沒有幻燈片標(biāo)題-浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)國家

1、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí),數(shù)制碼制邏輯代數(shù)邏輯電路與邏輯設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)組成與工作原理程序設(shè)計(jì)語言操作系統(tǒng),數(shù)制,十進(jìn)制是使用數(shù)字1、2、… 、9、0等表示數(shù)值，采用"逢十進(jìn)一"的進(jìn)位。位權(quán)表示法數(shù)制的特點(diǎn)：數(shù)字的總個(gè)數(shù)等于基數(shù)，十進(jìn)制使用10個(gè)數(shù)字（0～9）最大的數(shù)字比基數(shù)小1，如十進(jìn)制中最大的數(shù)字為9。每個(gè)數(shù)字都要乘以基數(shù)的冪次，該冪次由每個(gè)數(shù)字所在的位置決定。任何一個(gè)N進(jìn)制數(shù) A＝A

2、n An－1 … A1 A0.A－1 A－2 … A－m -m ＝ ∑ Ai×Ni i=n,二進(jìn)制,二進(jìn)制使用數(shù)字0和1等符號(hào)來表示數(shù)值，且采用"逢二進(jìn)一"的進(jìn)位計(jì)數(shù)制。二進(jìn)制數(shù)制的特點(diǎn)：僅使用0和1兩個(gè)數(shù)字。最大的數(shù)字為1，最小的數(shù)字為0。每個(gè)數(shù)字都要乘以基數(shù)2的冪次，該冪次由每個(gè)數(shù)字所在的位

3、置決定。 二進(jìn)制加法和乘法運(yùn)算規(guī)則：0＋0＝00＋1＝11＋0＝11＋1＝100×0＝00×1＝01×0＝01×1＝1,八進(jìn)制與十六進(jìn)制,八進(jìn)制 使用數(shù)字0、1、2、3、4、5、6、7 表示數(shù)值，采用"逢八進(jìn)一"的進(jìn)位計(jì)數(shù)制。十六進(jìn)制使用數(shù)字 0、1、…… 9和A、B、C、D、E、F表示數(shù)值，其中 10

4、 11 12 13 14 15十六進(jìn)制的計(jì)數(shù)方法為"逢十六進(jìn)一"。,常用數(shù)制及轉(zhuǎn)換,各種常用數(shù)制 (1) 二進(jìn)制：0、1 逢二進(jìn)一(2) 十進(jìn)制：0、1……9 逢十進(jìn)一(3) 八進(jìn)制：0、1……7 逢八進(jìn)一(4) 十六進(jìn)制： 逢十六進(jìn)一 0、1……9、 A、B ……F （a、b

5、 ……f）,常用數(shù)制及轉(zhuǎn)換,D:十進(jìn)制 B:二進(jìn)制 O:八進(jìn)制 X:十六進(jìn)制,,常用數(shù)制及轉(zhuǎn)換,(1) 二進(jìn)制?十進(jìn)制: 求冪相加法 (1011)2=23+ 21+ 20=8+2+1=11 (1011.11)2=11+2-1+2 -2 =11+0.5+0.25=11.75,常用數(shù)制及轉(zhuǎn)換,(2) 十進(jìn)制?二進(jìn)制 整數(shù)部分：除2取余,(269)10 = (100001101)2,常用數(shù)制

6、及轉(zhuǎn)換,小數(shù)部分：乘2取整,(0.6875)10 = (0.1011)2,數(shù) 整 0.6875 ? 2 1.3750 1 高? 2 0.750 0? 2 1.50 1

7、? 2 低 1.0 1,,,,,,常用數(shù)制及轉(zhuǎn)換,(3) 八進(jìn)制 ? 二進(jìn)制 1 位八進(jìn)制對(duì)應(yīng) 3 位二進(jìn)制 7 3 6 . 2 5111 011 110 . 010 101 1100 . 0101 001 100 . 010 100 1 4

8、. 2 4,常用數(shù)制及轉(zhuǎn)換,(4) 十六進(jìn)制 ? 二進(jìn)制 1 位十六進(jìn)制 對(duì)應(yīng) 4 位二進(jìn)制 A 3 F . 2 B1010 0011 1111 . 0010 1011,常用數(shù)制及轉(zhuǎn)換,(5) 十六進(jìn)制 ? 八進(jìn)制 十六進(jìn)制 ? 二進(jìn)制 ? 八進(jìn)制,常用數(shù)制及轉(zhuǎn)換,(6) 十進(jìn)制?八進(jìn)制 整數(shù)部分:除8取余

