C语言_程序设计_第1章_绪论ppt课件.ppt

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1、第1章绪论学习目标在了解计算机系统功能和基本组成的基础上，正确理解计算机系统的工作原理了解各种类型的数据及其在计算机内部表示原理和方法了解人类进行问题求解的目的和过程了解程序设计语言发展的历史理解程序质量优劣的标准和各种质量要素的含义重点掌握主存储器的结构，字符的ASCII、无符号整数、有符号整数的补码和实数的表示方法，算法的概念、特点和各种描述方法，计算机程序、程序设计和程序设计语言的概念，结构化程序设计方法的思想和原则，以及利用计算机进行问题求解的过程学习内容数据及其计算机内部表示计算机系统概述程序设计与程序设计语言问题求解与算法计算机问题求解的过程1.1计算机系统概述在计算机硬件相对固定

2、不变的前提下，计算机的通用性主要表现在通过运行不同的程序来完成不同的计算任务本节重点选取与程序设计有关的内容，从计算机系统功能、组成和工作原理三个方面来剖析计算机系统1.1计算机系统概述计算机系统功能如果把计算机看作一个黑盒子，不关心其内部结构，只从外部功能特征出发，我们可以把计算机系统抽象通用的数据处理器。其主要具有数据输入、处理、存储和输出四大基本功能。1.1计算机系统概述从图中可以看出，计算机程序是用来控制计算机完成数据输入、处理、输出和存储功能的指令集合（InstructionSet），而指令是用来执行某种具体操作的命令。因此，从这一角度，我们可以把计算机程序定义为：“用计算机语言所编

3、写的一系列指令的集合”。1.1计算机系统概述计算机系统组成按照“系统论”的观点，一个复杂的系统是由若干既相互独立又相互联系、相互作用的部件所组成的一个有机整体。计算机系统作为一个复杂的人工系统，从总体上看，是由硬件（Hardware）和软件（Software）两大部分组成的，这两部分相互联系、相互作用共同完成计算机系统的功能。1.1计算机系统概述计算机硬件任何计算机系统的硬件都必须由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大基本部件构成。1.1计算机系统概述1.输入/输出设备（Input/Outputdevice）输入设备是用来输入程序和数据的物理部件。常见的输入设备包括键盘（Keyboa

4、rd）、鼠标（Mouse）、麦克风（Microphone）、扫描仪（Scanner）、数字化仪（Digitizer）、数码相机（DigitalCamera）、触摸屏（TouchScreen）等。输出设备是用来输出数据的物理部件。常用的输出设备包括显示器（Monitor）、打印机（Printer）、绘图仪（Plotter）、音箱（SoundBox）等。1.1计算机系统概述2.存储器（Memory）存储器是计算机中具有记忆能力的物理部件，用来存放程序或数据。存储器的层次化结构1.1计算机系统概述3.中央处理器CPU是计算机系统的核心部件，计算机的性能主要取决于CPU，其主要功能是解释并执行指令。其

5、主要逻辑部件包括运算器、控制器和寄存器。1.1计算机系统概述计算机软件随着计算机的日益普及，用户对软件的需求量越来越大，质量要求越来越高，软件在计算机系统中的作用和地位越来越重要，软件所涉及的应用领域越来越广泛，这导致了软件的规模越来越大，复杂性越来越高。1.1计算机系统概述1.计算机软件的定义计算机软件是一系列按照特定结构组织的程序、数据（Data）和文档（Document）的集合。2.计算机软件的分类软件应用领域广泛，种类繁多，因此难以给出一个统一的分类标准，只能从不同的角度对软件进行不同的分类.1.1计算机系统概述3.计算机软件的特点与硬件相比具有显著不同的特点，主要表现在如下几个方面：

6、表现形式不同:在可执行的程序开发出来之前，软件表现为一种无形的、不可见的逻辑实体。生产方式不同:软件是人力密集型的智力活动的结果，且每个新软件的开发常常是从零做起，可复用的已有成果很少，因此软件生产率低下，成本主要是开发和维护的人力成本维护方式不同:执行软件维护的困难并不在于修改任务本身，而主要体现在理解软件和确定软件修改的位置、内容和方法所花费的代价上。1.1计算机系统概述计算机系统的层次结构计算机系统是按层次结构组织的。各层之间的关系是：内层是外层的支撑环境，而外层可不必了解内层细节，只需根据约定调用内层提供的服务。没有任何软件的计算机被称为“裸机”。1.1计算机系统概述计算机工作原理1.

7、“程序存储”的概念冯·诺依曼（VonNeumann）是美籍匈牙利数学家，他在1946年提出了关于计算机组成和工作方式的基本设想。冯·诺依曼设计思想可以简要地概括为以下三点：（1）计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。（2）在计算机内部，指令和数据都以二进制模式存储到存储器中。（3）每个程序由一组有限的指令序列组成，在控制器的控制下，程序勿需操作人员干预就能自动逐条执行预先