概述 软件技术基础课件

《概述 软件技术基础课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《概述 软件技术基础课件（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔第 1 章 概 述软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔计算机系统与软件软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔1.1 计算机系统 什么是计算机？计算机是接收、处理和提供数据的装置， 它由硬件和软件两大部分组成。计算机就是我们平时常用的PC机吗？PC机只是计算机的一种，计算机家族 中还有很多其他的成员。软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔超级计算机软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔 www.top500.org June, 2015For the fifth consecutive time, Tianhe-2, a superco

2、mputer developed byChinas National University of Defense Technology, has retained itsposition as the worlds No. 1 system, according to the 45th edition of thetwice-yearly TOP500 list of the worlds most powerful supercomputers.Tianhe-2, which means Milky Way-2, led the list with a performance of33.86

3、 petaflop/s (quadrillions of calculations per second) on the Linpackbenchmark.软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔排名前十的超级计算机还有哪些？排名前十的超级计算机还有哪些？ Linpack是什么？是什么？软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔无处不在的嵌入式家族软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔计算机硬件及其发展什么是硬件？ 硬件是组成计算机系统的所有电子的、机械的、磁性的、光学 的装置和部件。配置一台个人计算机需要购买哪些东西？CPU、内存、硬盘、主板、

4、键鼠、显示器冯诺依曼：1945年，“存储程序式计算机”5大部件构成：运算器控制器存储器输入设备输出设备CPUIO设备软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔计算机硬件的发展 发展历史 逻辑元件：电子管晶体管集成电路 发展规律及特点 速度慢速度快 体积大容量小体积小容量大 外设少、简单外设繁多、复杂 外设速度发展慢于CPU速度的发展 摩尔定律（假设价格保持不变，处理器芯片上的晶体管数每18个 月翻一番）软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔世界上第一台电子计算机ENIAC诞生于1946年 18800个晶体管 70000个电阻器 18000个电容器 5百万个焊接点 重量30吨 耗电174千瓦

5、/h 5000次加法/s软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔Pentium IV（2000）42,000,000个晶体管 时钟频率1.5GHz 运算速度为1700 MIPS（MIPS 代表百万指令集每秒 ）软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔双核处理器（2005）Intel Pentium 双核处理器AMD Athlon 64 X2 双核处理器软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔三核、四核、六核处理器软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔计算机软件 软件程序？开发软件写程序？ 认识的误区！ 程序只是软件的一个组成部分；写程序只是软件开发的过程中 的一个步骤。 软件是程序、

6、数据以及有关文档资料的集合。 软件是（可运行的）思想和内容的数字化 思想：算法、规律、方法程序 内容：图形、图像、数据、声音、文字等数据软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔软件的两方面含义 个体含义，表示计算机系统中具体的程序、数据和有关文档，例 如操作系统软件“Windows XP”，是从个体含义上讲的； 整体含义，它相对于硬件而言，是对计算机系统中所有程序、数 据及相关文档的概括。软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔软件的静态和动态属性软件有两种属性： 静态属性：它由程序、数据及相关文档组成，可以存储，也可供人们阅读和交流； 动态属性：它是可运行的，蕴涵着一定的操作内容和步骤，

7、由计算机执行而产生特定的结果或动态效应。软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔软件的特征从软件的属性来看，它是一种特殊的事物，具有自身的特性， 可概括如下：（1）智能性（6）依附性（2）无形性（7）非损性（3）抽象性（8）复制性（4）系统性（9）演化性（5）泛域性软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔软件的分类 所有的硬件都是相似的，软件则各有各的不同。 但是软件的开发过程存在很多规律和共性，找到并利用这些规律来帮 助和指导软件的开发，这正是各类软件技术所研究的内容。操作系统 、语言编译 器、数据库管理系统文字处理软件、财务 软件、用户自己开发 的软件等硬件系统软件应用软件用户软件技术

8、基础河南工业大学电气工程学院 吴翔常见软件介绍1. 操作系统 操作系统是对硬件的首次扩充，它管理着计算机系统的软、硬件资源， 其它软件都是在操作系统的基础上运行的。2.数据库管理系统 信息管理是计算机的一个重要应用领域，而信息管理的核心就是数据库 管理系统。3. 群件系统 群件拓宽了电子邮件的内涵，涵盖很多通信协调功能，如制定会议的计 划、共享项目进度表等。软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔4. 办公软件组件 文字处理软件、电子表格处理软件、演示制作软件、个人数据库、个人 信息管理软件等。5. 多媒体处理软件 多媒体处理软件主要包括图形、图像处理、动画制作、音频视频处理、 桌面排版等。

