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1、 计算机英语参考译文和练习答案目 录第一单元.2课文A：计算机概览.2第二单元.4课文A：计算机硬件.4第三单元.7课文A：操作系统.7第四单元.1 0课文A：编程语言.1 0第五单元.1 2课文A：计算机程序.1 2第六单元.1 6课文A：分布式计算机系统.1 6第七单元.1 9课文A：进入关系数据库的世界.1 9第八单元.2 2课文A：电信与计算机.2 2第九单元.2 4课文A：计算机网络.2 4第十单元.2 6课文A：网络拓扑结构.2 6第十一单元.2 9课文A：因特网是如何工作的？.2 9第十二单元.3 1课文A：信息革命.3 1第十三单元.3 4课文A：电子商务简介.3 4第十四单元
2、.3 7课文A：计算机安全.3 7第十五单元.4 0课文A：比尔 盖茨文摘(1)：.4 0比尔盖茨文摘(2)：.4 1练习答案.4 3第一单元课文A：计算机概览一、引言计算机是一种电子设备，它能接收一套指令或一个程序，然后通过对数值数据进行运算或者对其他形式的信息进行处理来执行该程序。如果没有计算机的发展，现代的高科技世界是不可能产生的。在整个社会，不同型号和不同大小的计算机被用于存储和处理各种数据，从政府保密文件、银行交易到私人家庭账目。计算机通过自动化技术开辟了制造业的新纪元，而且它们也增强了现代通信系统的性能。在儿乎每一个研究和应用技术领域，从构建宇宙模型到产生明天的气象报告，计算机无不
3、是必要的工具，并且它们的应用本身就开辟了人们推测的新领域。数据库服务和计算机网络使各种各样的信息源可供使用。同样的先进技术也使侵犯个人隐私和商业秘密成为可能。计算机犯罪已经成为作为现代技术代价组成部分的许多风险之一。二、历史第一台加法机，数字计算机的先驱，是1642年由法国科学家、数学家兼哲学家布莱斯.帕斯卡设计的。这个装置使用了一系列有10个齿的轮子，每个齿代表从0到9的一个数字。轮子互相连接，从而通过按照正确的齿数向前移动轮子，就可以将数字彼此相加。在17世纪7 0年代，德国哲学家兼数学家戈特弗里德威廉莱布尼兹对这台机器进行了改良，设计了一台也能做乘法的机器。法国发明家约瑟夫-玛丽雅卡尔，
4、在设计自动织机时，使用了穿孔的薄木板来控制复杂图案的编织。在19世 纪80年代期间，美国统计学家赫尔曼 何勒里斯，想出了使用类似雅卜尔的木板那样的穿孔卜片来处理数据的主义。通过使用一种将穿孔卡片从电触点上移过的系统，他得以为1890年的美国人口普查汇编统计信息。1、分析机也是在19世纪，英国数学家兼发明家查尔斯巴比奇，提出了现代数字计算机的原理。他构想出旨在处理复杂数学题的若干机器，如差分机。许多历史学家认为巴比奇及其合伙人，数学家奥古斯塔.埃达.拜伦，是现代数字计算机的真正先驱。巴比奇的设计之一，分析机，具有现代计算机的许多特征。它有一个以一叠穿孔卡片的形式存在的输入流、一个储存数据的“仓库
5、”、一个进行算术运算的“工厂”和一个产生永久纪录的打印机。巴比奇未能将这个想法付诸实践，尽管在那个时代它在技术上很可能是可行的。2、早期的计算机模拟计算机是在19世纪末期开始制造的。早期型号是靠转动的轴和齿轮来进行计算的。用任何其他方法都难以解答的方程，可以用这样的机器来求其近似数值。开尔文勋爵制造了一台机械潮汐预报器，这实际上就是一台专用模拟计算机。第一次和第二次世界大战期间，机械模拟计算系统以及后来的电动模拟计算系统，被用作潜艇上的鱼雷航线预测器和飞机上的轰炸瞄准具的控制器。人们还设计了另一个系统，用于预测密西西比河流域春天的洪水。3、电子计算机第二次世界大战期间，以伦敦北面的布莱切利公园
6、为工作地点的一组科学家和数学家，制造了最早的全电子数字计算机之一：巨人。到 1943年 12月，这个包含了 1500个真空管 的“巨人”开始运转了。它被以艾伦图灵为首的小组用于破译德国用恩尼格码加密的无线电报，他们的尝试大部分是成功的。除此而外，在美国，约翰阿塔纳索夫和克利福德贝里早在1939年就在艾奥瓦州立学院制造了一台原型电子机。这台原型机和后来的研究工作都是悄悄完成的，而且后来因1945年电子数字积分计算机（ENIAC）的研制而显得相形见细。ENIAC计算机被授予了专利。但是，数十年后，在 1973年，当该机被揭露吸收了在阿塔纳索夫一贝里计算机中首次使用的原理后，这项专利被废除。ENIA