9、；小數(shù)部分:乘8取整或十進(jìn)制?二進(jìn)制?八進(jìn)制(7) 十進(jìn)制?十六進(jìn)制 整數(shù)部分:除16取余；小數(shù)部分:乘16取整或十進(jìn)制?二進(jìn)制?十六進(jìn)制,常用數(shù)制及轉(zhuǎn)換,(8)八進(jìn)制?十進(jìn)制（求冪相加法）(1011)8=83+ 81+ 80=512+8+1=521(9)十六進(jìn)制?十進(jìn)制（求冪相加法）(1011)16=163+ 161+ 160=4096+16+1=4113,常用數(shù)制及轉(zhuǎn)換,小結(jié)二進(jìn)制(八進(jìn)制、十六進(jìn)制)?十

10、進(jìn)制 :求冪相加法十進(jìn)制?二進(jìn)制(八進(jìn)制、十六進(jìn)制)整數(shù)部分: 除2(8、16)取余; 小數(shù)部分: 乘2(8、16)取整八進(jìn)制?二進(jìn)制: 1位八進(jìn)制對(duì)應(yīng)3位二進(jìn)制十六進(jìn)制?二進(jìn)制: 1位十六進(jìn)制對(duì)應(yīng)4位二進(jìn)制 十六進(jìn)制 ? 二進(jìn)制 ? 八進(jìn)制,負(fù)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示,原碼表示法用符號(hào)位和數(shù)值表示帶符號(hào)數(shù)，正數(shù)的符號(hào)位用“0”表示，負(fù)數(shù)的符號(hào)位用“1”表示，數(shù)值部分用二進(jìn)制形式表示。 符號(hào)位 數(shù)值

11、+661 或 -661,0/1 000001010010101,,負(fù)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示,反碼表示法正數(shù)的反碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼為對(duì)該數(shù)的原碼除符號(hào)位外各位取反。0 000001010010101 = +661-661 取反 1 111110101101010,負(fù)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示,補(bǔ)碼表示法正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為對(duì)該數(shù)的原碼除負(fù)號(hào)位外各位取反，然后在最后一位加1。0 0

12、00001010010101 = +661-661 取補(bǔ) 先取反1 111110101101010 +1 1 111110101101011,負(fù)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示,求反碼和補(bǔ)碼與二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)有關(guān)0 000001010010101 = +661-661 取反 1 111110101101010計(jì)算機(jī)中一般采用16位或32位,負(fù)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示,數(shù)的原碼表示適合于進(jìn)行乘除運(yùn)算，補(bǔ)碼用于進(jìn)行

13、加減運(yùn)算。（以4位二進(jìn)數(shù)為例） 1010（-2） ? 0011（3） 1010 1010 11110 -6,,,,1010（-2） + 0011（3）1 需要先檢查符號(hào)位2 再比較兩數(shù)絕對(duì)值3 決定誰減誰4 確定結(jié)果符號(hào)與數(shù)值,,符號(hào)位不應(yīng)該參加運(yùn)算,負(fù)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示,數(shù)的原碼表示適合于進(jìn)行乘除運(yùn)算，補(bǔ)碼用于進(jìn)行加減運(yùn)算。（以4位二進(jìn)數(shù)為例） （-2）

14、= 0010的補(bǔ)碼 =1101+1=1110 3 = 0011 （-2）+3 = 1110 + 0011 10001 （+1）,,,1 需要先檢查符號(hào)位2 再比較兩數(shù)絕對(duì)值3 決定誰減誰4 確定結(jié)果符號(hào)與數(shù)值,,,直接運(yùn)算,有進(jìn)位表示結(jié)果為正,負(fù)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示,運(yùn)算溢出 0110 (6)-6 1010 + 0101 (5) + -5 1011

15、 1011 負(fù)數(shù) 10101 正數(shù),,,,,溢出：超出4位二進(jìn)制數(shù)所能表示的范圍,小數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示,浮點(diǎn)表示法123. 4567 = 0.1234567 ? 1030. 001234567 = 0.1234567 ? 10-2,,,,,32位,字符在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示,計(jì)算機(jī)內(nèi)部只有二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其它非數(shù)值內(nèi)容需要以編碼表示編碼即使用數(shù)值對(duì)非數(shù)值內(nèi)容進(jìn)行編號(hào)n位二進(jìn)制可對(duì)2n個(gè)不同對(duì)象進(jìn)行編碼

