冲剌班计算机复习要点第三讲.docx
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冲剌班计算机复习要点第三讲
冲剌班计算机复习要点(第三讲)
计算机软件
一、关于软件
1、计算机系统:
由硬件与软件两部分构成。
2、软件的地位:
是人与硬件之间的接口。
软件指挥与控制硬件的工作过程。
没有软件,计算机系统没有用途。
硬件是软件的物质基础。
3、程序与数据的关系
程序:
指令的序列。
完成对某一类问题的解决,而不是一个特定问题的解决。
与数据的关系:
对输入的不同数据,可以产生不同的结果数据。
输入的是垃圾数据,输出的必然是垃圾数据。
4、软件:
程序、数据、文档资料(即一切与程序相关的资料均是)。
记住:
文档资料是属于软件的组成部分。
5、软件与程序的关系:
程序是软件的主体。
理解:
没有程序,只有数据或文档,不是软件。
6、软件有哪些特性?
①不可见性:
看不见、摸不着。
②适用性:
具有功能,能解决用户的问题。
③依附性:
在特定的硬件或软件平台上运行。
如:
WORD软件在WINDOWS操作系统下运行。
④复杂性:
不可见性及规模大(代码行数很多)、功能复杂。
⑤无磨损性:
软件是二进制,可复制任意多次而没有损耗。
⑥易复制性:
是二进制代码。
容易复制。
⑦不断演变性:
如WINDOWS从3.1版本不断演变到WINDOWS7
⑧有限责任:
软件不做任何保证。
后果自负。
⑨脆弱性:
由于是二进制代码,很容易修改二进制代码。
7、分类
①按软件权益的处置分:
1)商品软件:
需要付费,是到软件的使用权。
违犯版权使用软件是盗版。
将一个软件复制到多台机器上使用是非法的。
除非另外购买了软件的软件许可证(如:
购买了100个用户的许可证,就可以复制到100台机器上或者在网络上,安装的一份软件,同时允许100个用户使用软件)。
2)共享软件:
具有版权。
试用期间,可任意使用、拷贝、分发(不可署名、不可修改后分发)。
交了注册费,成为注册用户后,就只有使用权了。
3)自由软件:
任意使用、任意拷贝、任意修改、免费、任意分发、允许销售。
限制是:
对软件源代码的任何修改,都必须向所有的用户公开,而且必须允许此后的用户进一步修改和拷贝的权利。
因此,自由软件不是绝对自由。
附:
理查德•斯塔尔曼是自由软件的创始人。
GNU是自由软件工程(开发类UNIX系统,结果是:
LINUX自由软件,因为LINUX采用的是GPL)。
FSF---自由软件基金会。
GPL---自由软件的通用公共许可证(即:
自由软件的非版权原则:
源代码公开和修改源代码、自由拷贝、自由分发、自由销售、自由传播…….)。
注意:
自由软件与免费软件的区别:
免费软件是不需要付费就可使用(使用权)。
只有使用权,通常没有修改权、拷贝权、署名权等。
自由软件通常都是免费软件,免费软件不一定是自由软件。
②按应用分:
1)系统软件
给应用软件的开发、运行提供支撑、管理与使用计算机提供方便的软件。
常见的系统软件:
(记住下表)
操作系统:
WINDOWS系列、UNIX、LINUX、Android(手机、平板操作系统)
数据库管理系统(DBMS):
DB2、Oracle、MicrosoftSQLServer、Sybase、MySQL、Access、VFP、Foxbase、VFoxPro等。
编译程序:
C/C++/Java/Fortran的编译程序。
实用工具:
磁盘清理程序、碎片整理程序、备份程序、杀毒软件、防火墙。
BIOS也是系统软件。
系统软件的特征:
与硬件有很强的交互性、对硬件资源进行统一管理、起基础性和支撑作用(即:
是应用软件的运行平台)。
在计算机系统中,系统软件必不可少。
2)应用软件(记住一些常用的软件的名字,以便判是不是应用软件、以及什么功能)
文字处理软件:
Word、AdobeAcrobat、WPS、FrontPage等
电子表格软件:
Excel等
图形图像软件:
AutoCAD、Photoshop、CorelDraw、3DSMAX等
媒体播放软件:
MediaPlayer、RealPlayer、Winamp等
网络通信软件:
OutlookExpress、MSN、QQ、ICQ等
演示软件:
PowerPoint等
信息检索软件:
Google,天网,XX等
个人信息管理软件:
Outlook,LotusNotes
测试:
1.SQLServer,Access,FoxPro都是_______________.
