第1章--计算机基础知识.pptVIP

张汝岩简介 地球物理与信息工程学院，物探系 办公地点：地址楼504 专业：理论数学学士，应用数学硕士，计算流体力学博士 研究方向：计算流体力学（环境计算流体力学--数理沙漠学风车计算学） 手机 通知：上机操作考试 期末考试成绩 =平时考核（20%）+期末考试（80%） 平时考核：考勤情况，课堂纪律，作业。 1952年研制并成功运行的第一台具有存储程序功能的电子计算机是 EDVAC N位原码的表示范围为： [+0]反 [-0]反N位反码表示的范围为： 为什么要设立补码呢？ 第一是为了能让计算机执行减法：[a-b]补=a补+（-b）补 第二个原因是为了统一正0和负0正零负零这两个数其实都是0，但他们的原码却有不同的表示。但是他们的补码是一样的，都特别注意，如果+1之后有进位的，要一直往前进位，包括符号位！（这和反码是不同的！） 补=反+11=(1最高位溢出了，符号位变成了0） 计算机系统组成图 1.4 计算机安全基础知识 小结 二进制运算（加，减，乘，除） 数制转换（10转2，8，16及其之间的转换） 数据单位：位，字节，字 字符编码 汉字编码—字形码 汉字字形点阵中每个点的信息用一位二进制码来表示，“1”表示对应位置处是黑点，“0”表示对应位置处是空白。 例. 16×16点阵，每个汉字就要占32个字节（16×16÷8＝32）； …… 位 字，字长 位、字节、字及字长 字节（8位） 数 据 存 储 的 组 织 形 式 1.4 计算机系统的组成 计算机系统包括：硬件系统和软件系统。 硬件：指构成计算机的物理设备，即具有输入、存储、计算、控制和输出功能的实体部分。 软件：指系统中的程序以及开发、使用和维护程序所需的所有文档的集合。 输入设备：键盘、鼠标、扫描仪 输出设备：显示器、打印机 外 存：软、硬盘、光盘、闪存 网络设备：网卡、调制解调器等 计算机系统 软件 外部设备 系统软件 应用软件 硬件 运算器 寄存器 控制器 主机 内存 CPU 随机存储器(RAM) 只读存储器(ROM) 高速缓冲存储器 操作系统：Windows、Unix、Linux 语言处理程序：C、Pascal、VB等 实用程序：诊断程序、排错程序等 办公软件包、数据库管理系统 计算机系统的组成 1.4.1 计算机硬件的基本结构 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部分组成。 运算器 控制器 存储器 输入设备 输出设备 CPU John von Neumann 冯?诺依曼 冯·诺依曼计算机 。 冯.诺依曼模型： 二进制 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部分组成 存储程序控制 1.4.2 微型计算机的软件 微型计算机系统的软件分为系统软件和应用软件两类。 系统软件一般包括操作系统、语言编译程序、数据库管理系统。 应用软件是指计算机用户为某一特定应用而开发的软件。例如文字处理软件、表格处理软件、绘图软件、财务软件、过程控制软件等。 操作系统 操作系统是最基本，最重要的系统软件。它负责管理计算机系统的全部软件资源和硬件资源，合理地组织计算机各部分协调工作，为用户提供操作和编程界面。 功能：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、作业管理。 分类：单用户操作系统 、批处理操作系统 、分时操作系统 、实时操作系统 、网络操作系统 、分布式操作系统 。 语言编译程序 计算机语言（程序设计语言）：人和计算机交流信息使用的语言。 分类： 机器语言是一种用二进制代码“0”和“1”形式表示的，能被计算机直接识别和执行。 汇编语言是一种用助记符表示的面向机器的程序设计语言。机器不能直接识别和执行，必须由“汇编程序” (或汇编系统)翻译成机器语言程序才能运行。 高级语言是一种比较接近自然语言和数学表达式的一种计算机程序设计语言。计算机不能识别和执行，要把用高级语言编写的源程序翻译成机器指令，通常有编译和解释两种方式。 编译过程示意图 解释过程示意图 用汇编语言和各种高级语言编写出来的程序为源程序。 将高级语言或汇编语言经编译后产生的机器语言程序称为目标程序。 解释并执行 目标程序 执行结果 编译 运行 编译程序 翻译程序 源程序 源程序 执行结果 数据库管理系统 数据库管理系统是有效地进行数据存储、共享和处理的工具。 应用范围：档案管理、财务管理、图书资料管理、仓库管理、人事管理等数据