16、 ASCII（American Standards Committee of Information）碼：是由美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制定的、國際上使用最廣泛的字符編碼方案。ASCII可表示計(jì)算機(jī)所處理的所有的數(shù)字、字母、符號(hào),字符在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示,,字符在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示,共128個(gè)符號(hào)，可用7位二進(jìn)制編碼表示27=128,漢字編碼,在漢字系統(tǒng)中，每個(gè)漢字對(duì)應(yīng)兩個(gè)英文字符寬度。 在漢字的存儲(chǔ)、輸入和輸出中，處理的并不是漢字本身，而是漢字

17、的編碼。不同的環(huán)境下有不同的漢字編碼。如漢字交換碼(國標(biāo)碼)、漢字機(jī)內(nèi)碼和各種漢字的輸入碼。,漢字編碼,0 0111100 01001110,1 0111100 1 1001110,,漢字編碼,漢字的存儲(chǔ)與字庫為了輸出漢字，必須存儲(chǔ)漢字的字型。(1) 矢量化：。它由一組指令來描述字符的外形（輪廓）。這種字體也稱為輪廓字體（TrueType字體）。(2) 點(diǎn)陣圖形：將漢字分解為若干個(gè)“點(diǎn)”組成的點(diǎn)陣字型方式。,存儲(chǔ)每個(gè)漢字的字型

18、信息需要16?16個(gè)二進(jìn)制位，共2*16 = 32字節(jié)。,漢字編碼,漢字字庫：漢字字型信息的集合兩級(jí)字庫(國標(biāo))：第一級(jí)為常用漢字，共3755個(gè)第二級(jí)為次常用漢字，共3008個(gè) 對(duì)6763個(gè)漢字進(jìn)行編碼，至少需要13位二進(jìn)制才能表示。 (因?yàn)?212=4096 < 6763 < 213=8192)2個(gè)字節(jié)表示一個(gè)漢字信息。,漢字輸入方法,漢字的輸入方法(1) 編碼輸入(鍵盤輸入)(

19、2) 手寫輸入(3) 聲音輸入(4) 掃描識(shí)別輸入,邏輯代數(shù),命題命題是一個(gè)有具體意義且能夠判斷真假的陳述句。命題所具有的值"真"（true，簡記為T）或"假"（false,簡記為F）稱為其真值。命題標(biāo)識(shí)符：表示命題的符號(hào)，該標(biāo)識(shí)符稱為命題常量。原子命題：不能分解為更為簡單的陳述句的命題。復(fù)合命題：是將原子命題用連接詞和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)復(fù)合而成的命題。,邏輯代數(shù),邏輯“與”（ ∧）命題A和

20、命題B的“與” ：A∧B 當(dāng)且僅當(dāng)A和B同時(shí)為真時(shí)A∧B為真，在其他的情況下A∧B的真值均為假。A∧B的真值表:,,邏輯代數(shù),邏輯 “或”（∨）和邏輯“異或”（?）命題A和命題B的“或” ：A∨B 當(dāng)且僅當(dāng)A和B同時(shí)為假時(shí)A∨B為假命題A和命題B的“異或” ：A ? B 當(dāng)且僅當(dāng)A和B不相同時(shí)為真真值表：,,,,邏輯代數(shù),邏輯 “非”（┑）命題A的“非”： ┑A(chǔ) 若A為真，則┑

21、A為假；若A為假，則┑A(chǔ)為真。┑A(chǔ)的真值表：,邏輯代數(shù),“條件”（→）和“雙條件”( )命題A和命題B的“條件”與“雙條件”真值表,,,邏輯代數(shù),命題公式命題公式： 由命題變?cè)?、連接詞和括號(hào)組成的合式的式子。命題公式等價(jià)：如果兩個(gè)不同的命題公式P和Q，無論其命題變?cè)∈裁粗邓鼈兊恼嬷刀枷嗤洖镻＝Q。 例：證明 ┑（A→B）與A∧┑B是等價(jià)的,邏輯代數(shù),命題公式的等價(jià)律 其中A、B、C等為命題變?cè)?，T表示&quo

22、t;真"，F(xiàn)表示"假"零律： A∨F＝AA∧F＝F幺律： A∨T＝TA∧T＝A 冪等律：A∨A＝AA∧A＝A求補(bǔ)律：A∨┓A＝TA∧┓A＝F交換律：A∨B＝B∨AA∧B＝B∧A,邏輯代數(shù),命題公式的等價(jià)律結(jié)合律：A∨（B∨C）＝（A∨B）∨C A∧（B∧C）＝（A∧B）∧C分配律：A∧（B∨C）＝A∧B∨A∧C A∨B∧C＝（A∨B）∧（A∨

