电脑软件部分

《电脑软件部分》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电脑软件部分（78页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第第 三三 章章计算机软件计算机软件第一节第一节 概概 述述一、计算机软件一个完整的计算机系统应该包括两个基本组成 部分：计算机的硬件系统和计算机的软件系统。硬件是组成计算机各种物理设备的总称。软件是在计算机中运行的各种程序及其处理的 数据和相关的文档。1、程序 程序程序是指示计算机完成任务的一组指令。 程序的特点完成某一确定的信息处理任务使用某种计算机语言描述如何完成该任务存储在计算机中，并在启动运行后起作用计算机的灵活性和通用性表现在：执行不同的程序来完成不同的任务当输入不同的数据时将输出不同的结果程序是为解决某一特定问题而设计的一组计算 机指令。 数据数据是程序运行过程中需要处理的对象和

2、必须 使用的一些参数。 文档文档是程序开发、维护及操作所涉及的资料。2、软件程序、以及与程序相关的数据和文档统称为软 件。程序是软件的主体，单独的数据或文档一般不 认为是软件。软件产品是软件开发商交付给用户用于特定用 途的一整套程序、数据及相关的文档。几个与软件的版权相关的问题： 软件是一种知识作品，它受知识产权（版权） 法的保护。 软件版权所有者惟一地享有该软件的复制、发 布、修改、署名、出售的诸多权利。 购买软件之后，用户仅仅得到了使用该软件的 权利，并没有获得它的版权。 计算机软件也受到软件许可证的保护。二、计算机软件的特性 不可见性软件是原理、规则、方法的体现，是无形的， 不能被人们直

3、接观察、欣赏和评价。 适用性不是只满足特定应用的需要，而是可以适应一 类应用问题的需要。 依附性依附于一定的环境。这种环境由特定的计算机 硬件、网络和其它软件组成。 复杂性由于对软件的多种特殊要求，因此任何一个商 品软件几乎都很复杂。无磨损性只要它所赖以运行的硬件和软件环境不变，它 的功能和性能就不会发生变化。 易复制性可以非常轻而易举地进行软件的无失真复制。 不断演变性软件需要不断地进行更新升级。 有限责任软件的运行存在一定的风险。 脆弱性易受黑客和病毒的攻击。三、软件的分类 1、系统软件和应用软件如果从应用的角度出发，通常将软件大致分为 ： 系统软件系统软件是为了有效地运行计算机系统、给应

4、 用软件开发与运行提供支持、或者能为用户管理 与使用计算机提供方便的 一类软件。 其主要特征是：与计算机硬件系统有很强的交互性，能对硬 件资源进行统一的控制、调度和管理。有一定的通用性，与具体的应用领域无关。在任何计算机系统的设计中，系统软件是必不 可少的。系统软件包括：操作系统负责管理系统的各种资源，提供人机交互接口 ，控制程序的执行。 编译程序把高级语言编写的程序翻译成可执行的机器 语言程序。数据库管理系统是用于建立、使用和维护数据库的系统软件 。它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数 据库的安全性和完整性。 应用软件应用软件是专门用于解决各种不同具体应用问 题的软件。 应用软件包括：通

5、用应用软件专用应用软件（定制应用软件） 中间件 *作为应用软件与各种系统软件之间使用的标准 化编程接口和协议，起承上启下的作用，使应用 软件相对独立于计算机硬件和操作系统，在不同 的服务器和工作站上实现相同的应用。2、商品软件、共享软件和自由软件按软件的权益进行分类可以把软件分为：商品软件用户付费才能得到其使用权，它受版权和软 件许可证的保护。共享软件买前免费使用的具有版权的软件。它允许用 户试用一段时间，也允许用户进行拷贝和散发， 但不可修改后散发。过了试用期还想继续使用， 就得交注册费，成为注册用户。自由软件用户可共享自由软件，允许随意复制、修改 其源代码，允许销售和自由传播。对软件源代码

