现代计算机复杂环境下程序执行

大学计算机-计算思维导论

南京理工大学计算机科学与工程学院

第5讲 现代计算机： 复杂环境下程序执行理解“复杂环境下程序是如何被执行的” ---有助于理解资源受约束条件下问题解决方案的构造

---有助于建立问题求解的大思维---有助于理解并建立各学科具体问题求解的计算环境，实现跨 学科的共同创新

内容提要基本目标:

3/50 理解现代计算机系统的工作思维

基本思维：存储体系 磁盘存取 操作系统 作业与进程 程序执行的管理与控制； 资源组合利用体系化、管理分工合作协同化、外存程序内存进程化、硬件不足功能软件化

2.3 现代计算机：复杂环境下程序的执行 2.3.1 现代计算机系统的构成

4/50

现代计算机系统的构成----硬件、软件、数据与网络

2.3.1 现代计算机系统的构成 现代计算机系统包括了什么?

5/50

现代计算机系统由硬件、软件、数据和网络构成

各种电路板

输出 设备

CPU主 机 箱

输入 输出 设备

内 存主电路板

输入 设备

软 件 连 接 着 一 切 ， 软 件 控 制 着 一 切

软 件 正 在 占 领 全 世 界

数据是根本

网 络 改 变 着 人 们 的 工 作 、 生 活 甚 至 是 思 维 习 惯

硬件--核心

硬件--主电路板/接口电路板

硬件--外部设备

软件

第5章 现代计算机：复杂环境下程序执行

1、关于现代计算机系统，下列说法正确的是_____。

(A)计算机就是一个主机箱、一个显示器、一个键盘和一个鼠标；

(B)计算机不仅仅是主机箱、显示器、键盘和鼠标，还包括扫描仪、打印机、各种数码设备； (C)计算机不仅仅是如(B)一样的硬件设备，其最重要的部分是软件，安装在该计算机的各种各样的软件才能体现出该计算机功能的强弱； (D)人们认为，计算机不仅仅包括硬件和软件，还包括网络和数据，很多的软件都可通过网络来使用，人们的注意力已经从关注软硬件转移为关注各种各样的数据； (E)上述都不正确。

答案：D 解释：

本题考核现代计算机系统相关知识；

计算机不仅仅包括硬件（主机箱、显示器、键盘和鼠标，还包括扫描仪、打印机、各种数码设备）和软件，还包括网络和数据，很多的软件都可通过网络来使用，人们的注意力已经从关注软硬件转移为关注各种各样的数据。所以D正确。

具体内容请参考第五章视频之“现代计算机系统的构成”以及第五章课件。

2、关于普通计算机的主机箱中有什么，下列说法正确的是_____。

(A)主机箱中有电源，还有一块电路板--即主板。主板上有一个微处理器(CPU)； (B)主机箱中有电源和

大学计算机-计算思维导论

李旻先 minxianli@http://www.77cn.com.cn

南京理工大学计算机科学与工程学院

第3讲 冯.诺依曼计算机： 机器级程序及其执行理解“程序和数据如何被存储、如何被执行的”,有助 于构造和设计可执行的算法和程序，有助于复杂环境下 程序执行机制的理解

内容提要基本目标:

3/38

理解程序及其硬件实现思维

基本思维：机器级算法与程序 机器指令与指令系统 存储器 存储程序 运算器与 控制器 机器级程序的执行；算法程序化 程序指令化 指令存储化 执行信号化

冯.诺依曼计算机：机器级程序及其执行 2.2.1 图灵机的思想与模型简介

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图灵机的思想与模型简介----图灵的贡献 ----图灵机：计算机的理论模型 ----指令、数据、程序与程序执行

图灵是谁?