23、C）吸收律：A∧B∨A∧┓B＝A（A∨B）∧（A∨┓B）＝A雙重否定律： ┓┓ A＝A,邏輯代數(shù),狄－摩根定律： ┓（A∨B）＝┓A∧┓B ┓（A∧B）＝┓A∨┓B證明,,,邏輯代數(shù),邏輯代數(shù)等價(jià)律用1表示T，0表示F。+表示∨，? 表示∧零律： A＋0＝AA 0＝0幺律： A＋1＝1A 1＝A 冪等律：A＋A＝AA A＝A求補(bǔ)律：A＋A＝1A A＝0交換律：A＋B＝B＋

24、AA B＝B A…………,邏輯代數(shù),邏輯函數(shù)的化簡 借助于邏輯代數(shù)的等價(jià)律對(duì)邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡，得到更簡單的邏輯電路。F＝A＋AB ＝（A＋A）(A＋B)（分配律）＝1 (A＋B)（求補(bǔ)律）＝A＋B（幺律）F ＝ AB＋AB＋AB＋AB ＝ A（B＋B）＋A（B＋B）（分配律） ＝ A＋A（求補(bǔ)律） ＝ 1（求補(bǔ)律）,邏輯電路,計(jì)算機(jī)的的理論基礎(chǔ)之一是邏輯代數(shù)

25、計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)需要靠電子線路可以用邏輯電路描述邏輯代數(shù),A,,邏輯或,邏輯與,邏輯非,邏輯電路,“與非”和“或非”功能常常用到，也制作相應(yīng)的邏輯電路模塊,這些邏輯電路模塊早在60年代就被制作成小規(guī)模的集成電路,邏輯電路,“異或”門的邏輯符號(hào)和邏輯符號(hào)F = AB + AB,,,邏輯電路分析與綜合,邏輯電路分析用邏輯表達(dá)式描述已經(jīng)設(shè)計(jì)好的邏輯電路，然后用邏輯代數(shù)進(jìn)行簡化，使元件數(shù)量最少。邏輯電路綜合決定邏輯功能電路的使用與實(shí)現(xiàn)。

26、,邏輯電路分析與綜合,邏輯設(shè)計(jì)的步驟：邏輯構(gòu)成：描述邏輯電路應(yīng)具備的邏輯功能。構(gòu)造真值表根據(jù)真值表構(gòu)造相應(yīng)的邏輯表達(dá)式并進(jìn)行化簡。畫出邏輯電路圖,邏輯電路分析與綜合——半加器,將兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)相加，產(chǎn)生和以及向高位的進(jìn)位，但沒有考慮從低電位的進(jìn)位。半加器的設(shè)計(jì)過程：邏輯構(gòu)成：輸入Ai和Bi為一位二進(jìn)制數(shù)，輸出和Si以及進(jìn)位Ci。構(gòu)造真值表。構(gòu)造邏輯表達(dá)式： Ci＝Ai Bi Si＝Ai Bi + Ai Bi

27、＝ AiAi+AiBi+AiBi+BiBi =(Ai ＋Bi )(Ai ＋Bi)=（Ai ＋Bi ）Ai Bi,,,,,,,,,,邏輯電路分析與綜合——半加器,半加器電路,,邏輯電路分析與綜合——全加器,全加器 考慮有低位進(jìn)位的加法器稱為全加器多個(gè)全加器串起來組成了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器,計(jì)算機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu),雙線箭頭:信息流

28、 單線箭頭:控制流,,中央處理器,計(jì)算機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu),運(yùn)算器: 算術(shù)、邏輯運(yùn)算單元 加減乘除運(yùn)算用加法器實(shí)現(xiàn)控制器: 指揮協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)整個(gè)工作過程中央處理器(CPU)：運(yùn)算器+控制器計(jì)算機(jī)的心臟，負(fù)責(zé)完成各種運(yùn)算和控制，對(duì)微機(jī)來說是1塊大規(guī)模集成電路。,計(jì)算機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu),存儲(chǔ)器: 用來存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的記憶裝置，是計(jì)算機(jī)中各種信息的存儲(chǔ)和交流中心。 (1

29、)基本概念存儲(chǔ)單元：字節(jié)（8位二進(jìn)制位）存儲(chǔ)單元地址存儲(chǔ)容量：存儲(chǔ)設(shè)備上可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大數(shù)量，通常用字節(jié)(Byte)、千字節(jié)(KB)、兆字節(jié)(MB)和千兆字節(jié)(GB)來衡量。,計(jì)算機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu),采用字節(jié)（byte）作為計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)信息的基本計(jì)量單位。1個(gè)字節(jié)由8個(gè)二進(jìn)制位(bit)來組成,可以表示1個(gè)英文字母、數(shù)字或符號(hào)存貯一個(gè)漢字需要兩個(gè)字節(jié)1 Byte＝8 bit1 KB＝1024 Byte1 MB＝1024 K

