计算机导论(课件PPT)
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计算机导论ppt课件
SRT） 最高相应比进程优先策略（Highest Response Ratio
Next，HRRN）
现代操作系统处理的难题(4)
调度策略示例
现代操作系统处理的难题(5)
存储器的有效利用
固定分区
相等大小分区 大小不等分区 内部碎片
(Internal Fragmentation)
内核（Kernel）
文件管理器（） 设备驱动程序（Device Drivers） 存储器管理器（Memory Manager） 调度和分派程序（Scheduler and Dispatcher）
系统的引导
现代操作系统处理的难题(1)
进程（Process）
对正在运行的程序的抽象 一个进程至少包括三部分内容：
现代操作系统处理的难题(6)
存储器的拓展：虚拟存储器
发生页失配时，需要从外存中调入失配页
导致进程被阻塞而调度另外的进程 调入新的页则意味着要有一个页被替换
最优算法（Optimal，OPT） 最近最少使用算法（Least Recently Used，LRU） 先进先出算法（First In First Out，FIFO） 时钟算法（Clock）
采用排队预约机时的方法调度 准备时间远远大于程序的真正运行的时间
操作系统的发展(2)
简单批处理
监控程序
操作系统的发展(3)
多道批处理
相对于处理器来说，计算机的I/O设备的速度太慢 ， 简单批处理系统的CPU利用率依然很低
硬件条件：
主存容量大幅提高 I/O设备DMA（Direct Memory Access）、通道可代替
七状态模型：
增加阻塞/挂起和就绪/挂起两种挂起状态
Next，HRRN）
现代操作系统处理的难题(4)
调度策略示例
现代操作系统处理的难题(5)
存储器的有效利用
固定分区
相等大小分区 大小不等分区 内部碎片
(Internal Fragmentation)
内核（Kernel）
文件管理器（） 设备驱动程序（Device Drivers） 存储器管理器（Memory Manager） 调度和分派程序（Scheduler and Dispatcher）
系统的引导
现代操作系统处理的难题(1)
进程（Process）
对正在运行的程序的抽象 一个进程至少包括三部分内容：
现代操作系统处理的难题(6)
存储器的拓展：虚拟存储器
发生页失配时，需要从外存中调入失配页
导致进程被阻塞而调度另外的进程 调入新的页则意味着要有一个页被替换
最优算法（Optimal，OPT） 最近最少使用算法（Least Recently Used，LRU） 先进先出算法（First In First Out，FIFO） 时钟算法（Clock）
采用排队预约机时的方法调度 准备时间远远大于程序的真正运行的时间
操作系统的发展(2)
简单批处理
监控程序
操作系统的发展(3)
多道批处理
相对于处理器来说，计算机的I/O设备的速度太慢 ， 简单批处理系统的CPU利用率依然很低
硬件条件：
主存容量大幅提高 I/O设备DMA（Direct Memory Access）、通道可代替
七状态模型：
增加阻塞/挂起和就绪/挂起两种挂起状态
《计算机导论》课件_计算机导论第四章
对多的关系，如图4.3所示
4.1 数据结构
（2）数据的物理结构。
数据的物理结构是指数据在计算机中是如何存储的，即数据的逻辑结构在计算机存储
上的实现。它有多种不同的方式，其中顺序存储结构和链式存储结构是最常用的两种存
储方式。
① 顺序存储结构
顺序存储结构是将逻辑上相邻的数据元素存储在物理上也相邻的一系列存储单元里，
因此效率比较低。
4.1 数据结构
4.1.1 线性结构
② 链式存储结构的线性表，也叫链表。链表中的每一个结点在内存中的存储单元不一
定连续。为了表示数据元素之间的逻辑关系，每个存储单元除了存放数据元素本身
之外，还需要存储逻辑上相关的下一个元素的存储地址，所以每一个数据元素对应
一个物理存储单元，包含数据域和指针域两部分，如图4.6所示。
4.1.1 线性结构
2．栈
（1）栈的定义。
栈是一种操作受限的特殊线性表，它只能在表的一端（栈顶）进行插入和删除运算。与线性
表相同，数据元素之间仍为一对一关系。设栈S=（a1,a2,...,an），按照a1,a2,...,an顺序依次先后进栈，
则称a1是栈底元素，an是栈顶元素。进栈和出栈只能在栈顶操作，且遵循后进先出（Last In First
元素逻辑上相关的数据元素的地址。其主要特点是：由于结点除存储数据元素本身之外（数
据域），还要存储逻辑上相关的相邻元素的地址（指针域），因此与顺序存储结构相比，存
储密度小、空间利用率低，会占用更大的存储空间。但与顺序存储结构相比，这样的做的优
点是：在进行插入和删除操作时仅需要修改相应指针域的值即可，不会造成其他元素的大量
i个数据元素。删除成功后，线性表L的数据元素个数减1，即长度减1。
4.1 数据结构
（2）数据的物理结构。
数据的物理结构是指数据在计算机中是如何存储的，即数据的逻辑结构在计算机存储
上的实现。它有多种不同的方式，其中顺序存储结构和链式存储结构是最常用的两种存
