3.1計算機軟件及計算機軟件技術3.2操作系統(tǒng)3.3程序設計語言及其處理系統(tǒng)3.4算法和計算機軟件理論基礎第三章計算機軟件3.1計算機軟件及計算機軟件技術第三章計算機軟件11.了解什么是計算機軟件和計算機軟件技術。2.了解操作系統(tǒng)的作用、功能、常用操作系統(tǒng)和實用程序的種類。3.描述計算機語言程序及它們的執(zhí)行過程。4.了解計算機軟件基礎理論所包含的內容、算法和數(shù)據(jù)結構的概念。本章學習目標與要求1.了解什么是計算機軟件和計算機軟件技術。本章學習目標與要求23.1.1計算機軟件3.1計算機軟件及計算機軟件技術1.什么是計算機軟件：一個完整的計算機系統(tǒng)有兩個基本組成部分：計算機硬件：組成計算機各種物理設備的總稱。計算機軟件：計算機完成特定任務所需的程序、數(shù)據(jù)及相關的文檔。計算機軟件程序數(shù)據(jù)文檔計算機軟件示意圖3.1.1計算機軟件3.1計算機軟件及計算機軟件技術13程序：是指計算機如何去解決問題或完成任務的一組詳細的、逐步執(zhí)行的語句（或指令）。程序的每一步都是用計算機所能理解和處理的語言編寫的。數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是程序所處理的對象及處理過程中使用的參數(shù)。文檔：是指程序在開發(fā)、維護和使用時所涉及的資料（如設計報告、維護手冊和使用指南等）。

軟件的主體是程序。軟件（特別是大型軟件）必須有完整、規(guī)范的文檔作為支持。但是，單獨的數(shù)據(jù)和文檔一般不認為是軟件。例:所有存儲在閃存盤上的MP3音樂都是計算機軟件。（08判斷）程序：是指計算機如何去解決問題或完成任務的一組詳細的、逐步執(zhí)42.軟件的分類:從應用的角度出發(fā)，將軟件分為：系統(tǒng)軟件應用軟件2.軟件的分類:從應用的角度出發(fā)，將軟件分為：5(1)系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件的定義：為了有效地使用計算機系統(tǒng)、給應用程序開發(fā)與運行提供支持、能為用戶管理與使用計算機提供方便的一類軟件。（如基本輸入/輸出系統(tǒng)BIOS、各種操作系統(tǒng)、程序設計語言系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等）。系統(tǒng)軟件的主要特征：系統(tǒng)軟件與計算機硬件系統(tǒng)有很強的交互性，能對硬件資源進行統(tǒng)一的控制、調度、管理。系統(tǒng)軟件與具體的應用領域無關，具有一定的通用性，它并不是專為解決某個具體應用而開發(fā)的。(1)系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件的定義：6應用軟件的定義：用于解決各種不同具體應用問題的專門軟件。按照應用軟件的開發(fā)方式和適用范圍，應用軟件可再分為：通用應用軟件：能適用許多部門、行業(yè)使用的軟件。定制應用軟件：是根據(jù)不同領域用戶的特定應用要求而專門設計的軟件。(2)應用軟件：應用軟件的定義：用于解決各種不同具體應用問題的專門軟件。(27主要通用應用軟件類別和功能類別功能部分流行的軟件名稱文字處理文本編輯、文字處理、桌面排版等WPS、Word、Pagemaker、AcrobatReader電子表格表格定義、計算和處理等Excel、Lotus1-2-3等圖形、圖像圖像處理、幾何圖形繪制等AutoCAD、Photoshop等網(wǎng)絡通信電子郵件、網(wǎng)絡文件管理、遠程計算、瀏覽等OutlookExpress、Mail、CC-mail、IE簡報軟件幻燈片、演講報告制作等Powerpoint、showpartner統(tǒng)計軟件統(tǒng)計、匯總、分析等SPSS、SAS、BMDP主要通用應用軟件類別和功能類別功能8第三章計算機軟件1022課件9計算機分類、發(fā)展；軟件概念，分類?！纠肯铝熊浖校琠__是專門的網(wǎng)頁制作軟件。(06單選) A.FrontPage2000B.VisualBasic6.0C.Excel2000 D.PowerPoint2000【例】下列軟件屬于系統(tǒng)軟件的是___。(08單選)①金山詞霸②Sqlserver③FrontPage④CorelDraw⑤編譯器⑥Linux⑦銀行會計軟件⑧Oracle⑨Sybase⑩民航銷售軟件 A.①

③

④

⑦

⑩B.②⑤⑥⑧⑨C.①③⑧⑨D.①③⑥⑨⑩【例】在計算機的軟件分類中，應用軟件和系統(tǒng)軟件的相關關系是___。(06單選) A.前者以后者為基礎B.后者以前者為基礎C.每一類都不以另一方為基礎D.每一類都以另一方為基礎重點知識點：計算機分類、發(fā)展；軟件概念，分類。重點知識點：10【例】計算機軟件指的是能指示計算機完成特定任務的，以電子格式存儲的程序、________和相關的文檔。（2006填空）【例】所有存儲在閃存盤上的MP3音樂都是計算機軟件。程序是軟件的主體，單獨的數(shù)據(jù)和文檔一般不認為是軟件。MP3音樂屬于文件，MP3播放器則屬于軟件。【例】應用軟件分為通用應用軟件和定制應用軟件，下列軟件中全部屬于通用應用軟件的是()A.WPS,Windows,WordB.Powerpoint,Photoshop,FORTRANC.ALGOL,Photoshop,FORTRAND.Powerpoint,Photoshop,WordC選項中的ALGOL和FORTRAN屬于語言處理軟件，即系統(tǒng)軟件?！纠坑嬎銠C軟件指的是能指示計算機完成特定任務的，以電子格式113.1.2計算機軟件的發(fā)展 計算機軟件的發(fā)展與計算機應用和硬件的發(fā)展互相推動和制約。軟件的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個主要階段：（1）第一階段：（1940年代到1950年代中期）從第一臺計算機上的第一個程序開始到實用的高級語言程序出現(xiàn)以前，是計算機軟件發(fā)展初期。