30、B1 GB＝1024 MB,計(jì)算機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu),1 MB＝1024 KB ＝1024?1024字節(jié) ＝1 048 576字節(jié)(約100萬字節(jié))相當(dāng)于50萬漢字（300頁的書）,計(jì)算機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu),輸入設(shè)備 計(jì)算機(jī)通過輸入設(shè)備從外部獲取信息。常用的輸入設(shè)備鍵盤：101鍵，104鍵鼠標(biāo)：機(jī)械、光電式掃描儀：圖象輸入觸摸屏：紅外或電磁感應(yīng),計(jì)算機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu),輸出設(shè)備 計(jì)算機(jī)通過輸出設(shè)備向用戶傳遞

31、處理結(jié)果。 常用的輸出設(shè)備顯示器：單色、彩色打印機(jī)：針式、噴墨、激光繪圖儀：圖形輸出(筆式、噴墨、激光),計(jì)算機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu),計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)指令：能被計(jì)算機(jī)識(shí)別并執(zhí)行的二進(jìn)制代碼，它規(guī)定了計(jì)算機(jī)能完成的某一種操作。指令系統(tǒng)：是一臺(tái)計(jì)算機(jī)所能執(zhí)行的所有指令（功能）的集合。指令系統(tǒng)是在設(shè)計(jì)微處理器結(jié)構(gòu)時(shí)，與硬件電路一起設(shè)計(jì)的，每一條指令都需要有相應(yīng)的電路來執(zhí)行。指令系統(tǒng)包含：數(shù)據(jù)傳送型指令、數(shù)據(jù)處理型指令、輸入輸出型指

32、令、硬件控制指令。,計(jì)算機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu),指令的執(zhí)行過程取指令：即按照指令計(jì)數(shù)器中的地址，從內(nèi)存儲(chǔ)器中取出指令，并送往指令寄存器中。分析指令：即對(duì)指令寄存器中存放的指令進(jìn)行分析，由操作碼確定執(zhí)行什么操作，由地址碼確定操作數(shù)的地址。執(zhí)行指令：即根據(jù)分析的結(jié)果，由控制器發(fā)出完成該操作所需要的一系列控制信息，去完成該指令所要求的操作。重復(fù)上述步驟，執(zhí)行下一條指令,程序設(shè)計(jì)語言,機(jī)器語言。由計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)組成，使用機(jī)器語言編寫的程序計(jì)

33、算機(jī)能夠直接理解并執(zhí)行，但編程和理解都十分的困難。匯編語言。使用"助憶符"來表示指令的操作碼，并使用存儲(chǔ)單元或寄存器的名字表示地址碼，以便于記憶和書寫。高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言。它是一種與機(jī)器的指令系統(tǒng)無關(guān)、表達(dá)形式更接近于被描述的問題的程序設(shè)計(jì)語言，便于程序的編寫。 高級(jí)語言的程序必須經(jīng)過翻譯系統(tǒng)的處理后才能執(zhí)行。,程序設(shè)計(jì)語言,程序程序通常是指一組計(jì)算機(jī)能識(shí)別的指令，這組指令用來定義計(jì)算機(jī)所要執(zhí)行的一個(gè)任務(wù)程序

34、設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)是一個(gè)使用計(jì)算機(jī)語言（如機(jī)器語言、匯編語言和高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言）產(chǎn)生一系列的指令以告訴計(jì)算機(jī)該做什么的過程要點(diǎn)：簡單功能的組合構(gòu)成復(fù)雜的功能程序設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是如何組合簡單功能程序設(shè)計(jì)語言則提供了表達(dá)這種組合的手段,,計(jì)算機(jī)一系列指令的組合就構(gòu)成了程序例如，下面是一段由6個(gè)指令組成的虛擬的程序：輸入3個(gè)數(shù)，將它們相加，最后打印出結(jié)果。1．輸入第一個(gè)數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)單元A中；2．輸入第二個(gè)數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)單元B中；3．輸