储方式。
① 顺序存储结构
顺序存储结构是将逻辑上相邻的数据元素存储在物理上也相邻的一系列存储单元里，
因此效率比较低。
4.1 数据结构
4.1.1 线性结构
② 链式存储结构的线性表，也叫链表。链表中的每一个结点在内存中的存储单元不一
定连续。为了表示数据元素之间的逻辑关系，每个存储单元除了存放数据元素本身
之外，还需要存储逻辑上相关的下一个元素的存储地址，所以每一个数据元素对应
一个物理存储单元，包含数据域和指针域两部分，如图4.6所示。
4.1.1 线性结构
2．栈
（1）栈的定义。
栈是一种操作受限的特殊线性表，它只能在表的一端（栈顶）进行插入和删除运算。与线性
表相同，数据元素之间仍为一对一关系。设栈S=（a1,a2,...,an），按照a1,a2,...,an顺序依次先后进栈，
则称a1是栈底元素，an是栈顶元素。进栈和出栈只能在栈顶操作，且遵循后进先出（Last In First
元素逻辑上相关的数据元素的地址。其主要特点是：由于结点除存储数据元素本身之外（数
据域），还要存储逻辑上相关的相邻元素的地址（指针域），因此与顺序存储结构相比，存
储密度小、空间利用率低，会占用更大的存储空间。但与顺序存储结构相比，这样的做的优
点是：在进行插入和删除操作时仅需要修改相应指针域的值即可，不会造成其他元素的大量
i个数据元素。删除成功后，线性表L的数据元素个数减1，即长度减1。
《计算机导论》课件_计算机导论第三章
1010.1=123+022+121+020+12-1
3.2.3 八进制（Octal）
3.2 计算机中的数制
和十进制与二进制类似，八进制用的数码共有8个，即0～7，因此其基数是8；相邻两 位之间为“逢八进一”和“借一当八”的关系，它的“位权”可表示成8i。任何一个八进 制数都可以表示为按位权展开的多项式之和，如八进制数1354.7可表示为
3.3 数制间的转换
3.3.2 十进制数转换成二进制、八进制数和十六进制数
将十进制数转换成等值的二进制数，需要对整数和小数部分分别进行转换。整数部分转换法是连 续除2，直到商数为零，然后逆向取各个余数得到一串数位即为转换结果。小数部分转换法是连续 乘2，直到小数部分为零或已得到足够多个整数位，正向取积的整数（后得的整数位为结果的低位） 位组成一串数位即为转换结果。 对于一个带有小数的十进制数在转换为二进制时，可以将整数部分和小数部分分别进行转换，最后 将小数部分和整数部分的转换结果合并，并用小数点隔开就得到最终转换结果。
3.2 计算机中的数制
下图为计算机中常用的几种进位计数制的表示。
在计算机中，为了区分不同进制的数，可以用括号加数制基数下标的方式来表示不同数制的数，例如， （492）10表示十进制数，（1001.1）2表示二进制数，（4A9E）16表示十六进制数，也可以用带有字母的形 式分别表示为（492）D、（1001.1）B和（4A9E）H。在程序设计中，为了区分不同进制数，常在数字后直 接加英文字母后缀来区别，如492D、1001.1B等。
1354.7=183+382+581+480+78-1
3.2 计算机中的数制
3.2.4 十六进制（Hexadecimal）
3.2.3 八进制（Octal）
3.2 计算机中的数制
和十进制与二进制类似，八进制用的数码共有8个，即0～7，因此其基数是8；相邻两 位之间为“逢八进一”和“借一当八”的关系，它的“位权”可表示成8i。任何一个八进 制数都可以表示为按位权展开的多项式之和，如八进制数1354.7可表示为
3.3 数制间的转换
3.3.2 十进制数转换成二进制、八进制数和十六进制数
将十进制数转换成等值的二进制数，需要对整数和小数部分分别进行转换。整数部分转换法是连 续除2，直到商数为零，然后逆向取各个余数得到一串数位即为转换结果。小数部分转换法是连续 乘2，直到小数部分为零或已得到足够多个整数位，正向取积的整数（后得的整数位为结果的低位） 位组成一串数位即为转换结果。 对于一个带有小数的十进制数在转换为二进制时，可以将整数部分和小数部分分别进行转换，最后 将小数部分和整数部分的转换结果合并，并用小数点隔开就得到最终转换结果。
3.2 计算机中的数制
下图为计算机中常用的几种进位计数制的表示。
在计算机中，为了区分不同进制的数，可以用括号加数制基数下标的方式来表示不同数制的数，例如， （492）10表示十进制数，（1001.1）2表示二进制数，（4A9E）16表示十六进制数，也可以用带有字母的形 式分别表示为（492）D、（1001.1）B和（4A9E）H。在程序设计中，为了区分不同进制数，常在数字后直 接加英文字母后缀来区别，如492D、1001.1B等。
1354.7=183+382+581+480+78-1
3.2 计算机中的数制
3.2.4 十六进制（Hexadecimal）
计算机导论ppt课件
＝ （302.578125）10
.
27
一般地，任意一个八进制数可以表示为： C ＝ c n－18 n－1 +c n－28 n－2 +…+c 18 1 +
c 08 0+c－18－1 +…+c－m8－m
在上式中，C i 只能取0～7之一的值；八进制 的基数是8。
.
28
（4）十六进制
十六进制记数法也有两个特点：
.
