计算导论复习重点

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1、1.1计算与计算工具巴贝奇被认为是现代计算机的创始人,提出分析机巴贝奇的分析机由四部分构成：第一部分：保存数据的齿轮式“存贮仓库”(Store)；第二部分：对数据进行各种运算的装置(“作坊”)；第三部分：对操作顺序进行控制、并对所要处理的数据及输出结果加以选择的装置；第四部分：送入和取出数据、以及在“存贮仓库”和“作坊”之间运输数据的输入输出部件。分析机工作过程：通过输入部件将要处理的数据输入并存储到“存储仓库“中，在控制器控制下，从存储仓库依次取出数据运输到运算装置进行运算，最终运算结果由输出部件进行输出。1.2计算机发展简史（1）4位人物（布尔、仙农、图灵、冯,诺

2、伊曼）各自的贡献布尔与布尔逻辑仙农与开关电路理论艾伦.图灵与图灵机冯.诺伊曼与存储程序的计算机体系结构（2）什么是图灵机：图灵机不是一种具体的机器，而是一种思想模型。图灵机的组成：一个无限长的纸带一个读写头（中间那个大盒子）内部状态（盒子上的方块，比如A,B,E,H），一个程序，用于对这个盒子进行控制。工作原理：根据程序的命令以及它的内部状态进行磁带的读写、移动（详见课本154页），直至得到最后的结果。（3）图灵被誉为“计算机科学之父”（4）冯.诺依曼机体系结构的特点：指令和数据采用二进制表示，从而简化机器的逻辑线路；－－指令和数据的表示程序存储，指令和数据一样存储在

3、主存储器中，是计算机自动连续工作的基础；－－指令和数据的存储，计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。冯·诺依曼型计算机的工作原理存储程序（将欲执行的任务事先编成程序存入主存中）程序控制（执行时由CPU调用主存中的程序进行运算）（5）冯.诺伊曼在计算机逻辑结构设计上的伟大贡献，被誉为“计算机之父”1.4计算机的基本原理和组成（1）输入设备接收输入操作者给计算机提供的原始信息（如文字、图形、图像、声音等），将其转变成计算机能够识别和接收的信息方式（二进制），然后顺序地把它们送入存储器中。（2）输出设备把计算机处理的数据、计算结果等从二进制形式转换

4、成人们习惯接受的信息形式（如文字、曲线、图像、表格、声音等）、或能为其他机器所接受的形式输出。（3）存储器存放数据和程序.主存/内存:(半导体)优:存取速度快缺:容量受限,单位成本高,断电丢失信息辅存/外存:(光盘,磁盘)优:容量大,单位成本低,信息长久保存缺:存取速度慢正在运行的程序和需要的数据存放在主存暂时不用的程序和数据存放在辅存内存容量的换算（b、B、K、M），内存中栈的存储特点，栈和函数调用的关系（1）运算器完成各种算术运算和逻辑运算。（2）控制器控制器是计算机中的控制中心，用来安排操作次序、翻译指令代码、向其他部件发出控制信号、指挥计算机部件协同工作。指令

5、：是能够被计算机硬件直接识别的、命令计算机进行某种基本操作的二进制代码串。指令的组成：操作码+地址码:指令系统:计算机能直接识别和执行的全部指令的集合，称为该种计算机的指令系统。不同类型的计算机具有不同的指令系统，其中指令种类和数目也不同。指令和程序的关系程序:程序是按事先设计的功能和性能要求编制的指令序列。注意：这种提法并不都是指程序必须是二进制代码,而是指程序最终会转换为指令序列！程序的运行就是不断地取指令、分析指令、执行指令的过程，这3个步骤均由控制器来控制。控制器取指令、分析指令，产生操作控制信号发给输入输出设备、运算部件或者内存，完成指令的执行。程序－》二进

6、制指令－》装载到内存－》第一条指令地址进指令寄存器PC－》取指令－》分析指令－》执行指令－》取下一条指令……－》程序结束能够画出5大部件之间的关系图1.5计算机系统（1）计算机系统由硬件和软件两大部分组成。硬件是计算机的物质基础；软件可以发挥和扩大计算机硬件功能，两者相辅相成，缺一不可（2）软件的定义：是程序、数据、相关文档的完整集合。（3）操作系统是最基本、最重要的系统软件，直接运行在裸机上，只有在操作系统的支持下，才可以运行其他软件，故操作系统是计算机软件的核心和基础；（4）引入操作系统的目的：从系统管理员的观点来看：引入操作系统是为了合理组织计算机的工作流程，管

7、理和分配计算机系统的硬件和软件资源，使之能为多个用户高效率地共享。因此，操作系统是计算机资源的管理者。从用户观点来看：引入操作系统是为了给用户使用计算机提供一个良好的界面，使用户无需了解许多有关硬件和系统软件的细节，就可以方便地使用计算机；从发展的观点来看：引入操作系统是为了给计算机系统的功能扩展提供支撑平台，使之在追加新的服务和功能时能更加容易和不影响原有的服务和功能。（5）操作系统的定义操作系统是这样一些程序模块的集合－－它们管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源，合理组织计算机工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可