数据结构的概念

数据结构是计算机科学的基础，涵盖了数据的特性、数据之间关系的研究以及在计算机中高效存储和处理数据的方法。理解数据的逻辑结构和存储结构对于设计高效的程序和算法至关重要。

• 基本概念
  • 定义: 数据结构是研究数据的特性和数据之间存在的关系，以及如何在计算机中有效存储和处理数据。
  • 重要性:
    • 早期计算机主要用于科学计算，数据对象简单，对数据结构重视不够。
    • 随着计算机应用的扩展，非数值计算问题变得重要，需要更复杂的数据结构来处理。
  • 应用案例:
    • 学生信息检索自动化问题，构建线性数据结构。
    • 皇后问题，利用树的结构进行探索和求解。
    • 教学计划编排问题，使用图的数据结构表示课程间的先后关系。。
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操作系统是计算机硬件与其他软件的接口，也是用户和计算机的接口。
操作系统的功能包括处理器管理、内存（存储）理、设备管理、文件管理、进程(作业)管理功能。

桌面任务栏包括开始菜单、快速启动工具栏、窗口按钮栏和通知区域。
对话框和窗口的不同之处在于对话框没有菜单栏、对话框的大小是固定的。

1 操作系统概述

• 操作系统层次结构
  • 硬件层: 最底层，直接与操作系统交互
  • 硬件驱动程序: 硬件到操作系统的接口，负责主机和外设通讯
  • 操作系统内核: 包含处理器、内存、设备、文件管理等基本功能
  • 系统调用: 用户通过此与内核交互，获取系统服务
  • 应用层: 包括应用程序、用户界面、命令解释程序等
• 操作系统重要性
  • 统一管理: 简化软件与硬件之间的复杂交互
  • 提高效率: 通过有效的资源管理，优化处理器和内存使用
  • 增强安全性: 保护用户数据和程序，避免资源冲突和破坏
  • 用户友好: 提供直观的用户界面，方便用户操作计算机
• 操作系统概述
  • 概念与功能
    • 定义: 管理和控制计算机软硬件资源的程序组
    • 角色: 桥接计算机硬件、软件与用户之间的接口
    • 核心功能
      • 处理器管理: 优化处理器分配，提高利用率
      • 内存管理: 管理 RAM，保障内存空间安全
      • 设备管理: 控制外部设备，如打印机、移动硬盘等
      • 文件管理: 包括文件目录、组织、操作和保护
      • 进程(作业)管理: 管理用户作业，从输入到输出的全过程
  • 分类
    • 批处理系统
      • 成批操作,提高 CPU 利用率
      • 可脱机使用，操作方便
      • 缺点：无交互
      • 举例：VMS 系统
    • 分时系统
      • 运行多用户共享 CPU，支持同时运行多个程序
      • 比如 UNIX 系统
    • 实时系统: 快速响应外部请求，用于特殊用途如自动控制
    • 网络操作系统: 支持计算机网络管理、通讯和资源共享
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中央处理器包括运算器和控制器。
运算器的主要功能包括完成各种算术和逻辑运算。
微型计算机中，控制器的基本功能是控制机器各个部件协调一致地工作。
CPU 中用于跟踪下一条将要执行的指令地址的是程序计数器 PC。
CPU 中用于保存当前机器运行状态的是程序状态字 PSW。
属于 CPU 中的寄存器的有数据寄存器、指令寄存器、程序寄存器。
CPU 和存储器的连接线包括地址线、数据线、控制线。

8 进制的基本数元是从 0 到 7。
一个数的右下角用 H 或 16 标识，表示该数是一个十六进制数。
二进制数转换为十六进制需要以小数点为界每 4 位截取转换。
将十进制数转换为 R 进制数时，小数部分采用乘 R 取整法。
计算机中所有信息都是用二进制代码来表示。