计算机科学与技术导论

计算机科学与技术导论作业（一）简述操作系统的概念、分类、功能及常用操作系统的特点。 答：概念: 操作系统（Operating System，简称OS）是管理电脑硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统是控制其他程序运行，管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。分类：按应用领域可分为桌面操作系统、服务器操作系统、嵌入式操作系统；按所支持的用户数目可分为单用户操作系统(如MSDOS、OS/2Windows)、多用户操作系统(如UNIX、Linux、MVS)；按源码开放程度可分为开源操作系统(如Linux、FreeBSD)和闭源操作系统(如Mac OS X、Windows)；按硬件结构可分为网络操作系统(Netware、Windows NT、OS/2 warp)、多媒体操作系统(Amiga)、和分布式操作系统等；按操作系统环境可分为批处理操作系统(如MVX、DOS/VSE)、分时操作系统( 如Linux、UNIX、XENIX、Mac OS X)、实时操作系统(如iEMX、VRTX、RTOS，RT WINDOWS)；按存储器寻址宽度可以将操作系统分为8位、16位、32位、64位、128位的操作系统。早期的操作系统一般只支持8位和16位存储器寻指宽度，现代的操作系统如Linux和Windows 7都支持32位和64位。功能：操作系统的主要功能是资源管理，程序控制和人机交互等。计算机系统的资源可分为设备资源和信息资源两大类。设备资源指的是组成计算机的硬件设备，如中央处理器，主存储器，磁盘存储器，打印机，磁带存储器，显示器，键盘输入设备和鼠标等。信息资源指的是存放于计算机内的各种数据，如文件，程序库，知识库，系统软件和应用软件等。操作系统位于底层硬件与用户之间，是两者沟通的桥梁。用户可以通过操作系统的用户界面，输入命令。操作系统则对命令进行解释，驱动硬件设备，实现用户要求。以现代观点而言，一个标准个人电脑的OS应该提供以下的功能（进程管理（Processing management）、内存管理（Memory management）、文件系统（File system）、网络通讯（Networking）、安全机制（Security）、用户界面（User interface）、驱动程序（Device drivers）常用操作系统的特点：dos 最优秀的磁盘操作系统，只需64K基本内存即可流畅运行；apple 开创图形操作系统先河；os/2 强大而稳定的企业级操作系统，执行效率很高；win32 强大而易用的桌面图形系统；unix 文件和网络服务器最佳选择，强壮而且易用；linux 亲民的unix系统，简化操作的同时更加强了用户体验；win95 划时代的图形界面操作系统真正成就了微软成为世界第一；mac os 让人一用就会爱不释手的图形界面，追求的是图形和操作的艺术；windowsNT 服务器操作系统划时代的杰作；win98 当时最稳定的图形操作系统之一，也是使用面最广，存续时间最长的系统；windows2000 看看现在还有那么多企业在用他做后台服务器就明白他有多优秀，多么强大而稳定！经典之作，无须多言；windowsXP 微软史上销量最大的图形操作系统，彻底改变了人们的操作体验；rethat,ubuntu.众多的linux发行版，更新内核，强化图形界面；IOS 苹果公司称霸全球的操作系统，首次模糊了移动平台和电脑之间的界线，并首次确立了纯触控操作的完美领衔；windows7 微软得意之作，众多新视觉特性，让操作电脑如同游戏般体验；windows8/windows phone8 微软最新PC和移动设备操作系统，众多前所未有的操作创新如动态瓷片触控操作界面让全世界都在惊叹它的优秀。（二）查阅资料，写出计算机科学与技术专业的主要课程及每门课程的主要内容。 1.数字逻辑电路：“数字逻辑”是计算机专业本科生的一门主要课程，具有自身的理论体系和很强的实践性。它是计算机组成原理的主要先导课程之一，是计算机应用专业关于计算机系统结构方面的主干课程之一。课程的主要目的是使学生了解和掌握从对数字系统提出要求开始，一直到用集成电路实现所需逻辑功能为止的整个过程的完整知识。内容有数制和编码、布尔代数和逻辑函数、组合逻辑电路的分析和设计，时序逻辑电路的分析和设计，中、大规模集成电路的应用。通过对该课程的学习，可以为计算机组成原理、微型计算机技术、计算机系统结构等课程打下坚实的基础。2.计算机组成原理：本课程是计算机系本科生的一门重要专业基础课。在各门硬件课程中占有举足轻重的地位。它的先修课程是数字逻辑电路，后继课程有微机接口技术、计算机系统结构。从课程地位来说，本课程在先修课和后继课中起着承上启下的作用。主要讲解计算机五大部件的组成及工作原理，逻辑设计与实现方法，整机的互连技术，培养学生具有初步的硬件系统分析、设计、开发和使用的能力。具体内容包括：数制与码制、基本逻辑部件、运算方法与运算器、指令系统与寻址方式，中央处理器(CPU)的工作原理及设计方法。存储系统和输入/输出(I/O)系统等。通过该课程的学习，可以使学生较深地掌握单台计算机的组成及工作原理，进一步加深对先修课程的综合理解及灵活应用，为后继课程的学习建立坚实的基础知识。3.