35、入第三個(gè)數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)單元C中；4．將A、B相加并將結(jié)果存在D中；5．將C、D相加并將結(jié)果存在D中；6．輸出D的內(nèi)容。,程序設(shè)計(jì)語言,使用程序設(shè)計(jì)語言的解題步驟,程序設(shè)計(jì)語言,算法算法：是解體步驟的一種精確描述算法的描述工具：自然語言、流程圖、決策表、算法描述語言。算法的性質(zhì)：確定性。即描述操作過程的規(guī)則必須是確定的、無二義性的。通用性。即算法是給出一類問題的求解方法，而不是表示解決某一個(gè)特殊的具體問題。有限性。即算法在執(zhí)

36、行了有限步之后必須要終止。,程序設(shè)計(jì)語言,例：若給定兩個(gè)正整數(shù)m和n，試寫出求它們的最大公因子的算法。用文字表述：第1步：讀入兩個(gè)正整數(shù)m和n（設(shè)m>n）。第2步：求m和n的余數(shù)r＝mod（m,n）。第3步：用n的值取代 m，用r的值取代n。第4步：判別r的值是否為零，如果r＝0，則m為最大公因子；否則返回。第5步：輸出m的值，即為最大公因子。,程序設(shè)計(jì)語言,流程圖表示C程序main(){ int m,n,r ;

37、 scanf(“%d%d”,&m,&n); do {r = m%n ;m=n, n=r ;}while (r!=0) ; printf(“%d\n”,m) ; },程序設(shè)計(jì)語言,評(píng)價(jià)算法優(yōu)劣的方法算法的時(shí)間特性：指算法編制的程序運(yùn)行時(shí)所耗費(fèi)的時(shí)間的大小，稱為算法的時(shí)間復(fù)雜度，記為T（n），其中n為問題的規(guī)模。算法的空間特性：指依據(jù)算法編制成程序后在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行時(shí)所占用的空間的大小，記為

38、 S（n），其中n為問題的規(guī)模。算法的易理解性：算法應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)、易理解、易修改、易維護(hù)的程度。,程序設(shè)計(jì)語言,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是指描述客觀事物的數(shù)、字符以及所有能輸入到計(jì)算機(jī)并被計(jì)算機(jī)程序處理的對(duì)象，如數(shù)值、字符、圖形、圖像、聲音等。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是數(shù)據(jù)元素之間關(guān)系的集合。從學(xué)科的角度來看，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的一個(gè)分支，它主要研究數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)以及它們之間的關(guān)系，并對(duì)這種結(jié)構(gòu)定義相應(yīng)的運(yùn)算，設(shè)計(jì)出實(shí)現(xiàn)這

39、些運(yùn)算的算法。,程序設(shè)計(jì)語言,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)線性結(jié)構(gòu)樹形結(jié)構(gòu) （層次關(guān)系）圖形結(jié)構(gòu),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,操作系統(tǒng),什么是操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)是用來管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟硬件資源、提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的使用效率、方便用戶使用的程序集合。它是對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)管理的控制中心。,操作系統(tǒng),操作系統(tǒng)的地位與作用,操作系統(tǒng),操作系統(tǒng)是與裸機(jī)直接接觸的最底層軟件，其它軟件都在操作系統(tǒng)的支持下

40、工作。操作系統(tǒng)是用戶與計(jì)算機(jī)交流的中間環(huán)節(jié)。人通過操作系統(tǒng)來與計(jì)算機(jī)打交道，計(jì)算機(jī)又通過操作系統(tǒng)將信息反饋給用戶。,操作系統(tǒng),操作系統(tǒng)的兩大基本職能面向計(jì)算機(jī):管理、調(diào)度計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的全部資源，提高系統(tǒng)效率。面向用戶: 提供方便的操作環(huán)境以及有效的服務(wù)。,用戶,計(jì)算機(jī),,OS,,操作系統(tǒng),操作系統(tǒng)的分類多道批處理操作系統(tǒng)：在主存儲(chǔ)器中存放多道用戶的作業(yè)，使其按照一定的策略插空在CPU上運(yùn)行，共享CPU和輸入輸出設(shè)備等系統(tǒng)資源。

41、分時(shí)操作系統(tǒng)：多個(gè)用戶終端共享使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)，即把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的CPU時(shí)間分割成一個(gè)個(gè)小的時(shí)間段（稱其為一個(gè)時(shí)間片），從而將CPU的工作時(shí)間分別提供給各個(gè)用戶。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),操作系統(tǒng),操作系統(tǒng)的分類多道批處理操作系統(tǒng)分時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)：在過程控制系統(tǒng)中，通常要求計(jì)算機(jī)能夠?qū)ν獠渴录龀黾皶r(shí)的響應(yīng)并對(duì)其進(jìn)行處理，這樣的系統(tǒng)稱為實(shí)時(shí)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)實(shí)際上是使網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)能夠方便而有效地共享網(wǎng)絡(luò)資