A.支撑管理软件系统B.应用管理软件系统C.用管理软件系统D.数据库管理系统
2.下列不属于文本处理软件的是_______________.
A.FrontPageB.WPSC.PhotoShopD.NotePad
3.系统软件通常包括操作系统,_______________,数据库管理系统,实用工具与工具软件.
A.定制系统B.通用系统C.MSOffice套件D.语言处理程序
二、操作系统
1、作用:
①为计算机中运行的程序管理和分配各种软硬件资源。
(大管家功能,管理所有的资源)
②为用户提供友善的人机界面。
(如WINDOWS的GUI---图形用户界面)
③为应用程序的开发和运行提供一个高效率的平台。
(程序员开发程序)
记住:
GUI含义是:
图形用户界面。
ICON含义是:
图标。
用于形象化地表示:
文件、程序、设备等对象。
裸机:
没有安装任何软件的计算机。
没有软件,裸机没有什么用。
2、操作系统将计算机硬件变成一台功能“虚计算机”,屏蔽了硬件的细节。
3、安装了操作系统,就是将它的程序代码安装在外存(如:
硬盘)上,不是内存。
4、操作系统的启动:
第一步:
执行BIOS中加电自检。
与操作系统无关。
第二步:
执行BIOS中引导装入程序(自举程序)。
与操作系统无关。
第三步:
装入并执行硬盘上的主引导记录(512字节的机器代码程序),不同操作系统,主引导记录程序不同。
与操作系统相关。
主引导记录装入并执行操作系统的引导程序。
第四步:
操作系统本身(操作系统的引导程序再不断地装入并执行操作系统本身)。
注意:
启动过程中会读取CMOS中参数数据。
若CMOS中数据丢失,则系统可能无法正常启动。
5、操作系统共有四大管理:
多任务管理(CPU管理)、存储管理(对内存的管理)、文件管理、设备管理。
6、什么是多任务处理?
①指多个任务在计算机中同时运行,每个任务都可以使用包括CPU在内的几乎全部软硬件资源。
任务是指装入内存并启动执行的一个程序。
为了支持多任务处理,操作系统中有一个处理器调度程序负责把CPU时间分配给各个任务,使得多个任务“同时”执行。
调度程序采用按时间片轮转的方法,给每个任务都能轮流得到一个时间片的CPU时间,在时间片结束后,再将CPU交给下一个任务。
这样,只要一个CPU就可以“同时”执行多个任务。
时间片到后,无论程序执行到何处,WINDOWS都强制使它让出CPU,这就是:
抢占式多任务。
Win3.1中采用的是非抢占式多任务,win95及以后WIN系统,都是:
抢占式多任务
目的:
提高CPU的利用率。
注意:
若是单核心CPU,任何时刻只有一个任务在执行。
若是双核,则任一时刻,真正有2个任务在执行。
WINDOWS操作系统本身也与应用程序一起参与CPU轮转。
故如果只有一个应用程序,同样要进行CPU轮转,不可能一直占用CPU。
②借助于“任务管理器”,可以查看到有哪些任务同时在运行。
③前台任务与后台任务:
1)前台任务:
能接受用户输入(击键或按击鼠标)的窗口只能有一个,称为活动窗口,它所对应的任务称为前台任务。
2)后台任务:
除前台任务外,所有其它任务均为后台任务
3)前台任务与后台任务的区别:
前台任务对应的窗口(活动窗口)位于其它窗口的前面。
活动窗口的标题栏比非活动窗口颜色更深(深蓝色)。
前台任务与后台任务的共同点:
都在计算机中运行。
4)前台任务与后台任务的切换:
为了输入信息到某个后台任务中去,必须切换窗口(单击要激活的后台任务窗口的任何部位,或单击任务栏中对应的任务按钮)。
5)无论是前台任务,还是后台任务,都能得到CPU的时间片轮转,得到CPU的执行。
不能认为:
后台任务得不到CPU的执行。
7、什么是存储管理?
