软件系统

《软件系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《软件系统（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1,计算机系统是由硬件系统（裸机）和软件系统组成的。,计算机系统的层次结构,1.5 软件系统,2,进程与线程 1、进程：进程是一个正在内存中被运行或执行的程序，是操作系统中的一个核心概念。 （程序作业进程）通常把正准备进入内存的程序称为作业，当这个作业进入内存后我们把它称为进程。程序执行结束，进程消亡。一个程序可以被创建多个进程。利用任务管理器可以查看进程、强制结束某个进程。,现代操作系统把进程管理归纳为：“程序”成为“作业”进而成为“进程”，并被按照一定规则进行调度。程序是用户完成某种功能的代码，放在外存。根据需要，是否成为作业。所有的作业都是程序，但不是所有的程序都是作业。进程是正在内存中

2、被运行的程序。等待运行的作业不是进程。所有的进程都是作业，但不是所有的作业都是进程。,2、线程：一个程序可以被分解为多个进程共同完成程序的任务，这些被分解的不同进程就叫做线程。 进程是指运行中的应用程序，每一个进程都有自己独立的内存空间。对一个应用程序可以同时启动多个进程。 线程是指进程中的一个执行流程，有时也称为执行情景。一个进程可以由多个线程组成，即在一个进程中可以同时运行多个不同的线程，它们分别执行不同的任务。当进程内的多个线程同时运行，这种运行方式称为并发运行。,5,软件系统及其组成,1、什么是操作系统操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它是这样一些程序模块的集合： 它们能有效地组织

3、和管理计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行； 并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便和有效地使用计算机； 使整个计算机系统能高效地运行。操作系统对硬件功能进行扩充，并统一管理和支持各种软件的运行。,操作系统的重要作用 三项主要作用： （1）为计算机中运行的程序管理和分配系统中的各种软硬件资源 （2）为用户提供友善的人机界面（图形用户界面） （3）为开发和运行应用程序提供高效率的平台 其它辅助功能： 辅导用户操作（帮助功能） 显示系统状态 处理软硬件错误 保护系统安全,2、操作系统的功能 操作系统需要管理系统中的各种硬件与软件 资源，并为用户提供良好的

4、界面。因此，操作系统具有以下重要功能：处理器管理存储管理 设备管理信息管理（文件管理） 用户接口,1) CPU的管理（处理器管理）,目的：让CPU轮流为所有任务服务 方法： 按时间片轮转（10-20ms为1个时间片 ） 按优先级调度,Windows中的处理器管理,Windows为了确保每个已经启动的任务都有机会运行，它采用“抢先式”多任务处理技术： 由硬件计时器大约每10-20ms发出1次中断信号，Windows立即暂停当前正在运行的任务，查看当前所有的任务，选择其中的一个交给CPU去运行 只要时间片结束，不管任务有多重要，也不管它执行到什么地方，正在执行的任务就会被强行暂时终止 上述的任务调

5、度，每秒钟要进行几十次几百次 实际上，操作系统本身的若干程序也是与应用程序同时运行的，它们一起参与CPU时间的分配。当然，不同程序的重要性不完全一样，它们获得CPU使用权的优先级也有区别,2 ) “存储管理”的重要性,内存容量不断扩大,但限于成本和安装空间,其容量仍是有限. 运行规模大、数据多的程序时，内存往往不够使用 由于Windows是多任务操作系统，要求存储器能被多个任务共享,解决方法：对存储空间进行扩充，使应用程序的存储空间不受实际存储容量大小的限制解决方案虚拟存储器(Virtual Memory)。虚拟存储器是由计算机物理内存（主板上RAM）和硬盘上的虚拟内存联合而成）,Window

