计算机
全球最强超级计算机“神威-太湖之光”
计算机---大型机
Computer
冯 ▪ 诺依曼：自动计算系统（Auto Computing System） 计算机系统：硬件 + 软件
程序和软件
Software Program System Software Application Software
计算思维的特征
计算思维是什么 计算思维不是什么
是概念化
是根本的 是人的思维 是思想 是数学与工程思维的互补与融合 面向所有的人，所有的地方
不是程序化
不是刻板的技能 不是计算机的思维 不是人造物 不是空穴来风 不局限于计算学科
Review
What’s Computer? What’s Computing System? Computer System Hardware System Software System Computing Model Dada Processor Data Processor with the Program John von Neumann Architecture
文件系统
所有文件的集合，and 操作系统对文件的管理
操作系统对文件“按名存取” Windows文件扩展名
指示文件的类型
Windows 文件扩展名
扩展名 .exe .com .bat 文件类型
可执行（程序）文件 命令（程序）文件 批(处理)文件，可执行
扩展名 .doc .docx .xls, .xlsx
两台计算机的互联
0101010101100011111
资源共享
互联网和Web
Internet(互联网，因特网) 唯一覆盖全球的最大网络 开放性：入网机器都是主机(Host) 丰富的资源 虚拟社会 Web(万维网) WWW，Web 综合信息服务 超文本 浏览器
程序存储原理 程序在运行之前就已经被存放到存储器中 程序长度有限
计 算 机 组 成
处理器系统
CPU（Processor，处理器） VLSI，高集成度；多核---一个硅片上集成多个处理器 主频：Hz 字长：处理器传输和运算的数据长度 CISC and RISC
内、外存结构
主板
软件发展
机器码 01010001
汇编语言
高级语言编程
计算机模型
Model：抽象表达，展示功能
• 黑盒模型
计算机 （处理数据） 输入数据 输 出 数 据 (信 息 )
计算机模型
具有程序能力的数据处理机
程序
输入数据
计算机 （处理数据）
输 出 数 据 (信 息 )
计算机模型
现代计算机模型---冯·诺依曼模型

Input, memory, ALU, Control, output
Network Data and Information
Homework
习题1 第2题 手写，A4，单面单页。 页面右上角写上个人信息 下次课提交 习题1 第11题 第二、三、四题 预习 第2章
除硬件外的所有与计算机相关的文档、程序、语言等 都被归类为软件，因此软件也是一个系统，也是非常 复杂的一个系统
计算机的发展 --- 硬件
第一代计算机 电子管
典型机 ENIAC
计算机的发展 --- 硬件
第二代计算机 晶体管
典型机 IBM7094
火柴棒
计算机的发展 --- 硬件
第三代 集成电路 (SSL)
五个组成部分 ALU，Controller，Memory，Input/Output ALU + Controller CPU(中央处理器) 其他结构 哈佛结构，数据与程序分别存储 并行处理 流水线 …… 二进制
程序和程序运行的数据以同样的格式存储
冯· 诺依曼机器
存储器子系统
字节存储模式：以字节（Byte，8位二进制）为基本
单位组织和处理数据
内存，容量：KB，MB，GB…
十进制地址 0 1 2 二进制单元地址 0000000000 0000000001 0000000010 单元内容
0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0
1021 1022 1023
1111111101 1111111110 1111111111
0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0
存储器子系统 ---外存
使用专门接口电路与主机连接
磁盘，固态硬盘（ SSD ）
磁道：存储数据 扇区：数据存储以
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
文件类型
Word文档文件 MS Office高版本文档文件 Excel工作簿文件
.sys
.c .txt
系统文件
C语言源程序文件 文本文件
.ppt, .pptx PowerPoint演示文稿文件
.java .obj
Java语言源程序文件 目标文件
也可以是文本型的脚本文件， 通常是编程语言或命令集
计算机网络
Overview
1. 计算机
2. 计算机简史
3. 计算机模型 4. 计算机组成
5. 操作系统
6. 网络 7. 数据与信息 8. 计算思维
review
计算系统
Computation System = Computer + Data
计算机设备
台式机，桌面机, PC
计算机设备
移动终端，也是个人机
数据和信息
Data and Information Information System 硬件
软件
数据 用户
过程
通信 ERP
企业资源管理
计算机文化 & 计算思维
更高的层次上理解、认识计算机，认识计算 计算机文化 理解计算机是什么，它如何被作为资源使用，并改 变着人类的生活、学习、交流方式的 计算思维（Computing Thinking） 建立在计算过程的能力和限制之上 本质是抽象（Abstraction）和自动化（Automation）
操作系统---功能
4个模块
操作系统结构
内核：直接操作计算机硬件 外壳：用户界面 GUI（Graphic User Interface）
操作系统---文件系统
用户：操作系统最重要的就是文件系统
数据组织和表示的最主要的方法 是一种抽象的、易于理解的数据组织形式
文件
存储在存储器上的数据的有序集合，并标记文件名
扇区为单位分配
存储器子系统---主辅结构
输入输出子系统
端口(连接) 接口(缓冲)
PC机端口
便携机端口
USB Port
计算机启动
Power On 2. BIOS，基本输入输出系统
1.
3. 操作系统
操作系统
Operating System， OS 软件的核心 常用的OS Windows iOS , Android UNIX/Luinx/BSD 定义 管理计算机的所有资源 帮助用户使用计算机