40
必须注意:
逐次除2取余的余数是按从低位到高位的 排列顺序与二进制整数数位相对应的；逐 次乘2取整的整数是按从高位向低位的排列 顺序与二进制小数数位相对应的。其共同 特点是以小数点为中心，逐次向左、右两 边排列。
.
41
（1）八进制、十六进制数转换成十进制数
同二进制数到十进制数的转换，分别套用 相应公式 。
.
24
例如： （10110.1）2 ＝ 1×2 4 ＋0×2 3 ＋1×2 1 ＋0×2 0 ＋1×2－1 ＝ （22.5）10
任意一个二进制数B，可以展开成多项式之和, 即
B = b n－12 n－1 +b n－22 n－2 +…+b 12 1+b 02 0+
b－12－1 +…+b－m2－m
.
25
.
30
一个任意的十六进制数可以表示为： D ＝ d n－116 n－1 +d n－216 n－2 +…
+d 116 1+d 016 0 +d －116－1 +…+d－m16－m 在上式中，d i可以取0～F之一的值；十六进制 的基数是16。
.
.
27
一般地，任意一个八进制数可以表示为： C ＝ c n－18 n－1 +c n－28 n－2 +…+c 18 1 +
c 08 0+c－18－1 +…+c－m8－m
在上式中，C i 只能取0～7之一的值；八进制 的基数是8。
.
28
（4）十六进制
十六进制记数法也有两个特点：
.
40
必须注意:
逐次除2取余的余数是按从低位到高位的 排列顺序与二进制整数数位相对应的；逐 次乘2取整的整数是按从高位向低位的排列 顺序与二进制小数数位相对应的。其共同 特点是以小数点为中心，逐次向左、右两 边排列。
.
41
（1）八进制、十六进制数转换成十进制数
同二进制数到十进制数的转换，分别套用 相应公式 。
.
24
例如： （10110.1）2 ＝ 1×2 4 ＋0×2 3 ＋1×2 1 ＋0×2 0 ＋1×2－1 ＝ （22.5）10
任意一个二进制数B，可以展开成多项式之和, 即
B = b n－12 n－1 +b n－22 n－2 +…+b 12 1+b 02 0+
b－12－1 +…+b－m2－m
.
25
.
30
一个任意的十六进制数可以表示为： D ＝ d n－116 n－1 +d n－216 n－2 +…
+d 116 1+d 016 0 +d －116－1 +…+d－m16－m 在上式中，d i可以取0～F之一的值；十六进制 的基数是16。
.
计算机科学导论学习课件教学课件PPT
机器
-6-
1、数据处理器
在讨论图灵模型之前，将计算机定义为数据处理器
计算机是一个接收输入数据、处理数据并产生输出数据 的黑盒
该模型过于宽泛，按照该模型定义，计算器也可以算做 一种计算机
-7-
2、可编程数据处理器
图灵模型是一种适用于通用计算机的模型
该模型增加了额外的元素：程序 程序是用来告诉计算机对数据进行处理的指令集合 输出数据依赖于两方面因素，即输入数据和程序
-32-
6、操作系统
在程序设计过程中，有一些指令序列对所有程序都 是公用的、通用的。
早期的操作系统是为程序访问计算机部件提供方便 的一种通用管理程序。
现代操作系统已经成为管理计算机软硬件及资源的 系统软件。(第7章讨论)
-33-
本章内容安排
图灵模型 冯.诺伊曼模型 计算机组成 历史 社会问题和道德问题 计算机科学
-18-
2、存储程序的概念
冯.诺依曼模型要求程序必须存储在存储器中，早 期的计算机只将数据存储在存储器中，执行程序通 过操作开关或改变配线完成。
现代计算机的存储器主要用来存储程序和数据。程 序和数据都以二进制(0和1的序列)模式存储在存储 器中。
-19-
3、指令的顺序执行
冯.诺依曼模型中的一段程序是由一组数量有限的 指令组成
控制单元从内存中提取指令、解释指令、执行指令；指 令按照顺序执行
一条指令可能会请求跳转到前面或后面的某个地方去执 行，跳转后仍然会顺序执行。
-20-
本章内容安排
图灵模型 冯.诺伊曼模型 计算机组成 历史 社会问题和道德问题 计算机科学
-21-
计算机组成
计算机系统由3大部分构成
计算机硬件 数据 计算机软件
-6-
1、数据处理器
在讨论图灵模型之前，将计算机定义为数据处理器
计算机是一个接收输入数据、处理数据并产生输出数据 的黑盒
该模型过于宽泛，按照该模型定义，计算器也可以算做 一种计算机
-7-
2、可编程数据处理器
图灵模型是一种适用于通用计算机的模型
该模型增加了额外的元素：程序 程序是用来告诉计算机对数据进行处理的指令集合 输出数据依赖于两方面因素，即输入数据和程序
-32-
6、操作系统
在程序设计过程中，有一些指令序列对所有程序都 是公用的、通用的。
早期的操作系统是为程序访问计算机部件提供方便 的一种通用管理程序。
现代操作系统已经成为管理计算机软硬件及资源的 系统软件。(第7章讨论)
-33-
本章内容安排
图灵模型 冯.诺伊曼模型 计算机组成 历史 社会问题和道德问题 计算机科学
-18-
2、存储程序的概念
冯.诺依曼模型要求程序必须存储在存储器中，早 期的计算机只将数据存储在存储器中，执行程序通 过操作开关或改变配线完成。
现代计算机的存储器主要用来存储程序和数据。程 序和数据都以二进制(0和1的序列)模式存储在存储 器中。
-19-
