第三章計算機軟件1學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求1.了解什么是計算機軟件和計算機軟件技術(shù)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(chǔ)理論所包含的內(nèi)容、算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念2計算機軟件的內(nèi)容從軟件分支學(xué)科的內(nèi)涵來講，計算機軟件所包含的內(nèi)容可概括為：軟件基礎(chǔ)理論和算法構(gòu)造計算機軟件的方法學(xué)各種軟件開發(fā)技術(shù)以及與此相關(guān)的開發(fā)工具33.1計算機軟件及計算機軟件技術(shù)43.1.1計算機軟件5什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：硬件和軟件計算機硬件：組成計算機各種物 理設(shè)備的總稱計算機軟件（ComputerSoftware）：包含與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)操作有關(guān)的程序、規(guī)程、規(guī)則以及相關(guān)文檔的智力創(chuàng)作。（ISO的定義）計算機軟件示意圖計算機軟件程序規(guī)程規(guī)則文檔6什么是計算機軟件軟件的三層含義（從科學(xué)概念上講）：個體含義，即上面所說的計算機系統(tǒng)中的程序、規(guī)程、規(guī)則及其文檔整體含義，指在特定計算機系統(tǒng)中所有個體含義下的軟件的總體學(xué)科含義，即指軟件在研究、開發(fā)、維護以及使用中所涉及的理論、方法、技術(shù)所構(gòu)成的學(xué)科，在這一意義上稱為軟件學(xué)7軟件的分類從應(yīng)用的角度出發(fā)，將軟件分為：系統(tǒng)軟件支撐軟件應(yīng)用軟件8系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件：給其他程序提供服務(wù)的程序集合（如各種操作系統(tǒng)、編譯程序）系統(tǒng)軟件的主要特征：與具體的應(yīng)用領(lǐng)域無關(guān)，而與計算機硬件系統(tǒng)有很強的交互性，要對硬件共享資源進行調(diào)度管理。系統(tǒng)軟件中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外部接口多樣化，用戶能夠?qū)λ磸?fù)使用。9支撐軟件支撐軟件：用于支持軟件開發(fā)與維護的軟件。人們常把1970年代中、后期發(fā)展起來的軟件開發(fā)環(huán)境作為支撐軟件的代表，它主要包括數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、各種接口軟件、網(wǎng)絡(luò)軟件和工具組件，這些軟件形成一個整體，協(xié)同支持各類軟件的開發(fā)與維護。

10應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件：針對多種應(yīng)用需求出現(xiàn)的用于解決各種不同具體應(yīng)用問題的專門軟件。按照應(yīng)用軟件的開發(fā)方式和適用范圍，應(yīng)用軟件可再分為：通用應(yīng)用軟件定制應(yīng)用軟件11主要通用應(yīng)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(luò)通信電子郵件、網(wǎng)絡(luò)文件管理、遠(yuǎn)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、BMDP12【2007真題】應(yīng)用軟件分為通用應(yīng)用軟件和定制應(yīng)用軟件兩類，下列軟件中全部屬于通用應(yīng)用軟件的是＿＿＿。

A．WPS、Windows、WordB．PowerPoint、MSN、UNIXC．ALGOL、Photoshop、FORTRAND．PowerPoint、Photoshop、Word133.1.2計算機軟件的發(fā)展14計算機軟件的發(fā)展