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图灵及其贡献 图灵(Alan Turing, 1912~1954),出生于英国伦敦，19 岁入剑桥皇家学院，22 岁当选为皇家学会会员。 1937 年，发表了论文《论可计算数及其在判定问题中的应 用》,提出了图灵机模型，后来，冯〃诺依曼根据这个模型设 计出历史上第一台电子计算机。

1950 年，发表了划时代的文章：《机器能思考吗?》,成为了人工智能的开山之

第4章 冯.诺依曼计算机：机器级程序

及其执行

1、关于“图灵机”，下列说法不正确的是_____。 (A)图灵机给出的是计算机的理论模型；

(B)图灵机的状态转移函数，其实就是一条指令，即在q状态下，当输入为X时，输出为Y，读写头向右(R)、向左(L)移动一格或不动(N)，状态变为p；

(C)图灵机是一种离散的、有穷的、构造性的问题求解思路；

(D)凡是能用算法方法解决的问题也一定能用图灵机解决；凡是图灵机解决不了的问题人和算法也解决不了； (E)上述有不正确的。

答案是：E

2、关于“图灵机”和“计算”，下列说法不正确的是_____。

(A)计算就是对一条两端可无限延长的纸带上的一串0和1，一步一步地执行指令，经过有限步骤后得到的一个满足预先规定的符号串的变换过程；

(B)“数据”可被制成一串0和1的纸带送入机器中进行自动处理，被称为数据纸带；处理数据的“指令”也可被制作成一串0和1的纸带送入机器中，被称为程序纸带；机器一方面阅读程序纸带上的指令，并按照该指令对数据纸带上的数据进行变换处理。

(C)计算机器可以这样来制造：读取程序纸带上的指令，并按照该指令对数据纸带上的数据做相应的变换，这就是图灵机的基本思想

用计算机程序解决问题

【教学思路】

教材分析

本节课是广东教育出版社《信息技术基础》第四章第1节的内容，即用计算机程序解决问题。本节是对用计算机程序解决问题的基本过程的入门介绍，是选修《算法与程序设计》的概述和引子，主要目的是通过分析和体验，了解程序设计是使用计算机解决问题的一种根本手段，了解计算机解决问题的一般过程，知道算法是程序设计的核心和灵魂，同时形成学习计算机程序设计的兴趣。

学生分析

高一学生已具备了较丰富的计算机软件使用经验，但比较多的是接触了文字处理、媒体表达等常用工具软件，对绝大多数学生而言，计算机程序只是听说，并不了解计算机程序的工作过程和编写方法。

于此同时，高一学生相较小学、初中而言具有更丰富的生活经验，有更高的数学知识水平，有更强的逻辑思维能力，对初步了解计算机程序的概念和执行过程，简单设计解决问题的算法困难不大。

【教学目标】

知识与技能

1、能说出程序的基本概念及计算机执行程序的基本过程

2、能说出算法的基本概念

3、能描述计算机解决问题的一般过程

4、能用自然语言描述简单问题的算法

过程与方法

1、能尝试对范例的模仿与改造，体验用计算机程序解决问题的一般过程

2、能在分析简单问题的基础上，体验设计算法的方法

情感、态度与价值观

通过实例分析和实践

专业 级 姓名 座位号 得分______________ …………………………密……………………封……………………线……………………………………武汉工程大学继续教育学院2013-2014学年第一学期

期末考试试卷A（共 5 页）

课程名称：计算机程序设计基础 （时间：90分钟）

一、选择题

1. VB中“程序运行”允许使用的快捷键是（ ）。 A．F2 B．F5 C．Alt+F3 D．F8

2. 改变控件在窗体中的上下位置应修改该控件的（ ）属性。 A．Top B．Left C．Width D．Right 3. 窗体模块的扩展名为（ ）。 A．.exe B．.bas C．.frx D．.frm