3、指令的顺序执行
冯.诺依曼模型中的一段程序是由一组数量有限的 指令组成
控制单元从内存中提取指令、解释指令、执行指令；指 令按照顺序执行
一条指令可能会请求跳转到前面或后面的某个地方去执 行，跳转后仍然会顺序执行。
-20-
本章内容安排
图灵模型 冯.诺伊曼模型 计算机组成 历史 社会问题和道德问题 计算机科学
-21-
计算机组成
计算机系统由3大部分构成
计算机硬件 数据 计算机软件
《计算机导论》PPT课件
8-22
8.3 网络安全技术
由器集成式防火墙和分布式防火墙。 • （4）按防火墙的应用部署位置分：有边界防火
墙、个人防火墙和混合防火墙。 • （5）按防火墙性能分：有百兆级防火墙和千兆
级防火墙。 8-18
8.3 网络安全技术
•
下面给出从防火墙技术划分的包过滤型防火墙、应
用级网关防火墙和应用代理型防火墙的基本原理和主要
特性。
• 1. 包过滤型防火墙
统完全可以不必分散在各个主机上，而集中在防火墙一身上。
8-15
8.3 网络安全技术
• （3）对网络存取和访问进行监控。
•
如果所有的访问都经过防火墙，那么，防火墙就能记录下这些访问并做出日志记
录，同时也能提供网络使用情况的统计数据。当发生可疑动作时，防火墙能进行适当
的报警，并提供网络是否受到监测和攻击的详细信息。另外，网络使用情况统计对网
• 在逻辑上，防火墙既是一个分离器和限制器 ，也是一个分析器。防火墙既能有效地监控内部 网和 Internet外部网之间的任何活动，保证内 部网络的8-1安2 全；又能对网络中来往的通讯数据进 行分析，为网络管理人员提供网络运行的基础数
8.3 网络安全技术
• （三）防火墙的设计目的和功能 • 1. 防火墙的设计目的 • 设计防火墙的目的主要有： • （1）限制外部人员进入内部网络，过滤掉不安全服务和非法用户。 • （2）防止入侵者接触内部网络中的设施。 • （3）限定用户访问特殊站点。 • （4）为监视Internet安全提供方便。 • 防火墙具有很好的保护作用。入侵者必须首先穿越防火墙的安全防线，才能接触目标
建立直接联系，防火墙外部的用户便有可能直接了解防火墙内部的网络结构和运行状
计算机导论ppt
TCP/IP协议的层次结构是：第一层，网络接口和硬件层；第二层， 网际互联层，主要协议为IP（网际互联协议）；第三层，传输层， 主要协议为TCP(传输控制协议)和UDP（用户数据报协议）；第四 层，应用层，主要协议为SMTP(简单邮件传输协议)和HTTP（超文 本传输协议）和FTP（文件传输协议） IP地址=地址类型号+网络号+主机号（A类1-126、B类128-191、C 类192-223） 主机号全为0的IP地址称为网络地址，用来表示整个一个网络 主机号全为1的IP地址称为直接广播地址，指整个一个网络中的 所有主机 以127开头的IP地址作为回路检测，以255开头的IP地址作为广播 地址使用 网络的连接：短距离-双绞线、中长距离-同轴电缆、长距离-光 纤通信 接入internet的方法有电话拨号入网、ADSL（不对称数字用户线 技术）、电缆调制解调技术和光纤接入 Internet提供的服务有电子邮件、WWW、FTP、MSN、QQ、博客和 物联网
内存储器分为随机存储器(RAM,在机器关闭或断电后其中的信息将会全部丢失) 和只读存储器(ROM可以永久保存信息)。 内存由许多的单元组成，每个内存单元存放一个字节，每个存储单元有一个 编号，称为内存地址。 内存容量=最大地址+1常用的辅助存储器有硬盘、光 盘和可移动存储器。 硬盘的主要参数有容量、转速、平均访问时间、传输速率和缓存。 硬盘与软盘相比具有存储容量大、工作速度快的特点。 输入/输出设备，简称I/O，它与主机之间通过连接器实现相互间的连接。 I/O接口的功能是实现CPU通过系统总线把I/O电路和外围设备联系在一起，其 硬件主要分为I/O接口芯片和I/O接口控制卡。 PC机常见的I/O接口有并行接口、串行接口、USB接口（中文名称为通用串行 总线，最多可连接127个设备）和IEEE 1394接口。 常见的输入设备有键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、游戏 杆、语音输入装置、数码相机等。 扫描仪的主要性能指标有分辨率、色彩数、扫描幅面和灰度级。 常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、磁记录设备等。 显示器有阴极射线管显示器(CRT)和液晶显示器(LCD),LCD具有工作电压低、 没有辐射、功耗小和体积轻薄等优点。 显示器性能的重要指标有显示器的大小、分辨率、刷新频率和可显示的颜色 数目。 打印机的主要性能指标有打印精度、打印速度、色彩数目和打印成本。
计算机导论ppt课件
精选课件
15
冯．诺依曼体系硬件结构
图1
精选课件
16
运算器
是对数据进行运算的部件,能进行算术运算和逻辑运算。
精选课件
17
存储器
存储器:是用来存储大量信息的部件； 存储器分为内存储器(简称“内存”)和外存储器(简称“外存”)； 内存是存放当前求解问题的程序和数据的主要存储器,又称主存储器； 由于多种因素限制,内存容量不太大,而常用容量大的外存储器作为辅助存储器；