計算機軟件的發(fā)展與計算機應(yīng)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(yīng)用領(lǐng)域較窄：主要是科學(xué)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(guān)的文檔的重要性認(rèn)識不足，重視編程技巧15計算機軟件的發(fā)展（2）第二階段（1950年代中期到1960年代后期）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(shù)語等“軟件危機”：軟件的復(fù)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(jié)構(gòu)程序設(shè)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(nèi)容：增加了并發(fā)程序，并著重研究高級程序設(shè)計語言、編譯程序、操作系統(tǒng)以及各種支撐軟件和應(yīng)用軟件。計算機系統(tǒng)的處理能力得到加強，設(shè)計和編制程序的工作方式逐步走向合作方式。16計算機軟件的發(fā)展（3）第三階段（1960年代迄今）軟件工程軟件領(lǐng)域工作新的特點：隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓廣，出現(xiàn)了嵌入式應(yīng)用軟件、網(wǎng)絡(luò)軟件及分布式應(yīng)用軟件軟件工程發(fā)展迅速，形成了“計算機輔助軟件工程”。除了開發(fā)各類工具與環(huán)境用以支持軟件的開發(fā)與維護外，還出現(xiàn)了一些實驗性的軟件自動化系統(tǒng)致力研究軟件過程本身規(guī)律，研究各種軟件開發(fā)規(guī)范與模型除了軟件傳統(tǒng)技術(shù)繼續(xù)發(fā)展外，人們著重研究以智能化、自動化、集成化、并行化、開放化以及自然化為標(biāo)志的軟件開發(fā)新技術(shù)注意研究軟件理論，特別是探討軟件開發(fā)過程的本質(zhì)173.1.3計算機軟件技術(shù)18計算機軟件技術(shù)計算機軟件技術(shù)：研制開發(fā)計算機軟件所需的所有技術(shù)的總稱。按照計算機軟件分支學(xué)科的內(nèi)容劃分，計算機軟件技術(shù)主要包括：軟件工程技術(shù)程序設(shè)計技術(shù)軟件工具與開發(fā)環(huán)境技術(shù)系統(tǒng)軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)網(wǎng)絡(luò)軟件技術(shù)與實際工作相關(guān)的軟件技術(shù)軟件技術(shù)還滲透到計算機科學(xué)技術(shù)的其他領(lǐng)域193.2操作系統(tǒng)20操作系統(tǒng)概念操作系統(tǒng)（OperatingSystem，簡稱OS）：用于控制、管理、調(diào)配計算機的所有資源。是給計算機配置的一種必不可少的系統(tǒng)軟件。

213.2.1概述

1.操作系統(tǒng)的作用22操作系統(tǒng)的作用（1）管理系統(tǒng)中的各種（軟、硬件）資源（2）為用戶提供各種服務(wù)界面用戶界面：也稱用戶接口或人機界面，是計算機系統(tǒng)實現(xiàn)用戶與計算機通信的軟、硬件部分的總稱。圖形用戶界面（GUI）：采用窗口、圖符、菜單及指點設(shè)備技術(shù)和多窗口系統(tǒng)等軟件，并以直接操縱為主要使用方法，使得用戶能夠靈活、方便、有效地使用計算機。23操作系統(tǒng)的作用（3）為應(yīng)用程序的開發(fā)和運行提供一個高效的平臺裸機：沒有安裝任何軟件的計算機。操作系統(tǒng)是最接近計算機硬件的系統(tǒng)軟件，通過它管理計算機資源并在用戶（或應(yīng)用程序）與硬件之間提供一個接口。計算機硬件操作系統(tǒng)其他系統(tǒng)軟件支撐軟件應(yīng)用軟件用戶操作系統(tǒng)的地位24計算機加電，CPU首先執(zhí)行BIOS中的自檢程序，測試計算機各部件是否正常，若無異常，CPU繼續(xù)執(zhí)行BIOS中的自舉程序，它從硬盤（或軟盤）中讀出引導(dǎo)程序并裝入到內(nèi)存，然后將控制權(quán)交給引導(dǎo)程序，由引導(dǎo)程序繼續(xù)裝入操作系統(tǒng)。OS裝入成功后，開始控制整個計算機。2.操作系統(tǒng)的啟動25自舉：裝載操作系統(tǒng)軟件并啟動執(zhí)行的過程。計算機的ROM中固化了一小部分操作系統(tǒng)指令（基本I/O系統(tǒng)，又稱BIOS），計算機加電后，自動執(zhí)行BIOS，BIOS先把一部分程序從磁盤讀入內(nèi)存，然后再由讀入的這部分程序裝載其他所需的操作系統(tǒng)軟件。這個過程稱作為“自舉”或“引導(dǎo)”。命令：操作系統(tǒng)功能的表現(xiàn)形式。2.操作系統(tǒng)的啟動26操作系統(tǒng)的功能27操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)通過內(nèi)部命令和外部命令提供五種主要功能：任務(wù)管理存儲管理文件管理設(shè)備管理作業(yè)管理除此之外，操作系統(tǒng)一般還具有中斷處理、錯誤處理等功能。