6、 的任何修改都必须向所有用户公开。第第 二二 节节 操作系统操作系统操作系统的概念操作系统（Operating System，简称OS）是计 算机系统中的一个最为重要的系统软件，它负责 管理与控制计算机系统中的各种软、硬件资源， 合理地组织计算机工作流程，控制和支持应用程 序的运行，并向用户提供各种服务、使用户能灵 活、方便、有效地使用计算机，也使整个计算机 系统高效率地运行。一、操作系统概述 1、操作系统的作用操作系统有以下三个方面的重要作用： 为运行程序管理和分配各种软硬件资源计算机系统中的所有硬件设备为硬件资源； 程序和数据等信息为计算机的软件资源。操作系统承担着资源的调度和分配任务，以

7、 避免冲突，保证程序正常有序地运行。操作系统的主要管理功能包括：处理器管理 、存储管理、I / O 设备管理和文件管理等。 为用户提供友善的人机界面用户界面（用户接口或人机界面）是实现用 户与计算机通信的软、硬件部分的总称。Windows操作系统向用户提供了图形用户界面 ，通过多个窗口分别显示正在运行的程序的状态 。Windows操作系统用图标来表示计算机系统中 的文件、程序、设备等对象；借助“菜单”来选择 要求系统执行的命令或输入的参数。 为应用程序的开发和运行提供一个高效率的平 台只有硬件、没有任何软件支持的计算机称为 裸机。操作系统屏蔽了几乎所有的物理设备的技术 细节。以规范、高效的方式

8、向应用程序提供了有 力的支持。操作系统位于各种软件的最底层，是直接面向 计算机硬件的系统软件；用户通过操作系统管理 计算机资源；操作系统在用户（或应用程序）与 硬件之间提供一个接口。操作系统其它系统软件应用软件计算机硬件 各类用户2、操作系统的启动操作系统通常驻留在硬盘存储器上，只有把操 作系统装载到内存并启动后，计算机才能执行存 取或计算操作。操作系统的启动步骤大致为： CPU首先执行ROM BIOS中的自检程序，测试 计算机中各部件的工作状态是否正常； CPU执行BIOS中的引导装入程序（自举程序） ，读出系统盘上的主引导记录并装入内存，然后 将控制权交给其中的引导程序； 由引导程序继续装

9、入操作系统； 操作系统装入成功，整个计算机处于操作系统 的控制之下。操作系统的这个启动过程称作为“自举”。RAM硬盘装入引导程序CPUROM BIOS执行自举程序读出主引导记录加电自检执行引导程序装入操作系统执行操作系统3、操作系统的功能 操作系统的基本功能包括以下五个方面： 任务管理主要是对CPU的管理，即对使用CPU的请求作 出适当的分配。 存储管理主要对内存储器的管理，即合理分配内存资源 。 设备管理是指对计算机系统中除CPU和内存以外的所有 I/O设备的管理。 文件管理文件管理的任务是计算机系统对计算机软件资 源的管理。 作业管理作业管理的任务是为用户使用系统提供一个良 好环境，让用户

10、有效地组织自己的工作流程，使 整个系统能高效地运行。除此之外，操作系统一般还具有中断处理、错 误处理等功能。操作系统的各个功能之间并不是 完全独立的，它们之间存在着相互依赖的关系。二、多任务处理与处理器管理为了提高CPU的利用率，操作系统支持若干个 程序同时运行，这称为多任务处理。 任务是指装入内存并启动执行的一个应用程序。通 常一个任务对应屏幕上的一个窗口。 前台任务和后台任务当计算机执行多个任务时，屏幕上只有一个窗 口是活动的（活动窗口），它所对应的任务即为 前台任务，其它的窗口均为非活动窗口，所对应 的任务即为后台任务。活动窗口通常位于其它窗口的前面，标题栏的 颜色与非活动窗口颜色深浅不

11、同。 并发多任务Windows操作系统采用并发多任务方式，即： 不管是前台任务还是后台任务，它们都能分配到 CPU的使用权，因而可以同时运行。从宏观宏观上看，这些任务是在“同时”执行；从微观微观上看，任何时刻只有一个任务在执行 ，即这些程序是由CPU轮流执行的。用户可以借助于Windows的任务管理器查看系 统中正在执行的任务及其状态，以及CPU的使用 率等信息。 任务调度为了支持多任务处理，操作系统中有一个处理 器调度程序。操作系统对任务的调度通常采用“ 分时”的方式。分时的基本思想基本思想：是将CPU的工作时间划分成 时间片轮转的策略，即每个任务都能轮流得到一 个时间片的CPU时间，只要时

