计算机导论教学课件第5章数据组织与数据存储
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计算机科学导论电子教案课堂PPT
对计算机科学者来说，除去数据的输入与输出，更关
心数据处理系统中的数据处理过程。因为包括数据的输入 与输出在内的整个数据处理都是计算机科学研究的对象。
美籍匈牙利数学家冯•诺伊曼(Von Neumann)于1945年 奠定了现代计算机科学的基本理论。
现代计算机的特点是具有速度快精度高、逻辑判断与
记忆功能的、高度的自动化与灵活性。
如：整数-25的Excess-127数据表示为01100110
D-25+D127=D102=B1100110=B01100110
.
27
浮点数表示法
浮点数可以扩大数的表示范围。
浮点数由两部分组成，一部分用以表示数
据的有效位，称为尾数；一部分用于表示该数 的小数点位置，称为阶码。
一般阶码用整数表示，尾数大多用小数表
零的表示有两种：
正零为0.0…0，负零为1.1…1。
.
26
Excess系统
特点:能同时存储正负数,易于二与十进制数转换。 正数（幻数）用于转换过程，在8位模式下幻数为 （2 n-1）=128 或（2 n-1）-1=127，并分别称 Excess-128与Excess-127。
Excess系统数据表示法（数据转换法）：将十进 制整数与幻数之和转换为二进制数，并补足N位。
4．第四代计算机（1974年至今）
其主要特征是以大规模和超大规模集成电路为计算机
的主要功能部件。
----------------- 注：与教材所讲有不同
.
10
第二章 数据的表示
• 数据的类型 • 计算机内部的数据 • 表示数据 • 十六进制表示法 • 八进制表示法
.
11
数据的类型
计算机能处理的数据分类为：
计算机导论-5-二进制-进制计算-编码
【计导非课系列】第五节二进制进制计算编码对于计算机来说，数字只有两个——0和1。
数据对于计算机来说是相当重要的，而电路的通断两种状态决定了计算机只能通过1和0来进行一切事情的处理。
所以，我们见到的计算机的一切都是通过二进制才能呈现出来的。
这次就会着重介绍一下进制的计算和编码。
博文目录•什么是数据•数的进制•二进制•进制的转换•逻辑运算•计算机对数据的处理•常用编码•数的表示•符号数的机器码表示before we start…计算机为什么采用二进制？计算机中，数是用物理器件的状态表示的，二进制只有两种状态，0和1，容易用电路表示。
二进制规则简单，容易用数字逻辑电路实现。
二进制还可以表示逻辑值，进行逻辑计算。
To say it simply, 这本来就是电路决定的。
而这样一决定之后，正好带来了许多好处：比如0代表假的，没发生过的；比如所有数字只有两种状态，便于管理，写起来程序还方便……总之，二进制就是强！自动计算要解决的问题数据的存储、表示、运算，以及自动执行的计算模型计算机主要技术指标•字长：计算机一次存取传递或加工的数据长度。
也就是系统是多少位的。
•主存容量：内存（主存储器）所能存储的二进制容量，主存越大，交换越少，处理速度越快。
•计算机指令执行速度：（MIPS），每秒钟执行加减法有几百万次，可以通过时钟频率间接估计。
•时钟周期（频率、主频）CPU主频速度：CPU在单位时间内发出的脉冲数。
•数据输入/输出最高速率：计算机的数据吞吐量。
例题：下面的特点分别对应哪些技术指标？数据什么是数据数据：反应客观世界事物属性的原始记录。
需要对数据做什么•存储数据：数据怎样做才能被记到计算机上？用0和1。
•组织数据：怎样存储这些0和1对我最有用？数据结构。
存储容量单位换算在计算机里面，“千”不是所谓的103，而是210！也就是1024。
存储容量指的是存储器有多少个存储单元。
最基本的存储单元是位，bit，可以存放1个0或者1。
《管理信息系统》第五章-数据的组织与管理PPT课件
因而数据更新容易出错. （5）对数据的存取以记录为单位，灵活性差
15
2.文件系统阶段
数据管理的特点： （1）数据可以保存 （2）有文件管理或数据管理系统软件,勿须
用户直接管理外存上的数据,提高了数据与程 序的独立性. （3）文件的形式多样化,有索引文件，链接 文件,随机文件, (4)对数据的存取基本上还是以记录为单位
关系模型中的主要术语:
①关系：一个关系对应于我们平常讲的一张 表；
②元组：表中的一行称为一个元组；
③属性：表中的一列称为属性，给每一列起 的一个名称即属性名；
④主码：表中的某个属性组，它们的值唯一
地标识一个元组；
42
⑤域：属性的取值范围； ⑥分量：元组中的一个属性值； ⑦关系模式：对关系的描述，用关系名（属
第五章 数据的组织与管理
1
5.1数据的描述与组织
5.1.1三个世界
现实世界
是大脑以外的客观世界。
研究的对象是“事物”， 即一个可以触及的对象。
信息世界
是现实世界在人们头脑中的反映，是 对客观事务及其联系的一种抽象描述。 研究对象是“实体”。实体有若干个 属性的属性值所组成。属性是事物某 一方面特征的反映。
它由三部分组成：数据结构、数据操作 和完整性约束.