操作系統(tǒng)的各個功能之間并不是完全獨立的，它們之間存在著相互依賴的關(guān)系。28操作系統(tǒng)提供的任務(wù)管理有三種不同的方式：進程：操作系統(tǒng)調(diào)度的基本單位，反映程序的一次執(zhí)行過程（包括啟動、運行并在一定條件下中止或結(jié)束）。進程管理：對處理機資源進行管理。多進程技術(shù)：如果一個進程因等待某一條件而不能運行下去時，就將處理機占用權(quán)轉(zhuǎn)給另一個可運行進程。或者，當(dāng)出現(xiàn)了一個比當(dāng)前運行進程更重要的可運行進程時，后者應(yīng)能搶占CPU資源。操作系統(tǒng)按照一定的調(diào)度策略，通過進程管理來協(xié)調(diào)多道程序之間的關(guān)系，解決CPU資源的分配和回收等問題，以使CPU資源得到最充分利用。3.2.2多任務(wù)處理（任務(wù)管理）293.2.2多任務(wù)處理（任務(wù)管理）分時的基本思想：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(wù)。如果在時間片結(jié)束時該用戶程序尚未完成，它就被中斷，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(yīng)。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。并行處理：使用有多個處理器的計算機時，并行處理操作系統(tǒng)運用策略作出合理的調(diào)度，把多項任務(wù)分配給不同的CPU同時執(zhí)行，且保持系統(tǒng)正常有效地工作，可以充分利用計算機系統(tǒng)中提供的所有處理器，一次執(zhí)行幾條指令，以提高計算機系統(tǒng)的效率。303.2.3存儲管理存儲管理：管理內(nèi)存資源的高效、合理使用。執(zhí)行處理程序時，計算機系統(tǒng)的程序和數(shù)據(jù)都是保存在內(nèi)存中的。而內(nèi)存的容量有限，因此，當(dāng)多個程序共享有限內(nèi)存資源時，必須合理地為它們分配內(nèi)存空間，做到用戶存放在內(nèi)存中的程序和數(shù)據(jù)既能彼此隔離、互不侵?jǐn)_，又能在一定條件下共享。當(dāng)內(nèi)存不夠用時，還要解決內(nèi)存擴充問題，把內(nèi)存和外存結(jié)合起來管理，為用戶提供一個容量比實際內(nèi)存大得多的“虛擬存儲器”。313.2.4文件管理文件管理任務(wù)：有效地支持文件的存儲、檢索和修改等操作、解決文件的共享、保密和保護問題，使用戶程序能方便、安全地訪問它所需要的文件。操作系統(tǒng)一般都含有功能很強的文件管理子系統(tǒng)。32文件：存儲在磁盤上、具有符號名的一組相關(guān)信息的集合。文件名：文件的符號名，由系統(tǒng)規(guī)定的合法符號組成。Windows系統(tǒng)中，文件名可以長達255個字符，文件名應(yīng)該是擁有意義的單詞，以便識別。文件命名規(guī)則是前綴名＋后綴名，中間加一個點。前綴名可以任意命名，而后綴名則表示了文件的格式類型。Windows就是通過文件的后綴名來識別文件的：（1）在文件或文件夾的名字中，最多可使用256個字符。（2）組成文件名或文件夾的字符可以是英文字母、數(shù)字及￥＠＆＋（）、下劃線、空格、漢字等。但不能使用下列9個字符：？\*|“<>:/。33文件目錄（文件夾）：計算機中有數(shù)以萬計的文件，為了分門別類的有序存放，操作系統(tǒng)把他們組織在文件目錄中。許多操作系統(tǒng)采用樹型目錄結(jié)構(gòu)來進行管理。Windows中文件目錄也稱為文件夾，它采用多級層次式結(jié)構(gòu)（也叫樹狀結(jié)構(gòu)）。文件的組成：文件中除了程序和數(shù)據(jù)之外，還包含了一些說明信息。文件名，文件類型，文件的物理位置，文件大小，文件時間（創(chuàng)建時間，最近修改時間，最近訪問時間等），文件的創(chuàng)建者，文件屬性等。34文件的屬性：決定了文件的操作性和可視性。系統(tǒng)文件：構(gòu)造操作系統(tǒng)本身的文件，刪除時會提出警告，一般隱藏不見。隱藏文件：一般不可見。存檔文件：普通文件，可以被讀取、修改和保存。只讀文件：文件只能閱讀，不能進行修改。文件的基本操作（1）創(chuàng)建新文件（或新文件夾）（2）讀出文件（3）保存文件（4）刪除文件文件存儲空間的管理磁盤為文件分配存儲空間的時候，分配單位不是扇區(qū)，而是簇（Cluster）。簇的大小與磁盤容量相關(guān)，每個簇有一個編號，稱為簇號，可以用來計算定位。