[IT认证]计算机软件ppt模版课件

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1、第三章 计算机软件,学习目标与要求,1.了解什么是计算机软件和计算机软件技术 2.了解操作系统的作用、功能、常用操作系统和实用程序的种类 3.描述计算机语言程序及它们的执行过程 4.了解计算机软件基础理论所包含的内容、算法和数据结构的概念,计算机软件的内容,从软件分支学科的内涵来讲，计算机软件所包含的内容可概括为： 软件基础理论和算法 构造计算机软件的方法学 各种软件开发技术以及与此相关的开发工具,3.1 计算机软件及计算机软件技术,3.1.1 计算机软件,什么是计算机软件,一个完整的计算机系统有两个基本组成部分：硬件和软件 计算机硬件：组成计算机各种物理设备的总称 计算机软件（Compute

2、r Software）：包含与数据处理系统操作有关的程序、规程、规则以及相关文档的智力创作。（ISO的定义）,计算机软件示意图,什么是计算机软件,软件的三层含义（从科学概念上讲）： 个体含义，即上面所说的计算机系统中的程序、规程、规则及其文档 整体含义，指在特定计算机系统中所有个体含义下的软件的总体 学科含义，即指软件在研究、开发、维护以及使用中所涉及的理论、方法、技术所构成的学科，在这一意义上称为软件学,软件的分类,从应用的角度出发，将软件分为： 系统软件 支撑软件 应用软件,系统软件,系统软件：给其他程序提供服务的程序集合（如各种操作系统、编译程序） 系统软件的主要特征： 与具体的应用领域

3、无关，而与计算机硬件系统有很强的交互性，要对硬件共享资源进行调度管理。 系统软件中的数据结构复杂，外部接口多样化，用户能够对它反复使用。,支撑软件,支撑软件：用于支持软件开发与维护的软件。 人们常把1970年代中、后期发展起来的软件开发环境作为支撑软件的代表，它主要包括数据库管理系统、各种接口软件、网络软件和工具组件，这些软件形成一个整体，协同支持各类软件的开发与维护。,应用软件,应用软件：针对多种应用需求出现的用于解决各种不同具体应用问题的专门软件。 按照应用软件的开发方式和适用范围，应用软件可再分为： 通用应用软件 定制应用软件,主要通用应用软件类别和功能,【2007 真题】应用软件分为通

4、用应用软件和定制应用软件两类，下列软件中全部属于 通用应用软件的是。AWPS、Windows、Word BPowerPoint、MSN、UNIXCALGOL、Photoshop、FORTRAN DPowerPoint、Photoshop、Word,3.1.2 计算机软件的发展,计算机软件的发展,计算机软件的发展与计算机应用和硬件的发展互相推动和制约。软件的发展大致经历了三个主要阶段： （1）第一阶段（1940年代到1950年代中期） 从第一台计算机上的第一个程序开始到实用的高级语言程序出现以前，是计算机软件发展初期。 应用领域较窄：主要是科学与工程计算。处理对象：数值数据 工作方式：个体；编程

5、语言：使用低级语言编程 人们对和程序有关的文档的重要性认识不足，重视编程技巧,计算机软件的发展,（2）第二阶段（1950年代中期到1960年代后期） 出现了高级程序语言、操作系统、数据库管理系统、“软件”术语等 “软件危机”：软件的复杂程度迅速提高，研制周期变长，正确性难以保证，可靠性问题尤为突出。解决危机的方法： 提出结构程序设计方法 提出用工程方法开发软件 从理论上探讨程序正确性和软件可靠性问题。 研究内容：增加了并发程序，并着重研究高级程序设计语言、编译程序、操作系统以及各种支撑软件和应用软件。计算机系统的处理能力得到加强，设计和编制程序的工作方式逐步走向合作方式。,计算机软件的发展,（

6、3）第三阶段（1960年代迄今） 软件工程 软件领域工作新的特点： 随着应用领域的不断拓广，出现了嵌入式应用软件、网络软件及分布式应用软件 软件工程发展迅速，形成了“计算机辅助软件工程”。除了开发各类工具与环境用以支持软件的开发与维护外，还出现了一些实验性的软件自动化系统 致力研究软件过程本身规律，研究各种软件开发规范与模型 除了软件传统技术继续发展外，人们着重研究以智能化、自动化、集成化、并行化、开放化以及自然化为标志的软件开发新技术 注意研究软件理论，特别是探讨软件开发过程的本质,3.1.3 计算机软件技术,计算机软件技术,计算机软件技术：研制开发计算机软件所需的所有技术的总称。 按照计算