精选课件
3
本课程学习方法与态度
1. 认真听讲，掌握基本理论；认真完成课程作业 2. 尊师、守纪、勤奋。 3. 勿自私而狭隘(以宽待人/以严待己)； 4. 勿贪玩而失志(自觉戒除“网瘾”); 熟练实际操作:
1. 加强文字录入与编辑技术,最好能够盲打； 2. 熟练操作: Windows2000、Word2000、 Internet
二者相互依存，软件依赖于硬件的物质条件， 硬件需要在软件的支配下才能有效地工作。
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20
计算机系统的组成
精选课件
21
计算机硬件系统
五大部件: 运算器(ALU----Arithmetic Logic Unit) 控制器(C----Controller) 存储器(M----Memory) 输入设备(I----Input Device) 输出设备(O----Output Device)
具有加、减、乘、除运算能力 具有进行逻辑运算和对结果进行判断的能力 具有数据存储能力
计算机是一种能自动、高速、高效地完成信息处 理的电子设备，它能按照人们编写的程序对原始 输入数据进行加工、处理、存储或传送，以便获 得所期望的输出信息。
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9
一、计算机的发展与划代
《计算机导论》课件_计算机导论第七章
7.1 计算机网络概述
7.1.5 计算机网络的性能指标
3．吞吐量 吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。吞吐量经 常用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。吞 吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。 4．时延(delay 或 latency) 根据时延在计算机网络中发生的位置，可以分为以下几种时延： ① 传输时延。也叫发送时延，指发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。也 就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。
7.1 计算机网络概述
7.1.2 计算机网络的发展
3．多计算机互连的计算机网络 20世纪60年代中期，出现了由若干个计算机互连的系统，开创了“计算机—计算机”通信的时代， 并呈现出多处理中心的特点，即利用通信线路将多台计算机连接，实现了计算机之间的通信。
4．局域网的兴起和分布式计算的发展 自20世纪70年代开始，局域网技术得到迅速发展。早期的计算机网络是以主计算机为中心的，计算 机网络控制和管理功能都是集中式的，但随着个人计算机PC（Personal Computer）功能的增强，PC方式 呈现出的计算能力已逐步发展成为独立的平台，这就导致了一种新的计算结构—分布式计算模式的诞生。 目前，计算机网络的发展正处于第4阶段。这一阶段计算机网络发展的特点是互连、高速、智能与更 为广泛的应用。 5. 移动互联网 移动互联网（Mobile Internet ）是将移动通信和互联网二者结合起来的一种新型网络，是互联网的 技术、平台、商业模式和应用与移动通信技术融合而形成的产物。 6.物联网 物联网的概念在1991年被首次提出。物联网（Internet of things，IoT）是通过射频识别、红外感应器、 全球定位系统、激光扫描器等信息传输设备，按约定的协议，把物品与互联网连接起来，进行信息交 换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简单来说，物联网就是物物相 连的互联网。物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和发展。
计算机导论教案PPT课件
计算机导论
第1章 绪论
⑷ 智能化
“总有一天，人类会造出一些举止跟人一样的
‘没有灵魂的机械’来”。
人类第一个“工业机器人”：
——笛卡尔（1637）
一头在纺织机上挑纱的“驴”（1742年）
第一代机器人 机械手（1962年出现）
第二代机器人 具有“感觉”的机器人
第三代机器人
Deepblue
装有启发式计算机的“智能机器人”
第一代 （1946~1956）
电子管 5千~4万（次/秒）
维修复杂。
计算机导论
第1章 绪论
使用的逻辑元件为晶体管；存储器为
第二代 （1957~1964）
晶体管 几十万~百万（次/秒）
磁芯、磁带、磁盘；典型机器为 IBM-7090，IBM-7094；出现了 ALGOLGO、FORTRAN和COBOL 等面向进程的高级程序设计语言及其
存储器为磁芯、磁带、磁盘；典型 编译程序，并建立了多种程序库和管
机器为IBM-370（大型），IBM- 理软件。其主要用于数据处理、工业
360（中型），PDP-II（小型）； 控制、科学计算。其特点是体积小、
使用软件为结构化程序设计、操作 耗电少、可靠性有了较大提高。
系统。它具有支持多任务系统的功
能，实现了多个计算机终端联机和