31
数据结构:是指实体类型和实体间联系的表达; 数据操作:是指对数据库检索和更新(包括插
入、删除、修改)两大类操作。 数据完整性约束：给出数据及其联系所具有
的制约和依赖规则，这些规则用于限定数据 库的状态及状态的变化，以保证数据库中数 据的正确、有效和安全。
常是指实体与实体集之间的关系. 键 能唯一标识每个实体的属性或属性集,称为实
体的键(关键字或码) 域 域是某个属性的取值范围.
15
2.文件系统阶段
数据管理的特点： （1）数据可以保存 （2）有文件管理或数据管理系统软件,勿须
用户直接管理外存上的数据,提高了数据与程 序的独立性. （3）文件的形式多样化,有索引文件，链接 文件,随机文件, (4)对数据的存取基本上还是以记录为单位
关系模型中的主要术语:
①关系：一个关系对应于我们平常讲的一张 表；
②元组：表中的一行称为一个元组；
③属性：表中的一列称为属性，给每一列起 的一个名称即属性名；
④主码：表中的某个属性组，它们的值唯一
地标识一个元组；
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⑤域：属性的取值范围； ⑥分量：元组中的一个属性值； ⑦关系模式：对关系的描述，用关系名（属
第五章 数据的组织与管理
1
5.1数据的描述与组织
5.1.1三个世界
现实世界
是大脑以外的客观世界。
研究的对象是“事物”， 即一个可以触及的对象。
信息世界
是现实世界在人们头脑中的反映，是 对客观事务及其联系的一种抽象描述。 研究对象是“实体”。实体有若干个 属性的属性值所组成。属性是事物某 一方面特征的反映。
它由三部分组成：数据结构、数据操作 和完整性约束.
31
数据结构:是指实体类型和实体间联系的表达; 数据操作:是指对数据库检索和更新(包括插
入、删除、修改)两大类操作。 数据完整性约束：给出数据及其联系所具有
的制约和依赖规则，这些规则用于限定数据 库的状态及状态的变化，以保证数据库中数 据的正确、有效和安全。
常是指实体与实体集之间的关系. 键 能唯一标识每个实体的属性或属性集,称为实
体的键(关键字或码) 域 域是某个属性的取值范围.