353.2.5設(shè)備管理設(shè)備管理：對計算機系統(tǒng)中除了CPU和內(nèi)存以外的所有I/O設(shè)備的管理。進而言之，設(shè)備管理的對象除了進行實際I/O操作的設(shè)備外，還包括諸如控制器、通道等支持設(shè)備。設(shè)備管理任務(wù)：外部設(shè)備的分配、啟動和故障處理，用戶不必詳細(xì)了解設(shè)備及接口的技術(shù)細(xì)節(jié)，就可以利用驅(qū)動程序?qū)ο鄳?yīng)的設(shè)備進行操作。采用技術(shù)：中斷技術(shù)、通道技術(shù)、虛擬設(shè)備技術(shù)和緩沖技術(shù)363.2.*作業(yè)管理作業(yè)管理任務(wù)：為用戶使用系統(tǒng)提供一個良好環(huán)境，讓用戶有效地組織自己的工作流程，使整個系統(tǒng)能高效地運行。37【2007真題】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(diào)度的軟件是＿＿＿。A．語言處理程序B．應(yīng)用軟件C．操作系統(tǒng)Ｄ．?dāng)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)【試題分析】操作系統(tǒng)（OperatingSystem，簡稱OS）：用于控制、管理、分配計算機文件說明信息文件內(nèi)容第2章計算機系統(tǒng)9的軟件和硬件資源，支持應(yīng)用程序的運行。是給計算機配置的一種必不可少的系統(tǒng)軟件，選C。38【2007真題】虛擬存儲技術(shù)是將＿＿＿上的一部分作為內(nèi)存來使用。A．硬盤B．緩存C．光盤Ｄ．內(nèi)存條【試題分析】根據(jù)前面的教材內(nèi)容，虛擬存儲技術(shù)：假設(shè)硬盤為一個容量極大的虛擬內(nèi)存，將程序（及其數(shù)據(jù)）劃分成一個個“頁面”，每頁為固定大小，顯然選A。393.2.6常用操作系統(tǒng)介紹40DOS操作系統(tǒng)DOS是DiskOperationSystem（磁盤操作系統(tǒng)）的簡稱。顧名思義，這是一個基于磁盤管理的操作系統(tǒng)。與我們現(xiàn)在使用的操作系統(tǒng)最大的區(qū)別在于，它是命令行形式的，靠輸入命令來進行人機對話，并通過命令的形式把指令傳給計算機，讓計算機實現(xiàn)操作的。常見的DOS有兩種：IBM公司的PC-DOS和微軟公司的MS-DOS，它們的功能、命令用途格式都相同，我們常用的是MS-DOS。DOS分為核心啟動程序和命令程序兩個部分.41DOS的核心啟動程序有Boot系統(tǒng)引導(dǎo)程序、IO.SYS、MSDOS.SYS和COMMAND.COM。它們是構(gòu)成DOS系統(tǒng)最基礎(chǔ)的幾個部分，有了它們系統(tǒng)就可以啟動。但光有啟動程序還不行，DOS作為一個字符型的操作系統(tǒng)，一般的操作都是通過命令來完成。DOS命令分為內(nèi)部命令和外部命令。內(nèi)部命令是一些常用而所占空間不大的命令程序，如dir、cd等，它們存在于COMMAND.COM文件中，會在系統(tǒng)啟動時加載到內(nèi)存中，以方便調(diào)用。而其它的一些外部命令則以單獨的可執(zhí)行文件存在，在使用時才被調(diào)入內(nèi)存。42Windows操作系統(tǒng)Windows操作系統(tǒng)是一種在微型計算機上運行的系統(tǒng)軟件。由（美）微軟公司開發(fā)，最初作為DOS的圖形化擴充而推出的。Windows提供了多任務(wù)圖形界面以及統(tǒng)一的應(yīng)用程序接口，使得在Windows環(huán)境下運行應(yīng)用程序的操作大為簡化。Windows9x。從Windows95開始，Windows均是機器字長32位的單用戶、多任務(wù)的操作系統(tǒng)。單用戶：一臺計算機一次只允許一個用戶使用。多任務(wù)：允許一個用戶同時運行多個應(yīng)用程序43Windows操作系統(tǒng)Windows9x支持圖形用戶界面（GUI）支持“即插即用”的系統(tǒng)配置方法提供通信軟件，使用戶的計算機系統(tǒng)聯(lián)接到Internet上44Windows操作系統(tǒng)WindowsNT（NewTechnology）和NT工作站一個網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)中運行WindowsNT的計算機作為服務(wù)器，它存儲著諸多共享資源網(wǎng)絡(luò)中除服務(wù)器外，還有供用戶使用的客戶機部分?？蛻魴C可以是一般的PC機，其上可以運行NT客戶機軟件，也可運行Windows95或Windows98。45Windows操作系統(tǒng)WindowsNT（NewTechnology）和NT工作站W(wǎng)indowsNT含有內(nèi)置的網(wǎng)絡(luò)功能，支持許多通訊協(xié)議，并且具有一個集中的安全系統(tǒng)，以監(jiān)測各種系統(tǒng)資源。與NT操作系統(tǒng)服務(wù)器版本相對應(yīng)的是NT的工作站標(biāo)準(zhǔn)版，稱為NTWorkstation，它主要運行在點對點環(huán)境中，這個版本可提供多種管理軟件和工具軟件。

