計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)知識概述

1、計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)知識歸納第1章計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)知識歸納第2講計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)知識歸納(二)授課目的及基本要求：1、掌握計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的組成，軟件的概念、特點(diǎn)及分類2、認(rèn)識指令、語言、程序的看法。3、掌握計(jì)算機(jī)的基本工作原理。授課要點(diǎn)：軟件的看法、特點(diǎn)，儲藏程序原理。授課難點(diǎn)：儲藏程序原理。授課內(nèi)容：1、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件2、程序設(shè)計(jì)語言、計(jì)算機(jī)的指令、計(jì)算機(jī)的程序3、計(jì)算機(jī)的工作原理、計(jì)算機(jī)的基本工作過程授課時間：學(xué)時主要內(nèi)容：計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的組成軟件：在硬件設(shè)備上運(yùn)行的各樣程序以及有關(guān)資料，主要由程序和文檔兩部分組成。1系統(tǒng)軟件指管理、監(jiān)控和保護(hù)計(jì)算機(jī)資源（包括硬件和軟件）的軟件。它是為整個計(jì)算機(jī)

2、系統(tǒng)所配置的、不依賴于特定應(yīng)用領(lǐng)域的通用性軟件。它擴(kuò)大了計(jì)算機(jī)的功能，提高了計(jì)算機(jī)的工作效率。系統(tǒng)軟件是不能少，一般由生產(chǎn)廠家或特地的軟件開發(fā)公司研發(fā)，其他程序都在它的支持下編寫和運(yùn)行。系統(tǒng)軟件主要包括操作系統(tǒng)和合用系統(tǒng)軟件。（1）操作系統(tǒng)看法：操作系統(tǒng)（OperatingSystem，OS）是直接運(yùn)行在裸機(jī)上的最基本的系統(tǒng)軟件，是系統(tǒng)軟件的核心，其他軟件必定在操作系統(tǒng)的支持下才能運(yùn)行。它控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各樣軟、硬件資源，合理有效地組織計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作。DOS、Unix、Windows（95、98，2000、xp等）（2）合用系統(tǒng)軟件語言辦理程序看法：將非機(jī)器語言的程序經(jīng)過講解或翻譯成與

3、其相對應(yīng)的機(jī)器指令后，使其被計(jì)算機(jī)執(zhí)行。要點(diǎn)：計(jì)算機(jī)只能直接鑒別和執(zhí)行機(jī)器語言程序。非機(jī)器語言的程序必定經(jīng)過講解或翻譯成與其相對應(yīng)的機(jī)器指令后，才能被計(jì)算機(jī)執(zhí)行一般將用高級語言或匯編語言編寫的程序稱為源程序，而將已翻譯成機(jī)器語言的程序稱為目標(biāo)程序，不同樣高級語言編寫的程序必定經(jīng)過相應(yīng)的語言辦理程序進(jìn)行翻譯。計(jì)算機(jī)將源程序翻譯成機(jī)器指令時，平時有兩種翻譯方式：編譯方式和講解方式，詳細(xì)如圖1-7所示。編譯程序講解程序鏈接程序執(zhí)行高級語言源程序目標(biāo)程序高級語言源程序執(zhí)行（講解）（編譯）圖1-7計(jì)算機(jī)語言辦理程序的翻譯過程經(jīng)編譯方式編譯的程序執(zhí)行速度快、效率高。語言辦理程序主要有：匯編程序、講解程序和

4、編譯程序。匯編程序用來辦理匯編語言編寫的程序，它把匯編語言源程序翻譯成機(jī)器語言程序。講解程序和編譯程序用來辦理高級語言程序?，F(xiàn)在大多數(shù)的高級語言都是編譯型的，比方C+、Pascal等。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）完成數(shù)據(jù)庫中對于數(shù)據(jù)的管理。當(dāng)前流行的關(guān)系型DBMS有FoxPro、Access、Oracle、Sybase等。各樣合用工具程序合用工具程序能配合各樣其他系統(tǒng)軟件為用戶的應(yīng)用供應(yīng)方便和幫助。如磁盤及文件管理軟件、瑞星、金山毒霸及諾頓等。在Windows的附件中也包括了系統(tǒng)工具，包括磁盤碎片整理程序、磁盤清理等合用工具程序。2應(yīng)用軟件看法：應(yīng)用軟件是指為解決用戶某個實(shí)責(zé)問題而編寫的程序和有

