上财信管PPT第3章 计算机硬件与软件基础.ppt

1,第三章 计算机硬件与软件基础,2,计算机是可以存储、检索和操纵数据的电子设备。一个完整的计算机系统应包括计算机硬件和计算机软件两大部分。计算机硬件是指计算机系统的物理设备，也称为硬设备。计算机硬件是支撑计算机工作的物质基础，没有足够的硬件支持，软件也就无法正常地工作。但只有计算机硬件而没有软件，此时的计算机称为裸机。要计算机正确地运行并解决各种问题，必须给裸机编制各种软件。在计算机技术的发展进程中，计算机硬件和计算机软件，相互依赖，相互支持，缺一不可。,3,第一节 计算机发展简史,计算机的发明和发展是20世纪科学技术最卓越的成就之一，它的出现和广泛应用有力地推动着生产、科学技术和文化事业的发展。,4,一、计算机的创始与发展,世界上第一台数字电子计算机1946年在美国诞生。它是由美国科学家研制的，取名为埃尼阿克（Electronic Numerical Integrator And Calculator，ENIAC）。 自ENIAC诞生后的几十年里，计算机技术迅速发展。计算机的应用已广泛深入到人类社会活动的各个领域。计算机应用的广度和深度已成为衡量一个国家或部门现代化水平的重要标尺。,5,二、计算机的类型,超级计算机 大型计算机 小型计算机 工作站 台式计算机 笔记本计算机 手持式计算机,6,第二节 计算机硬件基础,计算机无论其规模大小、性能高低、计算机硬件都由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备等五大部分组成 。见图3-8 计算机的输入设备分为两大类:人工输入设备和机器识读的输入设备。 人工输入设备包括允许人直接向计算机发送数据的所有装置：键盘和鼠标 机器只读输入是很少或不需要人参与的情况下将数据发送到计算机：条码、光学字符识别等,7,计算机硬件基础,计算机处理的结果需要借助输出设备提供给用户、或输出到另一个系统中成为另一个系统的输入 阴极射线管显示器和液晶显示器 打印机 其他设备,8,CPU的作用是把输入数据转化成有用的形式输出或保存起来，并且控制计算机系统其他部件的活动。CPU安装在计算机主板上。 人们常把运算器和控制器称为中央处理器，它是计算机的核心部件，由超大规模集成电路芯片构成 主板就是计算机中最大最主要的电路板。计算机中的所有零件无论是CPU还是硬盘都要通过各种各样的插槽或接口和主板连接起来。,9,第三节 信息在计算机中的存储方式,计算机中的所有数据、指令和程序都必须以二进制代码表示。只有当信息从计算机输出时，才将存储在计算机中的二进制代码转换成人类可识别的数据形式。,10,二进制数逢二进一，使用0、1两个数码，基数为2，位权是2的整数幂。 1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB；1TB=1024GB 各种文字符号按一定的二进制编码在计算机内进行各种处理。最后将处理结果以文字的形式输出。 图形图像处理时，计算机将模拟图像转换成数字图像，这种转换就是图像的数字化。图像数字化后，即成为离散量，形成一个数字点阵。数字化后的图像，信息量很大，通常采用数据压缩的方式，解决图像的存储和传输。数字化图像由计算机分析处理后，再转换成模拟图像输出。,11,存储器,主存储器存储那些即将加工或正在加工的数据和指令集。 存储器的容量以字节（8位二进制数位）表示，缩写为B。1KB表示210即1024个字节，记为1KB。一个容量为640KB的存储器具有640×1024B，即655360字节的容量。1024KB为1兆字节，用1MB表示。1024MB为1GB，1024GB为1TB。 主存储器分为两类：只读存储器和随机存储器。,12,只读存储器（Read Only Memory，ROM）存储的内容可永久保存，当计算机关掉电源后也不会丢失，但它存储的内容只能读出不能写入。 RAM是可读可写的存储器，在任何时候、任何内存地址上的数据都可以读出或写入。RAM的存储容量比ROM大,但计算机断电后，RAM上存储的内容都会消失。,13,辅助存储设备又称为外存或二级存储设备。存储在辅助存储设备中的数据可以被长期地保留。目前内存容量可达到GB级，辅助存储设备容量可达TB级。辅助存储设备主要由光介质和磁介质原材料组成。常用的辅助存储设备有磁带、磁盘和光盘。,14,第四节 计算机软件基础,针对某一需要而为计算机编制的一组指令序列称为程序。指令促使硬件执行特定的任务。程序连同有关的数据和说明资料一起称为计算机软件。,15,软件的正确含义应该是: (1)运行时，能够提供所要求功能和性能的指令或计算机程序集合。 (2)程序能够满意地处理信息的数据结构。 (3)描述程序功能需求以及程序如何操作和使用所要求的文档。,16,软件可以被分为若干层次。最内层的软件是对计算机硬件（裸机）的完善和扩充，外层软件是对内层软件的进一步完善和扩充。