12、间片结束，不管多 重要的任务或其执行到什么地步，都将被强行暂 时终止，直到重新轮转到时间片。不同程序的重要性不完全一样，它们获得CPU 使用权的优先级也不一样。三、存储管理存储管理的主要内容包括：内存的分配和回收 、内存的共享和保护、内存自动扩充等。操作系统一般采用虚拟存储技术（虚拟内存技 术）进行存储管理。 虚拟存储技术的基本思想虚拟存储器由计算机中的物理内存和硬盘上 的虚拟内存（“交换文件”）组成，用户在一个假 想的容量极大的虚拟存储器中编程和运行程序；程序和数据被划分成若干个“页面”（每个页面 的大小固定为4 KB）；在启动一个任务时，只将当前要执行部分的 程序和数据页面装入内存中，其余

13、的页面放在虚 拟内存中；程序执行过程中，操作系统通过在物理内存 和虚拟内存之间来回自动交换程序和数据页面， 达到扩大可用内存的目的。页面1 页面2 页面3 页面4 逻辑 地址 映射 成为 物理 地址物理内存 已满，换 出一页从虚拟内 存读一页页面不在 物理内存直接 访问物理内存硬盘中的虚拟内 存（交换文件）假设计算机运行“迅雷”和“IE浏览器”这两个软 件时，已全部占用计算机的的物理内存 ； 此时启动QQ，如果没有虚拟内存技术，根本 不能启动QQ ； 有了虚拟内存技术，系统将会释放一部分物理 内存给QQ，假设释放的是迅雷所占用的物理内 存，那么迅雷所占用的物理内存信息将会保存到 硬盘上的pag

14、efile.sys交换文件中； 当再运行迅雷的时候，系统会从交换文件中查 找相应的迅雷信息，同时把这些信息重新载入到 物理内存里面，并把QQ的信息释放到交换文件 。这样一个循环交换过程就是虚拟内存技术，一 句话，虚拟内存就是用如硬盘等不是内存的介质 来存储内存的信息 。 虚拟内存的调度原则LRU算法（最近最少使用） 虚拟内存达到的效果程序开发时不用考虑物理内存大小的限制可以同时启动多个程序运行，其数目不受内 存容量的限制，也不必担心程序间的冲突 虚拟内存的交换文件名Windows 98 Win386.swp（安装文件夹下）Windows XP pagefile.sys（系统盘根目录下 ） 虚拟

15、内存的查看与设置在系统工具中的“系统信息”中查看在控制面板中的“系统”中设置四、文件管理 1、文件的基本概念 文件是一组相关信息的集合计算机中的程序、数据、文档均以文件的形式 存储于存储器；用户以文件为单位对外存储器中 的信息进行访问。 每个文件都有其文件名，用户通过文件名使用 文件在Windows中文件名可长达255个字符。 文件包括文件内容和文件的说明信息文件内容即所包含的程序或数据；文件内容存储于磁 盘的数据区。文件说明信息包括文件名、文件大小、文件时间（创建、 修改、最近访问时间）、文件创建者、文件的属 性等。文件说明信息存放于文件的目录中。 文件的属性只读文件隐藏文件存档文件系统文件

16、Windows操作系统允许一个文件兼有多种属性 。2、文件目录（文件夹）计算机对文件的管理采用多级层次式结构（树 形目录结构）。 每一个磁盘即是一个根目录（根文件夹） 文件夹下可包含多个文件及下一级的子文件夹 文件夹中的文件或文件夹名不能相同，不同文 件夹下的文件名可以相同 文件夹也有其说明信息多级文件夹结构为文件的存储、查找、共享和 保护提供了方便。共享文件夹该文件夹下的所有文件可被网络上的其他用户 共享（可以规定其他用户的访问权限）。非共享文件夹该文件夹下的所有文件只能由用户本人使用。3、文件管理操作系统的文件管理主要是对外存储器中的存 储空间的管理，是由文件管理程序完成。其基本 功能包括： 创建文件即为创建或保存的文件分配存储空间。 删除文件回收被删除的文件所占用的空间。 读取和保存文件将外存储器中指定的文件读到内存或将内存中 的程序或数据存储到外