计算机导论课件346

1、计算机导论目 录 第2章 计算机的组成第3章 从机器语言到多媒体第4章 信息系统第5章 计算机网络第6章 计算机科学第1章 计算机的发展史第3章 从机器语言到多媒体3.1 机器语言与高级语言计 算 机 硬 件计 算 机 硬 件仅仅知道仅仅知道0和和1有 问 题 需有 问 题 需要 计 算 机要 计 算 机解决的人解决的人交流的鸿沟交流的鸿沟计 算 机 硬 件计 算 机 硬 件仅仅知道仅仅知道0和和1有 问 题 需有 问 题 需要 计 算 机要 计 算 机解决的人解决的人程序设计语言程序设计语言3.1.1 机器语言操作码操作码操作数地址操作数地址 记不住、难理解、效率低、不易维护。记不住、难理解

2、、效率低、不易维护。B8 7F 01BB 21 0203 D8B8 1F 042B C3操作码操作码操作数地址操作数地址 3.1.2 汇编语言 为了克服机器语言的缺点，在科研人员的研究工作中很快就发明和产生了比较易于阅读和理解的汇编语言。大多数情况下，一条汇编指令对应一条机器指令，少数对应几条机器指令。对应的汇编语言程序对应的汇编语言程序MOV AX 383MOV BX 545ADD BX AXMOV AX 1055SUB AX BXB8 7F 01BB 21 0203 D8B8 1F 042B C3 汇编语言的执行过程汇编语言的执行过程 3.1.3 高级语言MOV AX 383MOV BX

3、545ADD BX AXMOV AX 1055SUB AX BX汇编语言程序汇编语言程序 。编译编译连接连接执行执行可执行程序可执行程序目标程序目标程序运行结果运行结果 汇编语言源程序汇编语言源程序 解释程序按照高级语言程序的语句书写顺序，解释一句、执行一句，最后产生运行结果，但不生成目标程序代码，解释程序结构简单、易于实现，但效率低。 3.1.4 面向对象的语言3.1.5 常用编程语言简介 3.2 算法、数据结构与程序3.2.1 算法及算法的表示 1） 算法中的每一个步骤必须能够实现。如在算法中不允许出现分母为0的情况，在实数范围内不能求一个负数的平方根等。 算法执行的结果要能够达到预期的目

4、的。 针对实际问题设计的算法，人们总是希望能够得到满意的结果。算法总是与特定的计算工具有关。 2） 3） 4）。 。 3.2.2 简单算法举例3.2.3 数据结构1）：是对客观事物的符号表示是对客观事物的符号表示 2）：是数据集合中的一个实体，是计算机程序中：是数据集合中的一个实体，是计算机程序中加工处理的基本单位加工处理的基本单位 3数据的抽象数据的抽象(逻辑逻辑)结构，即数据结构中包结构，即数据结构中包，相互之间有什么关系等。例如：，相互之间有什么关系等。例如： 1） 2） 3.3 程序设计基础3.3.1 程序的一般概念 3.3.2 程序设计步骤3.3.3 结构化程序设计 结构化程序设计诞

5、，已经成为当时程序设计的主流方法，它的产生和发展形成了现代软件工程的基础，的控制结构。自顶向下、逐步求精的方法，使所要解决的问题逐步细化，并最终实现由顺序、选择和循环这三种基本结构构成的描述。 3.3.4 面向对象的程序设计 面向对象是从本质上区别于传统的结构化方法的一种新方法、新思路。它吸收了结构化程序设计的全部优点，同时又考虑到现实世界与计算机解空间的关系，认为现实世界是由一系列彼此相关并且能够相互通信的实体组成，这些实体就是面向对象方法中的对象，每个对象都有自己的自然属性和行为特征，而一些对象的共性的抽象描述， 例如，仍以一个简单的人事管理程序为例，我们可以将人员信息与对这些信息的处理方

6、法封装在一起，构成一个“人员”类。当这个类被应用到不同的场合时(如；学生信息管理、教师信息管理)，可以根据需要派生新类，并在派生的类中添加新的成员。 3.4 操作系统3.4.1 操作系统的概念和功能 3.4.2 计算机操作系统环境的演变与发展3.4.3 文件和文件夹3.4.4 面向图形的操作系统3.4.5 UNIX操作系统 3.4.6 LINUX操作系统3.5 应用软件3.5.1 办公自动化软件 3.5.2 图形图像处理软件3.5.3 视频处理软件 3.6 多媒体计算机3.6.1 文本3.6.2 数字声音3.6.3 数字图像图3.21 图像的数字化过程 130 x94260 x188520 x