9、6. 程序开发工具环境 集成的环境中，包含了语言编辑器（有的还包括界面和外观的编辑）、 调试工具、编译工具、运行工具、图标图像制作工具等。软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔7. Internet工具软件 主要有Web服务器软件，Web浏览器，文件传送工具、远程访问工具、 邮件软件、新闻阅读工具、信息检索、多媒体、Web页创作工具等。8. 系统工具软件 帮助操作系统更有效地完成系统的管理和维护。包括杀病毒软件、文件 压缩、快速复制工具、磁盘维护与诊断工具、实用工具软件等。9. 其它一些常见软件 学习、游戏软件、电子字典、各种小工具软件软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔硬件与软件的

10、关系软硬件独立原理和互动原理 独立原理：软件理论上能实现的功能本质上与硬件是独立的（不管 硬件是何种形式） 互动原理：软件实际能实现的功能受制于硬件，硬件发展一个台阶， 软件就能前进一大步软硬件等效定律 简单的硬件+复杂的软件 简单的软件+复杂的硬件 最终都可以完成同一个任务，不同的只是开发时间和成本！软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔硬件是计算机系统的物质基础；软件是提高计算机系统效率和方便用 户使用计算机的程序扩展；它们二者相互依赖、相互促进、共同发展。好的软件能充分发挥硬件的性能，提升计算机的价值。各类软件技术 的最终目的就是设计出好的软件，以便最大限度地合理利用和发挥硬 件的能

11、力，使计算机系统更好地为用户服务。“没有软件的硬件是僵尸，没有硬件的软件是幽灵”软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔1.2 软件技术概述（1）程序设计时代（1946年1955年） 以硬件为中心，编程处于从属地位（2）软件行业化时代（1955年1970年） 程序需求增加；软件概念的提出；软件行业诞生（3）软件工程时代（1970年至现在） 软件危机；软件工程领域的出现 第一代软件技术：模块化、自顶而下结构化设计 第二代软件技术：软件测试方法、技术、原理、理论 第三代软件技术：软件需求定义技术 软件开发集成环境第四代软件技术？软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔软件技术的研究领域软件本质

12、上是一种思想：利用计算机来解决某个问题的 思想！软件的实现就是将这个思想数字化的过程！在这个过程中要用到各种各样的软件技术，有的是抽象 的指导理论，有的是具体的实现工具。软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔27计算机软件技术软件及实现技术软件开发方法与技术程序设计语言编译技术操作系统及实用程序数据库技术软件工具软件工程程序设计方法数据结构与算法软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔为什么学习程序设计软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔计算机如何解决问题 “请给我倒一杯水” 转身走到厨房 找到一个杯子 找到饮水机 用杯子接水 拿着杯子走回来软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴

13、翔1.3 计算机语言程序是用特殊的语言写出来表达如何解决问题的不是用编程语言和计算机交谈，而是描述要求它如何做事情的过程或 方法软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔算 法我们要让计算机做计算，就要像这样找出计算的步骤，然后用编程语 言写出来 计算机做的所有事情都叫做计算软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔一段 C 程序 - code #include /This is a simple example written in C int main() printf( “ hello, world! n ” ); return 0; - code 软件技术基础河南工业大学电气工程学院

14、吴翔hello.c 的表示方法说明了一个基本的思想：系统中所有的信 息包括磁盘文件、存储器中的程序、存储器中存放的用户数据以 及网络上传送的数据，都是由一串位表示的。区分不同数据对象的唯一方法是我们读到这些数据对象时的上 下文。比如，在不同的上下文中，一个同样的字节序列可能表示一 个整数、浮点数、字符串或者机器指令。软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔信息的表示与处理信息的表示与处理现代计算机存储和处理的信息以二值信号二值信号表示。这些微不 足道的二进制数字，或者称为位（bit），位（bit），奠定了数字革命的 基础。孤立地讲，单个的位不是非常有用。然而，当把位组合在 一起，再加上某种解

15、释（interpretation），某种解释（interpretation），即给不同的可 能位模式赋予含义，我们就能够表示任何有限集合的元素。软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔那段 C 语言是如何执行的软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔程序的执行解释：借助一个程序，那个程序能试图理解你的程序，然后按照你的要 求执行编译：借助一个程序，就像一个翻译，把你的程序翻译成计算机能懂的 语言-机器语言-写的程序，然后，这个机器语言写的程序就能直接执 行了软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔解释语言 vs 编译语言语言本无编译/解释之分常用的执行方式而已解释型语言有独特的计算能力编译型语言有确定的运算性能软件技术基础河南工业大学电气工程学院 吴翔为了在系统上运行 hello.c 程序，每条C语句都必须被其他程序转化为一系列的 低级机器语言指令。然后这些指令按照一种称为可执行目标程序的格式打好包， 并以二进制磁盘文件的形式存放起来。目标程序也称为可执行目标文件。从源文件到目标文件的转化是由编译器驱动程序完成的这个翻译的过程可分为四个阶段完成执行这四个阶段的程序（ 预处理器、编译器、汇编器和链接器 ）构成了编译系统（compilation system