相对价格低,存储器的层次结构,97,内存储器,随机存取存储器(RAM) DDRAM、RDRAM、SDRAM II只读存储器

34、(ROM)高速缓冲存储器Cache,存放程序和数据的重要部件,按功能分为三类,98,外存储器软盘,软盘表面的信息记录格式,软盘驱动器,99,外存储器硬盘,100,外存储器-硬盘（续）,硬盘的总容量磁头数（H）柱面数（C）磁道扇区数（S）每扇区字节数（B）,101,外存储器光盘,CD-ROM的记录方式,光盘驱动器,102,外存储器光盘（续）,光盘的类型CD-ROM、CD-R 、CD-RW和DVD-ROM。 衡量光盘驱动器传输数据速率的指标倍速一倍速率= 150KB/秒DVD-ROM一倍速率= 1.3MB/秒,103,外存储器移动存储产品,随着信息技术的不断发展，几十MB甚至几百MB的信息交换很普

35、遍。近几年来，更多小巧、轻便、价格低廉的移动存储产品正在不断涌现和普及。,SD卡,Mini SD卡,移动硬盘,移动硬盘 3.5寸硬盘,USB2.0 数据传输率: 480MB秒,U盘,104,I/O 总线与扩展槽,105,输入/输出设备,106,输入设备101键盘,107,输入设备 104键盘,108,104 键盘快捷操作,109,输入设备鼠标,接口 按键 功能,110,其它输入设备,111,输出设备显示器,电源 开关,尺寸 14、15、17和21英寸或者更大 类型 CRT(Cathode Ray Tube，阴极射线管)显示器LCD(Liquid Crystal Display)显示器 性能指标

36、,分辨率越？越好，点距越？越好。,112,输出设备显示器的适配器,接收CPU的显示数据，控制显示器显示出来。 包含显示存储器 分辨率：640 x 4801024 x 7681600 x1200,VGA接口，显示器数据电缆连接到此接口上,113,输出设备打印机,点阵式 喷墨 激光,114,1.5 软件系统,1.5.1 进程与线程1.5.2 软件系统及其组成1.5.3 计算机语言1.5.4 应用软件,重点,115,什么是软件？,指令,程序,基本操作,指令的序列,软件,程序、数据、文档,软件系统: 为运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总称。,116,计算机系统层次结构,软件是硬件与

37、用户之间的接口，用户通过软件使用计算机的硬件。,117,1.5.1 进程与线程,作业：是程序被选中到运行结束并再次成为程序的整个过程。进程管理：“程序”成为“作业”进而成为“进程” ，按照一定规则进行调度。进程（Process）：程序的一次执行过程，是系统进行调度和资源分配的一个独立单位。又称“任务”。线程：被分解的不同进程。,118,1.5.2 软件系统及其组成,119,系统软件操作系统,操作系统的功能 进程与处理机管理 内存管理 设备管理 信息管理 用户接口,操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序集合。,120,系统软件操作系统发展过

38、程,无操作系统的计算机系统,操作系统的发展过程,单道批处理系统,多道批处理系统,分时系统,实时系统,121,系统软件典型的操作系统,批处理系统,微机操作系统,分时系统,实时操作系统,并行操作系统,网络操作系统,122,1.5.3 计算机语言,机器语言,高级语言,汇编语言,123,机器语言,直接用二进制代码表示指令系统的语言,机器语言,例：00001000 00001100 00001110 00001000 完成动作：将寄存器AX内容传送给BX。,机器语言的优点：执行效率最高，执行的速度最快,124,汇编语言,把机器语言 “符号化” 的语言即用一些符号（如英文字母、数字等）来代替难读、难懂、难

39、记忆的机器语言,汇编语言,汇编语言的指令和机器指令基本上一一对应 例：00001000 00001100 00001110 00001000 对应的汇编语言的指令：MOV BX，AX,用汇编语言编写的程序要经过汇编程序翻译成机器语言程序，机器才能执行。,125,高级语言,又称算法语言，具有严格的语法规则和语义规则，没有二义性。,高级语言,例：提示用户从键盘输入一个整数，然后在屏幕上将用户输入的数字输出出来。,高级语言编写的源程序，必须翻译成机器语言程序才能执行。通常翻译的方式有两种：编译方式、解释方式。,126,系统软件程序语言,机器语言,汇编语言,高级语言,面向过程：BASIC、Pascal

40、、FORTRAN、C 等 面向对象：C+、 Java、Visual Basic等,面向问题的语言,离散和连续模拟(GPSS) 程控机器刀具(APT) 辅助工程师进行建筑和桥梁上的受 力点分析(GOGO) 辅助系统分析(例如SAS) 辅助办公人员进行字处理(SCRIBE),面向机器,面向机器,127,程序语言的翻译,128,语言处理程序,可执行程序,源程序,目标程序,第一级,第二级,第三级,链接程序,汇编程序或编译程序,129,1.5.4 应用软件,办公软件套件,Internet 工具软件,多媒体处理软件,包括文字处理、电子表格、演示文稿制作软件、数据库等。,图形、图像处理软件，动画制作、音频视

41、频处理、桌面排版等。,Web服务软件、Web浏览器、文件传送工具FTP、远程访问工具Telnet、下载工具FlashGet等,应用软件：为解决特定问题而与计算机本身关联不多，或者说其使用与计算机硬件基本无关的软件。,130,思 考 题,1通常是怎样对计算机分代的？各代计算机分别采用什么电子器件？ 2浮点数在计算机中是如何表示的？ 3假定某台计算机的机器数占8位，试写出十进制数（67）D的原码、反码和补码。 4什么是ASCII码？请查“D ”、“d”、“3”和空格的ASCII码值。 5已知“学校”汉字的机内码为DIA7和DOA3，请问它们的国标码、区位码分别是什么？如何验证其正确性？ 6微型计算机的基本结构由哪几部分构成？主机主要包括了哪些部件？ 7说出存储单元、位、字节和字长的含义。 8什么是机器指令？它由哪两部分组成？各部分的作用是什么？ 9指令和程序有什么区别？试述计算机执行指令的过程。 10试解释下列术语的基本概念：机器语言、汇编语言、高级语言、源程序、目标程序、可执行程序,