7、3763.6.4 数字视频 国际标准化组织和各大公司都积极参与视频压缩标准的国际标准化组织和各大公司都积极参与视频压缩标准的制定，并且已推出大量实用的视频压缩格式。制定，并且已推出大量实用的视频压缩格式。3.6.5 多媒体技术的研究内容及前景第4章 信息系统4.1 信息、数据与数据处理 信息是关于现实世界事物的存在方式或运动状态的反映的综合，信息是关于现实世界事物的存在方式或运动状态的反映的综合，具体说是一种被加工为特定形式的数据，但这种数据形式对接收者具体说是一种被加工为特定形式的数据，但这种数据形式对接收者来说是有意义的，而且对当前和将来的决策具有明显的或实际的价来说是有意义的，而且对当前

8、和将来的决策具有明显的或实际的价值。值。 源于物质和能量，它不可能脱离物质而存在。源于物质和能量，它不可能脱离物质而存在。 是可以感知的，人类对客观事物的感知，可以通过感觉是可以感知的，人类对客观事物的感知，可以通过感觉器官，也可以通过各种仪器仪表和传感器等，不同的信息源有不器官，也可以通过各种仪器仪表和传感器等，不同的信息源有不同的感知形式。同的感知形式。 是可存储、加工、传递和再生的。是可存储、加工、传递和再生的。4.1.1 数据与信息 4.1.2 数据处理 4.1.3 计算机信息系统4.2 数据处理技术的产生与发展 应用程序1数据集1数据集数据集2 2 文件文件n n应用程序应用程序1

9、1应用程序应用程序2 2应用程序应用程序n n文件文件1 1文件文件2 2图图4.2 4.2 数据的文件系统管数据的文件系统管理阶段理阶段 .数据库系统中用户共享数据库资源数据库系统中用户共享数据库资源4.3 数据库系统4.3.1 数据库概论 4.3.2 数据库管理系统支持的数据模型 实体的某一特征称为属性。每个实体都有许多特征，以区别实体的某一特征称为属性。每个实体都有许多特征，以区别于其它实体。如一本书的主要特征是书名、作者名、出版社于其它实体。如一本书的主要特征是书名、作者名、出版社、出版年月和定价等。、出版年月和定价等。 实体的每个属性都有一个确定值称为属性的值。当某实实体的每个属性都

10、有一个确定值称为属性的值。当某实体有多个属性时，则它们的值就构成一组值，称为元组。体有多个属性时，则它们的值就构成一组值，称为元组。 唯一标识实体的属性集称为码，例如学号是学生实体的码。唯一标识实体的属性集称为码，例如学号是学生实体的码。实体间的实体间的“联系联系”反映了现实世界中客观事物之间的关联。反映了现实世界中客观事物之间的关联。这种联系是复杂的、多种多样的，但归纳起来可分为三类：这种联系是复杂的、多种多样的，但归纳起来可分为三类： DB数据数据: 应用单位所涉及数据的综合，应用单位所涉及数据的综合，反映数据本身的内容，反映数据本身的内容，反映数据之间的联系。反映数据之间的联系。 图 4

11、.4 教员学生数据库模型 系编号 系名 办公地点 教研室编号 教研室 学号 姓名 成绩 职工号 姓名 研究方向 系 教研室 学生 职工 网状模型是一种比层次模型更具普遍性的结构，它去掉了网状模型是一种比层次模型更具普遍性的结构，它去掉了层次模型的两个限制，它允许多个结点没有双亲结点，也允许层次模型的两个限制，它允许多个结点没有双亲结点，也允许一个结点可以有多于一个的双亲，还允许两个结点之间有多种一个结点可以有多于一个的双亲，还允许两个结点之间有多种联系，因此网状模型更能描述现实世界。图联系，因此网状模型更能描述现实世界。图4.5是一个学生选课是一个学生选课数据库的网状模型。学生与选课、课程与选

12、课是一对多的联系。数据库的网状模型。学生与选课、课程与选课是一对多的联系。 选课学号 姓名 系别号课程号 课程名 学分学号 课程号 成绩学生课程图4.5 网状数据模型 E.F.Codd-关系数据库之父亲关系数据库之父亲 课课 程程 开开 设设 表表 （ C C ） C N O C N A M E L H O U R S E M E S T E R C C -1 1 2 软软 件件 工工 程程 6 0 春春 C S -2 0 2 数数 据据 库库 4 5 秋秋 E E -1 0 3 控控 制制 工工 程程 6 0 春春 M E -2 3 4 数数 学学 分分 析析 4 0 秋秋 M S - 2