计算机导论第五课PPT课件
2
计算机程序，是用来告诉计算机如何处理问题或 执行操作的一组指令的集合。
支持模块中，包括了一组指令集合用于帮助计算 机连接用户可执行文件，每个支持模块都储存在 一个独立的文件中。主程序可以在需要时调用或 激活一个支持程序。如，.DLL文件等。
数据文件，包括了那些用于完成任务所必需的数 据。如软件包的帮助文件或是软件使用许可协议， 或是软件工具条上的图标。数据文件通常是 以.txt\.bmp作为文件扩展名。
17
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
18
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
7
（3）数据库管理系统 计算机要处理的数据往往相当庞大,使用数
据库管理系统可以有效地实现数据信息的 存储、更新、查询、检索、通信控制等。 微机上常用的数据库管理系统有oxPro、 Clipper、Access等,大型数据库管理系统 有Oracle、Sybase、DB2等。
8
（4）网络管理系统
应用软件还可以分为图形软件、音乐软件、教育 软件、娱乐性软件和商业软件等。
11
软件的安装和卸载 Office软件的安装
12
13
14
15
四、软件的开发过程
1、软件需求分析 软件需求分析就是回答做什么的问题。它是一个对用户的
需求进行去粗取精、去伪存真、正确理解，然后把它用软 件工程开发语言（形式功能规约，即需求规格说明书）表 达出来的过程。本阶段的基本任务是和用户一起确定要解 决的问题，建立软件的逻辑模型，编写需求规格说明书文 档并最终得到用户的认可。需求分析的主要方法有结构化 分析方法、数据流程图和数据字典等方法。本阶段的工作 是根据需求说明书的要求，设计建立相应的软件系统的体 系结构，并将整个系统分解成若干个子系统或模块，定义 子系统或模块间的接口关系，对各子系统进行具体设计定 义，编写软件概要设计和详细设计说明书，数据库或数据 结构设计说明书，组装测试计划。
计算机程序，是用来告诉计算机如何处理问题或 执行操作的一组指令的集合。
支持模块中，包括了一组指令集合用于帮助计算 机连接用户可执行文件，每个支持模块都储存在 一个独立的文件中。主程序可以在需要时调用或 激活一个支持程序。如，.DLL文件等。
数据文件，包括了那些用于完成任务所必需的数 据。如软件包的帮助文件或是软件使用许可协议， 或是软件工具条上的图标。数据文件通常是 以.txt\.bmp作为文件扩展名。
17
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
18
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
7
（3）数据库管理系统 计算机要处理的数据往往相当庞大,使用数
据库管理系统可以有效地实现数据信息的 存储、更新、查询、检索、通信控制等。 微机上常用的数据库管理系统有oxPro、 Clipper、Access等,大型数据库管理系统 有Oracle、Sybase、DB2等。
8
（4）网络管理系统
应用软件还可以分为图形软件、音乐软件、教育 软件、娱乐性软件和商业软件等。
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软件的安装和卸载 Office软件的安装
12
13
14
15
四、软件的开发过程
1、软件需求分析 软件需求分析就是回答做什么的问题。它是一个对用户的
需求进行去粗取精、去伪存真、正确理解，然后把它用软 件工程开发语言（形式功能规约，即需求规格说明书）表 达出来的过程。本阶段的基本任务是和用户一起确定要解 决的问题，建立软件的逻辑模型，编写需求规格说明书文 档并最终得到用户的认可。需求分析的主要方法有结构化 分析方法、数据流程图和数据字典等方法。本阶段的工作 是根据需求说明书的要求，设计建立相应的软件系统的体 系结构，并将整个系统分解成若干个子系统或模块，定义 子系统或模块间的接口关系，对各子系统进行具体设计定 义，编写软件概要设计和详细设计说明书，数据库或数据 结构设计说明书，组装测试计划。
大学计算机基础导论PPT课件
• 程序必须是有限的指令数量组成的。按照一般的 理解，计算机指令是进行基本操作的机器代码