應用領域較窄：主要是科學與工程計算。處理對象：數(shù)值數(shù)據(jù)。工作方式：個體。編程語言：使用低級語言編程。人們對和程序有關的文檔的重要性認識不足，只重視編程技巧。3.1.2計算機軟件的發(fā)展 計算機軟件的發(fā)展與計算機應12（2）第二階段（1950年中期到1960年后期）出現(xiàn)了高級程序語言、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、“軟件”術語等。注意：先出現(xiàn)了程序設計語言FORTRAN及其翻譯程序，然后才出現(xiàn)操作、系統(tǒng)?！败浖C”：軟件的復雜程度迅速提高，研制周期變長，正確性難以保證，可靠性問題尤為突出。解決危機的方法：提出結構程序設計方法提出用工程方法開發(fā)軟件從理論上探討程序正確性和軟件可靠性問題。研究內容：增加了并發(fā)程序，并著重研究高級程序設計語言、編譯程序、操作系統(tǒng)以及各種支撐軟件和應用軟件。計算機系統(tǒng)的處理能力得到加強，設計和編制程序的工作方式逐步走向合作方式。（2）第二階段（1950年中期到1960年后期）13（3）第三階段（1970年代迄今）軟件工程：由于大型軟件的開發(fā)是一項工程任務，只有采用工程方法才能適應高效率高質量編程的要求，從而出現(xiàn)了“軟件工程”的概念。軟件生命周期軟件定義、軟件開發(fā)、軟件使用、軟件維護。計算機軟件技術包括以下7個方面：軟件工程技術、程序設計技術、軟件工具環(huán)境技術、系統(tǒng)軟件技術、數(shù)據(jù)庫技術、網(wǎng)絡軟件技術與實際工作相關的軟件技術。（3）第三階段（1970年代迄今）14軟件生命周期、軟件發(fā)展過程【例】：與其他事物相似，軟件有它的產(chǎn)生、發(fā)展和消亡的過程。軟件的生命周期可以包括_____。（06多選）A定義期 B開發(fā)期 C使用期 D維護期【例】下列關于計算機軟件的敘述，錯誤的是___。(08單選) A.操作系統(tǒng)產(chǎn)生于高級語言及其編譯系統(tǒng)之前 B.為解決軟件危機，人們提出了用工程方法開發(fā)軟件的思想C.數(shù)據(jù)庫軟件技術、軟件工具環(huán)境技術都屬于計算機軟件技術D.設計和編制程序的工作方式是由個體發(fā)展到合作方式，再到現(xiàn)在的工程方式重點知識點：軟件生命周期、軟件發(fā)展過程重點知識點：15計算機軟件的層次結構圖裸機操作系統(tǒng)應用軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)語言處理程序服務程序與工具軟件計算機軟件的層次結構圖裸機操作系統(tǒng)應用軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)語言163.2操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)（OperatingSystem，簡稱OS）：用于控制、管理、調配計算機的所有軟硬件資源的最重要的一種系統(tǒng)軟件。它能合理地安排計算機的工作流程，控制和支持應用程序的運行，使得用戶能靈活、方便、有效地使用計算機。3.2操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)（Oper173.2.1操作系統(tǒng)的概述1、操作系統(tǒng)的作用：為計算機中運行的程序管理和分配各種軟硬件資源。為用戶提供友善的人機界面。為應用程序的開發(fā)和運行提供高效率的平臺。計算機硬件虛計算機人們常把沒有安裝任何軟件的計算機稱為裸機。安裝了操作系統(tǒng)后，實際上呈現(xiàn)在用戶面前的是一臺“虛計算機”。3.2.1操作系統(tǒng)的概述1、操作系統(tǒng)的作用：計算機硬件虛18操作系統(tǒng)的作用【例】計算機軟件中操作系統(tǒng)的作用是____。（06單選）A管理系統(tǒng)資源，控制程序的執(zhí)行B實現(xiàn)軟硬件功能的轉換C把源程序翻譯成目標程序D便于進行數(shù)據(jù)處理【例】在計算機系統(tǒng)中，對計算機各類資源進行統(tǒng)一管理和調度的軟件是___。(07單選) A.語言處理程序 B.應用軟件C.操作系統(tǒng) D.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)重點知識點：操作系統(tǒng)的作用重點知識點：19【例】計算機系統(tǒng)安全是當前計算機界的熱門話題，實現(xiàn)計算機系統(tǒng)安全的核心是_____(2006單選）A硬件系統(tǒng)的安全性B操作系統(tǒng)的安全性C語言處理系統(tǒng)的安全性D應用軟件的安全性分析：計算機系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，而操作系統(tǒng)承擔了調度硬件資源和軟件資源的任務，因此計算機系統(tǒng)的安全實質上是指操作系統(tǒng)的安全性，一旦操作系統(tǒng)出現(xiàn)安全問題，會給計算機的正常使用帶來麻煩，甚至會使計算機癱瘓?！纠坑嬎銠C系統(tǒng)安全是當前計算機界的熱門話題，實現(xiàn)計算機系統(tǒng)202、操作系統(tǒng)的啟動：安裝操作系統(tǒng)的計算機，當加電啟動時，CPU按下列順序執(zhí)行：首先執(zhí)行ROMBIOS中的自檢程序，測試計算機中各部件的工作狀態(tài)是否正常。若無異常情況，CPU將繼續(xù)執(zhí)行BIOS中的自舉程序，它從硬盤中讀出引導程序并裝入到內存（RAM），然后將控制權交給引導程序，由引導程序繼續(xù)裝入操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)裝入成功后，整個計算機就處在操作系統(tǒng)的控制下，用戶就可以正常地使用計算機了。2、操作系統(tǒng)的啟動：21操作系統(tǒng)的啟動(bootup)ROMBIOS硬盤RAM②執(zhí)行自舉程序⑥執(zhí)行引導程序序讀出引導程④CPU①執(zhí)行加電自檢程序⑤裝入引導程序⑦裝入操作系統(tǒng)CMOS？從何處啟動③⑧運行操作系統(tǒng)顯示初始界面操作系統(tǒng)的啟動(bootup)ROM硬盤RAM②執(zhí)行22操作系統(tǒng)運行時內存的態(tài)勢內存儲器其它計算機硬件應用程序接口(API)處理器管理文件管理存儲管理文件系統(tǒng)，網(wǎng)絡通信程序設備驅動程序設備管理窗口管理應用程序1應用程序2應用程序3用戶接口外殼應用程序k用戶操作系統(tǒng)正在運行的應用程序操作系統(tǒng)運行時內存的態(tài)勢內存儲器其它計算機硬件應用程233.2.2多任務處理與處理器管理1、多任務處理：中央處理器CPU是計算機的核心硬件資源。為了提高CPU的利用率，操作系統(tǒng)一般都支持若干個程序“同時”運行。任務：是指裝入內存并啟動執(zhí)行的一個應用程序?！皢稳蝿仗幚怼迸c“多任務處理”單任務處理：前一個任務完成后才能啟動后一個任務的運行，任務是順序執(zhí)行的多任務處理(Multitasking)：允許計算機同時執(zhí)行多個任務，任務是并發(fā)執(zhí)行的多任務處理的優(yōu)點：大大提高了用戶的工作效率大大提高了計算機的使用效率3.2.2多任務處理與處理器管理1、多任務處理：中央處理243.2.2多任務處理與處理器管理1、多任務處理：中央處理器CPU是計算機的核心硬件資源。為了提高CPU的利用率，操作系統(tǒng)一般都支持若干個程序“同時”運行。窗口：任務在計算機中運行時，通常對應著屏幕上的一個交互界面。窗口分類:活動窗口 (“前臺任務”);非活動窗口 (“后臺任務”)。3.2.2多任務處理與處理器管理1、多任務處理：中央處理252、搶占式多任務

多任務操作系統(tǒng)中有一個處理器調度程序負責將CPU時間劃分成許多小片（“時間片”），輪流去為多個用戶程序服務。如果在時間片結束時該用戶程序尚未完成，不管該任務有多重要，它就會被中斷，等待下一輪再處理，同時讓另一個用戶程序使用CPU下一個時間片。

由于CPU速度很快，用戶程序的每次要求都能快速響應。由此，每個用戶都感覺好象自己在“獨占”計算機一樣，實際上是操作系統(tǒng)使用戶輪流“分時”共享了CPU。3.2.2多任務處理與處理器管理2、搶占式多任務3.2.2多任務處理與處理器管理26CPU的管理（處理器管理）目的：讓CPU輪流為所有任務服務原則：公平性；優(yōu)先級；負載均衡方法：按時間片輪轉（10-20ms為1個時間片）按優(yōu)先級調度任務1任務2任務3任務4任務5時間時間任務CPU的管理（處理器管理）目的：讓CPU輪流為所有任務服務任273、處理器管理

多任務操作系統(tǒng)在工作時，用戶借助于“Windows任務管理器”可以隨時查看系統(tǒng)中有哪些任務正在運行。 方法:Ctrl+Alt+Delete3.2.2多任務處理與處理器管理3、處理器管理3.2.2多任務處理與處理器管理28多任務處理【例】Windows操作系統(tǒng)采用并發(fā)多任務方式支持系統(tǒng)中多個任務的執(zhí)行，但任何時刻只有一個任務正被CPU執(zhí)行。（07判斷）【例】下列關于操作系統(tǒng)多任務處理與處理器管理的敘述，錯誤的是___。(08單選) A.Windows操作系統(tǒng)支持多任務處理B.分時是指將CPU時間劃分成時間片，輪流為多個任務服務C.并行處理操作系統(tǒng)可以讓多個處理器同時工作，提高計算機系統(tǒng)的效率D.分時處理要求計算機必須配有多個CPU重點知識點：多任務處理重點知識點：293.2.3存儲管理操作系統(tǒng)區(qū)用戶區(qū)內存儲器應用程序1應用程序2應用程序3應用程序4應用程序5每個應用程序運行時均有屬于它自己的存儲器空間，用來存儲它自己的程序代碼和數(shù)據(jù)系統(tǒng)運行時內存儲器的布局 內存儲器空間劃分為2個部分：系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)，用戶區(qū)用來存放正在運行的應用程序。3.2.3存儲管理內存儲器應用程序1應用程序2應用程序3應30“存儲管理”需要解決哪些問題？為每個任務分配存儲空間，任務結束之后收回存儲空間對存儲空間進行保護保護操作系統(tǒng)所在區(qū)域不被應用程序修改保護每個應用程序的私有區(qū)域不被其他程序修改對存儲空間進行擴充，使應用程序的存儲空間不受實際存儲容量大小的限制

解決方案——虛擬存儲器(VirtualMemory)“存儲管理”需要解決哪些問題？為每個任務分配存儲空間，任務結31虛擬存儲器：

用戶在啟動程序時，操作系統(tǒng)將該程序劃分成一個個有固定大小的“頁面”。并且，只將當前要執(zhí)行的一部分程序和數(shù)據(jù)頁面裝入物理內存，其余頁面存放在硬盤提供的虛擬內存中，然后開始執(zhí)行程序。