对内存的管理,不包含外存。
功能是:
内存分配和回收、虚拟内存管理、内存共享和保护等。
虚拟存储技术的基本思想是:
程序员是针对虚拟内存空间设计与编写程序的(虚拟内存大小:
由地址线及硬盘空间决定。
最大物理内存空间大小由芯片组决定)。
当程序装入时,不必将其全部读入到内存,而只需将当前需要执行的一部分程序和数据页面读入内存,就可让程序开始执行。
当执行到不在物理内存中的程序时,通过虚拟内存调试算法,进行页面调度,程序继续执行。
注意(记住):
虚拟内存调度算法是:
LRU。
(将最近最少使用的页面调换出去。
)记住算法的名字。
注意(记住):
调度的单位:
页。
(将虚拟内存中的程序划分成许多个页,一页大小如:
4KB)
注意(记住):
WindowsXP中的虚拟内存的交换文件是pagefile.sys,位于系统盘的根目录下。
8、文件管理:
文件是一组相关信息的集合,它存储在软盘、硬盘、光盘等外存储器上。
在Windows系统中允许使用长文件名,长达255个字符。
文件说明信息包括:
文件名、文件类型、文件物理位置、文件长度、文件时间(创建时间、最近修改时间、最近访问时间等)、文件创建者、文件属性等。
文件属性用于将文件标注为系统文件、隐藏文件、存档文件或只读文件。
文件目录:
通过文件名可以快速方便地获取文件的说明信息。
提高文件的检索速度、允许文件在不同的目录中使用相同的名字、允许多个用户共享一个文件。
文件管理:
文件系统在存储介质上为创建文件分配空间,为删除文件而回收空间,并对空闲空间进行管理。
注意(记住):
文件说明信息是保存在该文件的目录中,文件的内容(程序或数据)是保存在磁盘的数据区中。
注意(记住):
文件“系统属性”:
表示该文件是WINDOWS操作系统自身内部的文件,若删除文件会提出警告。
在资源管理器中通常不显示出来(除非在资源管理器中设置了“显示全部文件”)
注意(记住):
文件“存档属性”:
是由WINDOWS操作系统中的文件备份程序使用的,用于决定文件是否需要备份。
备份过后,存档属性自动清除。
若备份后又修改过文件,则文件的存档属性又自动加上(表示又需要备份了)。
注意(记住):
文件“压缩属性”:
文件保存到磁盘上时,文件中的内容是否要进行压缩。
注意(记住):
文件“加密属性”:
文件保存到磁盘上时,文件中的内容是否要进行加密(以便不让无关用户了解文件内容)。
注意(记住):
文件“编制索引属性”:
帮助编制该文件的索引,以便快速进行检索。
注意(记住):
WINDOWS中采用树状结构来组织文件夹。
每一个盘(逻辑盘如:
C:
盘、D:
盘等)只有一个根文件夹。
根文件夹不能被删除。
根文件夹中可以有文件和其它子文件夹。
注意:
物理盘与逻辑盘的区别。
物理盘可能只有一个,但可以将物理盘进行分区(划分成几块),每一个分区对应一个逻辑盘(如:
C盘、D盘等),因而一个物理盘,对应多个逻辑盘。
用户使用看到的是逻辑盘。
文件夹是最大优点是:
对文件的共享和保护提供了方便。
一个文件夹设置为“共享”,含义是:
文件夹中所有的文件都可以为网络上其它用户所共享使用。
提高类的知识点:
①硬盘采用的文件管理程序有:
FAT16(用于2GB以下硬盘)、FAT32(2GB以上硬盘,WINDOWSXP下最大是32GB,单个文件最大4GB)、NTFS(硬盘最大2TB).
②CD-ROM采用是:
CDFS文件管理程序。
③CD-RW和DVD采用的是:
UDF文件管理程序。
9、设备管理:
设备管理任务是协调I/O设备与CPU和内存的工作,为用户提供使用外部设备的最佳接口,以方便用户使用计算机。
在Windows系统中,设备管理程序的结构由底向上是:
设备驱动程序、I/O系统组件(含1/O管理程序)、与应用程序的接口、应用程序。
另外,Windows中的设备管理程序还支持“即插即用”(PnP)功能。
10、常用操作系统特性
①WINXP:
最大支持内存4GB,2个CPU。
有32位版本XP和64位版本XP。
单用户、多任务、分时。
②WIN7:
直接支持多点触控,手写识别,多显卡支持。
还有“虚拟WINXP的工作模式(使得WIN7好像WINXP一样运行,两者几乎完全兼容)”,有32位版本和64位版本。
单用户、多任务、分时。
③UNIX和LINUX:
主要用于巨型机、大型机上作为网络操作系统(英文缩写:
NOS)使用。
多用户、多任务、分时。
测试:
冲剌P26
三、程序设计语言
1、软件的主体是程序。
程序的核心是算法。
2、分类:
机器语言、汇编语言、高级语言。
复习:
(第二章)
什么是机器语言?
就是CPU的指令系统。
是二进制数。
是硬件唯一的可直接执行的语言。
不可移植。
(这是因为不同机器的CPU的指令系统不同,因而机器语言不同。
)
什么是汇编语言?