• 程序的编制
– 早期的计算机没有“编程(Programming)”这个概念 – 编制程序是指在实际处理数据之前，确定处理这些数
据的方法和过程 – 方法和过程——和计算机本身的能力结合
2020/11/5
共42页
21
– 20世纪六七十年代还在使用的“模拟计算机” 也被数字计算机所取代
• 关于计算机的“代”——并没有一致的说 法
2020/11/5
共42页
28
第一代计算机（1946—1959）
• 电子管计算机
– 计算机全名为通用数字电子计算机 – 体积大，故障率高
• UNIVAC的机器于1952年美国中大选预测 艾森豪威尔获胜——预测结果和实际统计 结果完全相同
• 1957年IBM公司生产的第一台商用计算机 IBM701，一共生产了19台：
– 二进制的0和1表示数据和程序
2020/11/5
共42页
29
第二代计算机（1959—1963）
• 晶体管计算机
– 1948年6月贝尔实验室研制成功世界上第一只晶体管 – 第一台晶体管的计算机是CDC制造的1604机器 – 开始使用高级语言 – 开始通过电话线进行数据交流，虽然速度很慢，但这已
Overview
• 计算机是什么 • 冯·诺依曼体系结构 • 计算机的历史 • 计算机的特点和用途 • 计算机的类型 • 计算机科学和计算机工具
2020/11/5
共42页
11
1.1 计算机是什么
• 计算（Computation） • 计算机（Computer） • 理解计算机作为：
– 信息系统的基础 – 数据处理机 – 具有程序能力的数据处理机
• 程序的编制
– 早期的计算机没有“编程(Programming)”这个概念 – 编制程序是指在实际处理数据之前，确定处理这些数
据的方法和过程 – 方法和过程——和计算机本身的能力结合
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共42页
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– 20世纪六七十年代还在使用的“模拟计算机” 也被数字计算机所取代
• 关于计算机的“代”——并没有一致的说 法
2020/11/5
共42页
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第一代计算机（1946—1959）
• 电子管计算机
– 计算机全名为通用数字电子计算机 – 体积大，故障率高
• UNIVAC的机器于1952年美国中大选预测 艾森豪威尔获胜——预测结果和实际统计 结果完全相同
• 1957年IBM公司生产的第一台商用计算机 IBM701，一共生产了19台：
– 二进制的0和1表示数据和程序
2020/11/5
共42页
29
第二代计算机（1959—1963）
• 晶体管计算机
– 1948年6月贝尔实验室研制成功世界上第一只晶体管 – 第一台晶体管的计算机是CDC制造的1604机器 – 开始使用高级语言 – 开始通过电话线进行数据交流，虽然速度很慢，但这已
Overview
• 计算机是什么 • 冯·诺依曼体系结构 • 计算机的历史 • 计算机的特点和用途 • 计算机的类型 • 计算机科学和计算机工具
2020/11/5
共42页
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1.1 计算机是什么
• 计算（Computation） • 计算机（Computer） • 理解计算机作为：
– 信息系统的基础 – 数据处理机 – 具有程序能力的数据处理机
计算机导论教学课件第5章数据组织与数据存储
5.2.4 数据文件
数据文件含有可以查看、编辑、存储、发送和打印的文本、数字和图片等。可以 把数据文件想象成是被动的——数据不会要求计算机做事情，而可执行文件是主 动的——存储在文件中的指令会要求计算机完成某些动作。
通常在使用应用软件时可以创建数据文件。例如，当要存储一份使用文字处理软 件写的文档或使用图形处理软件绘制的图形时，就会创建一个数据文件。当存储 电子表格、图片、声音剪辑或视频时，件有唯一的名字，但有时候可能要用到多个文件。例如，假设想列出磁盘上 所有扩展名为.exe的文件，这时可以用*.exe来指定。星号是一个通配符，在文件 名或扩展名中用于替代一组字符。*.exe表示所有扩展名为 .exe的文件。“？”号 是另一个文件名通配符，在文件名或扩展名中用于替代一个字符。可以使用通 配符字符来定位或者删除磁盘上的一组文件。