42、源，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種服務(wù)的軟件和有關(guān)協(xié)議的集合。,操作系統(tǒng),操作系統(tǒng)的功能管理系統(tǒng)資源、控制輸入輸出處理和實(shí)現(xiàn)用戶和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間通信處理機(jī)管理 存儲(chǔ)器管理輸入輸出設(shè)備管理文件管理,操作系統(tǒng),處理機(jī)管理處理機(jī)（CPU）是整個(gè)計(jì)算機(jī)硬件的核心，在硬件系統(tǒng)中，它是最寶貴的資源。當(dāng)有多個(gè)用戶程序請(qǐng)求服務(wù)時(shí)，如何充分發(fā)揮處理機(jī)的作用，提高其效率，協(xié)調(diào)各程序之間的運(yùn)行，合理地為所有用戶服務(wù)，是處理機(jī)管理的任務(wù)。,操作系統(tǒng)

43、,存儲(chǔ)器管理 內(nèi)存儲(chǔ)器的單元數(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中是有限的，它是各個(gè)用戶程序競(jìng)爭(zhēng)最激烈的資源之一。如何把有限的主存儲(chǔ)器進(jìn)行合理地分配，滿足多個(gè)用戶程序運(yùn)行的需要，是存儲(chǔ)器管理的任務(wù)。輸入輸出設(shè)備管理 在用戶程序中，通常要進(jìn)行輸入／輸出操作，這就需要用到外部設(shè)備。操作系統(tǒng)應(yīng)能支持各種各樣的設(shè)備，有效地管理各種外部設(shè)備，使其充分發(fā)揮效率，并且還要為用戶提供簡單而易于使用的接口。,操作系統(tǒng),文件系統(tǒng)管理主存儲(chǔ)器的容

44、量有限，因此大部分用戶程序和數(shù)據(jù)、實(shí)用程序，甚至操作系統(tǒng)本身的一大部分，都要放在外存儲(chǔ)器（如磁盤）中。如何唯一地標(biāo)識(shí)文件的信息，以便能進(jìn)行合理的訪問和控制；如何有條不紊地組織這些信息，使用戶能方便且安全地使用它們，是文件管理要解決的任務(wù)。,操作系統(tǒng),常用操作系統(tǒng)MS-DOSMicrosoft WindowsMicrosoft Windows NT / 2000 / XPUNIXLinux,操作系統(tǒng) —— 文件系統(tǒng),文件定義文

45、件是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)(如硬盤、軟盤或光盤)中的程序指令或數(shù)據(jù)的有名集合。如果你使用計(jì)算機(jī)寫一篇文章，那么文章中的詞就會(huì)存儲(chǔ)在磁盤上的一個(gè)文件中。該文件通過名字與磁盤上的其它文件加以區(qū)分。,操作系統(tǒng) —— 文件系統(tǒng),文件的類型可執(zhí)行文件（應(yīng)用程序）包含了控制計(jì)算機(jī)執(zhí)行任務(wù)的指令。要使用可執(zhí)行文件，就必須執(zhí)行它?？蓤?zhí)行文件中的指令由計(jì)算機(jī)直接執(zhí)行，用二進(jìn)制格式存儲(chǔ)，用戶無法直接查看其內(nèi)容。數(shù)據(jù)文件,操作系統(tǒng) —— 文件系統(tǒng),數(shù)據(jù)

46、文件含有可以觀看、編輯、發(fā)送和打印的詞語、數(shù)字和圖片等內(nèi)容。通過應(yīng)用程序可以創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)文件可以購買或自己創(chuàng)建。它們和應(yīng)用程序一起使用，應(yīng)用程序幫助你處理文件中的數(shù)據(jù)，如查看、修改和打印其中的信息。你購買數(shù)據(jù)文件時(shí)，通常會(huì)提供詳盡的用戶手冊(cè)，說明使用什么應(yīng)用軟件來操作這些數(shù)據(jù)。,操作系統(tǒng) —— 文件系統(tǒng),可執(zhí)行文件和數(shù)據(jù)文件的區(qū)別數(shù)據(jù)文件是被動(dòng)的：數(shù)據(jù)不能控制計(jì)算機(jī)做任何事情。可執(zhí)行文件是主動(dòng)的：文件中的指令可以讓計(jì)算