46Windows操作系統(tǒng)Windows2000與2000工作站W(wǎng)indows2000實際是WindowsNT3.0的一個新的名字，它在使用WindowsNT的內(nèi)核的同時增加了許多新的功能。如在即插即用方面，它支持USB設(shè)備，支持功率的調(diào)節(jié)和各種硬件編程接口等。在實用性、安全性和穩(wěn)定性方面都有所超越。Windows2000有以下幾種不同的版本：Windows2000ProfessionalWindows2000Server/AdvancedServerWindows2000DatacenterServer47Windows操作系統(tǒng)WindowsXP和Windowsserver2003WindowsXP是基于NT的內(nèi)核，集成了其穩(wěn)定性、安全性及多媒體和網(wǎng)絡(luò)功能，使微軟的前臺OS不再采用9X系列的內(nèi)核。Windowsserver2003其可靠性、安全性和易操作性方面有了進一步提高。

48Windows操作系統(tǒng)windowsLonghornwindowsLonghorn微軟最新操作系統(tǒng),又稱帶牛角的操作系統(tǒng).，是下一代主要的Windows桌面操作系統(tǒng)，它很象WindiwsXP，但包括了許多新的特性，如：基于任務(wù)（或者智能）的用戶界面，可擴展、可?？康拈_始面板，和一個基于SQLServer2003的、被稱為WinFS的文件系統(tǒng)。49Windows操作系統(tǒng)微軟公司最新的操作系統(tǒng)windowsxp2005WindowsXPMediaCenterEdition2005使用WindowsXPMediaCenterEdition，可很方便地欣賞照片、電影、音樂以的電視等數(shù)碼娛樂。除使用鼠標(biāo)和鍵盤外，還可用遙控器操作?？射浵窈蜁和Ｕ趶V播的電視節(jié)目，可將照片或電影／電視節(jié)目保存到CD-R／DVD媒體，還可編輯從數(shù)碼相機導(dǎo)入的照片。50UNIX操作系統(tǒng)UNIX操作系統(tǒng)是（美）Bell實驗室開發(fā)的一種通用多用戶交互式分時操作系統(tǒng)。自1970年UNIX系統(tǒng)第一版問世以來，以UNIX系統(tǒng)為基礎(chǔ)已研制出許多新的操作系統(tǒng)軟件。如微型計算機、大型計算機上的各種UNIX系統(tǒng)的變種，以及用于計算機網(wǎng)絡(luò)及分布式計算機系統(tǒng)上的UNIX系統(tǒng)等。實際上，UNIX系統(tǒng)已成為國際上目前使用最廣泛、影響最大的主流操作系統(tǒng)之一。51UNIX操作系統(tǒng)UNIX系統(tǒng)的特色主要體現(xiàn)在以下方面：結(jié)構(gòu)簡練。以樹形目錄結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)為基礎(chǔ)，且將各種設(shè)備都定義為特殊文件，統(tǒng)一處理。內(nèi)核部分外層應(yīng)用子系統(tǒng)功能強大易移植性好可伸縮性和互操作性強容納新技術(shù)的能力強網(wǎng)絡(luò)通信功能強52Linux操作系統(tǒng)Linux操作系統(tǒng)的原創(chuàng)者是芬蘭的一名青年學(xué)者LinusTorvolds,他遵從可移植操作系統(tǒng)接口POSIX標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)出Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核，POSIX是IEEE定義的一套標(biāo)準(zhǔn)，具有與UNIX相似的可移植操作系統(tǒng)服務(wù)功能。Linux操作系統(tǒng)的優(yōu)勢反映在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器方面，其內(nèi)核中包含許多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，已成為網(wǎng)絡(luò)上最普遍的服務(wù)器架構(gòu)模式。