操作系统为每一个磁盘、CD、DVD、BD或U盘维护着一个称为目录的 文件列表。主目录也称为根目录。在PC机上，根目录通过驱动器名后加 反斜杠来标识。例如，硬盘的根目录是“C:/”。根目录还可以进一步细分 为更小的列表。每一个列表就称为一个子目录。
在使用Windows、Mac OS或Linux图形化的文件管理器时，子目录被描 述为文件夹，因为它们类似于文件柜中存放有某种相关文件的文件夹。 每一个文件夹都可以存放相关项，例如，一系列文档、声音剪辑、财务 数据和学期项目的照片。Windows提供了名为“我的文档”的文件夹，用 户可以用它来存放报告、信件等。用户可以创建文件夹并对其命名以满 足自身要求，如用Quickbooks文件夹来存放个人财务数据。
5.3.2 文 件目录和
文件夹
5.3.1 设备驱动器号
一般计算机都拥有多个存储设备，如硬盘、光盘或者U盘等。一 般情况下，知道文件位于哪个存储设备中，则查找起来要容易得 多。存储设备通常由设备驱动器号（名）来标识，设备驱动器号 提供了保存或者打开文件时引用特定存储设备的简捷方式。
《大学计算机信息技术》课件(第五章)
库管理系统会根据应用程序的要求完成对数据
库内容的检索、增加、修改和删除等操作。
8
5.1.2 数据库的特点
数据库系统并不是针对某个数据的具体应用，而是面向全局的。它实现了对数据库的统一控制和管理。
1〕数据共享 2〕数据的冗余度低 3〕数据的独立性高
数据库 的特点
9
4〕数据集中控制 5〕数据的平安性和可靠性高
型。如层次模型和关系模型的数据结构就分别是层次结构和关系结构。
数据操作
数据操作用于描述系统的动态特征，包括数据的插入、修改、删除和 查询等。数据模型必须定义这些操作的确切含义、操作符号、操作规则及 实现操作的语言。
数据约束
数据的约束条件实际上是一组完整性规则的集合。完整性规则是指给 定数据模型中的数据及其联系所具有的制约和存储规则，用以限定符合数 据模型的数据库及其状态的变化，以保证数据的正确性、有效性和相容性。
库管理系统进行数据库的
维护工作。
6
5.1.1 数据库的基本概念
3．数据库系统
数据库系统〔Database System，DBS〕是指带有数据库并利用数据库技术进行数据管理的计算机系统。 一般由支持数据库运行的软硬件环境、数据库、数据库管理系统、数据库应用程序等组成。
计算机和操作系统
数据库管理系统， 如Access 2021
6〕提供了故障恢复功能
5.1.2 数据库的特点
01 数据共享：数据库的数据共享既指所有用户可同时存取数据库中的数据，也包括用户可以各种方
式通过接口使用数据库。
02 数据的冗余度低：与文件系统相比，数据库实现了数据共享，从而防止了用户各
自建立应用文件，进而减少了大量重复数据，减少了数据冗余，维护了数据的一 致性。
库内容的检索、增加、修改和删除等操作。
8
5.1.2 数据库的特点
数据库系统并不是针对某个数据的具体应用，而是面向全局的。它实现了对数据库的统一控制和管理。
1〕数据共享 2〕数据的冗余度低 3〕数据的独立性高
数据库 的特点
9
4〕数据集中控制 5〕数据的平安性和可靠性高
型。如层次模型和关系模型的数据结构就分别是层次结构和关系结构。
数据操作
数据操作用于描述系统的动态特征，包括数据的插入、修改、删除和 查询等。数据模型必须定义这些操作的确切含义、操作符号、操作规则及 实现操作的语言。
数据约束
数据的约束条件实际上是一组完整性规则的集合。完整性规则是指给 定数据模型中的数据及其联系所具有的制约和存储规则，用以限定符合数 据模型的数据库及其状态的变化，以保证数据的正确性、有效性和相容性。
库管理系统进行数据库的
维护工作。
6
5.1.1 数据库的基本概念
3．数据库系统
数据库系统〔Database System，DBS〕是指带有数据库并利用数据库技术进行数据管理的计算机系统。 一般由支持数据库运行的软硬件环境、数据库、数据库管理系统、数据库应用程序等组成。
计算机和操作系统
数据库管理系统， 如Access 2021
6〕提供了故障恢复功能
5.1.2 数据库的特点
01 数据共享：数据库的数据共享既指所有用户可同时存取数据库中的数据，也包括用户可以各种方
