计算机专业课程简介

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1、1. 计算机组成原理内容简介：它 主要介绍计算机的组成原理、逻辑实现、设计方法以及相互连接构成整机 系统的有关问题。共分六个部分：1) 概述计算机系统的基本组成以及硬件系统组织；2) 介绍数据信息的表示方法、运算方法及运算器组织；3) 介绍存储系统的工作原理与组织；4) 介绍指令格式、寻址方式与指令设置；5 )讨论CPU组成结构的有关问题；6) 介绍基本的输入、输出设备； 关键词：1) 计算机系统的基本组成： 计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部 分。硬件系统是指组成计算机的各种物理设备(即运算器、控制器、 存储器、输入设备和输出设备)。软件系统则包括系统软件和应用软 件两大部分。2)据格式

2、:计算机常用的数据表示格式有两种：定点格式和浮点格式。【定点格式：约定机器中所有数据的小数点位置是固定不变的。】【浮点格式：把一个数的有效数字和数的范围在存储单元中分别予以表示，相当于数的小数点位置随比例因子的不同而在一定范围内可自由浮动。】3) 存储器： 存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。存储器按所处位置可分为内存和外存。【内存：内存也称为主存，设在主机内或主机板上，用来存放机器当前运行所需要的程序和数据，以便向CPU提供信息。】【外存：外存也称为辅存，如磁盘、磁带、光盘等，用来存放当前不参加运行的大量 信息，在需要时，可把需要的信息调入内存。】4) 指令： 指令就是指挥机

3、器工作的指示和命令，程序就是一系列按一定顺序排列的指令，执行指令的过程就是计算机工作的过程。一个完善的指令系统应具备：数据处理、数据存储、数据传送、程序控制这四大 类指令。5）CPU （中央处理器）：由控制器、运算器、寄存器组和辅助部件组成。【运算器：用来进行算术运算和逻辑运算的原件】【控制器：从存储器中取出指令、分析指令、确定指令类型并对指令进行译码，负责 向其他各部件发出控制信号】【寄存器:用来存放当前运算所需的各种操作数、地址信息、中间结果等内容】6）输入、输出设备： 输入设备是指向计算机输入数据和信息的设备。如鼠标、键盘、摄像头等。输出设备是指将计算机的数据或信息以数字、 字符、图像或

4、者声音的形式表示出来并呈现给用户。输出设备有：显 示器、打印机等。2. 数据结构内容简介：数据结构具体指同一类数据元素中，各元素之间的相互关系，包括三个组成成分，数 据的逻辑结构，数据的存储结构和数据运算结构。第1部分对“数据结构”做了概要性 说明；第 2部分包括线性表、堆栈、队列、串、数组、矩阵、广义表、二叉树、树和 森林、图等内容；第3部分是对各种数据的查找和排序方法的介绍。 关键词：1）据是对客观事物的符号表示，在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并由计算机程序处理的符号的总称。数据元素是数据的基本单位，在计算机程序 中通常作为一个整体考虑。一个数据元素由若干个数据项组成。数据项是数据

5、的 不可分割的最小单位。数据对象是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子2）结构是数据元素相互之间的关系。有四类基本结构：集合、线性结构、树 形结构、图状结构（网状结构）。线性结构中元素之间存在一对一关系，树形结 构中元素之间存在一对多关系，图形结构中元素之间存在多对多关系。在图形结 构中每个结点的前驱结点数和后续结点数可以任意多个。3）数据结构是指同一数据元素类中各数据元素之间存在的关系形式定义为：数据结构是一个二元组：Data-Structure=（D , S）其中：D是数据元素的有限集，S是D上关系的有限 集。数据结构分别为逻辑结构、存储结构和数据的运算。算法的设计取决于数据 （逻辑）

6、结构，而算法的实现依赖于采用的存储结构。数据的运算是在数据的逻 辑结构上定义的操作算法，如检索、插入、删除、更新和排序等。4）抽象数据类型：一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作。它定义了 一个数据的逻辑结构以及在此结构上的一组算法。抽象数据类型可用以下三元组 表示：（D，S，P）。D是数据对象，S是D上的关系集，P是对D的基本操作 集。 ADT 的定义为：ADT 抽象数据类型名数据对象：（数据元素集合） 数据关系：（数据关系二元组结合） 基本操作：（操作函数的罗列） ADT 抽象数据类型名;5)数组在程序设计中，为了处理方便，把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来。这些按序排列的同类