虛擬存儲器：32虛擬存儲器示意圖物理內存若物理內存已滿，需換出一頁磁盤中的虛擬內存虛擬空間中的頁面一部分在物理內存，一部分在磁盤存儲器中的虛擬內存，它們均登記在頁表中邏輯地址映射成為物理地址頁表直接訪問程序運行需訪問數(shù)據(jù)時，若其頁面在物理內存，就直接訪問內存，取出數(shù)據(jù)頁面不在物理內存從虛擬內存讀出一頁若需要訪問的數(shù)據(jù)其頁面不在物理內存，則就從磁盤中虛擬內存取出一頁，裝入物理內存虛擬空間每個程序都在自己的虛擬空間中工作，虛擬空間比物理存儲器大得多，它被分成許多“頁”頁面1頁面2頁面3頁面4頁面k····硬盤中專門劃出一個“交換區(qū)”，作為物理內存的補充，稱為“虛擬內存”虛擬存儲器示意圖物理內存若物理內存磁盤中的虛擬空間中的頁面一33Windows中的虛擬存儲器：是由計算機中的物理內存和硬盤上的虛擬內存聯(lián)合組成。

頁面調度算法：采用“最近最少使用”LRU算法。在物理內存和虛擬內存之間來回地自動交換頁面，達到擴大可用內存的目的。在Windows中，可以利用系統(tǒng)工具中的“系統(tǒng)信息”來查看內存的工作情況。Windows中的虛擬存儲器：是由計算機中的34虛擬存儲【例】虛擬存儲技術是將____上的一部分作為內存來使用。（07單選) A.硬盤 B.緩存 C.光盤 D.內存條【例】虛擬存儲系統(tǒng)能夠為用戶提供一個容量很大的虛擬地址空間，其大小受到____的限制。（08單選) A.內存實際容量大小 B.外存容量及CPU地址表示范圍 C.交換信息量大小 D.CPU時鐘頻率重點知識點：虛擬存儲重點知識點：351.文件的基本概念：文件是一組相關信息的集合，是外存中信息的存取(讀出/寫入)單位。計算機中所有的程序和數(shù)據(jù)都組織成為文件存放在外存儲器中，并使用其名字進行存取操作。文件的名字由兩部分組成：

(主文件名)[.擴展名]3.2.4文件管理1.文件的基本概念：文件是一組相關信息的集合，是外存中信息的36文件名和文件類型主文件名(簡稱文件名)是文件的主要標識，不可省略文件擴展名(類型名)由“.”加3～4個英文字母組成,用于區(qū)分文件的類型:程序文件(可執(zhí)行文件)：.

文件中包含的是可以由CPU執(zhí)行的程序的二進制代碼數(shù)據(jù)文件： ·純文本文件(.txt)·PDF文件(.pdf) ·Word文件(.doc) ·投影片文件(.ppt)·數(shù)碼照片文件(.jpg)·MP3音樂文件(.mp3)

文件中包含的是由程序處理的數(shù)據(jù)的二進制代碼處理不同類型的數(shù)據(jù)文件一般需要使用(關聯(lián))不同的程序！文件名字使用西文(或中文)字符組成，但不能使用某些特殊字符(如？*＼／<>:“”等)文件名和文件類型主文件名(簡稱文件名)是文件的主要標識，不可37WindowsXP的文件允許使用長文件名，即文件名最多可包含255個中文或西文字符英文字母的大、小寫只在形式上加以區(qū)分，實際上不予區(qū)別（例如：Text.DOC與text.doc是同一個文件）常用程序文件的擴展名：..dll.bat常用數(shù)據(jù)文件的擴展名：文本文件聲音文件圖形、圖像文件動畫/視頻文件Web網(wǎng)頁文件WindowsXP的文件允許使用長文件名，即文件名最多可38文件的組成和文件說明信息每一個文件都由2部分組成：文件名等說明信息文件內容文件名和文件擴展名文件大小(長度)在磁盤上存放的起始位置文件時間(創(chuàng)建時間、最近修改時間、最近訪問時間等)文件創(chuàng)建者文件屬性系統(tǒng)文件隱藏文件存檔文件只讀文件壓縮加密編制索引

文件的組成和文件說明信息每一個文件都由2部分組成：文件名等說39文件在磁盤中如何存儲？磁盤分成兩個區(qū)域：目錄區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)目錄實質上是一張“文件名－存放位置”的對照表文件名擴展名，文件長度，時間，屬性信息等存放位置柱面號磁道號扇區(qū)號文件1···xxx1yyy1zzz1文件2···xxx2yyy2zzz2···············文件k···xxxkyyykzzzk

從磁盤上讀出一個文件時，先在目錄區(qū)中找出該文件的存放位置，然后再按此位置，從磁盤的數(shù)據(jù)區(qū)中讀出該文件內容目錄區(qū)，用于存放文件的目錄，即文件說明信息文件內容數(shù)據(jù)區(qū)，用于存放文件的內容文件在磁盤中如何存儲？磁盤分成兩個區(qū)域：目錄區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)文件402、文件目錄(文件夾)的概念：為了分門別類地有序存放數(shù)以千萬計的文件，操作系統(tǒng)采用了多級層次式結構（也叫樹狀目錄結構）——文件目錄，把若干文件組織存放在若干多級層次文件目錄中。每一個文件目錄，在Windows中稱為“文件夾”。在文件目錄結構中，每一個磁盤及分區(qū)有一個根目錄（根文件夾），它包含若干下一級子文件夾，文件夾不但可以包含文件，還可以包含下一級子文件夾，這樣依次類推下去就形成了多級文件夾結構。2、文件目錄(文件夾)的概念：為了分門別類地有序存放數(shù)以千萬41WindowsXP中文件如何定位？計算機中的每個文件都有一個確定的位置文件的位置由存放文件的邏輯驅動器號、文件路徑以及文件名組成：驅動器號(盤符)+文件路徑+文件名例右圖中文件02.ppt的位置是：

D:\數(shù)據(jù)\概論\講稿\02.ppt···\數(shù)據(jù)abc.txt應用程序T1.txt概論P1.exePn.exe講稿············D盤根目錄資料教案·········01.doc05.pdf02.ppt文件路徑WindowsXP中文件如何定位？計算機中的每個文件都有一423、文件管理：對文件在被創(chuàng)建保存時，在外存儲器中分配空間；文件被刪除時，回收空間進行管理。