47、機(jī)完成某個(gè)動(dòng)作。,操作系統(tǒng) —— 文件系統(tǒng),源文件包含了指令，但是指令并不使用計(jì)算機(jī)可以直接執(zhí)行的格式，用戶可以閱讀和修改，這些指令在得到執(zhí)行前必須經(jīng)過翻譯。例如，批處理文件 Autoexec.bat 就是源文件。,操作系統(tǒng) —— 文件系統(tǒng),以文檔為中心的文件模式只要你給出數(shù)據(jù)文件，計(jì)算機(jī)就會(huì)自動(dòng)運(yùn)行相應(yīng)的軟件。例如，當(dāng)你雙擊 report.doc，計(jì)算機(jī)就會(huì)啟動(dòng) Word 程序進(jìn)行處理。傳統(tǒng)模式 首先運(yùn)行應(yīng)用軟件

48、，然后要它打開相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件。,操作系統(tǒng) —— 文件系統(tǒng),文件名文件的命名約定 文件名是一個(gè)單一的字母、數(shù)字和字符集合，用于標(biāo)識(shí)一個(gè)文件，通常描述了文件的內(nèi)容。 [.擴(kuò)展名] 可執(zhí)行文件由程序員命名，它們的擴(kuò)展名通常是 .com (命令文件)和 .exe(可執(zhí)行文件)。,操作系統(tǒng) —— 文件系統(tǒng),文件名對(duì)于自己創(chuàng)建的數(shù)據(jù)文件，由用戶起名，命名要合法，遵循命名約定文件名最大長度：2

49、55個(gè)字符(含擴(kuò)展名)允許空格和數(shù)字不區(qū)分大小寫不允許的字符有 \ / : * ? " |,操作系統(tǒng) —— 文件系統(tǒng),文件名 [.擴(kuò)展名]文件的擴(kuò)展名：反映文件的類型 .com：系統(tǒng)命令文件 .exe：可執(zhí)行文件 .bat：批處理文件 .bak：后備文件 .sys：系統(tǒng)專用文件 .bmp: 繪畫文件 .txt：文本文件 .doc：word文件 .xls

50、：excel文件 .c： C語言源程序,,,,操作系統(tǒng) —— 文件系統(tǒng),文件存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中一般含有成千上百的文件，它們存放在磁盤或其他存儲(chǔ)設(shè)備上，為了管理這些文件，計(jì)算機(jī)建立了文件系統(tǒng)，對(duì)它的維護(hù)由操作系統(tǒng)來完成。,操作系統(tǒng) —— 文件系統(tǒng),文件存儲(chǔ) 存儲(chǔ)設(shè)備的標(biāo)識(shí)：盤符，用一個(gè)字母標(biāo)識(shí)軟盤驅(qū)動(dòng)器通常用 A 或 B 來標(biāo)識(shí)硬盤驅(qū)動(dòng)器一般從 C 開始來標(biāo)識(shí)（C ~ Z），包括光盤、可移動(dòng)磁盤等,操作系統(tǒng) —

51、— 文件系統(tǒng),文件組織,操作系統(tǒng) —— 文件系統(tǒng),文件組織,操作系統(tǒng) —— 文件系統(tǒng),文件組織文件夾：把相關(guān)文件組織在一起存放。大的文件夾中還可以包含小的文件夾。任一文件夾中既可以有文件，也可以有文件夾，構(gòu)成了計(jì)算機(jī)的文件系統(tǒng)。樹形結(jié)構(gòu)：計(jì)算機(jī)文件系統(tǒng)的構(gòu)成,操作系統(tǒng) —— 文件系統(tǒng),樹形結(jié)構(gòu),D:\,Word,Bussiness,,,,,Reports,Papers,,文件夾,Graphics,rep98,,,rep99,,R

52、eports,,,Road,,,Desk,Oct5,Oct30,文件,Memo,,也可以是空目錄,每個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上只有1 個(gè)根目錄,目錄樹：樹干和樹枝是子目錄，樹葉是文件或空目錄,操作系統(tǒng) —— 文件系統(tǒng),樹形結(jié)構(gòu),D:\,Word,Bussiness,,,,,Reports,Papers,,文件夾,Graphics,rep98,,,rep99,,Reports,,,Road,,,Desk,Oct5,Oct30,Memo,,\ Word

53、\ Reports \ rep99.doc,\ Bussiness \ Reports \ Oct5.txt,\ Graphics \ Desk,操作系統(tǒng) —— 文件系統(tǒng),文件標(biāo)識(shí)符 (文件全名) [盤符][路徑][.擴(kuò)展名]不同子目錄下的文件可以同名例如：d: \ Bussiness \ Reports \ rep98.docC: \ Word \ Reports \ rep98.doc,操作系統(tǒng) —— 文件系統(tǒng),文件統(tǒng)