7、数据元素的集合称为数组。按数组元素的类 型不同，数组又可分为数值数组、字符数组、指针数组、结构数组等各种类别。6）栈是只能在某一端插入和删除的特殊线性表。它按照先进后出的原则存储数 据，先进入的数据被压入栈底，最后的数据在栈顶，需要读数据的时候从栈顶开 始弹出数据（最后一个数据被第一个读出来）。7）队列一种特殊的线性表，它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而 在表的后端（rear）进行插入操作。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作 的端称为队头。队列中没有元素时，称为空队列。8）链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过 链表中的指针链接次序实现的。

8、链表由一系列结点(链表中每一个元素称为结点)组成， 结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另 个是存储下一个结点地址的指针域。9)树是包含n ( n0 )个结点的有穷集合K ,且在K中定义了一个关系N , N满足以下 条件：(1) 有且仅有一个结点k0，他对于关系N来说没有前驱，称K0为树的根结点。简称为 根( root)。(2) 除K0外，k中的每个结点，对于关系N来说有且仅有一个前驱。(3) K中各结点，对关系N来说可以有m个后继(m=0 )。图是由结点的有穷集合V和边的集合E组成。其中，为了与树形结构加以区别，在图 结构中常常将结点称为顶点，边是顶点

9、的有序偶对，若两个顶点之间存在一条边，就表示 这两个顶点具有相邻关系。在计算机科学中，堆是一种特殊的树形数据结构，每个结点都有一个值。通常我们所 说的堆的数据结构，是指二叉堆。堆的特点是根结点的值最小(或最大)，且根结点的两 个子树也是一个堆。12) 散列表若结构中存在关键字和K相等的记录，则必定在f(K)的存储位置上。由此，不需比较便可 直接取得所查记录。称这个对应关系f为散列函数(Hash function)，按这个思想建立的表 为散列表。3. 计算机网络内容简介：计算机网络主要介绍计算机网络的基础知识，从计算机网络的基本概念入手，介绍 通信的基本原理，计算机网络的基本概念及组成，体系结构

10、，网络设计与组网技 术，In ternet技术及TCP/IP协议，网络操作系统的使用，计算机网络安全及应用 等方面的知识。关键词：1) 计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设 备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协 调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。从地理范围划分可以把各种网络类型划分为局域网、城域网、广域网和互联网四种。2) 网络协议为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。一 个网络协议至少包括三要素:语法，语义，同步。3)OSI体系结构(Open System Interconnection )。它

11、将计算机网络体系结构的通信协议划分为七层，自下而上依次为：物理层(Physics Layer)、数据链路层(Data Link Layer)、网络层(Network Layer)、传输层(Tran sport Layer)、会话层(SessionLayer)、表示层(Presentation Layer)、应用层(Application Layer)。4)TCP/IP协议中译名为传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议，是 In ter net最基本的协议、In ternet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的 TCP协议组成。TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网络层、

12、传输层、应用层。5) 网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，网络服务不中断。4. 计算机操作系统 内容简介：计算机操作系统介绍了计算机操作系统的基本概念、基本原理、实现技术和运行 机制。以常规操作系统的结构为序，以系统工作流程控制、资源管理和分配为基础， 对任务与进程管理、存储器管理、输入输出及设备管理、文件系统与信息存储管理、 用户作业与系统初启、用户接口与操作环境界面、操作系统的安全性、操作系统的演 示和未来发展进行详细介绍和讨论。 关键词：1)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

13、软件(或程序 集合)。 从用户角度看，操作系统可以看成是对计算机硬件的扩充；从人机交 互方式来看，操作系统是用户与机器的接口；从计算机的系统结构看，操作系统 是一种层次、模块结构的程序集合，属于有序分层法，是无序模块的有序层次调 用。2）进程是操作系统结构的基础；是一个正在执行的程序；计算机中正在运行的程序实例；可以分配给处理器并由处理器执行的一个实体；由单一顺序的执行显示，一个当前状态和一组相关的系统资源所描述的活动单元。进程的特征有:动态性，并发性,独立性，异步性。3）线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位，线程自己不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源，但它可

14、与同属一个进程 的其它线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤消另一个线程，同一进程中的多个线程之间可以并发执行。由于线程之间的相互制约，致使线程在运行中呈现出间断性。线程也有就绪、阻塞和运行三种基本状态。每一个程序 都至少有一个线程，那就是程序本身。4）进程调度是指在系统中所有的就绪进程里，按照某种策略确定一个合适的进程并让处理器运行它。5）死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。 由于资源占用是互斥 的，当某个进程提出申请资源后，使得有关进程在无外力协助下，永远分配不到 必需的资源而无法继续运行，这就产生了一种特殊现象死锁。6）虚拟存储 根据程序执行的互斥性和局部性两个特点，我们允许作业装入的 时候只装入一部分，另一部分放在磁盘上，当需要的时候再装入到主存，这样以 来，在一个小的主存空间就可以运行一个比它大的作业。