7、C计 算 机（见 图 1A 1）含 有 18,000个真空管，具有每分钟几百次的运算速度，但是最初程序是通过导线传送到处理器内的，必须由人工更改。根据美籍匈牙利数学家约翰 冯诺伊曼的想法，后来制造的机器带有一个程序存储器。指令像数据一样存储在“存储器”中，使计算机在执行过程中摆脱了纸带阅读器的速度限制，并使问题在不给计算机重新接线的情况下得以解决。2 0 世纪50年代末，晶体管在计算机中的应用，标志着比真空管机器更小、更快、更通用的逻辑元件的出现。由于晶体管使用的功率小得多，寿命也长得多，仅这项发展本身就导致了被称之为第二代计算机的改良机器的产生。元件变小了，元件的间距也变小了，而且系统的制造
8、成本也变得低得多。4、集成电路20世纪60年代末，集成电路得到采用，从而有可能将许多晶体管制作在一块硅衬底上，集体管之间以覆镀固定的导线相连接。集成电路导致价格、尺寸和故障率的进一步降低。20世纪70 年代中期，随着大规模集成电路和后来的超大规模集成电路（微芯片）的采用，成千上万个彼此相连的晶体管被蚀刻在一块硅衬底上，于是微处理器成为现实。那么，再回过头来看看现代计算机处理开关值的能力：20世纪70年代的计算机一般一次能够处理8 个开关值。也就是说，在每个循环中，它们能处理8 个二进制数字或比特的数据。8 个比特为一组，称为一个字节；每个字节包含着256个开与关（或 0 与 1）的可能模式。每
9、个模式相当于一条指令、-条指令的一部分或者一个特定的数据类型，如一个数字、一个字符或者一个图形符号。m n,11010010这个模式可能是二进制数据在这种情况下，代表210这个十进制数字或者它可能是一条指令，告诉计算机将存储在其交换设备中的数据与存储在存储芯片某个位置的数据进行比较。一次能处理16、32和 6 4 比特数据的处理器的研制，提高了计算机的速度。一台计算机能够处理的全部可识别模式操作总清单被称为其指令集。随着现代数字计算机的不断发展，这两个因素能够同时处理的比特数和指令集的大小在继续增长。三、硬件不论尺寸大小，现代数字计算机在概念上都是类似的。然而，根据成本与性能，它们可分为几类：
10、个人计算机或微型计算机，一种成本相当低的机器，通常只有桌面大小（尽管“膝上型计算机”小到能够放入公文包，而“掌上型计算机”能够放入口袋）；工作站，一种具有增强的图形与通信能力、从而使其对于办公室工作特别有用的微型计算机；小型计算机，一般就个人使用而言太昂贵，其性能适合于工商企业、学校或实验室；以及大型机，一种大型的昂贵机器，具有满足大规模工商企业、政府部门、科研机构或者诸如此类机构需要的能力（其中体积最大、速度最快的称为巨型计算机）。一台数字计算机不是单一的机器。确切地说，它是由5个不同的要素组成的系统：（1）中央处理器；（2）输入设备；（3）存储设备；（4）输出设备；以 及（5）被称作总线的
11、通信网络，它将系统的所有要素连接起来并将系统与外界连接起来。四、编程一个程序就是一系列指令，告诉计算机硬件对数据执行什么样的操作。程序可以内嵌在硬件本身里，或以软件的形式独立存在。在一些专业或“专用”计算机中，操作指令被嵌入其电路里；常见的例子有计算器、手表、汽车发动机和微波炉中的微型计算机。另一方面，通用计算机尽管含有一些内嵌的程序（在只读存储器中）或者指令（在处理器芯片中），但依靠外部程序来执行有用的任务。计算机一旦被编程，就只能做在任何特定时间控制它的软件所允许它做的事情。广泛使用的软件包括一系列各种各样的应用程序告诉计算机如何执行各种任务的指令。五、未来的发展计算机发展的一个持续不断的
12、趋势是微小型化，亦即将更多的电路元件压缩在越来越小的芯片空间上的努力。研究人员也在设法利用超导性来提高电路的功能速度。超导性是在超低温条件下在某些材料中观察到的电阻减少现象。计算机发展的另一个趋势是“第五代”计算机的研制工作，亦即研制可以解决复杂问题而且其解决方法或许最终会与“创造性的”这一形容名副其实的计算机，理想的目标是真正的人工智能。正在积极探索的一条道路是并行处理计算，亦即利用许多芯片来同时执行数个不同的任务。一种重要的并行处理方法是模仿神经系统结构的神经网络。另一个持续不断的趋势是计算机联网的增加。计算机联网现在使用由卫星和电缆链路构成的世界范围的数据通信系统，来将全球的计算机连在一