1946年，在美国宾夕法尼亚大学，由John Mauchly和J.P.Eckert 领导的研制小组为精确测 算炮弹的弹道特性而制成了ENIAC 计算机，这是 世界上第一台真正能自动运行的电子数字计算机。 它使用了18800只电子管，1500 多个继电器，耗
第1章 绪论
计算机导论
电150KW,占地面积150,重量达30,每秒钟能完 成5000次加法运算。尽管存在着许多缺点，但是
《计算机导论复习》课件
外存速度慢但容量大
计算机分类
计算机类型：台式机、笔记本、 平板电脑、智能手机等
操作系统：Windows、Mac OS、Linux等
硬件组成：CPU、内存、硬盘、 显示器等
软件应用：办公软件、设计软 件、编程软件等
03
操作系统与软件
操作系统概述
操作系统的主要功能包括： 进程管理、内存管理、文件 系统、设备管理和用户界面
Android：基于Linux的操作系统，主要用 于智能手机和平板电脑
iOS：苹果公司开发的操作系统，主要用于 iPhone和iPad
Chrome OS：谷歌开发的操作系统，主要 用于Chromebook笔记本
软件分类与使用
系统软件：如操作系统、数据库管理系 统等，为计算机提供基本运行环境
商业软件：如Windows、Office等， 由商业公司开发，需购买使用许可
操作系统是管理计算机硬件 和软件资源的程序
操作系统可以分为： Windows、Linux、Mac
OS等
操作系统的发展趋势：智能 化、网络化、虚拟化、移动
化
常用操作系统
Windows：全球最常用的操作系统，由微 软公司开发
macOS：苹果公司开发的操作系统，主要 用于苹果电脑
Linux：开源操作系统，由 L inus Tor valds 开发，广泛应用于服务器和嵌入式系统
互联网协议与技术
IP地址：用于标识网络设 备，分为IPv4和IPv6两 种
TCP/IP协议：互联网传 输数据的基础协议，包括 TCP和IP两部分
DNS：域名系统，用于 将域名解析为IP地址
HTTP：超文本传输协议， 用于传输网页数据
SSL/TLS：安全套接层/ 传输层安全协议，用于加 密数据传输
计算机分类
计算机类型：台式机、笔记本、 平板电脑、智能手机等
操作系统：Windows、Mac OS、Linux等
硬件组成：CPU、内存、硬盘、 显示器等
软件应用：办公软件、设计软 件、编程软件等
03
操作系统与软件
操作系统概述
操作系统的主要功能包括： 进程管理、内存管理、文件 系统、设备管理和用户界面
Android：基于Linux的操作系统，主要用 于智能手机和平板电脑
iOS：苹果公司开发的操作系统，主要用于 iPhone和iPad
Chrome OS：谷歌开发的操作系统，主要 用于Chromebook笔记本
软件分类与使用
系统软件：如操作系统、数据库管理系 统等，为计算机提供基本运行环境
商业软件：如Windows、Office等， 由商业公司开发，需购买使用许可
操作系统是管理计算机硬件 和软件资源的程序
操作系统可以分为： Windows、Linux、Mac
OS等
操作系统的发展趋势：智能 化、网络化、虚拟化、移动
化
常用操作系统
Windows：全球最常用的操作系统，由微 软公司开发
macOS：苹果公司开发的操作系统，主要 用于苹果电脑
Linux：开源操作系统，由 L inus Tor valds 开发，广泛应用于服务器和嵌入式系统
互联网协议与技术
IP地址：用于标识网络设 备，分为IPv4和IPv6两 种
TCP/IP协议：互联网传 输数据的基础协议，包括 TCP和IP两部分
DNS：域名系统，用于 将域名解析为IP地址
HTTP：超文本传输协议， 用于传输网页数据
SSL/TLS：安全套接层/ 传输层安全协议，用于加 密数据传输
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15
冯．诺依曼体系硬件结构
图1
16
运算器
是对数据进行运算的部件,能进行算术运算和逻辑运算。
17
存储器
存储器:是用来存储大量信息的部件； 存储器分为内存储器(简称“内存”)和外存储器(简称
“外存”)； 内存是存放当前求解问题的程序和数据的主要存储器,
又称主存储器； 由于多种因素限制,内存容量不太大,而常用容量大的外
占地面积140平方米
(2) EDVAC:1945～1951 匈牙利出生美国数 学家冯·诺依曼与莫尔小组合作制
五个组成部分：输入器、输出器、运算器、 存储器和控制器
10
一、计算机的发展与划代
物理器件的发展（四代计算机的特点） 第一代：电子管 机器语言、汇编语言 （46年~56年） 第二代：晶体管 高级语言（57年~64年） 第三代：集成电路 操作系统（65年~70年） 第四代：超大规模集成电路 （71年~今）
习、知识积累能力 工作自动化
12
计算机的应用
科学计算－－ 人造卫星轨道、宇宙飞船制导、天文、水文、水利 自动控制－－ 航天器、导弹、人造卫星姿势控制、交通信号、生产过程 数据处理－－ 数据信息搜集、分类、排序、查找、计算、存储 信息管理－－ 企业事业部门搜索特定数据→分析、处理→供决策人员使
计课程学习方法 参考书 答疑
主讲教师: 韩丽萍 副教授
1
本课程内容