7、机软件分支学科的内容划分，计算机软件技术主要包括： 软件工程技术 程序设计技术 软件工具与开发环境技术 系统软件技术 数据库技术 网络软件技术 与实际工作相关的软件技术 软件技术还渗透到计算机科学技术的其他领域,3.2 操作系统,操作系统概念,操作系统（Operating System，简称OS）：用于控制、管理、调配计算机的所有资源。是给计算机配置的一种必不可少的系统软件。,3.2.1 概述 1.操作系统的作用,操作系统的作用,（1）管理系统中的各种（软、硬件）资源 （2）为用户提供各种服务界面 用户界面：也称用户接口或人机界面，是计算机系统实现用户与计算机通信的软、硬件部分的总称。 图形用

8、户界面（GUI）：采用窗口、图符、菜单及指点设备技术和多窗口系统等软件，并以直接操纵为主要使用方法，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机。,操作系统的作用,（3）为应用程序的开发和运行提供一个高效的平台 裸机：没有安装任何软件的计算机。操作系统是最接近计算机硬件的系统软件，通过它管理计算机资源并在用户（或应用程序）与硬件之间提供一个接口。,操作系统的地位,计算机加电，CPU首先执行BIOS中的自检程序，测试计算机各部件是否正常，若无异常，CPU继续执行BIOS中的自举程序，它从硬盘（或软盘）中读出引导程序并装入到内存，然后将控制权交给引导程序，由引导程序继续装入操作系统。OS装入成功后，开

9、始控制整个计算机。,2.操作系统的启动,自举：装载操作系统软件并启动执行的过程。计算机的ROM中固化了一小部分操作系统指令（基本I/O系统，又称BIOS），计算机加电后，自动执行BIOS， BIOS先把一部分程序从磁盘读入内存，然后再由读入的这部分程序装载其他所需的操作系统软件。这个过程称作为“自举”或“引导”。 命令：操作系统功能的表现形式。,2.操作系统的启动,操作系统的功能,操作系统的功能,操作系统通过内部命令和外部命令提供五种主要功能： 任务管理 存储管理 文件管理 设备管理 作业管理 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

10、间存在着相互依赖的关系。,操作系统提供的任务管理有三种不同的方式： 进程：操作系统调度的基本单位，反映程序的一次执行过程（包括启动、运行并在一定条件下中止或结束）。 进程管理：对处理机资源进行管理。 多进程技术：如果一个进程因等待某一条件而不能运行下去时，就将处理机占用权转给另一个可运行进程。或者，当出现了一个比当前运行进程更重要的可运行进程时，后者应能抢占CPU资源。操作系统按照一定的调度策略，通过进程管理来协调多道程序之间的关系，解决CPU资源的分配和回收等问题，以使CPU资源得到最充分利用。,3.2.2 多任务处理（任务管理）,3.2.2 多任务处理（任务管理）,分时的基本思想：将CPU

11、时间划分成许多小片（“时间片”），轮流去为多个用户程序服务。如果在时间片结束时该用户程序尚未完成，它就被中断，等待下一轮再处理，同时让另一个用户程序使用CPU下一个时间片。由于CPU速度很快，用户程序的每次要求都能快速响应。由此，每个用户都感觉好象自己在“独占”计算机一样，实际上是操作系统使用户轮流“分时”共享了CPU。 并行处理：使用有多个处理器的计算机时，并行处理操作系统运用策略作出合理的调度，把多项任务分配给不同的CPU同时执行，且保持系统正常有效地工作，可以充分利用计算机系统中提供的所有处理器，一次执行几条指令，以提高计算机系统的效率。,3.2.3 存储管理,存储管理：管理内存资源的高