式通过接口使用数据库。
02 数据的冗余度低：与文件系统相比，数据库实现了数据共享，从而防止了用户各
自建立应用文件，进而减少了大量重复数据，减少了数据冗余，维护了数据的一 致性。
计算机导论数据库与信息系统PPT课件
人工管理阶段
应用程序1
数据集1
应用程序2
。 。 。
应用程序n
数据集2
。 。 。
数据集n
人工管理阶段应用程序与数据之间的对应关系
4-5
数计据算库机与 信基息础系知统
4.1 数据库系统基础
识
二、数据管理技术的发展（续）
文件系统阶段
应用程序1
文件1
应用程序2
。 。 。
存取 方法
文件2
。 。 。
应用程序n
4.2 数据模型
识
4. 面向对象模型
面向对象模型主要用于面向对象的数据库中。 在面向对象模型中的基本概念是对象和类。每个对 象有一个惟一的名称，在对象内部封装了对象所具 有的属性和对象能执行的方法。类是对具有相同属 性和方法的所有对象的一个抽象，类有四个主要的 性质：封装性、继承性、多态性和重载。
4-28
识
4.1 数据库系统基础
二、数据管理技术的发展
数据管理是指如何对数据进行分类、组 织、编码、存储、检索和维护，它是数据 处理的中心问题。
数据管理技术依据其发展过程，可分 为人工管理、文件系统管理和数据库管理 三个阶段。
4-4
数计据算库机与 信基息础系知统
4.1 数据库系统基础
识
二、数据管理技术的发展（续）
系别 计算机
法律 管理
4-25
数计据算库机与 信基息础系知统
识
4.2 数据模型
关系模型中的术语：
关系（relation）：对应通常说的表 元组(tuple)：二维表格中的一行 属性： 二维表格中的一列，相当于记录中的
一个字段
4-26
数计据算库机与 信基息础系知统
计算机导论PPT模板教案
假时A⊕BA 为假,在其他B 的情况下A⊕AB ⊕B的真值
为真， T
T
F
A⊕B的真T 值表： F
T
F
T
T
F
F
F
第二十三页,共65页，
2.2 逻辑代数 dàishù基础
连接词条件 →
条件 → ：两个命题 mìng tí的A和B的条件 是一个复合命题 mìng tí,记为
A→B,读作如果A,则B， 当且仅当A的真
2.1.2 数值 shùzí型数据的表示
无符号数据的表示 按一定规则把无符号整数转换成二进制形式在计算机 内部表示和存储， 带符号数据的表示 带符号数中的正负号及小数中的小数点都以二进制形 式表示， 需要考虑 kǎolǜ 的因素 机器数的范围， 机器数的符号， 机器数中小数点的位置，
第九页,共65页，
1011001.10111 2 = 001 011 001 . 101 110 2 = 131.56 8
1011001.10111 2 = 0101 1001 . 1011 1000 2 = 59.B8 16
第六页,共65页，
2.1.1 计算机中的数制
其他进制转换成二进制 十进制数转换成二进制数,先把十进制数分解 成若干个数相加,每个数都是2的若干次幂,然 后对应成二进制数， 八进制数转换成二进制数时,每一个 yī ɡè 八 进制位展开成3个二进制位即可， 十六进制数转换成二进制数时,每一个 yī ɡè 十六进制位展开成4个二进制位即可，
的真值与B的真值相同时,A B为真,否则A
B的真值A均为假， B
A
B
A B的T真值表： T
T
T
F
F
F
T
T
F
计算机导论总结 PPT
学 习 体 会
通过一学期的计算机导论学习，让我从一个只会用电脑上网、聊天、 看电影的IT小白对计算机有了基础的了解。了解到原来计算机那么复杂， 包含的知识，种类是我以前一直不知道的。 第一堂课让我知道原来就算在外面也可以打开自己的电脑，将文 件复制过来，不用担心有时忘记带还要跑回家拿。也第一次记住了冯· 诺 伊曼和图灵这两个人。计算机的发展离不开这两人的功劳。也知道了一 些以前不知道的有关电脑的专业术语，如：ASCII码、CPU、AR、DR、 主频，外频，双绞线，32位处理器，CLU、Ada、Modula—2等等。 它也让我直观地认识到我以为的计算机专业并不是那么简单。在这 十堂课里我学到了很多： 1、计算机的操作系统并不是只有Windows，还有UNIX和其他； 2、编写程序的语言多样，进制转换的算法； 3、数据库，云计算 4、软件开发模型eg：RUP模型 5、应用软件，专用软件 ......
