计算机科学导论学习(一)

绪论

一.计算机的模型

(1)图灵模型

  1. 数据处理器:可接受输入数据、处理数据、并产生输出数据的黑盒。计算机科学导论学习(一)_第1张图片

(补充:
1.黑盒测试:(数据功能测试/数据驱动测试)已知产品所具有的功能,通过测试来检测每个功能是否正常使用。测试时,完全不考虑程序内部结构和内部特性,仅在接口测试,看是否正确输入和输出。
2.白盒测试:(结构测试/逻辑驱动测试)重点关注软件内部的实现细节,知道产品内部工作过程。通过测试来检测产品内部的动作是否按照说明书正常运行,测试时检验程序中每条通路是否能按照预定要求工作,不顾及功能。
3.灰盒测试:介于二者之间,灰盒测试关注输出对于输入的正确性,同时也关注内部表现(不如白盒细致),仅通过一些表征性的现象、事件、标志来判断内部运行状态(防止如有时输出结果对但内部运行有误的情况)。)
缺点:
1.定义太宽泛(平常用的计算器也是计算机?)
2.不能说明它处理的类型以及是否可以处理一种以上的类型

  1. 可编程数据处理器(图灵模型)
    输出数据依赖两方面因素的结合作用,及输入的数据和程序。计算机科学导论学习(一)_第2张图片

程序:用来告诉计算机对于数据进行处理的指令集合。

  1. 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出任何运算。

冯.诺依曼模型

通用图灵机在存储器中仅存储数据,其完成某一项任务的程序是通过操作一系列开关或更改配线来实现的。但鉴于程序和数据在逻辑上是相同的,冯诺依曼架构将程序也存储于计算机存储器中。

  1. 构成:由存储器、算术逻辑单元、控制单元、输入/输出单元构成
    计算机科学导论学习(一)_第3张图片
    冯诺依曼架构的程序必须存储在内存中,意味着数据和程序应该具有相同的格式(位模式及0和1的序列)存于内存中。

  2. 指令需按顺序执行
    冯诺依曼架构的程序是由一组数量有限的指令构成。控制单元从内存中提取一条指令、解释指令、执行指令。
    指令的顺序执行是冯诺依曼架构的初始条件

  3. 计算机的组成部分:计算机硬件、数据、计算机软件

计算机软件

图灵或冯诺依曼模型的主要特征是程序的概念。早期编程体现为一系列开关闭合以及布线的改变,现在的编程指的是写代码。

  1. 程序必须是存储的

计算机科学导论学习(一)_第4张图片

  1. 程序必须是有序指令集
  2. 算法指结合各指令完成特定任务的方法
  3. 语言是指利用符号来代表位模式
  4. 操作系统是为程序访问计算机部件提供的一种管理程序

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