Linux操作系統(tǒng)作為一個多用戶、多任務(wù)的操作系統(tǒng)，支持多工作平臺和多處理器。它不僅可提供多達4TB的文件系統(tǒng)，同時還可支持多種其他的文件系統(tǒng)。53Linux操作系統(tǒng)Linux系統(tǒng)是一種“自由軟件”?；蛘哒f，它屬于一種GPL（GeneralPublicLicense）軟件。其源代碼向世人公開，吸引對該系統(tǒng)感興趣的人們共同工作。54OS/2操作系統(tǒng)OS/2系統(tǒng)是IBM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(wù)、圖形用戶界面的操作系統(tǒng)，它提供應(yīng)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(shè)計的應(yīng)用程序尚不多見，因而它的應(yīng)用受到較大的制約。

553.2.*實用程序56實用程序在計算機系統(tǒng)中，一般把用于完成某些與系統(tǒng)資源及文件管理相關(guān)的程序稱為實用程序（UtilityProgram）。一些工具性的實用程序其實就是操作系統(tǒng)的一部分，但也有一些實用程序是獨立的程序。實用程序種類主要功能磁盤格式化為在磁盤上存儲文件做準(zhǔn)備文件管理文件拷貝、移動、壓縮、刪除等磁盤碎片整理重新存儲磁盤上的內(nèi)容，可使同一文件的不同段存儲在鄰接位置文件卸載刪除一個不再需要的文件文件轉(zhuǎn)換把文件從一種格式轉(zhuǎn)換到另一種格式反病毒保護計算機系統(tǒng)不受病毒的侵?jǐn)_常用的實用程序573.3程序設(shè)計語言及語言處理程序583.3.1程序設(shè)計語言分類59程序設(shè)計語言分類程序設(shè)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。機器語言機器語言：使用計算機指令系統(tǒng)的程序語言。用機器語言編寫的程序，全部都是二進制代碼形式，可以被計算機直接執(zhí)行。機器語言直接依賴機器的指令系統(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。60匯編語言匯編語言：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。這樣就能使它的每條指令都有明顯的符號標(biāo)識。用匯編語言編寫程序與編寫機器語言程序相比，比較直觀和易記憶，但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各項缺點。61高級語言高級語言：又稱算法語言，其表示方法接近解決問題的表示方法，而且具有通用性，在一定程度上與機器無關(guān)。高級語言的特點：易學(xué)、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。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(yán)格。其主要原因是高級語言處理系統(tǒng)是執(zhí)行程序的計算機，而自然語言的處理系統(tǒng)則是人。62【2007真題】下列關(guān)于機器語言程序與高級語言程序的說法中，錯誤的是。

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63【試題分析】用機器語言編寫的程序，全部都是二進制代碼形式，可以被計算機直接執(zhí)行，因此其執(zhí)行速度快，A是錯誤的，應(yīng)該入選；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，可移植性差，B是錯誤的，應(yīng)該入選，而C不能入選；D的說法顯然是不對的。答案ABD。643.3.2程序語言中的數(shù)據(jù)成分

和控制成分65程序語言基本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:描述程序所處理的數(shù)據(jù)對象（數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）運算成分:描述程序所包含的運算（算術(shù)表達式、邏輯表達式）控制成分:表達程序中的控制構(gòu)造（條件判斷、循環(huán)判斷）傳輸成分:表達程序中的數(shù)據(jù)傳輸（輸入/輸出）66

