計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)知識概述 二PPT課件

1、掌握計算機(jī)軟件系統(tǒng)的構(gòu)成，軟件的概念、特點(diǎn)及分類 ；了解指令、語言、程序的概念；掌握計算機(jī)的基本工作原理。教學(xué)目標(biāo)及基本要求教學(xué)重點(diǎn)軟件的概念、特點(diǎn)，存儲程序原理。第第2 2講講 計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)知識概述計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)知識概述 ( (二二) )第1頁/共40頁教學(xué)難點(diǎn)存儲程序原理 系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件 程序設(shè)計語言、計算機(jī)的指令 、計算機(jī)的程序 計算機(jī)的工作原理、計算機(jī)的基本工作過程教學(xué)內(nèi)容第第2 2講講 計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)知識概述計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)知識概述 ( (二二) )第2頁/共40頁2學(xué)時 教學(xué)時間第第2 2講講 計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)知識概述計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)知識概述 ( (二二) )第3頁/共40頁程序是

2、軟件的主體，一般保存在存儲介質(zhì)如軟盤、硬盤、光盤中。對程序的使用、維護(hù)和修改的說明，包括：功能說明、程序說明、上機(jī)操作說明、測試和維護(hù)說明。 部分組成。第4頁/共40頁軟件系統(tǒng)的分類第5頁/共40頁1.3.3 計算機(jī)軟件系統(tǒng)的構(gòu)成 1系統(tǒng)軟件 指管理、監(jiān)控和維護(hù)計算機(jī)資源（包括硬件和軟件）的軟件。它是為整個計算機(jī)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)大了計算機(jī)的功能，提高了計算機(jī)的工作效率。系統(tǒng)軟件是不可少，一般由生產(chǎn)廠家或?qū)ｉT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)和實用系統(tǒng)軟件。第6頁/共40頁系統(tǒng)軟件第7頁/共40頁系統(tǒng)軟件 （2）實用

3、系統(tǒng)軟件 第8頁/共40頁實用系統(tǒng)軟件第9頁/共40頁語言處理程序第10頁/共40頁語言處理程序（a）語言處理程序的編譯 （b）語言處理程序的解釋過程圖1-4 計算機(jī)語言處理程序的翻譯過程 第11頁/共40頁語言處理程序第12頁/共40頁 實用系統(tǒng)軟件第13頁/共40頁實用系統(tǒng)軟件 第14頁/共40頁1.3.3 計算機(jī)軟件系統(tǒng)的構(gòu)成 2應(yīng)用軟件 第15頁/共40頁應(yīng)用軟件第16頁/共40頁應(yīng)用軟件第17頁/共40頁應(yīng)用軟件第18頁/共40頁1.3.3 計算機(jī)軟件系統(tǒng)的構(gòu)成 3嵌入式系統(tǒng)第19頁/共40頁1.3.3 計算機(jī)軟件系統(tǒng)的構(gòu)成第20頁/共40頁 例 題【例1.1】歐幾里德算法（求p、q

4、的最大公約數(shù)）。a. 如果pq，則交換p和q。b. 令r為p/q的余數(shù)。c. 如果r=0，則令g=q并終止；否則令p=q，q=r并轉(zhuǎn)向步驟b。第21頁/共40頁計算機(jī)的算法有以下幾個性質(zhì)：l 有窮性：算法必須在有限次執(zhí)行后完成。也就是說，解題過程必須是可以終止的。l確定性：每一步驟必須明確定義。計算機(jī)和自然語言不同，一切操作都要在程序中予以安排，不能有語義不明確的地方。l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。l可行性：每個算法都可以實施，并能達(dá)到預(yù)期目的。第22頁/共40頁程序設(shè)計的基本概念第23頁/共40頁程序設(shè)計語言第24頁/共40頁【例1.2】：

5、命令計算機(jī)硬件完成如下動作：清除累加器，然后把內(nèi)存地址為117的單元內(nèi)容與累加器的內(nèi)容相加。機(jī)器語言：011011 000000 000000 00000l 110101匯編語言：CLA 00 117【例1.3】：求A+B=？ 匯編語言：CLA A ADD B STD M 高級語言：M=A+B. 例 題第25頁/共40頁 第四代程序設(shè)計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)計語言。 第五代程序設(shè)計語言智能性語言PROLOG語言（Programming in Logic）是第五代語言的代表。程序設(shè)計語言的分類第26頁/共40頁按照馮諾依曼機(jī)“存儲程序”的概念，計算機(jī)的工作過