6、s XP的虚拟存储器 系统工具系统信息查看,Windows XP操作系统中： 虚存空间最大可达到4GB 页面的大小通常是4KB 虚拟内存是系统盘根目录下的一个名为pagefile.sys的文件，其大小和位置用户可设置 使用“任务管理器”可以查看： 总的物理内存大小 可用物理内存大小 总的虚拟内存大小 可用虚拟内存大小等,3) 文件管理,（按名存取） （按地址存取）,什么是文件(file) ？,文件是存储在外存储器中的一组相关信息的集合，例如： 一个程序 一张数码相片 一只MP3歌曲 一封电子邮件 文件是外存中信息的存取(读出/写入)单位 计算机中所有的程序和数据都组织成为文件存放在外存储器中，

7、并使用其名字进行存取操作,Windows XP 的文件目录,文件目录在Windows中称为文件夹 每个逻辑盘(物理盘或硬盘上的分区)是一个根文件夹 文件夹中既可包含文件，也可包含文件夹 (子文件夹),子文件夹又可存放文件和子文件夹, 形成树状结构多级文件夹结构,根节点和中间节点都是文件夹,叶节点都是文件,Windows XP中文件如何定位？,计算机中的每个文件都有一个确定的位置 文件的位置由存放文件的逻辑驱动器号、文件路径以及文件名组成：驱动器号(盘符) + 文件路径 + 文件名,例:右图中文件02.ppt的位置是：D:数据概论讲稿02.ppt,从根文件夹到文件所在文件夹所顺序经过的一串文件夹

8、，其间用“”相互隔开,为什么使用文件夹？,1）有利于文件分类存储 2）允许文件同名(在不同文件夹中时) 3）使用文件家最大的优点在于它为文件的共享和保护提供了方便。 文件管理的任务是有效地支持文件的存储、检索和修改等操作，解决文件的共存、保密和保护问题，以便用户方便、安全地访问文件。,设备管理是指对计算机系统所有输入输出设备（外部设备）的管理。设备管理不仅涵盖了进行实际I/O操作的设备，还涵盖了诸如设备控制器、通道等输入输出支持设备。处理用户（或应用程序）的输入/输出请求，方便、有效、安全地完成输入/输出操作。 5）用户接口：,4）设备管理：,C:,我的文件夹,DOS的操作界面,Windows

9、 98的操作界面,.操作系统的分类,1、单用户操作系统： 特点：单用户，单任务（如DOS），多任务（如windows） 2、批处理操作系统：如IBM的DOS/VSE操作系统 。解决单用户单任务操作系统效率低下问题。 3、分时操作系统：如UNIX操作系统 。在一台计算机周围挂上若干台近程或远程终端，每个用户可以在各自终端上以交互方式控制作业运行。 4、实时操作系统：如实时Linux系统，分实时控制系统和实时数据处理系统。,5、网络操作系统：如Windows NT 4.0 Serve、Windows 2003 Server操作系统 6. 嵌入式操作系统 特点：运行在嵌入式环境中,1.5.3 程序设

10、计语言 填补了人与计算机交流的鸿沟,程序设计语言分类,机器语言 汇编语言 高级程序设计语言,机器语言,机器语言就是计算机的指令系统 指令是使用二进制编码表示的 用机器语言编程序, 也就是直接使用二进制代码编写程序 优点： 可以直接被计算机执行 缺点： 记不住、难理解、效率低、不易维护 不同的机器语言程序，相互不兼容 现在已不直接用机器语言编制程序！,例：机器语言程序,在MIPS计算机上求最大共约数（GCD）的机器程序（16进制表示）,MISP计算机的每条机器指令均为32个二进位，用8个16进制数表示,汇编语言,用助记符号来表示机器指令中的操作符与操作数,优点： 操作数直接使用十进制 程序相对容

11、易理解,缺点： 大型程序难以开发 依赖于具体计算机,将383传送到AX寄存器,将545传送到BX寄存器,将BX内容加AX内容，结果在BX中,将1055传送到AX寄存器,将AX内容减BX内容，结果在AX寄存器中,高级程序设计语言,目的：克服汇编语言的缺陷，提高编程和维护的效率 特点： 接近人们日常使用的自然语言（主要是英语）容易理解、记忆和使用 可在不同计算机上通用 意义：使程序设计的难度降低，导致了计算机的发展进入新的阶段 虽然高级语言接近自然语言，但与自然语言仍有很大差距。主要表现在对使用的符号、词汇、语法和语义等各种语言成分都有严格的规定。,例1 两数求和(C语言程序),/* exampl

