软件技术基础课件完整版

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1、计算机软件技术基础,第 2 页,关于本课程,选修课、双语课（2学分） 英文教材、中英文课件（PPT），中文讲述 基础理论课 以理论介绍为主，辅以适当的实例讲解和实用技术介绍；目的：学习软件技术的基本概念、基本原理，作为将来深入学习、研究和应用的基础。 学完这门课，我就会编程、能够开发软件了吗？,第 3 页,课程内容和学时安排,第 4 页,教材,英文教材： 数据结构与程序设计C+语言描述（影印版），Robert K. Cruse等编，高等教育出版社 操作系统概念（第六版 影印版），Abraham Silberschatz编，高等教育出版社 数据库系统概念（第四版 影印版），Abraham Sil

2、berschatz编，高等教育出版社 中文参考教材： 计算机软件技术导论，庞丽萍等编，高等教育出版社（旧版书名为“计算机软件技术基础”，华中理工大学出版社） 其它“计算机软件技术基础”类教材（见下页）,第 5 页,其它中文参考教材,计算机软件技术基础（第二版），麦中凡等编，高等教育出版社 计算机软件技术基础，陈建铎编，高等教育出版社 计算机软件技术基础，徐士良编，清华大学出版社 计算机软件技术及应用基础，冯萍编，清华大学出版社 ,第 6 页,教学内容和教材关系,三个重要章节对应三本英文教材内容范畴；教材内容节选自三本英文教材（详细内容见另一专门文档），并结合中文教材进行增补和删减，相关知识点难

3、易程度作适当调整；实际教学内容以PPT课件内容为准。请复印节选的英文教材进行阅读和学习。,第 7 页,相关知识基础,计算机基础编程语言基础（C+）专业英语基础（计算机专业词汇）,第 8 页,关于教学方式,教学方式： 课堂讲授、随机提问、课堂测验、课后作业 上机练习 课件：Powerpoint讲义；可到学校教务处网页的“教学在线”网站下载课件、作业及其它有关文档； Tips：课堂学习、消化是关键，课堂测验、课后作业是检验、反馈和保证。,第 9 页,“教学在线”的使用,“华工主页”“教务处”“教学在线”（链接在教务处主页左边栏底部）进入； 页面左上角登录栏中（如右图），用学号作为帐号和密码登录 （

4、首次登录后最好修改个人密码）； 在同一位置出现欢迎窗口时点击 “进入” 按钮进入“教学在线”平台（如右下图）。 在网页左上方选择“软件技术基础”课程可进入本课程教学资源网页，所有课件、作业及相关文档均放在“教学材料”目录下。,第 10 页,关于课程考核,总评成绩平时成绩（20）考试成绩（80） 平时成绩：考勤、课堂测验、课后作业 课堂测验：课堂完成、即时提交，即时讲解。 作业（23次）：纸版，课后独立完成，按时提交，批改后再安排课时讲解。 注意：测验内容、答案及作业答案均不下发！ 考试成绩卷面成绩80 考试方式：闭卷考试 作业和测验题型及知识点 50为英语题型（其中至少一半要用英文作答） 缺勤

5、一半以上或缺交作业半数以上者取消考试资格！,计算机软件技术基础,第1章 软件技术概述,第 12 页,第1章 软件技术概述,1. 计算机系统 2. 软件技术概述2.1 程序设计语言2.2 数据结构与算法2.3 操作系统2.4 数据库技术2.5 软件工程2.6 软件开发方法,第 13 页,学习内容和学习目标,了解软件技术所涵盖的主要分支及其研究内容； 学习和掌握软件、程序、软件工程、软件生命周期等基本概念。,第 14 页,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

6、的成员。,第 15 页,养在深闺的巨型计算机,超过100万个处理器 每个处理器每秒可运算10亿次，运算能力相当于击败国际象棋世界级棋手的超级电脑“深蓝”的1000倍； 占地达两个篮球场之大，重达106吨。,IBM的Blue Gene/L巨型计算机,国产银河、曙光,第 16 页,无处不在的嵌入式家族,第 17 页,第 18 页,（1）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、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

7、备,第 19 页,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）,第 20 页,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/h 5000次加法/s,第 21 页,Pentium IV（2000）,42,000,000个晶体管 时钟频率1.5GHz 运算速度为1700 MIPS （MIPS

8、 代表百万指令集每秒 ）,第 22 页,双核处理器（2005）,Intel Pentium 双核处理器,AMD Athlon 64 X2 双核处理器,第 23 页,三核、四核、六核处理器,AMD 三核处理器,Intel四核处理器,AMD 六核处理器,Intel六核处理器,第 24 页,（2）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、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,第 25 页,软件的两方面含义,个体

9、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。,第 26 页,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，由计算机执行而产生特定的结果或动态效应。,第 27 页,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

10、统性 （9）演化性 （5）泛域性,第 28 页,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,第 29 页,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

11、调功能，如制定会议的计划、共享项目进度表等。,第 30 页,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。 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。,第 31 页,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

12、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,第 32 页,（3）硬件与软件的关系,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！,第 33 页,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

13、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”,第 34 页,2.软件技术概述,软件技术发展历程 （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

14、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？,第 35 页,软件技术的研究领域,软件本质上是一种思想：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。,第 36 页,2.1 程序与程序设计语言,程序:是使计算机完成某种任务的一组有序命令（指令语句）的集合。,程序设计语言发展的三个阶段：机器语言汇编语言高级语言,写程序就像写文章，要解决两个问题： 1.明确自己要表达的是什么 2.用一种语言把它表达出来,程序设计语言是编写计算机程序

15、所用的语言。,第 37 页,程序设计语言,机器语言 是机器指令的集合，其代码由0、1组成的二进制串表示，不需翻译可直接为机器所接受。 汇编语言 为符号化的机器语言。它用助记符和标识符代替机器指令的操作码和地址码。 高级语言 是一种与具体的计算机指令系统无关、独立于计算机类型、且表达方式接近于自然语言或数学语言、容易被人们掌握和书写的语言。如C，Pascal，java等。,第 38 页,举例,任务：x1x 机器语言00111110 00001001 00111111B 或 3E 09 3FH 汇编语言MOV AX,X INC AX MOV X,AXC语言x=x+1 或 x+ 或 +x,第 39

16、页,高级语言的优点,比机器语言或汇编语言更易于学习； 程序更易于编写和调试（程序更为短小；记号本身更自然，因此更多注意力可放在程序逻辑而非语法细节上）； 程序可读性更强； 较好的平台无关性； 上述原因使得解决问题的时间和成本减少。,第 40 页,语言翻译,翻译程序是把甲种语言程序翻译为等价的乙种语言程序的程序。其中，甲种语言称为源语言。乙种语言称为目标语言。 汇编程序若源语言是汇编语言，目标语言是机器语言，则该翻译程序被称为汇编程序。 编译程序若源语言是高级语言，目标语言是汇编语言或机器语言，则该翻译程序被称为编译程序。 解释程序是翻译程序的另一种形式，它对源程序的语句边解释边执行，不产生目标程序。,