数据库系统的组成
设计,开发,管理DBS的人员和用户
利用DBS资源开发的,解决管 理和决策问题的各种应用程 数据库系统 (DBS)的组成 序. 对数据进行管理的软件系统 功能: 创建DB结构; 对DB中的数据操作; 对DB数据管理和控制
应用系统
ห้องสมุดไป่ตู้
应用系统
应用开发工具
应用开发工具 DBMS 操作系统 操作系统
计算机构成:电子管、晶体管、集成电路、超大规模 集成电路（VLSI）或微处理器。
计算机高速发展 - -第一台电子计 算机产生
冯· 诺伊曼和ENIAC机
计算机的工作原理：存储程序，逐条执行（由美籍匈牙利数 学家冯.诺依曼/Von Neumann 提出并付诸实现） 。
计算机应用
1、科学计算 2、自动控制 3、CAD/CAM/CIMS 4、信息处理 5、教育和卫生 6、家用电器和人工智能
计算机数据组织与存储管理
企业级备份恢复方案部署实施
确定备份频率和保留期限
根据业务需求和数据重要性，制定合理 的备份频率和保留期限。
VS
选择合适的备份类型
根据数据量、变化频率等因素，选择合适 的完全备份、增量备份或差分备份类型。
企业级备份恢复方案部署实施
选择合适的存储介质和技术
评估不同存储介质和技术的性能和成本：如硬盘、磁带、SSD等存储介 质以及LAN、SAN、NAS等存储技术。
计算机数据组织与存 储管理
目录
• 数据组织基本概念与原理 • 文件系统概述及操作原理 • 存储管理策略及技术应用
目录
• 数据库系统简介与操作实践 • 数据备份恢复策略部署实施 • 总结回顾与未来发展趋势预测
01
数据组织基本概念与原理
数据结构定义及作用
数据结构作用
提供数据的存储结构，实现数据 的物理存储；
位于用户和操作系统之间的一 层数据管理软件，用于科学地 组织和存储数据、高效地获取 和维护数据。
在计算机系统中引入数据库后 的系统构成，一般由数据库、 数据库管理系统（及其开发工 具）、应用系统、数据库管理 员和用户构成。
数据结构化、数据的共享性高 ，冗余度低，易扩充、数据独 立性高、数据由DBMS统一管 理和控制。
请求分页系统
在请求分页系统中，当程序要 访问的页面不在内存中时，会 产生缺页中断。系统将外存中 的页面调入内存，并更新页表 。这种方法实现了虚拟内存的 动态分配和管理。
页面置换算法
当内存空间不足时，需要选择一 些页面进行置换。常见的页面置 换算法有先进先出（FIFO）、 最近最久未使用（LRU）和最佳 （OPT）等。这些算法根据页面 的访问情况或预测未来的访问情 况来选择置换页面。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5.2.4 数据文件
数据文件含有可以查看、编辑、存储、发送和打印的文本、数字和图片等。可以 把数据文件想象成是被动的——数据不会要求计算机做事情，而可执行文件是主 动的——存储在文件中的指令会要求计算机完成某些动作。
通常在使用应用软件时可以创建数据文件。例如，当要存储一份使用文字处理软 件写的文档或使用图形处理软件绘制的图形时，就会创建一个数据文件。当存储 电子表格、图片、声音剪辑或视频时，也会创建数据文件。
文件中其余内容取决于所包含的是文本、图形、音频还是多媒体数据。例 如，文本文件也许包含句子和段落以及散布其中的用来进行居中调整、文 字加粗和页边距设置的代码；而图形文件则可能包括每个像素的色彩数据 以及调色板的描述。
大多数操作系统都允许使用通配符来方便操作文件集合。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5.2.3 可执行文件
可执行文件包含了告诉计算机执行特定任务的程序指令。例如，控 制计算机显示和打印存储在磁盘上的文本的文字处理程序就是可执 行文件（如Word.exe），其他可执行文件还有操作系统、工具软件 和应用软件等。一般可以根据扩展名来识别可执行文件，大多数可 执行文件的扩展名都是.exe，有的也使用.com扩展名。
当处理硬盘或光盘上的多个文件并且不需要逐个浏览时，使用通配符是很方便 的。例如，假设某磁盘包含如下9个文件：
Word.exeWord.cfgSam.bmp
Spell.exe
Recruits.docSilver.exe
Report.docMail.datMiddle.bat
