计算机应用基础1-2(系统组成)要点课件.ppt

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1、计算机应用基础,第2 讲,第1章计算机基础知识,掌握计算机硬件系统的组成掌握计算机软件系统的组成了解计算机的工作原理,目标要求,第1章计算机基础知识,计算机硬件系统计算机软件系统计算机的工作原理,讲课提纲,第1章计算机基础知识,计算机系统的组成:计算机系统由硬件系统和软件系统组成。硬件系统是组成计算机系统的各种物理设备的总称，是计算机系统的物质基础。软件系统是为运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总称。计算机的功能不仅仅取决于硬件系统，而更大程度上是由所安装的软件系统所决定。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,1.2.1 计算机硬件系统美籍匈牙利数学家冯诺依曼提出“程序

2、存储”的原理，以此原理为基础的计算机统称为冯诺依曼机。“程序存储”原理核心内容如下：计算机由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。程序和数据以同等地位存放在存储器中，并按地址寻访。程序和数据以二进制表示。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,计算机硬件结构图,1.2 计算机系统,外存储器,内存储器,输 出 设 备,CPU和内存构成主机,第1章计算机基础知识,运算器运算器又称算术逻辑单元（ALU），是对信息进行加工、运算的部件。运算器的主要功能是对二进制编码进行算术运算和逻辑运算。运算器中的数据取自内存,运算结果又返回内存,运算器对内存的读写操作是在控制器控制之下进

3、行的。控制器控制器是整个计算机的控制指挥中心，是计算机的神经中枢。功能是从存储器中取出指令，确定指令的类型，并对指令进行译码，然后执行该指令。运算器和控制器又统称为中央处理器（CPU），是计算机系统的核心硬件。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,存储器存储器是用来存放数据和程序的部件。存储器分为内存储器（简称内存或主存）和外存储器（简称外存）两大类。从存储器中取出信息，不破坏原有的内容，这种操作称为存储器的读操作；把信息写入存储器，原来的内容被抹掉，这种操作称为存储器的写操作。内存储器可分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两大类。RAM(Random Access Memor

4、y)主要用于数据的暂时存放和程序指令的随时启用，断电后数据和程序指令自动消失。ROM（Read Only Memory)中的数据和指令在制作时就存储在里面了，只能读出不能写入，断电后数据不会消失。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,存储器的有关术语：位（Bit)：计算机存储数据最小的单位，存放一位二进制数0或1。字节(Byte)：计算机存储容量的基本单位，8个二进制位为一个字节。为了便于衡量存储器的大小，统一以字节（简写为B）为单位。容量一般有KB、MB、GB、TB来表示。它们之间的关系是：1KB=1024B，1MB=1024KB1GB=1024MB，1TB=1024GB其中1024=

5、210,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,内存和外存的区别与联系：内存是计算机信息交流中心，RAM不能长期保存信息，与各种部件打交道，速度快。外存可长期存放数据，容量大，只和内存交换数据，速度慢。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,输入设备输入设备的任务是接受操作者提供给计算机的原始信息，并将其转换为计算机能识别和接受的信息方式。最常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、麦克风、光笔等。输出设备输出设备的主要作用是把计算机内部的数据转变为人们习惯接受的或能被其他机器所接受的信息形式输出。常用的输出设备有显示器、打印机、音响、绘图仪等。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,1.

6、2.2 计算机软件系统计算机软件是指在硬件设备上运行的各种程序及其有关的资料。计算机软件系统由系统软件和应用软件两大部分组成。系统软件是指控制计算机的运行，管理计算机的各种资源，并为应用软件提供支持和服务的一类软件，包括操作系统、语言处理程序和各种实用程序。应用软件是为解决各种实际问题而专门研制的软件，例如文字处理软件、会计账务处理软件、工资管理软件、人事档案管理软件、仓库管理软件等。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,一、系统软件：1、操作系统(OS)操作系统是最基本的系统软件，是用户和计算机之间的接口。专门用来管理计算机的软、硬件资源，负责监视和控制计算机及程序处理的过程。操作系统

7、是最重要的系统软件，用户通过操作系统使用计算机，其他软件则在操作系统提供的平台上运行。操作系统具有处理机管理、设备管理、文件管理、存储管理和作业管理5大功能。处理器管理：操作系统根据一定的策略将处理器交替地分配给系统内等待运行的程序。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,设备管理：操作系统负责分配和回收外部设备，以及控制外部设备按用户程序的要求进行操作。文件管理：操作系统向用户提供创建文件、撤消文件、打开和关闭文件等功能。存储管理：操作系统管理内存资源。主要实现内存的分配与回收、存储保护以及内存扩充。作业管理：操作系统为用户提供一个使用系统的良好环境，并使整个计算机系统高效运行。DOS、

8、Windows 95/98/XP、Unix、Novell Netware等都是常用操作系统。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,操作系统的分类按与用户对话的界面分类命令行界面操作系统：在命令提示符后输入命令操作计算机，典型的命令行界面操作系统有DOS、NOVELL等。如C:DIR图形用户界面操作系统：每个文件、文件夹和应用程序都可用图标来表示，只要用鼠标对图标和命令进行点击即可。如WIN2000、WINXP、WINNT等。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,按支持的用户数分类 单用户操作系统：系统所有的硬件、软件资源只能为一个用户提供服务。如DOS、WIN2000、WINXP等