就是符号语言。
几乎直接对应二进制的机器指令。
不能直接执行。
(要先通过汇编程序(一种系统软件),将汇编语言程序整个汇编成机器语言程序,然后才能执行。
)也是不可移植的。
(这是因为它几乎直接对应二进制的机器指令,而不同CPU,其指令系统通常不同。
因此不可移植。
)
注:
问:
机器语言写的程序都是系统软件。
错误。
机器语言可以写任何软件(不一定非是系统软件)。
什么是高级语言?
就是面向人的语言(机器语言与汇编语言是面向机器的语言)。
高级语言写的程序是可移植的(这是因为它远离机器,不面向机器,因而抽象级别高),但不可直接执行。
如何执行高级语言的程序?
(注意理解记忆)
方法1:
先通过编译程序(一种系统软件)变成等价的机器语言程序,然后再运行该机器语言程序。
方法2:
取出高级语言程序中的一条语句,立即按语句的含义进行解释执行。
然后再取下一条语句,解释执行。
反复这样做。
比较(注意理解记忆):
方法1称为:
编译方式。
方法2称为解释方式。
编译方式特点:
程序运行性能高,用于写复杂性的程序。
会生成等价的机器语言程序,但人机交到性差。
解释方式特点:
程序的人机交互性好,不生成等价的机器语言程序。
程序运行性能不高。
适用于不复杂或性能要求不高的场合。
高级语言与机器语言(或汇编语言)比较:
高级语言开发的效率高,机器语言开发的效率差。
但机器语言执行性能高,高级语言执行性能差些。
高级语言不能直接执行,而机器语言可直接执行。
高级语言的程序可移植性高。
机器语言或汇编可移植性差。
3、程序设计语言中的基本成分:
数据成分、运算成分、控制成分和传输成分。
①数据成分:
用来描述程序所处理的数据对象,如对数据类型和结构的说明。
几种常见的数据类型:
算术数据类型;枚举数据类型,是一组枚举值提供便于记忆的标识符;数组数据类型,是一组类型相同的有序数据的集合;指针数据类型,表示数据对象的地址;用户自定义类型(可以定义自己的数据类型)。
如:
inta=2;这是数据成份。
变量a与数值2都是数据成份。
Int是变量a的数据类型,是整型。
记住:
数据类型决定了数据或变量在内存中占用的字节数量(即:
数据的大小)。
数据的作用域是表示数据在哪个范围内可以使用的。
②运算成分:
用来描述程序所包含的运算,如算术和逻辑表达式。
③控制成分:
用来表达程序中的控制构造。
④传输成分:
用来表达程序中数据的传输,如I/O语句与赋值语句(如:
x=3;含义:
将数值3传送给变量x中)。
如:
printf(“Hello”);或者:
scanf(“%d”,&x);都是传输成份。
1)(必须知道)任何正规程序都可以由三种结构组成:
顺序结构、条件选择结构和重复结构。
2)If(P)AelseB含义是:
若P为真,做A,否则做B。
A与B不会同时执行。
3)While(P)S含义是:
当P为真时,反复做S,一直做到P为假为止。
注意:
S可能一次也不执行。
即:
S执行的次数,最少是0次。
因为:
先判P,若P一开始就为假,则S没有执行的机会。
4)(大致了解一下)For(P1;P2;P3)A含义是:
P1;while(P2){A;P3}。
4、常用程序设计语言
Fortran(面向过程、用于科学与数值计算,Fortran2003是面向对象的)
VB(面向对象、可视化、事件处理)
Java(面向对象、用于网络平台、可跨平台运行)
C(面向过程、通用程序设计语言、适合于开发系统软件、效率高)
C++(从C语言发展而来、面向对象、)
C#(面向对象、运行于.NET平台、可跨平台运行、从C++、Java中发展而来)
LISP(符号操作及表处理、用于人工智能)
PROLOG(逻辑式编程语言、用于人工智能)
ADA(模块化语言、用于实时控制、并发多任务如:
飞行器控制)
MATLAB(面向矩阵数学运算,数学计算)
COBOL(面向过程、适用于商业、金融)
VBA(面向对象、嵌入在OFFICE软件中运行。
常见的宏病毒就是用VBA编制)
Javascript和VBScript(面向对象、嵌入在网页中运行)
补:
什么是面向对象?
