计算机科学概论读书报告,计算机科学导论读书笔记01：绪论

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图灵模型

数据处理器

先把计算机定义为一个数据处理器，可以认为计算机是一个接收输入数据、处理数据并产生输出数据的黑盒子

可编程数据处理器

输出数据依赖两方面因素：输入数据和程序。

最终我们希望无论何时对于同样的输入数据和程序，其输出结果一致。即程序在输入相同的数据运行时，我们希望有相同的输出。

通用图灵机

通用图灵机是对现代计算机的首次描述，该机器只要提供了合适的程序就能做任何运算。(一台很强大的计算机和通用图灵机能进行同样的运算，对于一个输入可以算出同样的结果，只是运算时间长短的区别)

冯洛伊曼模型基于通用图灵机建造的计算机都是在存储器中存储数据，冯洛伊曼指出，鉴于程序和数据在逻辑上是相同的，因此程序也能存储在计算机的存储器中。

4个子系统

存储器

用来存储的区域，在计算机处理过程中存储器用来存储数据和程序。

算术逻辑单元

用来进行计算(加减乘除)和逻辑运算(与或非)的地方。

控制单元

对其他子系统(存储器、算术逻辑单元、输入输出)进行控制操作的单元

输入/输出

输入子系统负责从计算机外部接受输入数据和程序；输出子系统负责将计算机的处理结果输出到计算机外部。

存储的程序概念

冯洛伊曼模型中要求程序必须存储在内存中。而内存中除了存储程序还需要存储数据，这样就要求数据和程序应该具有相同的格式。实际上他们都是以位模式(0和1序列)存储在内存中的。

指令的顺序执行

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

计算机组成

计算机硬件

当今计算机硬件基于冯洛伊曼模型，且包含四部分

数据

分为存储数据和组织数据

计算机软件图灵或冯洛伊曼模型的主要特征是程序的概念

必须存储程序

程序必须存储在计算机的存储器中

指令的序列

程序必须是有序的指令集，每一条指令操作一个或者多个数据项。之所以程序由不同的指令集组成是为了重用性考虑

算法

把一个问题用合适的指令集按照循序渐进的步骤描述出来，叫做算法。

语言

由早期的机器语言变化而来，程序员依靠写指令的方式(使用位模式)来解决问题

软件工程

结构化程序的设计和编写

操作系统

计算机操作系统最初是为程序访问计算机部件提供方便的一种管理程序，今天，操作系统更加复杂

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