6、程就是執(zhí)行程序的過程。要了解計算機(jī)是如何工作的，首先要知道計算機(jī)指令和程序的概念。第27頁/共40頁1計算機(jī)的指令 指令就是由二進(jìn)制代碼表示的，要求計算機(jī)完成各種操作的命令。一條指令對應(yīng)一種操作。指令系統(tǒng)是指某一臺計算機(jī)能執(zhí)行的所有指令。 對于不同的計算機(jī)指令系統(tǒng)來說，一般具有以下的幾類指令：（l）算術(shù)、邏輯運(yùn)算指令；（2）數(shù)據(jù)傳送指令；（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。第28頁/共40頁2計算機(jī)的程序程序就是完成既定任務(wù)的一組指令序列，計算機(jī)按照程序規(guī)定的流程依次執(zhí)行一條條的指令，最終完成程序所要實現(xiàn)的目標(biāo)。第29頁/共40頁3計算機(jī)的工作原理（1）存儲程序原

7、理 計算機(jī)利用“存儲器”（內(nèi)存）來存放所要執(zhí)行的程序，再通過CPU依次從存儲器中取出程序中的每一條指令，并加以分析和執(zhí)行，直到完成全部指令任務(wù)為止。這就是計算機(jī)的“存儲程序”工作原理。第30頁/共40頁 存儲程序原理是由美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮諾依曼于1946年提出的，他和同事們依據(jù)此原理設(shè)計出了一個完整的現(xiàn)代計算機(jī)雛形，并確定了存儲程序計算機(jī)的五大組成部分和基本工作方法。馮諾依曼的這一設(shè)計思想被譽(yù)為計算機(jī)發(fā)展史上的里程碑，標(biāo)志著計算機(jī)時代的真正開始。 計算機(jī)的工作原理第31頁/共40頁（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令的地址置入程序計數(shù)器（PC）中即可。計算機(jī)程序的

8、自動工作流程如圖1-6所示。計算機(jī)的工作原理第32頁/共40頁完成本條指令操作PC+1PC啟動地址PC取指PC地址及寄存器指令I(lǐng)R？形成轉(zhuǎn)移地址轉(zhuǎn)移指令程序結(jié)束停機(jī)指令非轉(zhuǎn)移指令指令譯碼圖1-6 計算機(jī)程序的自動執(zhí)行流程 第33頁/共40頁4計算機(jī)的基本工作過程 計算機(jī)的工作過程實際上是快速地執(zhí)行指令的過程。用戶首先必須根據(jù)某任務(wù)要求編寫相應(yīng)的程序，通過輸入設(shè)備將程序和數(shù)據(jù)送到計算機(jī)的存儲器中存儲起來；程序運(yùn)行后，計算機(jī)從存儲器依次取出指令，送往控制器進(jìn)行分析，并根據(jù)指令的功能向各有關(guān)部件發(fā)出各種操作控制信號；最終的運(yùn)算結(jié)果要送到輸出設(shè)備輸出。第34頁/共40頁（1）指令的串行執(zhí)行 一條指令的

9、執(zhí)行過程分3個步驟： 取指令 分析指令 執(zhí)行指令 。 一般把計算機(jī)完成一條指令所花費(fèi)的時間稱為一個指令周期，指令周期越短，指令執(zhí)行越快。通常人們所說的CPU主頻或工作頻率，就反映了指令執(zhí)行周期的長短。第35頁/共40頁（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，從而提高計算機(jī)執(zhí)行指令的速度，現(xiàn)在的計算機(jī)一般采用流水線技術(shù)。第36頁/共40頁小 結(jié)通常把軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，而系統(tǒng)軟件又分為操作系統(tǒng)和實用系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件是用來管理、監(jiān)控和維護(hù)計算機(jī)的軟件。系統(tǒng)軟件主要包括操作系統(tǒng)和實用系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)是最基本、必不可少的系統(tǒng)軟件，它控制和管理計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種軟、硬件資源，合理有效地組織計算機(jī)系統(tǒng)的工作。實用系統(tǒng)軟件包括語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以及各種實用工具程序（故障診斷程序、排錯程序等）。 第37頁/共40頁 小 結(jié)應(yīng)用軟件是指為解決用戶某個實際問題而編寫的程序和有關(guān)資料，如數(shù)據(jù)庫應(yīng)用軟件、文字處理軟件、圖形圖像處理軟件等。常用的應(yīng)用軟件有辦公軟件包 、多