13、起。此外，大量的研究工作还投入在探索“光”计算机的可能性上这种硬件处理的不是电脉冲而是快得多的光脉冲。第二单元课文A：计算机硬件一、引言计算机硬件是计算机运行所需要的设备，由可进行物理处理的元件组成。这些元件的功能一般分为3个主要类别：输入、输出和存储。这些类别的元件与微处理器相连接，特别是与计算机的中央处理器相连接，而后者是通过被称之为线路或电路的总线来提供计算能力和对计算机进行控制的电子电路。另一方面，软件是计算机用来处理数据的一套指令，如字处理程序或者视频游戏。这些程序通常被存储起来，并由计算机硬件调入和调出中央处理器。软件也控制着硬件如何使用；例如，如何从存储设备中检索信息。输入与输出
14、硬件的交互作用是由基本输入输出系统(B IO S)软件控制的。尽管微处理器在技术上仍被认为是硬件，其部分功能也与计算机软件有关系。既然微处理器同时具有硬件与软件方面的特征，它们因此经常被称作固件。二、输入硬件输入硬件由给计算机提供信息利指令的外部设备亦即计算机中央处理器以外的元件组成。光笔是具有光敏端头的输入笔，用来在计算机屏幕上直接写画，或者通过按光笔上的夹子或用光笔接触屏幕来在屏幕上选择信息。这种笔含有光传感器，能够识别屏幕上笔经过的部分。鼠标是为一只手抓握而设计的指示设备。它在底部有一个检测装置(通常是一个圆球)，使用户通过在一个平面上移动鼠标能够控制屏幕上指针或光标的运动。当鼠标滑过平
15、面的时候，光标随着在屏幕上移动。要在屏幕上选择项目或命令，用户就点击鼠标上的按钮。操纵杆是由一根杆子组成的指示设备，该杆以向多个方向移动来操纵计算机屏幕上的光标或者其他图形对象。键盘是一个像打字机的设备，它使用户得以向计算机键入文本和命令。有些键盘有特殊功能健或集成的指示设备，如轨迹球或者可以让用户通过手指的移动来移动屏幕上光标的触敏区。光扫描仪利用光感应设备将图片或文本等形式的图像转换成计算机能够处理的电子信号。例如，一张照片能够被扫入一台计算机，然后包括在该计算机建立的文本文件中。最常见的两种扫描仪类型是平板式扫描仪和手持式扫描仪，前者类似一台办公复印机，后者用手动的方式从要处理的图像上扫
16、过。麦克风是将声音转换成可被计算机存储、处理和回放的信号的设备。语音识别模块是将说的话转换成计算机能够识别和处理的信号的设备。调制解调器代表调制器一解调器，是将计算机与电话线连接、允许信息传给或接自另一台计算机的设备。每台发送或接收信息的计算机都必须与调制解调器相连接。计算机发送的信息由调制解调器转换成音频信号，然后通过电话线传送到接收调制解调器上，由其将信号转换成接收计算机能够理解的信息。三、输出硬件输出硬件由将信息从计算机中央处理器传给计算机用户的外部设备构成。视频显示器或屏幕将计算机生成的信息转换成可视信息。显示器一般有两种形式：阴极射线管视频屏幕和液晶显示视频屏幕。基于阴极射线管的屏幕
17、或监视器看起来就像一台电视机。从中央处理器输出的信息，使用电子束显示出来，其过程是电子束扫描荧光屏，而荧光屏则发出光并产生图像。基于液晶显示器的屏幕将可视信息显示在比基于阴极射线管的视频监视器更平、更小的屏幕上。液晶显示器常常用于膝上型计算机。打印机将计算机输出的文本和图像打印在纸上。点阵打印机使用细小的金属丝打击色带，从而形成字符。激光打印机使用光束在磁鼓上画图像，然后由磁鼓吸起被称之为色粉的微小黑粒。色粉熔凝到纸上，形成图像。喷墨打印机将小墨滴喷射到纸上，形成字符和图像。四、存储硬件存储硬件为计算机检索提供信息和程序的永久性存储。两种主要的存储设备是磁盘驱动器和存储器。磁盘驱动器有几种类型
18、：硬盘、软盘、磁光盘和光盘。硬盘驱动器将信息存储在盘中嵌入的磁性颗粒中。硬盘驱动器通常是计算机的固定部分，能存储大量的信息并对其进行快速的检索。软盘驱动器也将信息存储在磁性颗粒中，但这些颗粒是嵌入在可移动的盘中，而这些盘既可能是软的也可能是硬的。软盘比硬盘存储的信息少，检索该信息的速度也慢得多。磁光盘驱动器将信息存储在对激光利磁场都敏感的可移动盘上。它们可存储的信息通常与硬盘一样多，但检索速度稍微慢一点。由反射材料制成的光盘，其表面烧蚀出凹陷区。光 驱（CD-ROM）就是将信息存储于此。存储在光盘上的信息不能擦除或用新信息改写。它们能够存储和硬盘差不多的信息量，但信息检索速度比其慢。存储器是指
19、存储信息供中央处理器快速检索的计算机芯片。随机访问存储器（RAM）用来存储操作计算机程序的信息和指令。通常，程序由磁盘驱动器的存储区调到随机访问存储器中。随机访问存储器也称作易失性存储器，因为当计算机的电源关闭时，计算机芯片中的信息随着丢失。只读存储器（ROM）包含必须永久可供计算机操作使用的关键信息和软件，如从开机到关机一直指挥计算机的运行的操作系统。只读存储器称之为非易失性存储器,因为当计算机的电源关闭时，存储芯片中的信息不会丢失。有些设备有不止一种用途。例如，软盘也可用作输入设备，如果它们含有计算机用户要使用和处理的信息的话。此外，它们也可用作输出设备，如果用户想将计算结果存储在它们上面