教学内容
计算机的概念; 分类; 应用; 计算机系统(冯氏硬件系统与软件系统) 微型计算机系统(总线结构; 装机常识等) 二、八、十六进制无符号整数的相互转换 有符号整数的补码表示法及加法/减法; 逻辑运算 字符编码(ASCII, 汉字编码, UNICODE代码) 操作系统常识与windows基本操作; 输入法; 字符文件 DOS/WINDOWS文件管理 计算机网络基本知识与Internet; 计算机病毒常识
计算机发展趋势-----巨型化、微型化、网络化、多媒体化和智能 化
11
计算机的特点
运行速度快： 每秒几十万――几亿次 计算精度高：8位、16位、32位、64位、双倍字长、多
倍字长 存储容量大：主存几百KB――几十M、几百M、几个G，
外存有几百GB 判断能力强：逻辑推现判断、记忆。人工智能机具有学
用（管理人事、档案、生产、物资） 计算机辅助－－CAD(绘图)、CAT(测试)、CAM(制造)、CAI(教学) 人工智能
人类行为(感知、推理、学习、理解、联想)由计算机模拟实现 自然语言的理解和生成 专家系统 图象处理 数字通信技术与信息高速公路
13
计算机分类
按使用范围分 通用计算机：通用计算处理、功能全、结构复杂、成本较高 （市场销售的一般为通用机） 专用计算机：专用控制、功能单一、结构简单、成本较低 （为解决某一特定问题）
2
课程特点
是大学生进校后学习的第一门计算机基础课程； 难度不高，但教学内容多，需要大量记忆； 实践性强，需要课外大量上机练习； 趣味性与枯燥性并存，分散性与系统性相交织。
3
本课程学习方法与态度
1. 认真听讲，掌握基本理论；认真完成课程作业 2. 尊师、守纪、勤奋。 3. 勿自私而狭隘(以宽待人/以严待己)； 4. 勿贪玩而失志(自觉戒除“网瘾”); 熟练实际操作:
具有加、减、乘、除运算能力 具有进行逻辑运算和对结果进行判断的能力 具有数据存储能力
计算机是一种能自动、高速、高效地完成信息处 理的电子设备，它能按照人们编写的程序对原始 输入数据进行加工、处理、存储或传送，以便获 得所期望的输出信息。
9
一、计算机的发展与划代
1. 发展 (1) ENIAC 1946年 美国研制, 重30吨,机房
6
答疑
时间：课间 地点：本课程上课教室 电话：13666199440 辅导教师：
7
第一章 计算机系统基础知识
计算机的概念 计算机的发展史 计算机的特点、应用及分类 冯．诺依曼理论及其硬件结构 软件、程序、指令的概念及计算机语言
8
什么是计算机(computer)及其 与一般计算工具的差异
特点： 1.运算速度每进一代提高一个数量级 2.体积每进一代减少一个数量级 3.平均无故障时间增长 4.应用范围遍及各行各业
计算机应用的发展（三个阶段） 1946-1980 超、大、中、小型计算机 1981-1990 微型计算机(PC机：Person Computer) 1991----- 计算机网络
1. 加强文字录入与编辑技术,最好能够盲打； 2. 熟练操作: Windows2000、Word2000、 Internet
4
考核方法
习题集第8周前发给学生. 第12周考试 (考试时间45分钟, 随堂开卷, 50%
为习题集原题)
5
参考书
《计算机应用基础教程》 景红 西南交通大学出版社 《计算机导论》周荣辉 郝晓枫等 西南交通大学胶印 《计算机文化基础》 机械工业出版社 《计算机文化基础》 清华大学出版社 《计算机应用基础》 人民邮电出版社
按机器指令的复杂成度 复杂指令计算机（CISC），一百－几百条指令 简化指令计算机（RISC），一百条以下指令，是计算机发 展方向
14
冯．诺依曼理论
我们现在所使用的各种计算机都是根据“冯·诺依曼” 计算机理论设计和制造的
“冯·诺依曼”理论有三个要点: 1. 电脑系统由运算器、控制器、存储器、输入和输出 设备等五个基本单元组成 2. 电脑内部的运算指令和数据必须采用二进制数字(0 和1)表示; 3. 电脑在运行时必须先将编制好的程序和数据调入主 存储器(即通常所说的内存),然后自动地连续执行程序 中所设置的全部指令。
存储器作为辅助存储器；
18
控制器
统一指挥和控制计算机各部件进行工作的中央机构,使 计算机能自动地执行程序。
由运算器、存储器、输入、输出设备发回控制器的信息 为“反馈信息”,控制器将根据反馈的信息来决定下一 步计算机执行的操作命令。
19
第二章 计算机系统的组成
计算机硬件系统(物理设备) 计算机软件系统(逻辑设备) 二者相互依存，软件依赖于硬件的物质条件，
冯．诺依曼体系硬件结构
图1
16
运算器
是对数据进行运算的部件,能进行算术运算和逻辑运算。
17
存储器
存储器:是用来存储大量信息的部件； 存储器分为内存储器(简称“内存”)和外存储器(简称
“外存”)； 内存是存放当前求解问题的程序和数据的主要存储器,
又称主存储器； 由于多种因素限制,内存容量不太大,而常用容量大的外
占地面积140平方米
(2) EDVAC:1945～1951 匈牙利出生美国数 学家冯·诺依曼与莫尔小组合作制
五个组成部分：输入器、输出器、运算器、 存储器和控制器
10
一、计算机的发展与划代