文件管理系統(tǒng)是OS的一個組成部分，它負責管理計算機中的文件，使用戶(和程序)能很方便地進行文件的存取操作。（參看本章閱讀材料3.3）

文件系統(tǒng)需要解決的問題：有效管理外存儲器的存儲空間實現(xiàn)對文件方便而快速的存取操作對軟盤、硬盤、光盤、優(yōu)盤等不同外存儲器實現(xiàn)統(tǒng)一管理統(tǒng)一本地文件/遠程文件的存取操作實現(xiàn)文件的安全存取3、文件管理：對文件在被創(chuàng)建保存時，在外存儲器中分配空間；文43設備管理：對計算機系統(tǒng)中除了CPU和內存以外的所有I/O設備的管理。OS中的“設備管理”程序負責：對系統(tǒng)中的各種輸入輸出設備進行管理處理用戶（或應用程序）的輸入/輸出請求，方便、有效、安全地完成輸入/輸出操作參看本章閱讀材料設備管理設備管理：對計算機系統(tǒng)中除了CPU和內存以外的所有I/O設備443.2.6常用操作系統(tǒng)介紹1.Windows操作系統(tǒng)2.UNIX操作系統(tǒng)3.Linux操作系統(tǒng)4.OS/2操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)從20世紀60年代出現(xiàn)以來，技術不斷進步，功能不斷擴展，類型越來越豐富：3.2.6常用操作系統(tǒng)介紹1.Windows操作系統(tǒng)2.45微軟Windows操作系統(tǒng)特點：提供了多任務處理能力在個人計算機上廣泛使用采用圖形用戶界面，簡化計算機操作版本的演變：(WindowsVista)6Windows9x共有3個產(chǎn)品，面向家用PCWindowsNT和Win2000面向商用PC機，性能較高，安全性較好，提供服務器版本W(wǎng)indowsXP既適合家庭用戶也適合商業(yè)用戶，目前有家庭版、專業(yè)版、媒體中心版、平板PC版和64位版本等多種，它有豐富的音頻、視頻和網(wǎng)絡通信功能Windows的最新產(chǎn)品，有多種不同用途的版本微軟Windows操作系統(tǒng)特點：(WindowsVista46UNIX和Linux操作系統(tǒng)都是主流操作系統(tǒng)，主要用于：在巨型機、大型機上作為網(wǎng)絡操作系統(tǒng)使用經(jīng)過裁剪后可用于嵌入式系統(tǒng)關于Linux屬于自由軟件(開源軟件)，原創(chuàng)者是芬蘭青年學者李努斯.托瓦爾茲(LinusTorvalds)應用軟件越來越多，用戶正在快速壯大，許多商業(yè)軟件公司也加入了這一行列參看本章閱讀材料3.4UNIX和Linux操作系統(tǒng)都是主流操作系統(tǒng)，主要用于：47OS/2系統(tǒng)是美國IBM通用電氣公司于1988年推出的用于ＰＣ機的操作系統(tǒng)。OS/2系統(tǒng)是一個多任務、圖形用戶界面的操作系統(tǒng)。它提供應用程序間的保護，以確保一個程序或數(shù)據(jù)不會覆蓋其他的程序或數(shù)據(jù)。OS/2系統(tǒng)還提供日志用以報告并跟蹤軟件的運行。OS/2系統(tǒng)具有較強的多媒體功能、增強的圖形功能以及較多的實用程序。但目前用OS/2設計的應用程序尚不多見，因而它的應用受到較大的制約。OS/2操作系統(tǒng)(了解)OS/2系統(tǒng)是美國IBM通用電氣公司于1988年推出的用于Ｐ48操作系統(tǒng)單用戶單任務操作系統(tǒng)：只允許一個用戶登陸，同時只可以運行一個程序。如DOS操作系統(tǒng)。多用戶多任務操作系統(tǒng)：允許多個用戶使用，同時可以運行多個程序，如網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。單用戶多任務操作系統(tǒng)：允許登陸的用戶是一個，但是此用戶可以運行多個程序或多個作業(yè)。如Windows98.操作系統(tǒng)單用戶單任務操作系統(tǒng)：只允許一個用戶登陸，同時只可以49批處理操作系統(tǒng)：以作業(yè)為處理對象，連續(xù)處理在計算機系統(tǒng)運行的作業(yè)流。這類操作系統(tǒng)的特點是：作業(yè)的運行完全由系統(tǒng)自動控制，系統(tǒng)的吞吐量大，資源的利用率高。分時操作系統(tǒng)：多個用戶同時在各自的終端上聯(lián)機地使用同一臺計算機，CPU按優(yōu)先級分配各個終端的時間片，輪流為各個終端服務。常見的有UNIX。實時操作系統(tǒng)：對隨機發(fā)生的外部事件在限定時間范圍內作出響應并對其進行處理的系統(tǒng)。外部事件一般來自與計算機系統(tǒng)相聯(lián)系的設備的服務要求和數(shù)據(jù)采集。實時操作系統(tǒng)廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)過程的控制和事務數(shù)據(jù)處理中。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)P54批處理操作系統(tǒng)：以作業(yè)為處理對象，連續(xù)處理在計算機系統(tǒng)運行的503.3程序設計語言及處理系統(tǒng)程序設計語言:人與計算機之間的通信語言，是指編寫程序時所采用的用來描述算法過程的某種符號系統(tǒng)。程序設計的目的：實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的任務。3.3.1程序設計語言分類

程序設計語言按其級別可以劃分為機器語言、匯編語言和高級語言三大類。

任務： 計算1055-（383+545）的結果3.3程序設計語言及處理系統(tǒng)程序設計語言:人與計算機之間51機器語言特點：直接使用計算機指令系統(tǒng)進行編程；全部都是二進制代碼形式，可以被計算機直接執(zhí)行；依賴于機器的指令系統(tǒng)，不同類型甚至不同型號的計算機，其機器語言是不同的；機器語言不易記憶和理解，所編寫的程序也難于修改和維護。

B87F01BB210203D8B81F042BC31055-（383+545）1、機器語言代碼化指令的集合機器語言特點：B87F011055-（383+545）152匯編語言特點：用助記符來代替機器指令的操作碼和操作數(shù)，如用ADD表示加法，用SUB表示減法等；每條指令都有明顯的符號標識；匯編語言仍然是面向機器指令系統(tǒng)的，還保留了機器語言的固有缺陷；匯編語言編寫的程序比較直觀和易記憶。1055-（383+545）2、匯編語言MOVAX383MOVBX545ADDBXAXMOVAX1055SUBAXBX符號化指令的集合匯編語言特點：1055-（383+545）2、匯編語言MOV53高級語言特點：接近人們的自然語言(主要是英語)，又稱算法語言；具有通用性，在一定程度上與機器無關；易學、易用、易維護。人們可以更有效、更方便地用它來編制各種用途的計算機程序。1055-（383+545）S=1055-(383+545)3、高級語言符號化語句的集合高級語言特點：1055-（383+545）S=1055-(354程序設計語言分類【例】下列關于機器語言程序與高級語言程序的說中，錯誤的是____。（07多選) A.機器語言程序比高級語言程序執(zhí)行速度慢B.機器語言程序比高級語言程序可移植性強C.機器語言程序比高級語言程序可讀性差D.有了高級語言程序，機器語言程序就無存在的必要了注：不同類型、型號的計算機，其機器語言是不同的。故可移植性差。【例】程序設計語言劃分為機器語言、匯編語言和高級語言三類，其中高級語言的運算速度最快。（06判斷)

重點知識點：程序設計語言分類重點知識點：553.3.2程序設計語言中的數(shù)據(jù)成分和控制成分高級語言種類千差萬別，但是其基本成份都可歸納為四種：數(shù)據(jù)成分：用于描述程序所處理的數(shù)據(jù)對象。例如，對數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)結構進行說明。運算成分：用于描述程序所包含的數(shù)據(jù)運算。例如，算術表達式和邏輯表達式。控制成分：用于表達程序中的控制構造。例如，條件語句和循環(huán)語句。傳輸成分：用于表達程序中的數(shù)據(jù)傳輸。例如，輸入輸出I/O語句。3.3.2程序設計語言中的數(shù)據(jù)成分和控制成分高級語56

數(shù)據(jù)成分：數(shù)據(jù)作為程序操作的對象，具有名稱、類型、作用域等特征。使用前要對數(shù)據(jù)的這些特征加以說明：數(shù)據(jù)名稱：由用戶通過標識符命名；數(shù)據(jù)類型：說明數(shù)據(jù)需占用存儲單元的多少和存放形式；作用域：說明數(shù)據(jù)可以使用的范圍。以C語言為例，其數(shù)據(jù)構造方式可分為基本類型和派生類型：

數(shù)據(jù)類型基本類型派生類型算術類型字符類型枚舉類型整型實型單精度雙精度數(shù)組指針……用戶定義類型數(shù)據(jù)成分：數(shù)據(jù)作為程序操作的對象，具有名稱、類型、作用域等571、數(shù)據(jù)基本類型算術數(shù)據(jù)類型：算術變量的值是一個數(shù)。數(shù)值有范圍和精度的要求。 例如：intx；說明了x為整型變量字符數(shù)據(jù)類型：字符變量的值是一個“字符”。數(shù)值有范圍和精度的要求。例如： charc；說明了c是字符型變量。枚舉數(shù)據(jù)類型：枚舉是為一組枚舉值提供便于記憶的標識符。例如： enumcolor(red,yellow,blue)；

colortable; 定義了一種枚舉類型color(色彩)，并說明table是一個該類型的變量。變量table的值只能是相應類型所枚舉的值（red“紅”或yellow“黃”或blue“藍”）。1、數(shù)據(jù)基本類型算術數(shù)據(jù)類型：算術變量的值是一個數(shù)。數(shù)值有范58數(shù)組數(shù)據(jù)類型：數(shù)組是一組類型相同有序數(shù)據(jù)的集合。數(shù)組用數(shù)組名、數(shù)組類型和數(shù)組維數(shù)表來說明。例如： inty[3];說明y是一個整型數(shù)組，由３個整型變量元素y[0]、y[1]和y[2]組成。指針數(shù)據(jù)類型：指針是數(shù)據(jù)對象的地址，指針變量是存放某個數(shù)據(jù)對象地址的變量。

例如：

inti=3;int*p=&i;這兩個語句分別定義了整型變量i和指針變量p，還說明了對i和P的初值設置。即整型變量i的初值為3，而指針變量p存儲了變量i的地址，即p指針“指向”變量i。用戶定義類型：是由用戶按應用要求和語言語法定義的數(shù)據(jù)類型。