20、的话。五、硬件的连接要想运转，硬件需要物理连接，使元件之间能够交流和相互作用。总线提供了一种常见的互连系统，它由组导线或电路组成，在计算机的内部组成部分之间协调和移动信息。计算机总线由两条通道组成：一条由中央处理器用来给数据定位，叫做地址总线；另一条用来将该数据送往那个地址，叫做数据总线。总线可用两个特征来描述：一次可处理的信息量，称为总线宽度，和传送这些数据的速度。串行连接是一根或一组导线，用于将信息从中央处理器传送到外部设备，如鼠标、键盘、调制解调器、扫描仪和一些类型的打卬机。这种连接一次只能传送一段数据，因此很慢。使用串行连接的好处在于它能提供远距离的有效连接。并行连接使用多组导线来同时
21、传送数个信息块。大多数扫描仪和打印机使用这种连接方式。并行连接比串行连接快得多，但是它在中央处理器和外部设备之间的传输距离仅限于不到 3 米（10阳第三单元课文A：操作系统一、引言在计算机科学中，操作系统（OS）是控制计算机的基本软件。它具有3 个主要功能：协调与操作计算机硬件，如计算机存储器、打印机、磁盘、键盘、鼠标和监视器；在各种存储介质上编排文件，如软盘、硬盘、光盘和磁带；以及处理硬件错误和数据丢失。二、操作系统是怎样工作的操作系统控制不同的计算机进程，如运行个电子表格程序或访问计算机存储器里的信息。一个重要的进程是解释使用户得以与计算机进行通信的命令。有些命令解释器是面向文本的，要求将
22、命令键入。另一些命令解释器是面向图形的，允许用户通过指向并点击图标，即屏幕上代表具体命令的图片，来进行通信。初学者一般觉得面向图形的解释器使用起来容易一些，但是许多有经验的计算机用户更喜欢使用面向文本的命令解释器，因为它们的功能更强大一些。操作系统或者是单一任务处理的，或者是多任务处理的。早期的单一任务处理操作系统每次仅能运行一个进程。例如，当计算机打印文件时，在打印结束之前，计算机不能开始另一个进程或响应新的命令。所有现代操作系统都是多任务处理的，可以同时运行数个进程。在大多数计算机中，只有一个中央处理器（CPU）（计算机的计算与控制单元），因此多任务处理操作系统造成一种假象，即数个进程同时
23、在中央处理器上运行。用来造成这种假象的最常见办法是时间片多任务处理，依靠这种方法每个进程都单独运行固定的一段时间。如果进程在分配的时间内没有完成，它即被暂停，而另一个进程开始运行。进程之间的这种切换被称为上下文转换。操作系统进行“簿记”，保存被暂停进程的状态。它还有一种确定下一步运行哪个进程的机制，称之为调度程序。调度程序快速运行短进程，以尽可能缩短可察觉的延迟。由于用户对时间的感觉要比计算机的处理速度慢得多，因此多个进程看似在同时运行。操作系统可以使用虚拟内存，以运行所需主存空间大于实际可用主存空间的进程。使用这种技术，硬盘驱动器上的空间被用来模拟所需的额外内存。然而，访问硬盘驱动器比访问主
24、存耗时多，因此计算机运行起来很慢。三、当前的操作系统个人计算机常用的操作系统有UNIX、Macintosh 0S MS-DOS、OS/2以及Windows。1、UNIX在计算机科学中，UNIX是一种多用户、多任务处理操作系统，最初由肯汤普森和丹尼斯里奇于1969年在美国电话电报公司的贝尔实验室里开发，用于小型计算机。UNIX以各种形式和实现方式存在；这其中包括加利福尼亚大学伯克利分校开发的版本（称 为“伯克利软件发行中心版本”）和美国电话电报公司发行的版本其最新版本是“美国电话电报公司系统V”。UNIX被认为是一种功能强大的操作系统。因为是用C 语言编写的，它比其他操作系统更具有可移植性受机器
25、限制比较少。UNIX还有几个相关的系统形式，包括:A IX,由 IBM 公司改写的UNIX版 本（在基于精简指令集计算机的工作站上运行）；A/UX（用于苹果计算机公司的麦金托什个人计算机上的图形版本）；以及Mach（一种重写的但基本上与UNIX兼容的操作系统，用于NeXT计算机）。UNIX的流行，在很大程度上是由于被称作因特网的计算机互联网络的发展，因为因特网使用的软件最初是为运行UNIX的计算机设计的。UNIX的变种包括SunOS（由太阳微系统股份有限公司发布）、Xenix（由微软公司发布）和 Linux。UNIX及其克隆产品支持多任务处理和多个用户。其文件系统提供了一种编排磁盘文件的简便方