5、關(guān)資料應(yīng)用軟件可分為通用軟件和專用軟件，前者經(jīng)常擁有必然的通用性，為各行各業(yè)的人所使用，如MicrosoftWord、AdobePhotoshop等；后者沒有通用性，只完成某一特定專業(yè)的任務(wù)，經(jīng)常是針對某行業(yè)、某用戶的特定需求而特地開發(fā)的，如某個公司的ERP系統(tǒng)。常用的應(yīng)用軟件有以下幾種：1）辦公軟件包辦公軟件包包括文字辦理、桌面排版、電子表格辦理、商務(wù)圖表、演示軟件等。如MicrosoftOffice中的word,excel,access等。常用的辦公軟件包的結(jié)構(gòu)功能與應(yīng)用將在第3章中詳細(xì)介紹。2）多媒系統(tǒng)作軟件多媒系統(tǒng)作軟件是用于錄制、播放、編寫聲音和圖像等多媒體信息的一組應(yīng)用程序。包括辦

6、理聲音的WaveStudio、SoundOLD、Mixer等軟件和辦理圖像的VFW（VideoForWindows）以及Photoshop、AutoCAD、3DS、PowerPoint、Authorware、FrontPage、Flash等。（3）其他應(yīng)用軟件如輔助財(cái)務(wù)管理、大型工程設(shè)計(jì)、建筑裝潢設(shè)計(jì)、衣飾裁剪、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)工具以及各樣各樣的管理信息系統(tǒng)等應(yīng)用軟件。3嵌入式系統(tǒng)?看法：嵌入式系統(tǒng)是把計(jì)算機(jī)的硬件與軟件嵌入到各樣應(yīng)用產(chǎn)品中的系統(tǒng)，包括組成軟件基本運(yùn)行環(huán)境的硬件和操作系統(tǒng)兩部分。嵌入式辦理器能夠分為3類：嵌入式微辦理器嵌入式微控制器嵌入式DSP（DigitalSignalProcess

7、or）。4程序設(shè)計(jì)語言（1）程序設(shè)計(jì)的基本看法程序=算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法算法能夠看作是由有限個步驟組成的、用來解決問題的詳細(xì)過程。【例1.1】歐幾里德算法（求p、q的最大合約數(shù)）。若是pq，則交換p和q。令r為p/q的余數(shù)。若是r=0，則令g=q并停止；否則令p=q，q=r并轉(zhuǎn)向步驟b。計(jì)算機(jī)的算法有以下幾個性質(zhì)：有窮性：算法必定在有限次執(zhí)行后完成。也就是說，解題過程必定是能夠停止的。確定性：每一步驟必定明確定義。計(jì)算機(jī)和自然語言不同樣，所有操作都要在程序中予以安排，不能夠有語義不明確的地方。輸入/輸出：程序是以加工信息為其任務(wù)，因此，在算法中需要涉及到信息的輸入/輸出?？尚行裕好總€算法都能夠推

8、行，并能達(dá)到預(yù)期目的。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)當(dāng)涉及到一些諸如圖、表的復(fù)雜信息結(jié)構(gòu)，也許涉及到大量數(shù)據(jù)的辦理時，就必定考慮數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)問題。比方，圖書館的圖書管理包括的圖書信息很多，若是不采用必然的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如圖書的編目、按書名或作者編排一致有序的檢索號等），系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)就會很困難。2）程序設(shè)計(jì)語言的分類第一代程序設(shè)計(jì)語言機(jī)器語言機(jī)器語言是由CPU能夠識其他一組由0、1序列組成的指令碼，是計(jì)算機(jī)硬件所能“理解”的唯一語言。第二代程序設(shè)計(jì)語言匯編語言用助記符來表示每一條機(jī)器指令。第三代程序設(shè)計(jì)語言高級語言、算法語言【例1.2】：命令計(jì)算機(jī)硬件完成以下動作：除去累加器，爾后把內(nèi)存地址為117的單元內(nèi)容與累加器的內(nèi)容相加

