計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論教程重點(diǎn)

1010、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論第1章1、數(shù)據(jù)的定義：數(shù)據(jù)是客觀事物屬性的記錄表示2、數(shù)據(jù)的形式：數(shù)、文字、圖像、圖形、視頻和音頻3、常見(jiàn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)：磁盤(pán)、光盤(pán)、磁帶、內(nèi)存儲(chǔ)器、早期用過(guò)的紙質(zhì)穿孔帶和穿孔卡4、信息產(chǎn)生三要素：（信息）源、理解規(guī)則、接收者5、信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，數(shù)據(jù)是信息的外在形式。6、數(shù)據(jù)處理的基本環(huán)節(jié)： 收集、錄制和輸入、加工、輸出、存儲(chǔ)、傳輸（圖4頁(yè)）7、計(jì)算機(jī)作為數(shù)據(jù)處理機(jī)：輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、存儲(chǔ)器、中央處理器（CPU、總線(xiàn)8、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域：科學(xué)計(jì)算、（狹義的）數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)控制、制造業(yè)、通信業(yè)、辦公自動(dòng)化、娛樂(lè)、人工智能9、提出現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的鼻祖是馮 諾依曼。第2章1、從數(shù)據(jù)處理功能的角度，可以把計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備可分成四大部分： 內(nèi)存、CPU輸入輸出設(shè)備和總線(xiàn)。2、單元地址是內(nèi)存單元在硬件層次的唯一標(biāo)識(shí)。3、內(nèi)存儲(chǔ)器的種類(lèi)：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM、只讀存儲(chǔ)器（ROM、高速緩沖存儲(chǔ)器（cache）4、CPU勺主要組成部件：算術(shù)邏輯運(yùn)算器（ALU、控制器、寄存器5、輸入設(shè)備：字符輸入設(shè)備、定位設(shè)備、掃描設(shè)備6、輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀7、系統(tǒng)總線(xiàn)的類(lèi)型：數(shù)據(jù)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)、控制總線(xiàn)8、微機(jī)的總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)：ISA總線(xiàn)、PCI總線(xiàn)、USB總線(xiàn)9、馮諾依曼結(jié)構(gòu)把存儲(chǔ)器分為4級(jí)，即外存一內(nèi)存一高速緩存一寄存器 (圖50頁(yè))第3章1、操作系統(tǒng)的資源管理對(duì)象主要是指 CPU內(nèi)存、I/O設(shè)備和外存數(shù)據(jù)。2、操作系統(tǒng)把資源管理相應(yīng)地分為4個(gè)部分：CPU1理、存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理、文件管理3、作業(yè)的管理調(diào)度方式：?jiǎn)蔚雷鳂I(yè)方式、多道作業(yè)批處理方式、分時(shí)方式4、I/O設(shè)備的輸入輸出控制(1)程序控制輸入輸出(2)中斷控制輸入輸出(3)直接存儲(chǔ)器存儲(chǔ)(1)通道處理器和外圍處理機(jī)5、操作系統(tǒng)的常見(jiàn)類(lèi)型(1)多用戶(hù)系統(tǒng)(2)單用戶(hù)系統(tǒng)⑶多CPUB作系統(tǒng)(4)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(5)分布式操作系統(tǒng)6、有代表性的操作系統(tǒng)產(chǎn)品(1)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)：DO4口Windows系列(2)有影響的系統(tǒng)：UNIX和Linux7、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是算法和數(shù)據(jù)的一種記號(hào)表示，這種表示能夠被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接受、分析、處理，并最終執(zhí)行。任何程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言都有兩個(gè)要素：語(yǔ)法和語(yǔ)義。8、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言包含下列一些語(yǔ)言成分(1)數(shù)據(jù)的描述定義(2)對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算操作(3)流程控制9、機(jī)器指令,仍然是程序操作的最終表示單位。機(jī)器語(yǔ)言匯編語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言FORTRANALGOL60COBOLBASICPascal、C、ADA(屬于呵網(wǎng)過(guò)程的語(yǔ)言)第四代語(yǔ)言(4GL):SQL“非過(guò)程化”是第四代語(yǔ)言的基本特征。