26、法，并允许用户保护其文件而防范其他用户。然而，UNIX中的命令不很直观，要掌握这个系统比较困难。2、MS-DOSMS-DOS是“微软磁盘操作系统”的首字母缩拚词。在计算机科学中，MS-DOS同其他操作系统一样，管理下面一类的操作：磁盘输入与输出、视频支持、键盘控制以及与程序执行和文件维护有关的许多内部功能。MS-DOS是带有命令行界面的单个任务处理、单用户操作系统。3、OS/2O S/2,或 称“第二代操作系统”，是 2 0 世纪80年代中期由IBM 公司和微软公司为个人计算机开发的一种操作系统。1987年末，OS/2推出时，最常见的个人计算机是运行MS-DOS的 IBM兼容机和由苹果计算机公
27、司生产、运行其麦金托什个人计算机操作系统（MacOS）的计算机。麦金托什个人计算机操作系统包含多任务处理功能，一个使计算机能够同时运行数个应用程序的特征。在个计算机网络中，多任务处理允许不同计算机上的数个用户同时访问同一个应用程序或数据集。OS/2是为IBM兼容个人计算机设计、允许多任务处理的第一个操作系统。OS/2的第一个版本，1.0版本，是面向文本的，没有允许用户通过使用计算机鼠标等指向与点击输入设备来输入命令的图形用户界面（GUI）。一年后，IB M 和微软发布了 OS/2的 1.1版本，它包括一个称为表示管理程序的图形用户界面。表示管理程序界面包含图标，亦即屏幕上用户可以用鼠标点击来输
28、入指令的图片或文字。OS/2的 1.1版本也允许用户打开多个窗口（窗口是屏幕上的一个部分，每个窗口包含一个不同的文件或程序），并包括用户可以用鼠标点击来进行选择的下拉式命令清单。1991年，在微软发布了 Windows软件在 MS-DOS上运行的多任务处理环境之后，IBM和微软结束了它们在OS/2上的合作。1992年，IBM发布了 OS/2的 2.0版本。该版本运行微软的Windows程序，并可以执行DOS操作下的多任务处理。它也包含面向对象的编程环境，允许软件设计者使用高级的面向对象编程语言编程。OS/2后来的版本增强了性能和多媒体能力。1994年，IBM宣布，自 OS/2推出后已售出 5
29、百多万份。同一年，IBM推 出 OS/2的一个新版本，称为OS/2 Warp。其特色为：改善的性能、增强的多媒体能力、一系列的集成应用程序和方便的因特网接入。IB M 公司继续对 OS/2 Wrap进行升级和扩充。4、Windows在计算机科学中，Windows是由微软公司出售的一种个人计算机操作系统，它允许用户通过指示和点击设备，譬如鼠标，来代替键盘输入命令。Windows操作系统为用户提供了一个图形用户界面，允许用户操作计算机屏幕上称之为图标的图片来发出命令。Windows是世界上使用最广泛的操作系统。它是微软的磁盘操作系统（MS-DOS）的扩充和替代品。Windows图形用户界面旨在为用
30、户提供一个自然或直观的工作环境。使 用 Windows,用户可以用鼠标在计算机屏幕上移动光标。通过将光标指向图标并点击鼠标上的按钮，用户可以给计算机发出命令，让其执行一个动作，如启动一个程序、访问一个数据文件或复制一个数据文件。其他命令可以通过下拉或点击式菜单项来访问。计算机将用户正在工作的活动区域显示为计算机屏幕匕的窗口。当前正在使用的活动窗口可以与先前使用的、仍然在屏幕上打开着的其他活动窗口重叠。这种类型的图形用户界面被说成是包含了 W IM P特征：窗口、图标、菜单和指点设备（如鼠标）。施乐公司帕洛阿尔托研究中心的计算机科学家，在 20世纪70年代初创造了图形用户界面这个概念，但是这个创
31、新没有马上取得商业上的成功。1983年，苹果计算机公司在其Lisa计算机上采用了一种用户图形界面。这种用户图形界面在其1984年推出的麦金托什个人计算机中得到升级和改善。微 软 于 1983年开始开发用户图形界面，作 为 其 MS-DOS操作系统的扩展。微软的Windows 1.0版本在1985年首次出现。在这个版本中，窗口是平铺式的，也就是互相挨着，而不是重叠显示。1987年推出的Windows 2.0版本，在设计上类似于IBM的 OS/2表示管理程序另一种用户图形界面操作系统。Windows 2.0版本具有重叠窗口的特征。1990年推出的功能更加强大的Windows 3.0版本和后来的3.