9、。機(jī)器語言：01101100000000000000000l110101匯編語言：CLA【例1.3】：求A+B=？匯編語言：CLAA00117ADDSTDBM高級語言：M=A+B第四代程序設(shè)計(jì)語言非過程化語言關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)語言SQL即屬于第四代程序設(shè)計(jì)語言。第五代程序設(shè)計(jì)語言智能性語言PROLOG語言（ProgramminginLogic）是第五代語言的代表。計(jì)算機(jī)的基本工作原理依照馮?諾依曼機(jī)“儲藏程序”的看法，計(jì)算機(jī)的工作過程就是執(zhí)行程序的過程。要認(rèn)識計(jì)算機(jī)是如何工作的，第一要知道計(jì)算機(jī)指令和程序的看法。1計(jì)算機(jī)的指令指令就是由二進(jìn)制代碼表示的，要求計(jì)算機(jī)完成各樣操作的命令。一條指令對應(yīng)

10、一種操作。指令系統(tǒng)是指某一臺計(jì)算機(jī)能執(zhí)行的所有指令。對于不同樣的計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)來說，一般擁有以下的幾類指令：l）算術(shù)、邏輯運(yùn)算指令；2）數(shù)據(jù)傳達(dá)指令；3）程序控制指令；4）狀態(tài)管理和控制指令；5）輸人輸出指令。2計(jì)算機(jī)的程序程序就是完成既定任務(wù)的一組指令序列，計(jì)算機(jī)依照程序規(guī)定的流程依次執(zhí)行一條條的指令，最后完成程序所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。3計(jì)算機(jī)的工作原理1）儲藏程序原理計(jì)算機(jī)利用“儲藏器”（內(nèi)存）來存放所要執(zhí)行的程序，再經(jīng)過CPU依次從儲藏器中取出程序中的每一條指令，并加以解析和執(zhí)行，直到完成所有指令任務(wù)為止。這就是計(jì)算機(jī)的“儲藏程序”工作原理。儲藏程序原理是由美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮?諾依曼于1946

11、年提出的，他和同事們依照此原理設(shè)計(jì)出了一個完滿的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)雛形，并確定了儲藏程序計(jì)算機(jī)的五大組成部分和基本工作方法。馮?諾依曼的這一設(shè)計(jì)思想被譽(yù)為計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的里程碑，標(biāo)志住計(jì)算機(jī)時代的真切開始。（2）程序的自動執(zhí)行原理啟動一個程序的執(zhí)行只需將程序的第一條指啟動地址PC取指PC地址及存放器指令I(lǐng)R指令譯碼停機(jī)指令非轉(zhuǎn)移指令？轉(zhuǎn)移指令完成本條指令操作形成轉(zhuǎn)移地址PC+1PC程序結(jié)束令的地址置入程序計(jì)數(shù)器（PC）中即可。計(jì)算機(jī)程序的自動工作流程如圖1-8所示。圖1-8計(jì)算機(jī)程序的自動執(zhí)行流程4計(jì)算機(jī)的基本工作過程計(jì)算機(jī)的工作過程實(shí)際上是快速地執(zhí)行指令的過程。用戶第一必定依照某任務(wù)要求編寫相應(yīng)的程

12、序，經(jīng)過輸入設(shè)備將程序和數(shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)的儲藏器中儲藏起來；程序運(yùn)行后，計(jì)算機(jī)從儲藏器依次取出指令，送往控制器進(jìn)行解析，并依照指令的功能向各有關(guān)部件發(fā)出各樣操作控制信號；最后的運(yùn)算結(jié)果要送到輸出設(shè)備輸出。1）指令的串行執(zhí)行一條指令的執(zhí)行過程分3個步驟：?取指令解析指令執(zhí)行指令。一般把計(jì)算機(jī)完成一條指令所開銷的時間稱為一個指令周期，指令周期越短，指令執(zhí)行越快。平時人們所說的CPU主頻或工作頻率，就反響了指令執(zhí)行周期的長短。（2）指令的并行執(zhí)行指令的串行執(zhí)行是當(dāng)執(zhí)行指令的3個部件依次執(zhí)行完成后，才開始下一條指令的執(zhí)行。在此過程中，當(dāng)某一部件正在工作時，其他兩個部件是不工作的。指令的并行執(zhí)行就是使這3個部件并行工作，從而提高計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的速度，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)一般采用流水線技術(shù)。小結(jié)：平時把軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，而系統(tǒng)軟件又分為操作系統(tǒng)和合用系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件是用來管理、監(jiān)控和保護(hù)計(jì)算機(jī)的軟件。系統(tǒng)軟件主要包括操作系統(tǒng)和合用系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)是最基本、必不能少的系統(tǒng)軟件，它控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各樣軟、硬件資源，合理有效地組織計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作。合用系統(tǒng)軟件包括語言辦理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以及各樣合用工具程