具有這種類型數(shù)據(jù)對象的成員可以是基本類型、派生類型等標準類型的數(shù)據(jù)，也可以是用戶已經(jīng)定義類型的數(shù)據(jù)。例如：Ｃ語言中的結構體、聯(lián)合體均屬此種用戶定義的數(shù)據(jù)類型。指針變量p3整型變量i2、數(shù)據(jù)派生類型數(shù)組數(shù)據(jù)類型：數(shù)組是一組類型相同有序數(shù)據(jù)的集合。數(shù)組用數(shù)組591、順序結構控制成分：程序語言中控制成分的作用：提供一種基本框架，在此基本框架支持下，可以將數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的運算組合成程序。求解可計算問題的程序框架都可用順序、選擇、和重復，這三種控制成分來描述：用來表示一個計算操作（或語句）的序列。從操作序列的第一個操作開始，順序執(zhí)行序列后續(xù)的操作，直至序列的最后一個操作。AB順序控制結構輸入x、yz=x+y輸出z1、順序結構控制成分：程序語言中控制成分的作用：提供一種基60條件選擇結構由一個條件(P)和兩個供選擇的操作A和B組成。在執(zhí)行中，先計算條件表達式P的值，如果P的值為真，則執(zhí)行操作A；否則執(zhí)行操作B。當條件選擇結構中的A或B又由條件選擇結構組成時，就呈現(xiàn)嵌套的條件選擇結構形式。2、條件選擇結構ABP真假條件選擇結構max=xmax=yx≥y真假求x和y中值大的數(shù)條件選擇結構由一個條件(P)和兩個供選擇的操作A和B組成61重復結構為程序描述重復計算過程提供控制手段，重復結構有多種形式，最基本的形式為while型重復結構。3、重復結構AP假真While型重復結構注：while語句表示“當……的時候”。sum=sum+nn=n+1n<=100假真求1+2+…100n=1重復結構為程序描述重復計算過程提供控制手段，重復結構有多62主要程序語言成分【例】高級語言種類繁多，但其基本成分可歸納為數(shù)據(jù)成分、運算成分、控制成分、傳輸成分等4種，算術表達式屬于運算成分。（08判斷)

重點知識點：主要程序語言成分重點知識點：633.3.3程序設計語言處理系統(tǒng)語言處理系統(tǒng)：是負責把用各種軟件語言編寫的各種程序變換成可在計算機上執(zhí)行的程序，或最終計算結果，或其他中間形式。語言處理系統(tǒng)包括：翻譯程序：它將一種語言的程序翻譯成等價的機器語言程序。源語言、源程序：是指被翻譯的語言、程序；目標語言、目標程序：是指經(jīng)過翻譯生成的語言、程序。翻譯程序分類：1、從匯編語言到機器語言的翻譯程序，稱為“匯編程序”。2、按源程序中語言的執(zhí)行順序，逐條翻譯并立即執(zhí)行相應功能的處理程序，稱為“解釋程序”。3、從高級語言到匯編語言(或機器語言)的翻譯程序，稱為“編譯程序”。3.3.3程序設計語言處理系統(tǒng)語言處理系統(tǒng)：是負責把用各64高級語言程序的編譯、連接、裝入和執(zhí)行過程源程序n可執(zhí)行目標程序…………目標程序n連接庫文件裝入執(zhí)行結果……s=pi*r*r……………moveax,[ebp+var_4]………55-8B7D8083EC385356…編譯源程序1目標程序1高級語言程序的編譯、連接、裝入和執(zhí)行過程源程序n可執(zhí)行目標程65語言處理系統(tǒng)【例】____能將高級語言源程序轉換成目標程序。（05單選) A.編譯程序 B.編輯程序 C.解釋程序 D.調試程序【例】有高級語言編寫的源程序要轉換成計算機能直接執(zhí)行的目標程序，首先必須經(jīng)過____。（08填空)

重點知識點：語言處理系統(tǒng)重點知識點：663.3.4主要程序語言介紹高級語言雖然接近自然語言，但和自然語言仍有很大差距。主要表現(xiàn)在語法規(guī)則極為嚴格。1.FORTRAN語言2.Basic和VB語言3.Java語言4.C語言和C++語言VB6.03.3.4主要程序語言介紹高級語言雖然接67主要程序語言【例】以下常用的高級程序設計語言中，主要用于數(shù)值計算的是____。（07單選) A.FORTRAN B.BASIC C.JAVA D.C【例】C++語言是以C語言為基礎發(fā)展起來的通用程序設計語言，是面向對象的程序設計的主流語言（08填空)

重點知識點：主要程序語言重點知識點：683.4算法和計算機軟件理論基礎3.4.1算法和數(shù)據(jù)結構“軟件的主體是程序，程序的核心是算法”。要使計算機完成某一問題的解題任務，首先必須針對該問題設計一個解題步驟，然后再據(jù)此編寫程序。這里所說的解題步驟就是“算法”，而程序則是對解題對象和解題步驟用程序語言進行具體的一種描述。程序中用具有一定“結構”的變量來表示問題的對象，用函數(shù)和語句來實現(xiàn)解題的操作。因此“算法”和“數(shù)據(jù)結構”是編寫程序所要首先考慮的兩個重要方面。3.4算法和計算機軟件理論基礎3.4.1算法和數(shù)據(jù)結構69什么是算法： 用于完成某個信息處理任務的一組有序而明確的、可以由計算機執(zhí)行的操作（或指令），它能在有限時間內執(zhí)行結束并產(chǎn)生結果。