9、。多用户操作系统：能够管理和控制多台计算机通过通信口联结起来组成的工作环境。如UNIX等。按能否运行多个任务分类单任务操作系统：用户一次只能提交一个任务，该任务处理完毕后才能提交下一个任务。如DOS。多任务操作系统：用户一次可提交多个任务，系统可同时接受并处理。如WIN2000、WINXP等。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,用户面对的计算机关系图：,1.2 计算机系统,裸机,操作系统,应用程序,用户,裸机,第1章计算机基础知识,2、语言处理程序计算机语言：是指计算机能够接受和处理的、具有一定格式的语言。经历了四代：机器语言、汇编语言、高级语言和面向问题的语言。机器语言：机器语言就是

10、由0和1代码组成，能被机器直接理解、执行的指令集合，编写的程序CPU可直接识别并执行。编程质量高，执行速度快。机器语言编写程序的难度较大，容易出错，不易排错，几乎不能移植。不同类型机器的机器语言不同。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,汇编语言：汇编语言是采用能帮助记忆的英文缩写符号代替机器语言的操作码和操作地址所形成的计算机语言，又叫符号语言。用汇编语言编写的程序也比机器语言编写的程序易读、易检查、易理解。计算机不能直接识别和运行用汇编语言编写的程序必须将其翻译成机器语言程序后计算机才能识别并执行。高级语言：,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,高级语言用简单英语和数学式子来表

11、达，人们容易理解，编写程序简单。高级语言编写的程序可在不同类型的计算机上运行。面向问题的语言：一种非过程化语言，使用这种语言设计程序时，用户不必给出解题过程的描述，只需向计算机提出所要解决的问题即可。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,除了机器语言，用其他语言编写的程序不能被计算机直接识别和运行，必须通过翻译程序翻译成机器指令序列后，才能被计算机识别和运行。能够实现这个翻译过程的工具就是语言处理程序。常用语言处理程序有：汇编程序、编译程序和解释程序。汇编程序是把汇编语言程序翻译成机器语言程序的工具。编译程序是将源程序全部翻译成机器语言程序，计算机通过运行目标程序来完成程序的功能。解释程

12、序是逐条翻译源程序的语句，翻译完一句执行一句。程序解释执行的速度要比编译后运行慢，但调试与修改特别方便。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,源程序：用汇编语言和高级语言编写的程序。目标程序：将源程序翻译成计算机能识别和执行的程序。各种语言介绍：FORTRAN语言，第一个高级语言，主要用于科学计算。BASIC语言，适合初学者学习。Pascal语言，结构化的编程语言，适合专业教学。C语言，适合编写系统软件。C+语言，面向对象程序设计语言。Java语言，跨平台分布式面向对象程序设计语言。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,3、实用程序实用程序是为其他系统软件和应用软件及用户提供某些通

13、用支持的程序。典型的实用程序有诊断程序、卸载程序、备份程序、杀病毒程序、文件压缩程序等。二、应用软件利用计算机的软硬件资源为某一专门的应用目的而开发的软件。应用软件分为三大类：通用应用软件、用于专门行业的应用软件、定制的软件。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,通用应用软件：支持最基本的应用，广泛应用于所有的专业领域。如：办公软件包、浏览器、数据库管理系统等。用于专门行业的应用软件：专门用于某一个专业领域，如牙科诊所、法律事务所、房地产事务所等。定制软件：为了满足大型企业的特殊需求而特地研制和开发的软件。汇总计算机系统知识图：,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,计算机系统的组成

14、,1.2 计算机系统,中央控制器（CPU）,主机,内存储器,外存储器,各种实用程序,:办公软件包、浏览器、,数据库管理系统等,外部设备,：汇编程序、,编译程序和解释程序,第1章计算机基础知识,1.2.3 计算机的工作原理计算机工作原理采用的是“存储程序”原理，由美籍匈牙利数学家冯诺依曼（J.Von Neumann）提出的。“存储程序”原理核心内容如下：计算机硬件包括控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备5部分。计算机的指令和数据都用二进制数表示。程序存放在存储器中，计算机自动执行程序中的指令。由以上原理可知，计算机要完成一项任务，首先要编写该任务的程序，然后将程序装入计算机的存储器，再运行

15、该程序即可。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,计算机运行程序的过程就是执行程序中指令的过程，执行指令有以下3个步骤：取指令：CPU根据其内部的程序计数器的内容，从存储器中取出对应的指令，同时程序计数器增加一个数，使其为下一条指令的地址。分析指令：CPU分析所取出的指令，确定要进行的操作。执行指令：CPU根据指令的分析结果，向有关的部件发出相应的控制信号，相关的部件进行工作，完成指令规定的操作。,1.2 计算机系统,第1章计算机基础知识,计算机硬件系统由哪几部分组成？计算机软件系统由哪几部分组成？计算机语言有哪几类？“存储程序”原理是由谁提出的？,课后作业,第1章计算机基础知识,暂无上机试验,上机实验,