計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)1-3

1、計 算 機(jī) 基 礎(chǔ) 知 識第 3 講2022/8/191目標(biāo)要求掌握計算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成掌握計算機(jī)軟件系統(tǒng)的組成了解計算機(jī)的工作原理2022/8/192講課提綱計算機(jī)硬件系統(tǒng)計算機(jī)軟件系統(tǒng)計算機(jī)的工作原理2022/8/1931.3 計算機(jī)系統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng)的組成2022/8/1941.3 計算機(jī)系統(tǒng)1.3.1 計算機(jī)硬件系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)2022/8/1951.3 計算機(jī)系統(tǒng)1.3.1 計算機(jī)硬件系統(tǒng)運(yùn)算器運(yùn)算器又稱算術(shù)邏輯單元，是對信息進(jìn)行加工、運(yùn)算的部件。運(yùn)算器的主要功能是對二進(jìn)制編碼進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算?？刂破骺刂破魇钦麄€計算機(jī)的控制指揮中心。功能是從存儲器中取出指令，確定指令的類型，并對指令進(jìn)

2、行譯碼，然后執(zhí)行該指令。運(yùn)算器和控制器又統(tǒng)稱為中央處理器（CPU），是計算機(jī)系統(tǒng)的核心硬件。它的用超大規(guī)模集成電路制成的CPU芯片稱為微處理器。2022/8/1961.3 計算機(jī)系統(tǒng)1.3.1 計算機(jī)硬件系統(tǒng)存儲器存儲器是用來存放數(shù)據(jù)和程序的部件。存儲器分為內(nèi)存儲器（簡稱內(nèi)存）和外存儲器（簡稱外存）兩大類。內(nèi)存儲器可分為隨機(jī)存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）兩大類。RAM既可以讀出數(shù)據(jù)，也可以寫入數(shù)據(jù)，斷電后數(shù)據(jù)消失。ROM中的數(shù)據(jù)在制作時就存儲在里面了，只能讀出不能寫入，斷電后數(shù)據(jù)不會消失。2022/8/1971.3 計算機(jī)系統(tǒng)1.3.1 計算機(jī)硬件系統(tǒng)輸入設(shè)備輸入設(shè)備的任務(wù)是接受操作者

3、提供給計算機(jī)的原始信息，并將其轉(zhuǎn)換為計算機(jī)能識別和接受的信息方式。最常用的輸入設(shè)備有鍵盤和鼠標(biāo)。輸出設(shè)備輸出設(shè)備的主要作用是把計算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兞?xí)慣接受的或能被其他機(jī)器所接受的信息形式輸出。常用的輸出設(shè)備有顯示器和打印機(jī)。2022/8/1981.3 計算機(jī)系統(tǒng)1.3.2 計算機(jī)軟件系統(tǒng)計算機(jī)軟件是指在硬件設(shè)備上運(yùn)行的各種程序及其有關(guān)的資料。計算機(jī)軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大部分組成。系統(tǒng)軟件是為管理、監(jiān)控和維護(hù)計算機(jī)資源所設(shè)計的軟件，包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、語言處理程序、實(shí)用程序等。應(yīng)用軟件是為解決各種實(shí)際問題而專門研制的軟件，例如文字處理軟件、會計賬務(wù)處理軟件、工資管理軟件

4、、人事檔案管理軟件、倉庫管理軟件等。 2022/8/1991.3 計算機(jī)系統(tǒng)1.3.2 計算機(jī)軟件系統(tǒng)1、操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是為了提高計算機(jī)的利用率、方便用戶使用計算機(jī)以及加快計算機(jī)響應(yīng)時間而研制的一種軟件。操作系統(tǒng)是最重要的系統(tǒng)軟件，用戶通過操作系統(tǒng)使用計算機(jī)，其他軟件則在操作系統(tǒng)提供的平臺上運(yùn)行。離開了操作系統(tǒng)，計算機(jī)便無法工作。DOS、Windows 95/98/XP等都是操作系統(tǒng)。 2022/8/19101.3 計算機(jī)系統(tǒng)1.3.2 計算機(jī)軟件系統(tǒng)2、語言處理程序計算機(jī)語言分為3類：機(jī)器語言、匯編語言、高級語言。機(jī)器語言就是計算機(jī)指令代碼的集合，它是最低層一級的計算機(jī)語言。用機(jī)器語言編寫