Word.*的含义是文件名必须是Word，但扩展名随意。在本例中，有两个文件符 合这—模式：Word.exe和Word.cfg；*.doc意味着具有.doc扩展名的任意文件。 在本例中，有两个文件符合这一模式：Recruits.doc和Report.doc；S*意味着任 何以字母“S”开头的文件名。在本例中，Spell.exe、Sam.bmp和Silver.exe都符合 这一模式。*.*则意味着所有文件。
一般来说，没有必要记住特定的数据文件的扩展名。当创建数据文件时，所使用 的软件会在文件名后面自动加上正确的文件扩展名。
5.2.5 配置文件、程序模块和其他文件
除了可执行文件和数据文件之外，计算机通常还包含对硬件或者软件 操作很必要的其他文件。这些文件具有诸如.bat、.sys、.cfg、.dll、 .ocx、.ini、.mif、.hlp，以及.tmp等扩展名。这些文件——甚至所谓的 “临时”文件——对于计算机系统的正确操作是很关键的，请不要随意 删除它们。
文件名后面一般还有文件扩展名（简称“扩展名”），它进一步描述 了文件内容。在文件名Pbrush.exe中，Pbrush是文件名，.exe是扩 展名。扩展名与文件名之间用“.”隔开。
当创建文件时，必须按照特定规范来设置该文件的有效文件名，该 规范被称作文件命名规范。
通常，文件扩展名说明文件所属的类别。计算机文件基于其包含的 数据、创建该文件的软件，以及使用该文件的方式进行分类。了解 文件分类的特征可以提高访问文件的效率。
5.2.7 文件格式
文件格式表示了文件中数据的组织和排列方式。例如，音乐文件的存储与 文本文件和图形文件的存储方式不同，甚至对于同一类数据也有很多文件 格式，例如，图形数据可存储为位图、GIF、JPEG或PNG等不同的文件格 式。
文件的格式通常会包括文件头和数据，还可能包括文件终止标记。文件头 是指文件开头包含了有关该文件信息的一部分数据，这部分数据通常是创 建文件的日期、最近一次更新日期、文件大小以及文件类型。
5.2 文件基础知识
5.2.1 文件名和扩展名 5.2.2 通配符 5.2.3 可执行文件 5.2.4 数据文件 5.2.5 配置文件、程序模块和其他文件 5.2.6 保留符号与保留字 5.2.7 文件格式
5.2.1 文件名和扩展名
文件名是字母和数字的唯一性集合，用于标识一个文件，并且通常 描述了文件的内容。例如，Microsoft画图软件的文件名是Pbrush。
数据文件都是与应用软件一起使用的，应用软件处理文件中的数据。通常，可以 使用创建该文件的软件来查看、修改和打印数据文件中的信息。例如，可以使用 Microsoft Word软件来编辑使用由Word创建的（.doc)数据文件。
为了查看或者编辑某个数据文件，需要将它“打开”。打开数据文件的标准方法是 先启动应用程序，然后使用应用程序提供的“打开”命令，该方法在各种操作系统 中都类似。通常，使用文字处理软件打开文档，使用电子表格软件打开工作表， 使用画图软件打开图形。通过查看文件扩展名可以了解数据文件的内容，以及用 于打开该文件的软件。
计算机导论教学课件第5章数据组织 与数据存储
5.1
数据和信息
5.2
文件基础知识
5.3
资源管理器
5.4
存储文件数据
5.5
存储设备
5.1 数据和信息
虽然人们在日常交谈中经常混用术语“数据”和“信息”，但它们是 有明确区分的。所谓“数据”就是描述人、事件、事物和思想的词语 、数字和图形等。当使用数据作为行动或决策的依据时，数据就成为 信息。“信息”是作为人们行动和决策依据的词语、数字和图形等。
5.2.6 保留符号与保留字
如果操作系统已将特定的意义赋予某些符号，那么在文件名中将不能使 用这些符号。例如，Windows使用冒号（:）字符将驱动器名和文件名或 文件夹名分开（如C:Music）。诸如Report:2010之类的含有冒号的文件 名是无效的，因为操作系统不知道如何对冒号进行解释。在使用 Windows应用程序时，不要在文件名中使用 : * \ < > “ / 和 ? 等符号。
5.2.2 通配符
文件有唯一的名字，但有时候可能要用到多个文件。例如，假设想列出磁盘上 所有扩展名为.exe的文件，这时可以用*.exe来指定。星号是一个通配符，在文件 名或扩展名中用于替代一组字符。*.exe表示所有扩展名为 .exe的文件。“？”号 是另一个文件名通配符，在文件名或扩展名中用于替代一个字符。可以使用通 配符字符来定位或者删除磁盘上的一组文件。