12、e1.1 calculate the sum of a and b*/ #include /* This is the main program */ main() int a,b,sum;a=10;b=24;sum=a+b;printf(”sum= %dn“,sum); ,运算语句,注释,赋值语句,数据类型说明,输出语句,例2 找两数中较大的数,程序设计语言的翻译程序,把甲语言编写的程序翻译为等价的乙语言编写的程序。其中甲语言程序称为源程序，乙语言程序称为目标程序,常用的有下列几种：,编译程序与解释程序的区别,解释：解释器直接解释并且执行源语言程序，不产生目标程序（相当于“口译”） 编译：把

13、源程序编译为机器语言目标程序后，再由计算机运行（相当于“笔译”）,BASIC、Visual Basic、VBScript、Java、JavaScript等都是解释执行的语言,C、C+等都是需要编译的语言,1.5.4 应用软件： 常见的应用软件包括 1、办公软件套件（微软Office、金山WPS）2、多媒体处理软件（Photoshop、Flash MX） 3、Internet工具软件（Web服务软件、Web浏览器、FTP、QQ、下载工具等）。,33,1.6多媒体简介,媒体：指文字、声音、图像、动画和视频等内容。多媒体是指能够同时对两种或两种以上媒体进行采集、操作、编辑、存储等综合处理的技术。具有

14、交互性、集成性。最基本的三种媒体是：声音、图像和文本。多媒体计算机能够同时采集、处理、存储和展示多种媒体信息。,34,1、声音： 采样：采样频率越高，声音越真实，效果越好。采样后的信号会转化为相应的用几位二进制数（量化位）表示的数值，量化：量化位数越大，样本精度越高，声音质量就越高，声音文件就越大。（8位、16位等） 采样和量化过程中使用的主要硬件是A/D转换器（模拟/数字转换器）和D/A转换器（数字/模拟转换器）。 声音文件的格式有：.MP3.WAV.MIDI.AU.VOC.AIF等。,35,2、图像： 采样：就是采集组成一幅图像的点（每个点就是一个像素），通过量化将采集到的信息转换成相应的

15、数值（用几位二进制数表示，如8、16、24、32位等）， 动态图像：是将静态图像以每秒n幅的速度播放（n25）。 表达和生成图像通常有两种方法：点位图（像素表示，放大会变模糊）和矢量图（指令表示，放大不变模糊）。,36,图像文件的格式：.bmp.gif.jpg.jpeg.png.tiff.dxf.wmf, 动态图像的视频文件格式主要有：.AVI.RM.RMVB.MPEG.MP4.MOV等多媒体数据压缩：分有损压缩和无损压缩，有静止图像JPEG标准和声音视频MPEG标准。,37,1.7计算机病毒与防治,计算机病毒：实质上是一种特殊的计算机程序，具有自我复制的能力，可非法侵入而隐藏在存储媒体中的引导部分、可执行部分和数据库文件中。 其特点有寄生性、破坏性、传染性、潜伏性和隐蔽性。计算机病毒可分5类：引导区型病毒、文件型病毒、混合型病毒、宏病毒、Internet病毒（网络病毒）。,38,计算机病毒的清除：瑞星、江民、卡巴斯基、诺顿、360安全卫士等。计算机病毒的预防：专机专用、利用写保护、谨慎下载和安装使用网络上的软件、谨慎打开不明网址和非法网站、谨慎打开或下载邮件中的不明附件、尽量不用双击打开文件或文件夹、分类管理数据文件、建立备份、安装杀毒软件、定期检查扫毒、利用一键还原备份系统。,