第一章 计算机及程序设计基础知识ppt课件.ppt

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1、第一章计算机及程序设计基础第一节计算机系统组成及基本工作原理第二节微型机的系统结构第三节计算机中数据的表示及存储形式第四节计算机程序与算法第一节计算机系统组成及基本工作原理计算机系统概述硬件系统冯.诺依曼计算机计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备等五个基本部件组成；采用二进制程序与数据一样都存放在存储器中计算机各部件的功能运算器（ALU）执行算术逻辑运算的部件控制器负责控制指挥计算机各部件按照指令指定的功能进行各种操作，使计算机能够按照程序的安排，自动完成规定的任务。运算器与控制器统称为CPU存

2、储器程序和数据以及运算的中间和最终结果均以二进制形式存储在其中输入设备接受用户输入的原始数据和程序，将它们变成计算机能够识别的代码形式存放到存储器中输出设备将存储器中经计算机处理得到的运算结果转变为人们所能接受的形式，输出到相应的介质上计算机软件系统系统软件管理计算机全部软硬件资源的软件。通常包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、网络管理程序、工具与服务程序等应用软件专门为某一应用目的而编制的通用或专用程序计算机的基本工作原理“存储程序”原理—冯.诺依曼原理指令由一串二进制代码组成，是控制计算机完成一个

3、基本操作的命令。指令由控制器中的指令译码器所识别指令系统某台计算机所能识别的所有基本指令的集合称为指令系统程序根据解决某一问题的过程和步骤，选用一条条指令进行有序的排列，这一指令序列就是程序程序在计算机中的执行过程程序的执行就是依次不断地对程序中所有指令取出、执行的全过程。指令的执行分两个阶段：一是从存储器将指令码取到CPU中，二是CPU对取入的指令进行分析译码，向各部件发出完成该操作的控制信号，使各部件产生相应的动作第二节微型机的系统结构CPU大规模集成；采用总线结构微型机的硬件系统微处理器（CPU）核心部

4、件存储器用来存储程序和数据内存、外存I/O接口和I/O设备系统总线微处理器(CPU)按照冯.诺依曼结构运算器控制器按照内部结构算术逻辑部件ALU累加器及通用寄存器组程序计数器、指令寄存器和指令译码器时序和控制部件存储器（一）内部存储器(内存)----主机的一部分ROM只读存储器可读、不可写、断电后数据不丢失写ROM一般需用专门的编程器；多用于系统引导程序如BIOS、自检程序、输入输出驱动程序等RAM可读、可写、断电后数据消失计算机运行时系统程序、用户程序以及所用数据都存放在RAM中。一般用户直接使用的内存是R

5、AM存储器（二）存储器的一些概念地址存储器由若干单元组成，每个单元有一个唯一的编号，称为地址数据最小单位是bit（二进制的位）1Byte=8bit存储器以字节(Byte)为单位进行编址把若干个字节称为一个字(Word).所以字长是8的倍数；字长反映计算机处理数据的能力与效率，它代表CPU访问内存时一次可以读写几个字节，与数据总线的根数有关；例如：32位机数据总线是32条，一次可读写4个字节（4*8=32）1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB存储器（三）外部存储器(外存

6、)----外设软盘、硬盘、CD-ROM可读、可写、断电后数据不会消失一种特殊的输入输出设备I/O接口和I/O设备I/O接口（输入输出接口）CPU与I/O设备交换信息的连接电路协调CPU与外设间的速度、信息格式、信息类型等差异，正确完成CPU与I/O设备之间的信息交换I/O接口的别名：适配器、适配卡、接口卡显示器适配卡、多功能适配卡、软盘接口卡、硬盘接口卡I/O设备（输入输出设备）键盘、鼠标、显示器、打印机、扫描仪、音箱通过I/O接口、总线与CPU建立联系系统总线总线（BUS）：计算机部件与部件之间进行信息传输

7、的一组公共信号线及相关的控制逻辑线路三种信号：数据、地址、控制信号微型机的软件系统软件系统由系统软件和应用软件两大部分组成系统软件操作系统对计算机系统的全部软、硬件资源进行管理的大型、多模块程序。例如:DOS、Windows、Unix一般具备处理机管理、存储器管理、文件管理、设备管理、作业管理等五大功能语言处理程序汇编程序、解释程序、编译程序等对各种汇编语言、高级语言源程序进行翻译的系统程序。例如TurboC2.0数据库管理系统对数据库中的数据进行维护和管理的系统程序。如Oracle、Sybase、Mysql

8、、Acess等常用服务性程序包括编辑程序、调试程序、装配连接程序、系统的维护与测试程序DOS基于文字界面的单用户、单任务操作系统MS-DOS的基本组成：引导程序（BOOT）检查系统盘上是否有操作系统输入输出管理模块（IO.SYS)由BIOS和系统盘上的IO.SYS组成文件管理模块（MSDOS.SYS）键盘命令处理程序（COMMAND.COM）DOS的启动把系统盘上的四个系统模块装入内存冷启动加电启动