11、高級(jí)語(yǔ)言的類(lèi)型(1)面向過(guò)程：上面列舉的高級(jí)語(yǔ)言(2)面向?qū)ο?OO：SIMULASMALLTALKC+卡C供Jave12、軟件開(kāi)發(fā)要完成的具體任務(wù)包括：(1)可行性研究(2)需求分析(3)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)(4)編碼，即傳統(tǒng)意義的“寫(xiě)程序”(5)測(cè)試和排錯(cuò)(6)使用和維護(hù)13、把用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的一個(gè)源程序轉(zhuǎn)變?yōu)橛脵C(jī)器語(yǔ)言表示的目標(biāo)程序，使用的翻譯程序叫做匯繳程序一。匯編的結(jié)果是可以直接在CPU上運(yùn)行的機(jī)器程序。程序的翻譯源程序—?翻譯程? ?目標(biāo)程——程序的匯編運(yùn)行匯編語(yǔ)I匯編程機(jī)器語(yǔ) - > —高級(jí)語(yǔ)言的編譯和連接

源程序編譯程連接程執(zhí)行高級(jí)語(yǔ)言的解釋執(zhí)行解釋執(zhí)行源程序編譯程連接程執(zhí)行高級(jí)語(yǔ)言的解釋執(zhí)行解釋執(zhí)行14、編譯的最終目標(biāo)是產(chǎn)生和源程序相對(duì)應(yīng)的機(jī)器語(yǔ)言程序。15、把高級(jí)語(yǔ)言的源程序轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)程序要使用編譯程序，而目標(biāo)程序轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓤?zhí)行的目標(biāo)程序要靠連結(jié)桂莊，，編輯程莊是用來(lái)輸入、存枝浦修正源程序的。附：外存數(shù)據(jù)組織：文件和數(shù)據(jù)庫(kù)一、文件1、對(duì)操作系統(tǒng)而言，文件是外存數(shù)據(jù)組織的最大單位。2、文件應(yīng)該保存在外存設(shè)備上。3、文件的組織形式(1)流式文件(CC+也言)由字符流組成的一種特殊流式文件叫做 text文件，可以翻譯成文本文件。(2)記錄式文件(大多數(shù)高級(jí)語(yǔ)言，如：COBOL一個(gè)文件由若干個(gè)記錄組成，記錄是文件訪(fǎng)問(wèn)的基本單位；記錄又由若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)組成， 數(shù)據(jù)項(xiàng)是不可以再加分割的最小結(jié)構(gòu)單位。4、文件物理結(jié)構(gòu)方式： 鄰接、鏈接、索弓|、散列5、高級(jí)語(yǔ)言的(記錄式)文件機(jī)構(gòu)(1)組織模式：順序文件、索引文件、相對(duì)文件、散列文件(2)存取模式：順序方式、隨機(jī)方式(3)使用方式(4)存儲(chǔ)設(shè)備6、文件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：是一種“孤立式”的外存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。7、文件的操作特點(diǎn)：在操作系統(tǒng)一級(jí)，通常以整個(gè)文件為單位來(lái)進(jìn)行操作。而程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言所提供的記錄式文件操作主要以二仝1已錄.為操作的邏輯單位，最基本的操作包括讀、寫(xiě)、重寫(xiě)和刪除。二、數(shù)據(jù)庫(kù)1、數(shù)據(jù)庫(kù)組織的特點(diǎn)(1)面向企業(yè)(2)整體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體系(3)數(shù)據(jù)高度共享(4)數(shù)據(jù)獨(dú)立性高2、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)平臺(tái)： 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMB3、現(xiàn)代最流行的數(shù)據(jù)庫(kù)模型是 怏型_。知識(shí)點(diǎn)：知識(shí)點(diǎn)一：數(shù)制表示及相互轉(zhuǎn)換例1、把下面各進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)1001011.011B,134O,7CBH解：1001011=2A6+2A3+2A1+2A0=64+8+2+1=75D0.011B=2A(-2)+2A(-3)=0.25+0.125=0.375D所以1001011.011B=75.375D例2:把十進(jìn)制數(shù)35.625D轉(zhuǎn)換成機(jī)器數(shù)的真值、原碼、反碼和補(bǔ)碼表不例1:求-83的原碼、反碼和補(bǔ)碼解：-83=-(64+16+2+1)=-(1010011)=(11010011)原二(10101100)反二(10101101)補(bǔ)知F點(diǎn)二?計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)?目標(biāo)：僅了解類(lèi)“輸入輸出數(shù)據(jù)庫(kù)管理員(DBA和數(shù)據(jù)庫(kù)二、八、十六進(jìn)制數(shù)。解：35口=32+2+1=2八5+2八1+2A0=100011B0.625D=0.5+0.125=2A(-1)+2A(-3)=0.101B所以35.635D=100011.101B100,011.101B=43.5O10,0011.1010B=23.AH例2:已知補(bǔ)碼為1100110，求真值。解：將(補(bǔ)碼-1)取反，得到原碼。減1:1100101取反：1011010即為原碼。真值為-11010B=-(16+8+2)D=-26D系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分類(lèi)、高性能計(jì)算機(jī)、并行計(jì)算機(jī)、iii.iv.viii.iv.vvi.vii.