12、效、合理使用。 执行处理程序时，计算机系统的程序和数据都是保存在内存中的。而内存的容量有限，因此，当多个程序共享有限内存资源时，必须合理地为它们分配内存空间，做到用户存放在内存中的程序和数据既能彼此隔离、互不侵扰，又能在一定条件下共享。当内存不够用时，还要解决内存扩充问题，把内存和外存结合起来管理，为用户提供一个容量比实际内存大得多的“虚拟存储器”。,3.2.4 文件管理,文件管理任务：有效地支持文件的存储、检索和修改等操作、解决文件的共享、保密和保护问题，使用户程序能方便、安全地访问它所需要的文件。操作系统一般都含有功能很强的文件管理子系统。,文件：存储在磁盘上、具有符号名的一组相关信息的集

13、合。 文件名：文件的符号名，由系统规定的合法符号组成。Windows 系统中，文件名可以长 达 255 个字符， 文件名应该是拥有意义的单词， 以便识别。 文件命名规则是前缀名后缀名， 中间加一个点。前缀名可以任意命名，而后缀名则表示了文件的格式类型。Windows 就是 通过文件的后缀名来识别文件的： （1）在文件或文件夹的名字中，最多可使用 256 个字符。 （2）组成文件名或文件夹的字符可以是英文字母、数字及￥（）、下划线、空格、 汉字等。但不能使用下列 9 个字符：？ * | “ : /。,文件目录（文件夹）：计算机中有数以万计的文件，为了分门别类的有序存放，操作系 统把他们组织在文件

14、目录中。许多操作系统采用树型目录结构来进行管理。 Windows 中文件目录也称为文件夹，它采用多级层次式结构（也叫树状结构）。 文件的组成：文件中除了程序和数据之外，还包含了一些说明信息。文件名，文件类型， 文件的物理位置，文件大小，文件时间（创建时间，最近修改时间，最近访问时间等），文 件的创建者，文件属性等。,文件的属性：决定了文件的操作性和可视性。 系统文件：构造操作系统本身的文件，删除时会提出警告，一般隐藏不见。 隐藏文件：一般不可见。 存档文件：普通文件，可以被读取、修改和保存。 只读文件：文件只能阅读，不能进行修改。 文件的基本操作 （1）创建新文件（或新文件夹） （2）读出文件

15、 （3）保存文件 （4）删除文件 文件存储空间的管理 磁盘为文件分配存储空间的时候，分配单位不是扇区，而是簇（Cluster）。簇的大小与 磁盘容量相关，每个簇有一个编号，称为簇号，可以用来计算定位。,3.2.5 设备管理,设备管理：对计算机系统中除了CPU和内存以外的所有I/O设备的管理。进而言之，设备管理的对象除了进行实际I/O操作的设备外，还包括诸如控制器、通道等支持设备。 设备管理任务：外部设备的分配、启动和故障处理，用户不必详细了解设备及接口的技术细节，就可以利用驱动程序对相应的设备进行操作。 采用技术：中断技术、通道技术、虚拟设备技术和缓冲技术,3.2.* 作业管理,作业管理任务：

16、为用户使用系统提供一个良好环境，让用户有效地组织自己的工作流程，使整个系统能高效地运行。,【2007 真题】在计算机系统中，对计算机各类资源进行统一管理和调度的软件是 。 A语言处理程序 B应用软件 C操作系统 数据库管理系统 【试题分析】操作系统（Operating System，简称 OS）：用于控制、管理、分配计算机 文件说明信息 文件内容第2章 计算机系统 9 的软件和硬件资源， 支持应用程序的运行。 是给计算机配置的一种必不可少的系统软件， 选 C。,【2007 真题】虚拟存储技术是将上的一部分作为内存来使用。 A硬盘 B缓存 C光盘 内存条 【试题分析】根据前面的教材内容，虚拟存储

17、技术：假设硬盘为一个容量极大的虚拟内 存，将程序（及其数据）划分成一个个“页面”，每页为固定大小，显然选 A。,3.2.6 常用操作系统介绍,DOS 操作系统,DOS 是 DiskOperationSystem（磁盘操作系统）的简称。顾名思义，这是一个基于磁盘 管理的操作系统。与我们现在使用的操作系统最大的区别在于，它是命令行形式的，靠输入 命令来进行人机对话，并通过命令的形式把指令传给计算机，让计算机实现操作的。常见的 DOS 有两种：IBM 公司的 PC-DOS和微软公司的 MS-DOS，它们的功能、命令用途格式都相同， 我们常用的是 MS-DOS。 DOS 分为核心启动程序和命令程序两个部分.,