物理器件的发展（四代计算机的特点） 第一代：电子管 机器语言、汇编语言 （46年~56年） 第二代：晶体管 高级语言（57年~64年） 第三代：集成电路 操作系统（65年~70年） 第四代：超大规模集成电路 （71年~今）
习、知识积累能力 工作自动化
12
计算机的应用
科学计算－－ 人造卫星轨道、宇宙飞船制导、天文、水文、水利 自动控制－－ 航天器、导弹、人造卫星姿势控制、交通信号、生产过程 数据处理－－ 数据信息搜集、分类、排序、查找、计算、存储 信息管理－－ 企业事业部门搜索特定数据→分析、处理→供决策人员使
计课程学习方法 参考书 答疑
主讲教师: 韩丽萍 副教授
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本课程内容
教学内容
计算机的概念; 分类; 应用; 计算机系统(冯氏硬件系统与软件系统) 微型计算机系统(总线结构; 装机常识等) 二、八、十六进制无符号整数的相互转换 有符号整数的补码表示法及加法/减法; 逻辑运算 字符编码(ASCII, 汉字编码, UNICODE代码) 操作系统常识与windows基本操作; 输入法; 字符文件 DOS/WINDOWS文件管理 计算机网络基本知识与Internet; 计算机病毒常识
计算机发展趋势-----巨型化、微型化、网络化、多媒体化和智能 化
11
计算机的特点
运行速度快： 每秒几十万――几亿次 计算精度高：8位、16位、32位、64位、双倍字长、多
倍字长 存储容量大：主存几百KB――几十M、几百M、几个G，
外存有几百GB 判断能力强：逻辑推现判断、记忆。人工智能机具有学
用（管理人事、档案、生产、物资） 计算机辅助－－CAD(绘图)、CAT(测试)、CAM(制造)、CAI(教学) 人工智能
人类行为(感知、推理、学习、理解、联想)由计算机模拟实现 自然语言的理解和生成 专家系统 图象处理 数字通信技术与信息高速公路
13
计算机分类
按使用范围分 通用计算机：通用计算处理、功能全、结构复杂、成本较高 （市场销售的一般为通用机） 专用计算机：专用控制、功能单一、结构简单、成本较低 （为解决某一特定问题）
2
课程特点
是大学生进校后学习的第一门计算机基础课程； 难度不高，但教学内容多，需要大量记忆； 实践性强，需要课外大量上机练习； 趣味性与枯燥性并存，分散性与系统性相交织。
3
本课程学习方法与态度
1. 认真听讲，掌握基本理论；认真完成课程作业 2. 尊师、守纪、勤奋。 3. 勿自私而狭隘(以宽待人/以严待己)； 4. 勿贪玩而失志(自觉戒除“网瘾”); 熟练实际操作:
具有加、减、乘、除运算能力 具有进行逻辑运算和对结果进行判断的能力 具有数据存储能力
计算机是一种能自动、高速、高效地完成信息处 理的电子设备，它能按照人们编写的程序对原始 输入数据进行加工、处理、存储或传送，以便获 得所期望的输出信息。
9
一、计算机的发展与划代
1. 发展 (1) ENIAC 1946年 美国研制, 重30吨,机房
6
答疑
时间：课间 地点：本课程上课教室 电话：13666199440 辅导教师：
7
第一章 计算机系统基础知识
计算机的概念 计算机的发展史 计算机的特点、应用及分类 冯．诺依曼理论及其硬件结构 软件、程序、指令的概念及计算机语言
8
什么是计算机(computer)及其 与一般计算工具的差异
特点： 1.运算速度每进一代提高一个数量级 2.体积每进一代减少一个数量级 3.平均无故障时间增长 4.应用范围遍及各行各业
计算机应用的发展（三个阶段） 1946-1980 超、大、中、小型计算机 1981-1990 微型计算机(PC机：Person Computer) 1991----- 计算机网络
1. 加强文字录入与编辑技术,最好能够盲打； 2. 熟练操作: Windows2000、Word2000、 Internet
4
考核方法
习题集第8周前发给学生. 第12周考试 (考试时间45分钟, 随堂开卷, 50%
为习题集原题)
5
参考书
《计算机应用基础教程》 景红 西南交通大学出版社 《计算机导论》周荣辉 郝晓枫等 西南交通大学胶印 《计算机文化基础》 机械工业出版社 《计算机文化基础》 清华大学出版社 《计算机应用基础》 人民邮电出版社
按机器指令的复杂成度 复杂指令计算机（CISC），一百－几百条指令 简化指令计算机（RISC），一百条以下指令，是计算机发 展方向
14
冯．诺依曼理论
我们现在所使用的各种计算机都是根据“冯·诺依曼” 计算机理论设计和制造的
“冯·诺依曼”理论有三个要点: 1. 电脑系统由运算器、控制器、存储器、输入和输出 设备等五个基本单元组成 2. 电脑内部的运算指令和数据必须采用二进制数字(0 和1)表示; 3. 电脑在运行时必须先将编制好的程序和数据调入主 存储器(即通常所说的内存),然后自动地连续执行程序 中所设置的全部指令。
存储器作为辅助存储器；
18
控制器
统一指挥和控制计算机各部件进行工作的中央机构,使 计算机能自动地执行程序。
由运算器、存储器、输入、输出设备发回控制器的信息 为“反馈信息”,控制器将根据反馈的信息来决定下一 步计算机执行的操作命令。
19
第二章 计算机系统的组成
计算机硬件系统(物理设备) 计算机软件系统(逻辑设备) 二者相互依存，软件依赖于硬件的物质条件，