32、1与 3.11版本，迅速使Windows成为个人计算机操作系统的市场领头商品，其部分原因在于它被预先捆绑在新的个人计算机上。它还成为受欢迎的软件开发平台。1993年，微软推出了 WindowsNT（新技术）。Windows NT操作系统提供32位的多任务处理，使计算机具有了高速地同时或并行运行数个程序的能力。这种操作系统与IBM 的OS/2展开竞争，争做许多企业的密集型高端联网运算环境的平台。1995年，微软发布了用于个人计算机的一个Windows新版本，称 作 Windows 95。Windows95与以前的版本相比，用户图形界面造型更加优美，也更加简单。它提供了 32位进程处理、高效的多任
33、务处理、网络连接和因特网接入。几乎没有计算机用户直接运行MS-DOS或 OS/2。他们更愿意选择UNIX的各种版本或者带有图形界面的窗口型系统，如 Windows 98或 Macintosh O S,因为它们使计算机技术更容易利用。然而，与面向命令的操作系统相比，图形系统一般具有需要更多硬件的缺点，如速度更快的中央处理器、更多的内存和更高质量的监视器。五、未来的技术操作系统在不断地演进。最近开发的-种称之为分布式操作系统的操作系统类型，是为共享硬盘驱动器等资源的 批连接在一起、但相互独立的计算机设计的。在分布式操作系统中，一个进程可以在网络中的任何一台计算机（可能是一台空闲的计算机）上运行，以
34、加快该进程的执行。操作系统的所有基本功能如维护文件系统、确保合理的行为以及在发生部分故障的情况下恢复数据在分布式系统中变得比较复杂。用语音或手写的方法代替键盘输入的研究工作也在进行中。目前，这些类型的输入还不很准确，因为人们在词的发音和书写上有很大的不同，使计算机难以识别不同用户的相同输入。然而，这个领域取得的发展已经带来了能够识别由各种不同的人所说的少数单词的系统。另外，经过训练能够识别一个人的手迹的软件也已经开发出来。第四单元课文A：编程语言一、引言在计算机科学中，编程语言是用来编写可被计算机运行的一系列指令（计算机程序）的人工语言。与英语等自然语言相类似，编程语言具有词汇、语法和句法。然
35、而，自然语言不适合计算机编程，因为它们能引起歧义，也就是说它们的词汇和语法结构可以用多种方式进行解释。用于计算编程的语言必须具有简单的逻辑结构，而且它们的语法、拼写和标点符号的规则必须精确。编程语言在复杂性和通用程度上大相径庭。有些编程语言是为了处理特定类型的计算问题或为了用于特定型号的计算机系统而编写的。例如，FORTRAN和 COBOL等编程语言是为解决某些普遍的编程问题类型而编写的FORTRAN为了科学领域的应用，而 COBOL为了商业领域的应用。尽管这些语言旨在处理特定类型的计算机问题，但是它们具有很高的可移植性，也就是说它们可以用来为多种类型的计算机编程。其他的语言，譬如机器语言，是
36、为一种特定型号的计算机系统，甚至是一台特定的计算机,在某些研究领域使用而编写的。最常用的编程语言具有很高的可移植性，可以用于有效地解决不同类型的计算问题。像 C、PASCAL和 BASIC这样的语言就属于这一范畴。二、语言类型编程语言可划分为低级语言和高级语言。低级编程语言或机器语言，是编程语言中最基础的类型，能被计算机直接理解。机器语言的区别取决于制造商和计算机的型号。高级语言是在计算机能够理解和处理之前必须首先翻译成机器语言的编程语言。C、C+、PASCAL和 FORTRAN都是高级语言的例子。汇编语言是中级语言，非常接近于机器语言，没有其他高级语言所表现出的语言复杂程度，但仍然得翻译成机
37、器语言。1、机器语言在机器语言中，指令被写成计算机能够直接理解的被称之为比特的1和 0 的序列。机器语言中的一条指令通常告诉计算机4 件事情：（1）到计算机主存储器（随机访问存储器）的哪个位置去找-或两个数字或者简单的数据段；（2）要执行的一个简单操作，例如将两个数字加起来；（3）将这个简单操作的结果存放在主存储器的什么位置；以 及（4）到哪里找要执行的下 条指令。虽然所有的可执行程序最终都是以机器语言的形式被计算机读取，但是它们并非都是用机器语言编写的。直接用机器语言编程极端困难，因为指令是1 和 0 的序列。机器语言中的一条典型的指令可能是10010 1100 1011,意思是将存储寄存器