13、1 1 人人 工工 智智 能能 6 0 秋秋 一个关系就是一张二维表，每个关系有一个关系名。一个关系就是一张二维表，每个关系有一个关系名。在计算机中，一个关系可以存储为一个文件。在计算机中，一个关系可以存储为一个文件。 二维表中垂直方向的列称为属性，也叫做一个字段。二维表中垂直方向的列称为属性，也叫做一个字段。 ：一个属性的取值范围叫做一个域。一个属性的取值范围叫做一个域。：二维表中水平方向的行称为元组，也叫做一条记录。二维表中水平方向的行称为元组，也叫做一条记录。又称为关键字。二维表中的某个属性，若它的值唯一地又称为关键字。二维表中的某个属性，若它的值唯一地标识了一个元组，则称该属性为侯选码

14、。标识了一个元组，则称该属性为侯选码。硬 件操作系统DBMS应用开发工具应用系统利用利用DBS资源开发的资源开发的,解决管解决管理和决策问题的各种应用程理和决策问题的各种应用程序序. 4.3.3 数据库系统的组成4.3.4 数据库设计 从软件工程的角度，数据库的设计过程可划分为以下几个阶从软件工程的角度，数据库的设计过程可划分为以下几个阶段：段： （4.3.5 数据库的体系结构 美国美国ANSI/X3/SPARC的数据库管理系统研究小组于的数据库管理系统研究小组于1975年和年和1978年提出了将数据库结构分为三级模式的标准化建议。年提出了将数据库结构分为三级模式的标准化建议。应用程序用户1应

15、用程序用户2应用程序用户3应用程序用户4外模式A外模式B外模式C外模式到概念模式的映射概念模式概念模式到内模式的映射内模式内模式到物理模式的映射物理数据库OSDBMS系统缓冲区应用程序A程序工作区系统缓冲区物理数据库内模式OSDBMS工作日志模式应用程序A使用的子模式4.3.6 常用数据库管理系统图4.9 Access 2003的窗口组成 4.3.7 数据库的发展。4.4 软件工程 大型软件系统开发成本高，大型软件系统开发成本高，可靠性差，甚至有时人们无法可靠性差，甚至有时人们无法管理自身所创造出来的管理自身所创造出来的复杂逻辑系统，致使软件生产复杂逻辑系统，致使软件生产和维护出现了很大的困难

16、，和维护出现了很大的困难，当时人们称此为当时人们称此为“软件危机软件危机”。 正确理解和表达应用需求是艰正确理解和表达应用需求是艰 巨的任务巨的任务.但常常被忽略。但常常被忽略。 软件是逻辑产品。软件开发过软件是逻辑产品。软件开发过 程是思考过程，很难进行质量程是思考过程，很难进行质量 管理和进度控制。管理和进度控制。 随着问题复杂度的增加，处理随着问题复杂度的增加，处理 问题的效率随之下降，而所需问题的效率随之下降，而所需 时间和费用则随之增加。时间和费用则随之增加。4.4.1 软件工程研究的内容4.4.2 软件工程的基本原则4.4.3 软件开发过程 4.5 典型信息系统介绍4.5.1 制造

17、业信息系统4.5.2 电子政务 4.5.3 地理信息系统和数字地球 4.5.4 远程教育 4.5.5 远程医疗 4.5.6 数字图书馆 第6章 计算机科学 6.2.1 6.2.2 6.3.1 6.3.2 6.3.3 科学家们在几个相关领域进行的研究使我们增长了关于科学家们在几个相关领域进行的研究使我们增长了关于人工智能的知识。人工智能的知识。 今天，大多数计算机都采用了图形用户界面（今天，大多数计算机都采用了图形用户界面（GUl），），即用一只鼠标从菜单里选择适当的选项，或点击屏幕上的即用一只鼠标从菜单里选择适当的选项，或点击屏幕上的“按按钮钮”，从而发出不同的命令。通过操作屏幕上的图标，可完成，从而发出不同的命令。通过操作屏幕上的图标，可完成像文件复制这样的工作。鼠标和键盘是两种基本的输入工具，像文件复制这样的工作。鼠标和键盘是两种基本的输入工具，而显示器和打印机是最常用的输出工具。而显示器和打印机是最常用的输出工具。6.3.4 6.4.1 图6.4 腕托6.4.2 6.4.3 计算机已经开辟了一些原来不大可能的职业，比如涉及因计算机已经开辟了一些原来不大可能的职业，比如涉及因特网和法律的律师。对于