什么是算法：70算法的性質：算法的基本性質：確定性：算法中每一步運算必須有確切的定義?？山K結性：又稱有窮性，一個算法應該能在執(zhí)行了有限操作步驟后結束。能行性：算法中操作都是可以具體執(zhí)行的。輸出：至少產(chǎn)生一個輸出。算法的性質：71計算機求解問題的一般步驟：理解和確定問題；尋找解決問題的方法與規(guī)劃，并將其表示成算法；使用程序設計語言進行編程并進行調試；運行程序，獲得問題的解答；對算法進行評估。計算機求解問題的一般步驟：72算法設計的方法：由粗到細，由抽象到具體的逐步求精的方法實例：對包含n個整數(shù)元素的數(shù)組A進行排序。1.粗略的思路：①從所有整數(shù)中選一個最小的，作為已排好序的第一個數(shù)；②從剩下的未排序整數(shù)中選出最小的，放在已排好序列的最后一個數(shù)后面；③反復執(zhí)行②，直到所有整數(shù)都放到已排好的序列中。算法設計的方法：實例：對包含n個整數(shù)元素的數(shù)組A進行排序。73算法設計的方法（續(xù)）：由粗到細，由抽象到具體的逐步求精的方法實例：對包含n個整數(shù)元素的數(shù)組A進行排序。2.細化：考慮數(shù)據(jù)如何組織，排好的序列存放在何處，如何“反復執(zhí)行”等。算法可描述為： 設置i初值為1，循環(huán)執(zhí)行下列操作，直到i=n; {確定A[i]和A[n]中最小元素的位置，設為j； 交換A[i]和A[j]; i=i+1; }算法設計的方法（續(xù)）：實例：對包含n個整數(shù)元素的數(shù)組A進行74算法設計的方法（續(xù)）：由粗到細，由抽象到具體的逐步求精的方法實例：對包含n個整數(shù)元素的數(shù)組A進行排序。3.進一步細化：如何從數(shù)組A中選最小的元素，如何對兩個元素進行交換等，最終得到求解該問題精確描述的算法。有了算法作為依據(jù)，就可以用具體的程序代碼編寫出相應的程序。算法設計的方法（續(xù)）：實例：對包含n個整數(shù)元素的數(shù)組A進行75算法表示與算法分析：表示形式：文字說明、流程圖表示、偽代碼和程序設計語言。算法好壞：（1）執(zhí)行算法所要占用的計算機資源，包括時間資源和空間資源（2）算法是否容易理解，是否容易調試和測試等。算法表示與算法分析：算法好壞：76算法【例】在軟件開發(fā)過程中，簡單地說，____就是解決問題的方法和步驟。（07填空)【例】算法是問題求解規(guī)則的一種過程描述，下列關于算法的敘述，正確的是___（08單選)A.算法一定要用高級語言描述B.可采用類似自然語言的“為代碼”或流程圖來描述算法C.條件選擇結構由條件和選擇兩種操作組成，因此算法允許具有二義性D.算法要求在若干或無限步驟內得到所求問題的解答【例】解決某一問題的算法也許有多種，但它們都必須滿足確定性、有窮性、能行性、輸入和輸出等基本要求。其中輸出的個數(shù)應大于等于___。（07填空)重點知識點：算法重點知識點：77數(shù)據(jù)結構(DataStructures)概念：研究程序設計中計算機操作對象以及它們之間關系和運算的一個專門學科。研究數(shù)據(jù)結構一般包括三個方面的內容：數(shù)據(jù)的邏輯結構:是指對數(shù)據(jù)之間關系的描述。它只抽象地反映數(shù)據(jù)元素間的邏輯關系，而不管在計算機中的存儲方式。數(shù)據(jù)的存儲結構：是指數(shù)據(jù)的邏輯結構在存儲器上的存儲方式。數(shù)據(jù)的運算：對各種數(shù)據(jù)邏輯結構都有其相對應的各種運算，每一種邏輯結構都有一個對應的運算集合。常用的運算有檢索、插入、刪除、更新、排序等。數(shù)據(jù)結構(DataStructures)概念：研究程序設計78數(shù)據(jù)的邏輯結構線性結構網(wǎng)狀結構樹形結構集合結構數(shù)據(jù)結構(DataStructures)數(shù)據(jù)的邏輯結構線性結構網(wǎng)狀結構樹形結構集合結構數(shù)據(jù)結構(Da79數(shù)據(jù)結構的實現(xiàn)——存儲結構順序存儲結構：借助數(shù)據(jù)元素在存儲器中的相對位置來表示數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關系鏈接表存儲結構：利用地址指針來表示元素之間的邏輯關系a1a2低地址高地址a2是a1的后繼元素a1a2^a2是a1的后繼元素數(shù)據(jù)結構的實現(xiàn)——存儲結構順序存儲結構：a1a2低地址高地址80數(shù)據(jù)結構【例】簡單地說，數(shù)據(jù)結構是程序設計中由若干數(shù)據(jù)元素按照一定方式構成的復合數(shù)據(jù)以及作用于其上的函數(shù)或運算。（07判斷)【例】數(shù)據(jù)結構主要研究程序設計中計算機操作對象以及它們之間的關系和運算。下列關于數(shù)據(jù)結構的敘述，正確的是___（08多選)A.數(shù)據(jù)的運算是指數(shù)據(jù)存儲結構的運算B.數(shù)據(jù)的存儲結構是邏輯結構在計算機存儲器上的實現(xiàn)C.數(shù)據(jù)的邏輯結構是數(shù)據(jù)間關系的描述，它只抽象地反映數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關系D.線性表和樹是典型的數(shù)據(jù)邏輯結構，鏈接表是典型的數(shù)據(jù)存儲結構重點知識點：數(shù)據(jù)結構重點知識點：81本章結束返回主目錄頁本章結束返回主目錄頁823.1計算機軟件及計算機軟件技術3.2操作系統(tǒng)3.3程序設計語言及其處理系統(tǒng)3.4算法和計算機軟件理論基礎第三章計算機軟件3.1計算機軟件及計算機軟件技術第三章計算機軟件831.了解什么是計算機軟件和計算機軟件技術。2.了解操作系統(tǒng)的作用、功能、常用操作系統(tǒng)和實用程序的種類。3.描述計算機語言程序及它們的執(zhí)行過程。4.了解計算機軟件基礎理論所包含的內容、算法和數(shù)據(jù)結構的概念。本章學習目標與要求1.了解什么是計算機軟件和計算機軟件技術。本章學習目標與要求843.1.1計算機軟件3.1計算機軟件及計算機軟件技術1.什么是計算機軟件：一個完整的計算機系統(tǒng)有兩個基本組成部分：計算機硬件：組成計算機各種物理設備的總稱。計算機軟件：計算機完成特定任務所需的程序、數(shù)據(jù)及相關的文檔。計算機軟件程序數(shù)據(jù)文檔計算機軟件示意圖3.1.1計算機軟件3.1計算機軟件及計算機軟件技術185程序：是指計算機如何去解決問題或完成任務的一組詳細的、逐步執(zhí)行的語句（或指令）。程序的每一步都是用計算機所能理解和處理的語言編寫的。數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是程序所處理的對象及處理過程中使用的參數(shù)。文檔：是指程序在開發(fā)、維護和使用時所涉及的資料（如設計報告、維護手冊和使用指南等）。

軟件的主體是程序。軟件（特別是大型軟件）必須有完整、規(guī)范的文檔作為支持。但是，單獨的數(shù)據(jù)和文檔一般不認為是軟件。例:所有存儲在閃存盤上的MP3音樂都是計算機軟件。（08判斷）程序：是指計算機如何去解決問題或完成任務的一組詳細的、逐步執(zhí)862.軟件的分類:從應用的角度出發(fā)，將軟件分為：系統(tǒng)軟件應用軟件2.軟件的分類:從應用的角度出發(fā)，將軟件分為：87(1)系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件的定義：為了有效地使用計算機系統(tǒng)、給應用程序開發(fā)與運行提供支持、能為用戶管理與使用計算機提供方便的一類軟件。（如基本輸入/輸出系統(tǒng)BIOS、各種操作系統(tǒng)、程序設計語言系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等）。系統(tǒng)軟件的主要特征：系統(tǒng)軟件與計算機硬件系統(tǒng)有很強的交互性，能對硬件資源進行統(tǒng)一的控制、調度、管理。系統(tǒng)軟件與具體的應用領域無關，具有一定的通用性，它并不是專為解決某個具體應用而開發(fā)的。(1)系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件的定義：88應用軟件的定義：用于解決各種不同具體應用問題的專門軟件。按照應用軟件的開發(fā)方式和適用范圍，應用軟件可再分為：通用應用軟件：能適用許多部門、行業(yè)使用的軟件。定制應用軟件：是根據(jù)不同領域用戶的特定應用要求而專門設計的軟件。(2)應用軟件：應用軟件的定義：用于解決各種不同具體應用問題的專門軟件。(289主要通用應用軟件類別和功能類別功能部分流行的軟件名稱文字處理文本編輯、文字處理、桌面排版等WPS、Word、Pagemaker、AcrobatReader電子表格表格定義、計算和處理等Excel、Lotus1-2-3等圖形、圖像圖像處理、幾何圖形繪制等AutoCAD、Photoshop等網(wǎng)絡通信電子郵件、網(wǎng)絡文件管理、遠程計算、瀏覽等OutlookExpress、Mail、CC-mail、IE簡報軟件幻燈片、演講報告制作等Powerpoint、showpartner統(tǒng)計軟件統(tǒng)計、匯總、分析等SPSS、SAS、BMDP主要通用應用軟件類別和功能類別功能90第三章計算機軟件1022課件91計算機分類、發(fā)展；軟件概念，分類?！纠肯铝熊浖?，___是專門的網(wǎng)頁制作軟件。(06單選) A.FrontPage2000B.VisualBasic6.0C.Excel2000 D.PowerPoint2000【例】下列軟件屬于系統(tǒng)軟件的是___。(08單選)①金山詞霸②Sqlserver③FrontPage④CorelDraw⑤編譯器⑥Linux⑦銀行會計軟件⑧Oracle⑨Sybase⑩民航銷售軟件 A.①

③

④

⑦

⑩B.②⑤⑥⑧⑨C.①③⑧⑨D.①③⑥⑨⑩【例】在計算機的軟件分類中，應用軟件和系統(tǒng)軟件的相關關系是___。(06單選) A.前者以后者為基礎B.后者以前者為基礎C.每一類都不以另一方為基礎D.每一類都以另一方為基礎重點知識點：計算機分類、發(fā)展；軟件概念，分類。重點知識點：92【例】計算機軟件指的是能指示計算機完成特定任務的，以電子格式存儲的程序、________和相關的文檔。（2006填空）【例】所有存儲在閃存盤上的MP3音樂都是計算機軟件。程序是軟件的主體，單獨的數(shù)據(jù)和文檔一般不認為是軟件。MP3音樂屬于文件，MP3播放器則屬于軟件?！纠繎密浖譃橥ㄓ脩密浖投ㄖ茟密浖铝熊浖腥繉儆谕ㄓ脩密浖氖?)A.WPS,Windows,WordB.Powerpoint,Photoshop,FORTRANC.ALGOL,Photoshop,FORTRAND.Powerpoint,Photoshop,WordC選項中的ALGOL和FORTRAN屬于語言處理軟件，即系統(tǒng)軟件?！纠坑嬎銠C軟件指的是能指示計算機完成特定任務的，以電子格式933.1.2計算機軟件的發(fā)展 計算機軟件的發(fā)展與計算機應用和硬件的發(fā)展互相推動和制約。軟件的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個主要階段：（1）第一階段：（1940年代到1950年代中期）從第一臺計算機上的第一個程序開始到實用的高級語言程序出現(xiàn)以前，是計算機軟件發(fā)展初期。

