计算机软件技术基础.ppt
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1、计算机软件技术基础,第一章 概 述,第 2 页,第一章 概 述,1.1 计算机系统 1.2 软件技术概述 1.3 程序设计语言 1.4 数据结构与算法 1.5 操作系统 1.6 数据库技术 1.7 软件工程 1.8 软件开发方法,第 3 页,1.1 计算机系统,什么是计算机? 计算机是接收、处理和提供数据的装置,它由硬件和软件两大部分组成。 计算机就是我们平时常用的PC机吗? PC机只是计算机的一种,计算机家族中还有很多其他的成员。,第 4 页,无所不在的嵌入式家族,第 5 页,养在深闺的巨型计算机,世界上最快的计算机 IBM的Blue Gene/L ,拥有超过100万个处理器,每个处理器每秒
2、可运算10亿次。运算能力相当于击败国际象棋世界级棋手的超级电脑“深蓝”的1000倍。占地达两个篮球场之大,重达106吨。,第 6 页,1、计算机硬件及发展,什么是硬件? 硬件是组成计算机系统的所有电子的、机械的、磁性的、光学的装置和部件。 配置一台计算机需要购买哪些东西? 存储程序式计算机的工作原理 5大部件: (运算器控制器)存储器输入设备输出设备,第 7 页,硬件的发展,发展历史 电子管晶体管集成电路 发展规律及特点 速度慢速度快 体积大容量小体积小容量大 外设少、简单外设繁多、复杂 外设速度发展慢于CPU速度的发展 摩尔定律(假设价格保持不变,处理器芯片上的晶体管数每18个月翻一番),第
3、 8 页,世界上第一台电子计算机ENIAC,诞生于1942年 18800个晶体管 70000个电阻器 18000个电容器 重量30吨 耗电140千瓦/h 5000次加法/s,第 9 页,Pentium IV(2000),42,000,000个晶体管 时钟频率1.5GHz 运算速度为1700 MIPS (MIPS 代表百万指令集每秒 ),第 10 页,2、计算机软件,软件程序,开发软件写程序? 错误! 程序只是软件的一个组成部分 写程序只是软件开发的过程中的一个步骤 软件是程序、数据以及有关文档资料的集合。 (可运行的)思想和内容的数字化 思想:算法、规律、办法(程序) 内容:图形、图像、数据、
4、声音、文字等(数据),第 11 页,软件的分类,所有的硬件都是相似的,软件则各有各的不同。 但是软件的开发过程存在很多规律和共性,找到并利用这些规律来帮助和指导软件的开发,这正是各类软件技术研究的内容。,操作系统 、语言编译器、数据库管理系统,财务软件、文字处理软件、用户自己开发的系统等,第 12 页,3、硬件与软件的关系,软硬件独立原理和互动原理 独立原理:软件理论上能实现的功能本质上与硬件是独立的(不管硬件是何种形式) 互动原理:软件实际能实现的功能受制于硬件,硬件发展一个台阶,软件就能前进一大步 软硬件等效定律 简单的硬件+复杂的软件 简单的软件+复杂的硬件 最终都可以完成同一个任务,不
5、同的只是时间!,第 13 页,3、硬件与软件的关系,硬件是计算机系统的物质基础;软件是提高计算机系统效率和方便用户使用计算机的程序;它们二者相互依赖、相互促进、共同发展。 好的软件能充分发挥硬件的性能,提升计算机的价值。 没有软件的硬件是僵尸,没有硬件的软件是幽灵。 各类软件技术的最终目的就是设计出好的软件,以便最大限度地合理利用和发挥硬件的能力,使计算机系统更好地为用户服务。,第 14 页,1.2 软件技术概述,软件本质上是一种思想,利用计算机来解决某个问题的思想!软件的实现就是将这个思想数字化的过程!,在这个过程中要用到各种各样的软件技术,有的是抽象的指导理论,有的是具体的实现工具。,计算
6、机解题过程: 理解问题,建立数学模型 设计解题方案 程序编码和调试 程序测试和维护,第 15 页,软件技术分类,程序设计语言 编译技术 软件及实现技术 操作系统及实用程序 计算机 数据库技术 软件技术 软件工具 软件工程 软件开发方法与技术 程序设计方法 数据结构和算法,第 16 页,1.3 程序与程序设计语言,程序:是使计算机完成某种任务的一个有序的命令(指令语句)和数据的集合。,程序设计语言发展的三个阶段: 机器语言汇编语言高级语言,写程序就像写文章,要解决两个问题: 1.明确自己要表达的是什么 2.用一种语言把它表达出来,程序设计语言是编写计算机程序所用的语言。,第 17 页,1.3 程
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