38、A 的内容加到存储寄存器B 的内容中。2、高级语言高级语言是利用人类语言中的词和句法的一套相对复杂的语句。它们比汇编语言和机器语言更类似于正常的人类语言，因此用来编写复杂的程序更容易。这些编程语言允许更快地开发更庞大和更复杂的程序。然而，在计算机能够理解之前，高级语言必须被称之为编译器的另外一种程序翻译成机器语言。因为这个原因，与用汇编语言编写的程序比较起来，用高级语言编写的程序可能运行的时间更长，占用的内存更多。3、汇编语言计算机编程人员使用汇编语言使机器语言程序编写起来更简单一些。在汇编语言中，每条语句大致对应一条机器语言指令。汇编语言的语句是借助易于记忆的命令编写的。在典型的汇编语言的语
39、句中，把存储寄存器A的内容加到存储寄存器B的内容中这一命令，可以写成A O O R A。汇编语言与机器语言具有某些共同特征。例如，对特定的比特进行操作，用汇编语言和机器语言都是可行的。当尽量减少程序的运行时间很重要时，程序员就使用汇编语言，因为从汇编语言到机器语言的翻译相对简单。当计算机的某个部分必须被直接控制时，如监视器上的单个点或者流向打印机的单个字符，这时也使用汇编语言。三、高级语言的分类高级语言通常分为面向过程的、函数式的、面向对象的或逻辑的语言。当今最常见的高级语言是面向过程的语言。在这种语言中，执行某个完整功能的一个或多个相关的语句块组成一个程序模块或过程，而且被给予诸如“过程A”
40、的名称。如果在程序的其他地方需要同样的操作序列，可以使用一个简单的语句调回这个过程。实质上，一个过程就是一个小型程序。一个大程序可以通过将执行不同任务的过程组合在一起而构成。过程语言使程序变得比较短，而且更易于被计算机读取，但是要求程序员将每个过程都设计得足够通用，能用于不同的情况。函数式语言像对待数学函数一样对待过程，并允许像处理程序中的任何其他数据一样处理它们。这就使程序构造在更高、更严密的水平上得以实现。函数式语言也允许变量在程序运行过程中可以被用户指定和更改的数据符号只被赋值一次。这样，通过减少对语句执行的确切顺序给予关注的必要性，就简化了编程，因为一个变量没有必要每次在一个程序语句中
41、用到，都重新定义或重新赋值。函数式语言的许多观点已经成为许多现代过程语言的关键部分。面向对象的语言是函数式语言的发展结果。在面向对象的语言中，用来编写程序的代码和程序处理的数据，组合成叫做对象的单元。对象进一步组合成类，而类则定义对象必须具有的属性。类的一个简单例子就是书这个类。这个类中的对象可能是小说和短篇小说。对象还有某些与其相关的功能，称为方法。计算机通过使用对象的某种方法来使用这个对象。方法对对象中的数据执行某个操作，然后将值返回给计算机。对象的类也可更进一步组合成层,而在层中一个类的对象可继承另一个类的方法。面向对象的语言中所提供的这种结构，使面向对象的语言对于复杂的编程任务非常有用
42、。逻辑语言将逻辑用作其数学基础。-个逻辑程序由一系列的事实与“如果则”规则组成，来具体说明一系列事实如何可以从其他实事中推断出来，例如：如果X语句为真，则Y语句为假。在这样一个程序的执行过程中，一条输入语句可以按照逻辑从程序中的其他语句推断出来。许多人工智能程序使用这种语言编写。四、语言的结构与成分编程语言使用特定类型的语句或指令，来给程序提供功能结构。程序中的一条语句是表达一个简单意思的基本句子，其目的是给计算机一条基本指令。语句对允许的数据类型、数据如何处理以及过程和函数的工作方式进行定义。程序员利用语句来操作编程语言的常见成分，如变量和宏（程序中的小型程序）。数据声明语句给予称为变量的程
43、序元素以名称和属性。变量在程序中可以赋予不同的值。变量可以具有的属性被称作类型，它们包括：变量中可能存储什么样的值，值中使用何种程度的数值精度，以及一个变量可以如何以有组织结构的方式如以表或数组的形式代表一组比较简单的值等等。在许多编程语言中，一种关键的数据类型是指示字。指示字变量本身没有值;相反，它们含有计算机可以用来查找某个其他变量的信息也就是说，它们指向另一个变量。表达式是语句的一段，描述要对一些程序变量执行的一系列运算，如 X+Y/乙 其中X、Y 和 Z 为变量，运算方法为加和除。赋值语句给一个变量赋予得自某个表达式的值，而条件语句则指定要被测试、然后用于选择接下来应该执行的其他语句的
44、表达式。过程与函数语句将某些代码块定义为以后可在程序中返回的进程或函数。这些语句也规定程序员可以选择的变量与参数种类，以及当一个表达式使用过程或函数时代码将返回的值的类型。许多编程语言也容许叫做宏的小型翻译程序。宏把使用程序员定义的语言结构编写的代码段翻译成编程语言可以理解的语句。五、历史编程语言几乎可以追溯到2 0 世纪40年代数字计算机发明之时。最早的汇编语言，随着商业计算机的推出，出现于2 0 世纪50 年代末。最早的过程语言是在2 0 世 纪 50 年代末到20世 纪 60 年代初开发的：FORTRAN语言由约翰巴克斯创造，然后由格雷斯霍珀创造了COBOL语言。第一种函数式语言是L I