應用領域較窄：主要是科學與工程計算。處理對象：數(shù)值數(shù)據(jù)。工作方式：個體。編程語言：使用低級語言編程。人們對和程序有關的文檔的重要性認識不足，只重視編程技巧。3.1.2計算機軟件的發(fā)展 計算機軟件的發(fā)展與計算機應94（2）第二階段（1950年中期到1960年后期）出現(xiàn)了高級程序語言、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、“軟件”術語等。注意：先出現(xiàn)了程序設計語言FORTRAN及其翻譯程序，然后才出現(xiàn)操作、系統(tǒng)?！败浖C”：軟件的復雜程度迅速提高，研制周期變長，正確性難以保證，可靠性問題尤為突出。解決危機的方法：提出結構程序設計方法提出用工程方法開發(fā)軟件從理論上探討程序正確性和軟件可靠性問題。研究內容：增加了并發(fā)程序，并著重研究高級程序設計語言、編譯程序、操作系統(tǒng)以及各種支撐軟件和應用軟件。計算機系統(tǒng)的處理能力得到加強，設計和編制程序的工作方式逐步走向合作方式。（2）第二階段（1950年中期到1960年后期）95（3）第三階段（1970年代迄今）軟件工程：由于大型軟件的開發(fā)是一項工程任務，只有采用工程方法才能適應高效率高質量編程的要求，從而出現(xiàn)了“軟件工程”的概念。軟件生命周期軟件定義、軟件開發(fā)、軟件使用、軟件維護。計算機軟件技術包括以下7個方面：軟件工程技術、程序設計技術、軟件工具環(huán)境技術、系統(tǒng)軟件技術、數(shù)據(jù)庫技術、網(wǎng)絡軟件技術與實際工作相關的軟件技術。（3）第三階段（1970年代迄今）96軟件生命周期、軟件發(fā)展過程【例】：與其他事物相似，軟件有它的產(chǎn)生、發(fā)展和消亡的過程。軟件的生命周期可以包括_____。（06多選）A定義期 B開發(fā)期 C使用期 D維護期【例】下列關于計算機軟件的敘述，錯誤的是___。(08單選) A.操作系統(tǒng)產(chǎn)生于高級語言及其編譯系統(tǒng)之前 B.為解決軟件危機，人們提出了用工程方法開發(fā)軟件的思想C.數(shù)據(jù)庫軟件技術、軟件工具環(huán)境技術都屬于計算機軟件技術D.設計和編制程序的工作方式是由個體發(fā)展到合作方式，再到現(xiàn)在的工程方式重點知識點：軟件生命周期、軟件發(fā)展過程重點知識點：97計算機軟件的層次結構圖裸機操作系統(tǒng)應用軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)語言處理程序服務程序與工具軟件計算機軟件的層次結構圖裸機操作系統(tǒng)應用軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)語言983.2操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)（OperatingSystem，簡稱OS）：用于控制、管理、調配計算機的所有軟硬件資源的最重要的一種系統(tǒng)軟件。它能合理地安排計算機的工作流程，控制和支持應用程序的運行，使得用戶能靈活、方便、有效地使用計算機。3.2操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)（Oper993.2.1操作系統(tǒng)的概述1、操作系統(tǒng)的作用：為計算機中運行的程序管理和分配各種軟硬件資源。為用戶提供友善的人機界面。為應用程序的開發(fā)和運行提供高效率的平臺。計算機硬件虛計算機人們常把沒有安裝任何軟件的計算機稱為裸機。安裝了操作系統(tǒng)后，實際上呈現(xiàn)在用戶面前的是一臺“虛計算機”。3.2.1操作系統(tǒng)的概述1、操作系統(tǒng)的作用：計算機硬件虛100操作系統(tǒng)的作用【例】計算機軟件中操作系統(tǒng)的作用是____。（06單選）A管理系統(tǒng)資源，控制程序的執(zhí)行B實現(xiàn)軟硬件功能的轉換C把源程序翻譯成目標程序D便于進行數(shù)據(jù)處理【例】在計算機系統(tǒng)中，對計算機各類資源進行統(tǒng)一管理和調度的軟件是___。(07單選) A.語言處理程序 B.應用軟件C.操作系統(tǒng) D.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)重點知識點：操作系統(tǒng)的作用重點知識點：101【例】計算機系統(tǒng)安全是當前計算機界的熱門話題，實現(xiàn)計算機系統(tǒng)安全的核心是_____(2006單選）A硬件系統(tǒng)的安全性B操作系統(tǒng)的安全性C語言處理系統(tǒng)的安全性D應用軟件的安全性分析：計算機系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，而操作系統(tǒng)承擔了調度硬件資源和軟件資源的任務，因此計算機系統(tǒng)的安全實質上是指操作系統(tǒng)的安全性，一旦操作系統(tǒng)出現(xiàn)安全問題，會給計算機的正常使用帶來麻煩，甚至會使計算機癱瘓?！纠坑嬎銠C系統(tǒng)安全是當前計算機界的熱門話題，實現(xiàn)計算機系統(tǒng)1022、操作系統(tǒng)的啟動：安裝操作系統(tǒng)的計算機，當加電啟動時，CPU按下列順序執(zhí)行：首先執(zhí)行ROMBIOS中的自檢程序，測試計算機中各部件的工作狀態(tài)是否正常。若無異常情況，CPU將繼續(xù)執(zhí)行BIOS中的自舉程序，它從硬盤中讀出引導程序并裝入到內存（RAM），然后將控制權交給引導程序，由引導程序繼續(xù)裝入操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)裝入成功后，整個計算機就處在操作系統(tǒng)的控制下，用戶就可以正常地使用計算機了。2、操作系統(tǒng)的啟動：103操作系統(tǒng)的啟動(bootup)ROMBIOS硬盤RAM②執(zhí)行自舉程序⑥執(zhí)行引導程序序讀出引導程④CPU①執(zhí)行加電自檢程序⑤裝入引導程序⑦裝入操作系統(tǒng)CMOS？從何處啟動③⑧運行操作系統(tǒng)顯示初始界面操作系統(tǒng)的啟動(bootup)ROM硬盤RAM②執(zhí)行104操作系統(tǒng)運行時內存的態(tài)勢內存儲器其它計算機硬件應用程序接口(API)處理器管理文件管理存儲管理文件系統(tǒng)，網(wǎng)絡通信程序設備驅動程序設備管理窗口管理應用程序1應用程序2應用程序3用戶接口外殼應用程序k用戶操作系統(tǒng)正在運行的應用程序操作系統(tǒng)運行時內存的態(tài)勢內存儲器其它計算機硬件應用程1053.2.2多任務處理與處理器管理1、多任務處理：中央處理器CPU是計算機的核心硬件資源。為了提高CPU的利用率，操作系統(tǒng)一般都支持若干個程序“同時”運行。任務：是指裝入內存并啟動執(zhí)行的一個應用程序?！皢稳蝿仗幚怼迸c“多任務處理”單任務處理：前一個任務完成后才能啟動后一個任務的運行，任務是順序執(zhí)行的多任務處理(Multitasking)：允許計算機同時執(zhí)行多個任務，任務是并發(fā)執(zhí)行的多任務處理的優(yōu)點：大大提高了用戶的工作效率大大提高了計算機的使用效率3.2.2多任務處理與處理器管理1、多任務處理：中央處理1063.2.2多任務處理與處理器管理1、多任務處理：中央處理器CPU是計算機的核心硬件資源。為了提高CPU的利用率，操作系統(tǒng)一般都支持若干個程序“同時”運行。窗口：任務在計算機中運行時，通常對應著屏幕上的一個交互界面。窗口分類:活動窗口 (“前臺任務”);非活動窗口 (“后臺任務”)。3.2.2多任務處理與處理器管理1、多任務處理：中央處理1072、搶占式多任務

多任務操作系統(tǒng)中有一個處理器調度程序負責將CPU時間劃分成許多小片（“時間片”），輪流去為多個用戶程序服務。如果在時間片結束時該用戶程序尚未完成，不管該任務有多重要，它就會被中斷，等待下一輪再處理，同時讓另一個用戶程序使用CPU下一個時間片。

由于CPU速度很快，用戶程序的每次要求都能快速響應。由此，每個用戶都感覺好象自己在“獨占”計算機一樣，實際上是操作系統(tǒng)使用戶輪流“分時”共享了CPU。3.2.2多任務處理與處理器管理2、搶占式多任務3.2.2多任務處理與處理器管理108CPU的管理（處理器管理）目的：讓CPU輪流為所有任務服務原則：公平性；優(yōu)先級；負載均衡方法：按時間片輪轉（10-20ms為1個時間片）按優(yōu)先級調度任務1任務2任務3任務4任務5時間時間任務CPU的管理（處理器管理）目的：讓CPU輪流為所有任務服務任1093、處理器管理