①对象:
就是将数据及对其的操作(运算)封装在一起,作为一个整体看待。
也是新的数据类型。
②(简单记忆)程序设计语言中提供了封装、继承、多态机制。
封装,理解就是:
数据的隐藏。
5、编译程序与解释程序
1)汇编语言源程序---汇编程序---机器语言程序
2)源程序---编译程序---目标程序(二进制,可浮动定位,不能直接运行)---连接程序(将系统的库文件代码连接到目标程序中)---可执行的机器代码程序(二进制)---装入(将代码装入到内存中运行)---运行---结果。
简要归纳:
第一步:
编译程序
第二步:
连接程序
第三步:
装入、运行
测试:
P28
6、算法
1)什么是算法?
解题的方法与步骤。
记住:
算法是解决某一类问题的,而不是一个特定的问题。
2)算法必须满足的特性:
①确定性。
即精确性。
不能有二义性。
如:
放少许油(违犯了算法的确定性)。
②有穷性。
执行了有限步操作后算法终止。
③能行性。
操作都是在计算机的能力范围之内,且在有限时间内能完成。
④输出。
算法必须至少有一个输出。
但可以没有输入(即:
0个输入)
3)算法与程序的关系(能理解,做选择题即可)
①一个算法,可以对应多个程序(有些用C写,有些用java写,且具体编写方式都可以有差异)
②算法必须是有穷的,而程序可以是死循环的(无限循环)。
③算法可以用:
图形、伪代码等表示。
而程序必须用程序设计语言来设计。
④若一个问题的解决无法表示为计算机算法,则计算机将无法解决。
也无法写出程序。
4)开发计算机应用的核心是:
设计出算法,并用程序语言写出程序(即开发成为软件)
5)计算机求解问题的主要步骤:
①理解问题
②设计出算法
③用程序语言写出程序
④运行程序,获得结果
⑤根据结果,对算法进行评估。
记住:
算法的设计方法是:
由粗到细、由抽象到具体、逐步求精。
6)算法如何表示?
文字说明、图形(如:
流程图)、伪代码、程序设计语言。
记住:
算法不一定非要使用程序设计语言表示。
7)如何评价与选择算法?
若一个问题,有多个算法,则如何选择算法?
哪一个好?
除了正确性之外,从时间资源与空间资源上进行分析。
8)时间复杂度
(会计算)若已知算法的操作步骤数目是:
2n2+3+3,则时间复杂度是O(n2)
若已知算法的操作数目:
120,则时间复杂度是O
(1)。
含义:
常量级。
时间复杂度从好到坏是:
O
(1)-O(logn)-O(n)-O(nlogn)-O(n2)-O(n3)-O(2n)-O(3n)-O(nn)
时间复杂度越小,算法越好。
例:
算法A时间复杂度是O(nlogn),算法B时间复杂度是O(n2),哪个算法好?
算法A好。
9、空间复杂度
算法在运行时所需要的空间多少。
若一个算法的空间复杂度是O
(1),该算法称为:
原地工作的算法。
测试:
若一个算法所需要的空间与问题规模无关,则该算法是原地工作的。
答:
正确。
因为,一个算法所需要的空间与问题规模无关,则空间复杂度是O
(1),故正确。
7、数据结构
1)数据结构包含三方面内容:
①逻辑结构(或抽象结构)
②存储结构
③操作(或运算)
3)什么是逻辑结构?
抽象地描述数据及数据之间的关系。
包含四个:
①集合。
(属于同一个。
如:
一蓝子鸡蛋,关系是:
鸡蛋都属于同一个蓝子)
②线性结构。
(反映线性关系。
紧跟它前面的只有一个,紧跟它后边只有一个。
如:
银行窗口前的排队。
)
③树结构(层次关系。
如:
家谱)
树的特点:
除根结点外,其它结点的父结点是唯一的。
④图或网状结构。
(任意关系)
4)什么是存储结构?
逻辑结构在计算机存储器中(内存或外存)的实现。
线性结构在内存中有两种实现方式:
顺序实现和链接表实现。
①顺序实现:
连续内存空间,若元素在i位置,则它前一个肯定在i-1,后一个肯定在i+1处。
适合于随机访问,不合适于插入、删除操作(因为:
插入或删除会带来大量元素的前后移动,性能差)
②链接表实现:
空间不要求连续。
每一个元素在内存空间上都增加一个指针,用于存储紧跟该元素的下一个元素的地址。
需要的空间比顺序实现要多。
但适合于插入、删除操作。
因为不需要前后大量移动元素。
记住:
链接表实现中,特点:
元素指针可以为空(用NULL表示),元素指针也可以全不空(此时链表中包含一个环路)
5)瑞士计算机科学家尼•沃思(N.Wirth)在20世纪70年代曾经提出过一个著名公式:
“数据结构+算法=程序”
之后他又提出:
“计算机科学就是研究算法的学问”
测试:
P27---P29
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