網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、分布式系統(tǒng)、多媒體計(jì)算機(jī)?輸入輸出系統(tǒng)：作用是連通計(jì)算機(jī)的各個(gè)功能部件和設(shè)備。由四部分構(gòu)成：外部設(shè)備、設(shè)備控制器、I\O接口、中央處理器?網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)：專(zhuān)用于高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的計(jì)算機(jī)終端設(shè)備，是一種新的桌面計(jì)算機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：易管理，維護(hù)簡(jiǎn)單，使用方便；沒(méi)硬軟盤(pán)和光盤(pán)；安全性強(qiáng)；靜音、節(jié)能、可靠?并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式操作系統(tǒng)是三種聯(lián)系緊密并相互滲透的系統(tǒng)?多媒體是指計(jì)算機(jī)處理信息媒體的多樣化，它以交互方式進(jìn)行?高性能計(jì)算機(jī)：一般認(rèn)為運(yùn)算速度非常快的計(jì)算機(jī)；嚴(yán)格說(shuō)是，擁有先進(jìn)的硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)和算法的綜合概念。（80頁(yè)）1、馮-諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)采用存儲(chǔ)程序的思想。把計(jì)算機(jī)從邏輯上劃分為 5大部分，即運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出設(shè)備。1byte=8bitKB1G=1024MB=2人20KB=2A10MB1KB=1024B=1024字節(jié)計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的常用單位有位（bit）、字節(jié)（byte）和字長(zhǎng)除用字節(jié)（簡(jiǎn)稱(chēng)B）為單位表示存儲(chǔ)容量外，還可以用千字節(jié)（KB）、兆字節(jié)（MB以及十億字節(jié)（GB等表示存儲(chǔ)空間容量留意CPU存儲(chǔ)器：寄存器、內(nèi)存、磁盤(pán)、輔助存儲(chǔ)2、CPU的組成和功能3、存儲(chǔ)系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)I.計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)層次體系主要由:高速緩沖存儲(chǔ)器、內(nèi)存儲(chǔ)器、外存儲(chǔ)器II.三級(jí)存儲(chǔ)體系分層結(jié)構(gòu)：CPU-“高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）一“主存儲(chǔ)器-輔助存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器的基本功能：存放以二進(jìn)制形式表示的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的主要性能指標(biāo)：存儲(chǔ)容量、存儲(chǔ)周期、存儲(chǔ)訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間、性能價(jià)格比、功耗、可靠性等4、總線(xiàn)的分類(lèi)、結(jié)構(gòu)，輸入輸出控制方式I.總線(xiàn)分類(lèi)方法：按所輸?shù)男畔?nèi)容（數(shù)據(jù)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)、控制總線(xiàn)）、在計(jì)算機(jī)所處的位置、二進(jìn)制數(shù)碼的傳送方式分類(lèi)..結(jié)構(gòu)類(lèi)型：?jiǎn)慰偩€(xiàn)結(jié)構(gòu)、雙--、二~~. 控制方式：1.程序直接控制方式2.程序查詢(xún)方式3.程序中斷方式4.DMA輸入/輸出方式5.通道控制方式6.I/O處理機(jī)方式IV.接口的分類(lèi)：并行接口（每次可傳送一個(gè)字或一個(gè)字節(jié)的全部代碼，是對(duì)一個(gè)字或字節(jié)各位同時(shí)進(jìn)行處理的方式信息傳遞工作，也叫并行信息傳遞）、串行接口V.什么叫接口？（75頁(yè)）接口的功能：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、提供外設(shè)和接口的狀態(tài)、實(shí)現(xiàn)主機(jī)與外設(shè)之間的通信聯(lián)絡(luò)控制（P75）知識(shí)點(diǎn)三?操作系統(tǒng)1、了解操作系統(tǒng)的歷史2、掌握操作系統(tǒng)的概念3、進(jìn)程的狀態(tài)，并行、并發(fā)、死鎖的概念知識(shí)點(diǎn)四?程序設(shè)計(jì)和算法1、程序、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法的概念2、常用的程序設(shè)計(jì)方法3、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的思想。4、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流程圖的繪制。5、線(xiàn)性表、棧、隊(duì)列、樹(shù)、圖的定義和特點(diǎn)6、源程序、編譯程序、解釋程序的概念知識(shí)點(diǎn)五?信息系