微机接口技术：本课程是计算机科学与技术专业学生必修的核心课程之一，它的先修课程为数字逻辑、计算机组成原理。本课程对于训练学生掌握硬件接口设计技术，熟悉微处理器和各种接口芯片的硬件设计和软件调试技术都有重要作用，在软件方面要求掌握汇编语言，在硬件方面要掌握中断、DMA、计数器/定时器等设计技术。通过该课程的学习使学生学会微机接口设计的基本方法和技能。4.计算机系统结构：计算机系统结构主要是研究高性能计算机组织与结构的课程。主要包括：计算机系统结构的基本概念、指令的流水处理与向量计算机、高性能微处理器技术、并行处理机结构及算法和多处理机技术。结合现代计算机系统结构的新发展，介绍近几年来计算机系统结构所出现的一些新概念和新技术。5.数据库概论：数据库已是计算机系本科生不可缺少的专业基础课，它是计算机应用的重要支柱之一。该课程讲授数据库技术的特点，数据库系统的结构，三种典型数据模型及系统(以关系型系统为主)、数据库规范化理论，数据库的设计与管理，以及数据库技术的新进展等。通过本课程学习，掌握基本概念、理论和方法，学会使用数据库管理系统设计和建立数据库的初步能力，为以后实现一个数据库管理系统及进行系统的理论研究打下基础。6.算法与数据结构：“数据结构”是计算机程序设计的重要理论技术基础，是计算机科学与技术专业的必修课，是计算机学科其它专业课的先修课程。通过学习本课程使学生掌握数据结构的基本逻辑结构和存储结构及其基本算法的设计方法，并在实际应用中能灵活使用。学会分析研究数据对象的特性，选择合适的逻辑结构、存储结构及设计相应的算法。初步掌握算法的时空分析技巧，同时进行程序设计训练。使学生学会应用抽象数据类型概念进行抽象设计。主要内容有：线性表、链表、栈、队列、数组、广义表、树与二叉树、图、查找、排序、内存管理、文件存储管理。7.离散数学：“离散数学”是计算机科学与技术专业必修课程，其主要内容包括：命题逻辑;一阶命题逻辑;集合、关系与映射;代数系统、布尔代数 ;图论等。这些内容为学习计算机专业课程，如编译原理、数据结构提供重要的理论工具，同时也是计算机应用不可缺少的理论基础。离散数学主要培养学生对事物的抽象思维能力和逻辑推理能力，为今后处理离散信息，从事计算机软件的开发和设计，以及计算机的其它实际应用打好数学基础。8.操作系统：操作系统是现代计算机系统中不可缺少的重要组成部分。它的先修课程是数据结构和计算机基础，在此基础上讲解操作系统的主要内容：CPU管理、存储器管理、作业管理、I/O设备管理和文件管理。这些基本原理告诉人们作为计算机系统中各种资源的管理者和各种活动的组织者、指挥者，操作系统是如何使整个计算机系统有条不率地高效工作，以及它为用户使用计算机系统提供了哪些便利手段。掌握了这些知识，人们就会对计算机系统的总体框架、工作流程和使用方法有了一个全面的认识，就会清楚后续专业课程所述内容在计算机系统中所处的地位和作用，这样不仅便于理解后续课程内容，而且能使人们把计算机的各部分知识有机地联系起来。此外，由于多处理机系统和计算机网络的盛行，本课程中也包含了对多处理机操作系统和网络操作系统的概述，从而使学习者可以跟上计算机技术的发展速度。9.数据通信与计算机网：该课程主要介绍网络基本理论和网络最新实用技术，分基础理论、实用技术和新技术三部分进行讲述。主要讲解计算机网络的功能和组成，数据传输，链路控制，多路复用，差错检测，网络体系结构，网络分层协议及局域网、广域网等。要求学生掌握数据通信的基本原理和计算机网络的体系结构，打下坚实的理论基础，培养实际应用的能力，为今后从事计算机网络的科研和设计工作打下基础。10.高级语言程序设计：本课程介绍了C与C+的全集。它从语法入手，同时强调程序设计的基本方法，以使学生能在较短的时间内，掌握C语言的结构化程序设计方法与C+语言的面向对象程序设计方法。主要内容有：1、过程初步;2、过程组织和管理;3、C+的数据类型;4、类与对象;5、继承;6、I/O流。11.软件工程：软件工程课程是计算机专业的一门主要专业课程，是培养高水平软件研制和开发人员的一门重程。该课程主要介绍软件工程的概念、原理及典型的方法技术，进述软件生存周期各阶段的任务、过程、方法和工具，讨论了软件工程使用的科学管理技术。12.数据库应用：通过实践方式使学生进一步掌握数据库知识和技术，掌握C/S(客户/服务)模式下的大型数据库的设计与实现，培养同行间的合作精神，学习应用合作方法。13.软件编程实践：主要介绍最新的常规的软件编程平台、工具和方法。本课程面向应用技术和实用技术，培养学生自学新技术的能力，在WINDOWS下的综合编程能力，实际解决问题能力。14.计算机网络工程：计算机技术与通信技术相结合导致了计算机网络的产生。计算机网络已成为当今大型信息系统的基础。本课程以实用性为重点，读者在了解简单的ISO/OSI参考模型的基础上，掌握计算机网络基本原理和概念，熟悉计算机网络典型技术和协议，并具有简单网络的组网、规划和设计选型的能力，具备适应网络发展的能力。（三）给定正整数N请分别用自然语言和流程图写出求解N的阶乘的方法。 自然语言：（1）输入一个正整数N； （2）令i等于1，f等于1；（3）如果i小于等于N,就令f等于f与i的积，然后让i自增；（4）当i大于N时就输出运输结果并结束。流程图： 是 否开始i=1 f=1i =N输入正整数Nf=f*i i=i + 1输出N的阶乘结束（四）查阅资料说明计算机有哪些新的应用领域，并举例说明。1.3D打印：可