补基础：自学：计算机科学导论 第一章 绪论

Posted 2020-09-20

1.1 图灵模型

Alan Turing(阿兰·图灵) 在1937年首次提出了一个通用计算设备的设想，也就是图灵机。

1.1.1  数据处理器

计算机会被定义成一个数据处理器，用来输入数据、处理数据并产生输出数据的黑盒。

1.1.2可编程数据处理器

图灵模型在上面的图中添加了额外的元素--程序。

程序是用来告诉计算机对数据进行处理的指令合集。

此模型中，输出数据依赖两方面因素的结合作用

• 输入数据

• 程序

 

1.2 冯·诺依曼模型

1.2.1 4个子系统

1. 存储器
   用来存储的区域，在计算机的处理过程中存储器用来存储数据和程序。
   

2. 算术逻辑单元(ALU)
   用来进行计算和逻辑运算的地方
   

3. 控制单元
   对存储器、算术逻辑单元、输入/输出等子系统进行控制操作的单元
   

4. 输入/输出单元
   输入子系统：如则从计算机外部接收输入数据和程序。
   输出子系统负责将计算机的处理结果输出到计算机外部。
   

1.2.2 存储的程序概念

此模型中要求程序必须存储在内存中。

完成某一任务的程序是通过操作一系列的开关或改变其配线来实现的。

 

1.2.3 指令的顺序执行

此模型中的一段程序是由一组数量有限的指令组成。控制单元从内存中提取一条指令，解释指令，接着执行指令。

 

1.3 计算机组成

• 计算机硬件

• 数据

• 计算机软件

1.3.2 数据

1. 存储数据
   冯诺依曼模型并没有定义数据应该如何存储在计算机中。
   如果一台计算机是一台电子设备，最好的数据存储方式应该是电子信号。
   

2. 组织数据
   

1.3.3 计算机软件

1. 必须存储程序

这些程序呗存储在计算机的存储器中

2. 指令的序列

程序必须是有序的指令集。例如：

      1）输入第一个数据到存储器中

      2）输入第二个数据到存储器中

      3）将两数相加并将结果存在存储器中

      4）输出结果

 

3. 算法

4. 语言

5. 软件工程

指结构化程序的设计和编写。

6.操作系统