5、的程序CPU可直接識別并執(zhí)行。機(jī)器語言編寫程序的難度較大，容易出錯，不易排錯，幾乎不能移植 。2022/8/19111.3 計算機(jī)系統(tǒng)1.3.2 計算機(jī)軟件系統(tǒng)2、語言處理程序(續(xù))匯編語言是采用能幫助記憶的英文縮寫符號代替機(jī)器語言的操作碼和操作地址所形成的計算機(jī)語言，又叫符號語言。用匯編語言編寫的程序也比機(jī)器語言編寫的程序易讀、易檢查、易理解。計算機(jī)不能直接識別和運(yùn)行用匯編語言編寫的程序必須將其翻譯成機(jī)器語言程序后計算機(jī)才能識別并執(zhí)行。把匯編語言程序翻譯成機(jī)器語言程序的程序稱為匯編程序。2022/8/19121.3 計算機(jī)系統(tǒng)1.3.2 計算機(jī)軟件系統(tǒng)2、語言處理程序(續(xù))機(jī)器語言和匯編語言

6、都是面向機(jī)器的語言，稱為低級語言。低級語言依賴于具體型號的計算機(jī)，用它們開發(fā)的程序通用性很差。高級語言用簡單英語和數(shù)學(xué)式子來表達(dá)，人們?nèi)菀桌斫?，編寫程序簡單。高級語言編寫的程序可在不同類型的計算機(jī)上運(yùn)行。2022/8/19131.3 計算機(jī)系統(tǒng)1.3.2 計算機(jī)軟件系統(tǒng)2、語言處理程序(續(xù))FORTRAN語言，第一個高級語言，主要用于科學(xué)計算。BASIC語言， 適合初學(xué)者學(xué)習(xí)。Pascal語言， 結(jié)構(gòu)化的編程語言，適合專業(yè)教學(xué)。C語言， 適合編寫系統(tǒng)軟件。C+語言， 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言。Java語言， 跨平臺分布式面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言。2022/8/19141.3 計算機(jī)系統(tǒng)1.3.2 計算

7、機(jī)軟件系統(tǒng)2、語言處理程序(續(xù))用高級語言編寫的程序不能被計算機(jī)直接識別和運(yùn)行，必須通過翻譯程序翻譯成機(jī)器指令序列后，才能被計算機(jī)識別和運(yùn)行。高級語言的翻譯程序有兩種不同類型：編譯程序和解釋程序。編譯程序是將源程序全部翻譯成機(jī)器語言程序，計算機(jī)通過運(yùn)行目標(biāo)程序來完成程序的功能。解釋程序是逐條翻譯源程序的語句，翻譯完一句執(zhí)行一句。程序解釋執(zhí)行的速度要比編譯后運(yùn)行慢，但調(diào)試與修改特別方便。2022/8/19151.3 計算機(jī)系統(tǒng)1.3.2 計算機(jī)軟件系統(tǒng)3、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是操縱和管理數(shù)據(jù)庫的軟件。數(shù)據(jù)庫是在計算機(jī)存儲設(shè)備上存放的相關(guān)的數(shù)據(jù)集合，這些數(shù)據(jù)是按一定的結(jié)構(gòu)組織起來的，可服務(wù)

8、于多個程序。數(shù)據(jù)庫按結(jié)構(gòu)可分為網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫、層次數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫。關(guān)系數(shù)據(jù)庫由于具有良好的數(shù)學(xué)性質(zhì)及嚴(yán)格性，因而成為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主流。 2022/8/19161.3 計算機(jī)系統(tǒng)1.3.2 計算機(jī)軟件系統(tǒng)4、實(shí)用程序?qū)嵱贸绦蚴菫槠渌到y(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件及用戶提供某些通用支持的程序。典型的實(shí)用程序有診斷程序、調(diào)試程序、編輯程序、殺病毒程序等。2022/8/19171.3 計算機(jī)系統(tǒng)1.3.3 計算機(jī)的工作原理計算機(jī)工作原理采用的是“存儲程序”原理，由美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮諾依曼（J. Von Neumann）提出的?！按鎯Τ绦颉痹砗诵膬?nèi)容如下：計算機(jī)硬件包括控制器、運(yùn)算器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5部分。計算機(jī)的指令和數(shù)據(jù)都用二進(jìn)制數(shù)表示。程序存放在存儲器中，計算機(jī)自動執(zhí)行程序中的指令。由以上原理可知，計算機(jī)要完成一項(xiàng)任務(wù)，首先要編寫該任務(wù)的程序，然后將程序裝入計算機(jī)的存儲器，再運(yùn)行該程序即可。2022/8/19181.3 計算機(jī)系統(tǒng)1.3.3 計算機(jī)的工作原理計算機(jī)運(yùn)行程序的過程就是執(zhí)行程序中指令的過程，執(zhí)行指令有以下3個步驟：取指令：CPU根據(jù)其內(nèi)部的程序計數(shù)器的內(nèi)容，從存儲器中取出對應(yīng)的指令，同時程序計數(shù)器增加一個數(shù)，使其為下一條指令的地址。分析指令：CPU分析所取出的指令，確定要進(jìn)行