,17,18,计算机软件的开发,软件开发是根据用户要求建造出软件系统或者系统中的软件部分的过程。软件开发是一项包括需求捕捉，分析，设计，实现和测试的系统工程。,19,软件质量标准,为了解决软件危机，人们制定了软件质量标准，研究出软件质量管理的方法。ISO/IEC 12207和IEC TR 15504是两个直接与软件质量相关的国际标准。 ISO/IEC 12207信息技术标准-软件生存周期过程：规范了软件开发过程中的5个主要生存期过程、8个支持生存期过程、4个组织生存期过程 IEC TR 15504提供了一个包含整个软件生存期过程的框架,20,软件质量管理,CMM软件能力成熟度模型：提供了一个评估软件开发过程的管理以及工程能力的标准 CMM既是软件企业走向国际市场的通行证，也是用来衡量软件质量的保证书 CMM是软件生产工业化的产物与检验标准，是软件工程化的核心环节，CMM为软件企业进入工业时代制定了一个大纲,21,第五节 系统软件,系统软件用于计算机的管理、维护、控制和运行，并对运行的程序进行翻译、装入等服务工作。它负责协调和控制整个计算机系统资源（其中包括硬件和软件资源）正确而有序地工作。,22,操作系统是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件，它能对计算机的硬件和软件资源进行有效的管理，对计算机的工作流程进行合理的组织。操作系统是人与计算机之间的接口。 Windows、Unix、Linux,23,语言处理系统软件由各种程序设计语言的语言处理程序组成，它位于操作系统的外层。语言处理程序分为：汇编程序、解释程序、编译程序和连接程序。,24,数据库系统是一门综合的软件技术，它研究如何有效地组织数据和方便地处理数据。数据库系统是一个记载和维护数据信息的系统，它由数据、硬件、软件和用户四部分组成。,25,第六节 应用软件,应用软件的主要任务是应用计算机的强大优势和能力，为个人或企业提供解决问题和完成特定任务的能力。应用软件逐步标准化、模块化，形成了解决各种典型问题的应用软件的组合就称为软件包。,26,通常称那些为解决某类独特问题或专门问题而编制的软件为专用应用软件。 一些已商品化、适用范围广泛的软件被称为通用软件。 所谓的套装软件是指捆绑在一起的若干个单一应用程序软件包的集合。,27,组件是指可以用来帮助一群人有效地协同工作的软件，又称工作组软件。 企业集成软件是为了降低企业管理成本，很多企业开始采用供应链的管理方法。所谓供应链管理是指从供应商处购买原材料开始，一直到顾客购买最终产品为止的全过程管理，其中包括将原材料装运到仓库、生产、成品进库过程的管理。,28,第七节 程序设计语言,程序设计语言是一种用计算机能处理的方式来表示数据和问题的解决过程的语言，即用来编写程序的一组代码和规则的集合；是为表达计算机程序而建立的一种人工语言。,29,程序设计是将现实中的问题转换为计算机能理解和执行的代码，包括分析算法、流程图设计、编写程序代码、建立调试手段和编写上机说明书等过程。 每种语言都有各自的规则集，称作“语法”。程序设计语言的语法指出如何将各个符号组合成一段语句，以使计算机能正确执行。,30,计算机指令系统中的指令是由0，1代码组成并且能被计算机直接理解执行，它们被称为机器指令。机器指令的集合就是该计算机的机器语言，是计算机可以直接接收和理解的语言。 第一代程序设计语言 难学、难记、难读、难改，只为少数专业人员所掌握，大大影响了计算机的推广使用,31,汇编语言是用助记符，符号地址、标号等符号来编写程序的语言。在汇编语言中，可以用比较直观的符号来表示机器指令的操作码、地址码、常量和变量等，所以它也被称为符号语言。,32,高级程序设计语言也被称为第三代程序设计语言，它也是一种符号语言，但更趋于向人类的自然语言靠拢。它允许用由英语单词组成的语句编写程序。程序中所用的各种运算符号、运算表达式与日常使用的数学表达式相仿，因此容易被人们理解和使用。如C/BASIC/JAVA。 易于理解、学习和掌握，大大减少了编程工作量；但不能直接在计算机上运行；运行效率不如机器语言和汇编语言,33,结构化查询语言非常接近英语，查询时，用户无需编写程序，只要输出简单的查询命令或者执行专用而简单的程序就能够从数据库中检索到所要的信息。 主要用于查询数据库中的内容 是一种独立于高级语言的数据操作语言，采用该语言进行数据库操作时，无需编制复杂的程序。,34,面向对象的技术将程序设计由面向过程转变为面向对象，面向对象的程序设计是将数据及对数据的操作封装在同一个对象之中。因为对象中包含了对数据进行操作的程序，所以，只要向对象发送相应的消息便可打开对象，让其运行。,35,工作界面非常直观，并通过鼠标及屏幕上的一些符号简化操作。能在可视化或图形环境中进行程序设计的语言被称为可视化程序设计语言，如VB/VC。 程序设计工具提供了计算机辅助程序设计的功能和环境。,