多任務操作系統(tǒng)在工作時，用戶借助于“Windows任務管理器”可以隨時查看系統(tǒng)中有哪些任務正在運行。 方法:Ctrl+Alt+Delete3.2.2多任務處理與處理器管理3、處理器管理3.2.2多任務處理與處理器管理110多任務處理【例】Windows操作系統(tǒng)采用并發(fā)多任務方式支持系統(tǒng)中多個任務的執(zhí)行，但任何時刻只有一個任務正被CPU執(zhí)行。（07判斷）【例】下列關于操作系統(tǒng)多任務處理與處理器管理的敘述，錯誤的是___。(08單選) A.Windows操作系統(tǒng)支持多任務處理B.分時是指將CPU時間劃分成時間片，輪流為多個任務服務C.并行處理操作系統(tǒng)可以讓多個處理器同時工作，提高計算機系統(tǒng)的效率D.分時處理要求計算機必須配有多個CPU重點知識點：多任務處理重點知識點：1113.2.3存儲管理操作系統(tǒng)區(qū)用戶區(qū)內存儲器應用程序1應用程序2應用程序3應用程序4應用程序5每個應用程序運行時均有屬于它自己的存儲器空間，用來存儲它自己的程序代碼和數(shù)據(jù)系統(tǒng)運行時內存儲器的布局 內存儲器空間劃分為2個部分：系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)，用戶區(qū)用來存放正在運行的應用程序。3.2.3存儲管理內存儲器應用程序1應用程序2應用程序3應112“存儲管理”需要解決哪些問題？為每個任務分配存儲空間，任務結束之后收回存儲空間對存儲空間進行保護保護操作系統(tǒng)所在區(qū)域不被應用程序修改保護每個應用程序的私有區(qū)域不被其他程序修改對存儲空間進行擴充，使應用程序的存儲空間不受實際存儲容量大小的限制

解決方案——虛擬存儲器(VirtualMemory)“存儲管理”需要解決哪些問題？為每個任務分配存儲空間，任務結113虛擬存儲器：

用戶在啟動程序時，操作系統(tǒng)將該程序劃分成一個個有固定大小的“頁面”。并且，只將當前要執(zhí)行的一部分程序和數(shù)據(jù)頁面裝入物理內存，其余頁面存放在硬盤提供的虛擬內存中，然后開始執(zhí)行程序。

虛擬存儲器：114虛擬存儲器示意圖物理內存若物理內存已滿，需換出一頁磁盤中的虛擬內存虛擬空間中的頁面一部分在物理內存，一部分在磁盤存儲器中的虛擬內存，它們均登記在頁表中邏輯地址映射成為物理地址頁表直接訪問程序運行需訪問數(shù)據(jù)時，若其頁面在物理內存，就直接訪問內存，取出數(shù)據(jù)頁面不在物理內存從虛擬內存讀出一頁若需要訪問的數(shù)據(jù)其頁面不在物理內存，則就從磁盤中虛擬內存取出一頁，裝入物理內存虛擬空間每個程序都在自己的虛擬空間中工作，虛擬空間比物理存儲器大得多，它被分成許多“頁”頁面1頁面2頁面3頁面4頁面k····硬盤中專門劃出一個“交換區(qū)”，作為物理內存的補充，稱為“虛擬內存”虛擬存儲器示意圖物理內存若物理內存磁盤中的虛擬空間中的頁面一115Windows中的虛擬存儲器：是由計算機中的物理內存和硬盤上的虛擬內存聯(lián)合組成。

頁面調度算法：采用“最近最少使用”LRU算法。在物理內存和虛擬內存之間來回地自動交換頁面，達到擴大可用內存的目的。在Windows中，可以利用系統(tǒng)工具中的“系統(tǒng)信息”來查看內存的工作情況。Windows中的虛擬存儲器：是由計算機中的116虛擬存儲【例】虛擬存儲技術是將____上的一部分作為內存來使用。（07單選) A.硬盤 B.緩存 C.光盤 D.內存條【例】虛擬存儲系統(tǒng)能夠為用戶提供一個容量很大的虛擬地址空間，其大小受到____的限制。（08單選) A.內存實際容量大小 B.外存容量及CPU地址表示范圍 C.交換信息量大小 D.CPU時鐘頻率重點知識點：虛擬存儲重點知識點：1171.文件的基本概念：文件是一組相關信息的集合，是外存中信息的存取(讀出/寫入)單位。計算機中所有的程序和數(shù)據(jù)都組織成為文件存放在外存儲器中，并使用其名字進行存取操作。文件的名字由兩部分組成：

(主文件名)[.擴展名]3.2.4文件管理1.文件的基本概念：文件是一組相關信息的集合，是外存中信息的118文件名和文件類型主文件名(簡稱文件名)是文件的主要標識，不可省略文件擴展名(類型名)由“.”加3～4個英文字母組成,用于區(qū)分文件的類型:程序文件(可執(zhí)行文件)：.

文件中包含的是可以由CPU執(zhí)行的程序的二進制代碼數(shù)據(jù)文件： ·純文本文件(.txt)·PDF文件(.pdf) ·Word文件(.doc) ·投影片文件(.ppt)·數(shù)碼照片文件(.jpg)·MP3音樂文件(.mp3)

文件中包含的是由程序處理的數(shù)據(jù)的二進制代碼處理不同類型的數(shù)據(jù)文件一般需要使用(關聯(lián))不同的程序！文件名字使用西文(或中文)字符組成，但不能使用某些特殊字符(如？*＼／<>:“”等)文件名和文件類型主文件名(簡稱文件名)是文件的主要標識，不可119WindowsXP的文件允許使用長文件名，即文件名最多可包含255個中文或西文字符英文字母的大、小寫只在形式上加以區(qū)分，實際上不予區(qū)別（例如：Text.DOC與text.doc是同一個文件）常用程序文件的擴展名：..dll.bat常用數(shù)據(jù)文件的擴展名：文本文件聲音文件圖形、圖像文件動畫/視頻文件Web網(wǎng)頁文件WindowsXP的文件允許使用長文件名，即文件名最多可120文件的組成和文件說明信息每一個文件都由2部分組成：文件名等說明信息文件內容文件名和文件擴展名文件大小(長度)在磁盤上存放的起始位置文件時間(創(chuàng)建時間、最近修改時間、最近訪問時間等)文件創(chuàng)建者文件屬性系統(tǒng)文件隱藏文件存檔文件只讀文件壓縮加密編制索引

文件的組成和文件說明信息每一個文件都由2部分組成：文件名等說121文件在磁盤中如何存儲？磁盤分成兩個區(qū)域：目錄區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)目錄實質上是一張“文件名－存放位置”的對照表文件名擴展名，文件長度，時間，屬性信息等存放位置柱面號磁道號扇區(qū)號文件1···xxx1yyy1zzz1文件2···xxx2yyy2zzz2···············文件k···xxxkyyykzzzk

從磁盤上讀出一個文件時，先在目錄區(qū)中找出該文件的存放位置，然后再按此位置，從磁盤的數(shù)據(jù)區(qū)中讀出該文件內容目錄區(qū)，用于存放文件的目錄，即文件說明信息文件內容數(shù)據(jù)區(qū)，用于存放文件的內容文件在磁盤中如何存儲？磁盤分成兩個區(qū)域：目錄區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)文件1222、文件目錄(文件夾)的概念：為了分門別類地有序存放數(shù)以千萬計的文件，操作系統(tǒng)采用了多級層次式結構（也叫樹狀目錄結構）——文件目錄，把若干文件組織存放在若干多級層次文件目錄中。每一個文件目錄，在Windows中稱為“文件夾”。在文件目錄結構中，每一個磁盤及分區(qū)有一個根目錄（根文件夾），它包含若干下一級子文件夾，文件夾不但可以包含文件，還可以包含下一級子文件夾，這樣依次類推下去就形成了多級文件夾結構。2、文件目錄(文件夾)的概念：為了分門別類地有序存放數(shù)以千萬123WindowsXP中文件如何定位？計算機中的每個文件都有一個確定的位置文件的位置由存放文件的邏輯驅動器號、文件路徑以及文件名組成：驅動器號(盤符)+文件路徑+文件名例右圖中文件02.ppt的位置是：

D:\數(shù)據(jù)\概論\講稿\02.ppt