45、S P,由约翰麦卡锡于2 0 世 纪 50年代末编写。这 3种语言今天仍在广泛使用，但经历过大量修改。20世纪60年代末，出现了最早的面向对象的语言，如 SIMULA语言。逻辑语言在20世 纪 70年代中期随着PROLOG语言的推出而变得广为人知；PROLOG语言是一种用于编写人工智能软件的语言。在 20世纪70年代，过程语言继续发展，出现了 ALGOL、BASIC.PASCAL、C 和 Ada等语言。SMALLTALK语言是种具有高度影响力的面向对象的语言，它导致了面向对象的语言与过程语言在C+和更近期的JAVA语言中的结合。尽管纯粹的逻辑语言受欢迎的程度有所下降，但其变体以现代数据库所使用
46、的关系语言如结构化查询语言的形式，变得至关重要。第五单元课文A：计算机程序一、引言计算机程序是指导计算机执行某个功能或功能组合的一套指令。要使指令得到执行，计算机必须执行程序，也就是说，计算机要读取程序，然后按准确的顺序实施程序中编码的步骤，直至程序结束。一个程序可多次执行，而且每次用户输给计算机的选项和数据不同，就有可能得到不同的结果。程序可分为两大类：应用程序和操作系统。应用程序直接为用户执行某项功能，如字处理或玩游戏。操作系统管理计算机和与之相连的各种资源和设备，如随机访问存储器、硬盘驱动器、监视器、键盘、打印机和调制解调器，以便使其他程序可以使用它们。操作系统的例子包括：DOS、Win
47、dows 95 OS/2 和 UNIX。二、程序开发软件设计者通过特殊的应用程序来开发新程序，这些应用程序常被称作实用程序或开发程序。程序员使用称作文本编辑器的另一种程序，来以称作编程语言的特殊标记编写新程序。使用文本编辑器，程序员创建一个文本文件，这个文本文件是一个有序指令表，也称为程序源文件。构成程序源文件的单个指令被称为源代码。在这个时候，一种特殊的应用程序将源代码翻译成机器语言或目标代码一一操作系统将认作真程序并能够执行的一种格式。将源代码翻译成目标代码的应用程序有3 种：编译器、解释器和汇编程序。这 3 种应用程序在不同类型的编程语言上执行不同的操作，但是它们都起到将编程语言翻译成机
48、器语言的相同目的。编译器将使用FORTRAN,C 和 Pascal等高级编程语言编写的文本文件一次性从源代码翻译成目标代码。这不同于BASIC等解释执行的语言所采取的方式，在解释执行的语言中程序是随着每条指令的执行而逐个语句地翻译成目标代码的。解释执行的语言的优点是，它们可以立即开始执行程序，而不需要等到所有的源代码都得到编译。对程序的更改也可以相当快地作出，而无需等到重新编译整个程序。解释执行的语言的缺点是，它们执行起来慢，因为每次运行程序，都必须对整个程序一次一条指令地翻译。另一方面，编译执行的语言只编译一-次，因此计算机执行起来要比解释执行的语言快得多。由于这个原因，编译执行的语言更常使
49、用，而且在专业和科学领域几乎总是得到采用。另一种翻译器是汇编程序，它被用于以汇编语言编写的程序或程序组成部分。汇编语言也是一种编程语言，但它比其他类型的高级语言更接近于机器语言。在汇编语言中，一条语句通常可以翻译成机器语言的一条指令。今天，汇编语言很少用来编写整个程序，而是最经常地采用于程序员需要直接控制计算机某个方面功能的场合。程序经常被编写作一套较小的程序段，每段代表整个应用程序的某个方面。各段独立编译之后，一种被称为连接程序的程序将所有编译好的程序段组合成个可以执行的完整程序。程序很少有第一次能够正确运行的，所以一种被称为调试程序的程序常被用来帮助查找被称为程序错误的问题。调试程序通常在
50、运行的程序中检测到一个事件，并向程序员指出事件在程序代码中的起源。最近出现的编程系统，如 Java,采取多种方法相结合的方式创建和执行程序。编译器取来 Java源程序，并将其翻译成中间形式。这样的中间程序随后通过因特网传送给计算机，而这些计算机里的解释程序接下来将中间程序作为应用程序来执行。三、程序元素大多数程序只是由少数几种步骤构成,这些步骤在整个程序中在不同的上下文和以不同的组合方式多次重复。最常见的步骤执行某种计算，然后按照程序员指定的顺序，进入程序的下一个步骤。程序经常需要多次重复不长的一系列步骤，例如，浏览游戏得分表，从中找出最高得分。这种重复的代码序列称为循环。计算机所具有的使其如