4. 以下语句中，与语句“IF A > “X” AND B <> “Y” Then C = p ELSE C = q”等价的是

（ ）。 A．IF A <= “X” Or B = “Y” THEN C = q ELSE C =p B．IF A <= “X” AND B = “Y” THEN C = q ELSE C =p C．IF NOT (A <= “X” Or B = “Y”) THEN C = q ELSE C =p D．IF A < “X” AND B = “Y” THEN C = q ELSE C =p 5. 下列程序段的输出结果是（ ）。

a = 10; b = 1

仲 恺 农 业 工 程 学 院 试 卷 《计算机程序设计基础》 2013至 2014 学年度第 1 学期期 末 （B）卷 专业班级 姓名 学号 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 合计 得 分 评卷人 （考生注意：考试时间为120分钟。答案须写在答题纸上，并注明题号，考试结束后将试卷连同答题纸一齐交） 一、单项选择题（每小题2分，共40分） 1.在一个C语言程序中，有并且只能有一个( )函数。 A. main函数 B.自定义函数 C.外部函数 D.内部函数 2.一个C语言程序，总是从（ ）函数开始执行。 A. main函数 B.自定义函数 C.外部函数 D.内部函数 3.下列标识符中，不能用作变量名的是( )。 A. _1234_ B. _1_2 C. int_2_ D. 2_int_ 4.下列字符常量不合法的是( )。 A. ?2? B. ?\\t? C. ?ab?

第6章 总线系统

6.1 选择题

1.计算机使用这解优点是便于实现积木化,同时

A.减少了信息传输量 B.提新了信息传输的速度 C.减少了信息传输线的条数,

2.在集中式总线仲裁中 ① 式响应时间最快 ② 方式对电路故障最敏感。 A.菊花链方式 B.独立请求方式 c.计数器定时查询方式 3.系统总线中地址线的功用是 A.用于选择主存单元

B.用于选择进行信息传输的设备

C.用于指定主存单元和 I/0设备接口电路的地址 D.用于传送主存物理地址和逻辑地址 4.数据总线的宽度由总线的定义。

A.物理特性 B.功能特性 C.电气特性 D.时间特性 5.在单机系统中,三总线结构的计算机的总线系统由组成。

A.系统总线、内存总线和I/0总线 B.数据总线、地址总线和控制总线 C.内部总线、系统总线和 I/0总线 D. ISA总线、VESA总线和 PCI总线

6.从总线的利用率来看 ①的效率最低;从整个系统的吞吐量来看 ② 的效率最高。 A.单总线结构 B.双

第四次实验 子程序结构 必做实验

1． 补：P32 2）实验内容① ②

2. P43实验内容② ；P45 实验内容④，P51实验内容① 练习实验

3. P39 例1.7； P51 2）实验内容③

P39 例1.7

编写实现三数求和运算, 并将结果以二进制形式显示出来 设 3个数为：1234H， 5678H， 2597H

（CX）和： 8E43H 显示为：1000 1110 0100 0011

子程序DISP完成相关操作

DISP PROC NEAR ;

MOV DI,16 ;将显示16位信息,每位或'1'或'0' L3: MOV DL,'0' ;取'0'的ASCII码 RCL CX,1 ;从和的最高位开始

;每次移动一位进入进位位

JNC L4 ;无进位, 准备显示DL中的'0'

MOV DL,'1' ;有进位,DL中存入'1',准备显示‘1' L4: MOV AH,2 ;DOS 02号功能

重庆交通大学 综合性设计性实验报告

班 级：

姓 名：实验项目名称：

实验项目性质：

实验所属课程：

实验室(中心)：

指 导 教 师 ：

实验完成时间： 计 科 专业 2010级四班 叶秀梁 模 拟 进 程 并 发 执 行 操 作 系 统 多 任 务 计算机操作系统 语 音 大 楼 8 楼 801 米波 2012 年 11 月 4 日

教师评阅意见：

实验成绩： 签名： 年 月 日

一、实验目的

1、通过实验来模拟进程的并发执行，来深入了解什么事操作系统的进程，以及进程有些什么特性。

2、了解进程间是如何做到并发执行的，进程间是如何做到资源共享的。以及验证进程在运行过程中的进度是随机的，不可控制的。

3、通过实验来了解进程的三种状态以及状态间的转换条件。 4、加深对进程概念的理解； 5、认识进程并发