數(shù)據(jù)成分?jǐn)?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(biāo)識符命名，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(gòu)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(shù)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67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。（１）順序結(jié)構(gòu)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。68控制成分（2）條件選擇結(jié)構(gòu)條件選擇結(jié)構(gòu)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(dāng)條件選擇結(jié)構(gòu)中的A或B又由條件選擇結(jié)構(gòu)組成時，就呈現(xiàn)嵌套的條件選擇結(jié)構(gòu)形式。69控制成分（3）重復(fù)結(jié)構(gòu)重復(fù)結(jié)構(gòu)為程序描述重復(fù)計算過程提供控制手段，重復(fù)結(jié)構(gòu)有多種形式，最基本的形式為

while型重復(fù)結(jié)構(gòu)。70控制成分ABABP真假AP假真順序控制結(jié)構(gòu)條件選擇結(jié)構(gòu)While型重復(fù)結(jié)構(gòu)713.3.3語言處理系統(tǒng)72語言處理系統(tǒng)語言處理系統(tǒng)的作用：把用軟件語言（包括匯編語言和高級語言）編寫的各種程序變換成可在計算機上執(zhí)行的程序，或最終的計算結(jié)果，或其他中間形式。語言處理系統(tǒng)包括：翻譯程序正文編輯程序：用于建立和修改源程序文件聯(lián)接編輯程序：將多個分別編譯或匯編過的目標(biāo)程序和庫文件進行組合裝入程序：將目標(biāo)程序裝入內(nèi)存并啟動執(zhí)行程序模塊1……程序模塊n正文編輯源程序1……源程序n編譯目標(biāo)程序1……目標(biāo)程序n聯(lián)接編輯可執(zhí)行目標(biāo)程序裝入執(zhí)行結(jié)果庫文件編輯、編譯、裝入和執(zhí)行過程73翻譯程序翻譯程序：程序語言處理系統(tǒng)隨被處理的語言及其處理方法和處理過程的不同而異。但任何一個語言處理系統(tǒng)通常都包含一個翻譯程序，它把一種語言的程序翻譯成等價的另一種語言的程序。源語言和源程序：被翻譯的語言和程序目標(biāo)語言和目標(biāo)程序：翻譯生成的語言和程序按照不同的翻譯處理方法，可把翻譯程序分為以下三類：匯編程序（assembler）：從匯編語言到機器語言的翻譯程序解釋程序（Interpreter）：按源程序中指令（或語句）的執(zhí)行順序，逐條翻譯并立即執(zhí)行相應(yīng)功能的處理程序編譯程序(Compiler)：從高級語言到機器語言或匯編語言的翻譯程序74解釋程序解釋程序?qū)υ闯绦蜻M行翻譯的方法相當(dāng)于兩種自然語言間的“口譯”。解釋程序?qū)υ闯绦驈念^到尾逐句掃描，逐句翻譯，并且翻譯一句執(zhí)行一句。因而這種翻譯方式并不形成機器語言形式的目標(biāo)程序。優(yōu)點：實現(xiàn)算法簡單易于在解釋過程中靈活方便地插入所需要的修改和調(diào)試措施缺點：運行效率低應(yīng)用：解釋程序通常適合于交互方式工作的、或調(diào)試狀態(tài)下運行的、或運行時間與解釋時間相差不大的語言75編譯程序編譯程序?qū)υ闯绦蜻M行翻譯的方法相當(dāng)于“筆譯”。在編譯程序的執(zhí)行過程中，要對源程序掃描一遍或幾遍，最終形成一個可在具體計算機上執(zhí)行的目標(biāo)程序。優(yōu)點：通過編譯程序的處理可以一次性地產(chǎn)生高效運行的目標(biāo)程序，并把它保存在磁盤上，以備多次執(zhí)行缺點：實現(xiàn)算法較為復(fù)雜應(yīng)用：編譯程序適合于翻譯那些規(guī)模大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運行時間長的大型應(yīng)用程序。76編譯程序編譯程序工作過程：源程序的分析是經(jīng)過詞法分析、語法分析和語義分析三個步驟完成的。目標(biāo)程序的綜合包括存儲分配、代碼優(yōu)化、代碼生成等幾個步驟，目的是為程序中的常數(shù)、變量、數(shù)組等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分配存儲空間。源程序分析綜合符號表、常數(shù)表中間語言程序目標(biāo)程序773.3.4主要程序語言介紹78FORTRAN語言FORTRAN：FORmulaTRANslation（公式翻譯）的縮寫，一種主要用于數(shù)值計算的面向過程的程序設(shè)計語言。特點：接近數(shù)學(xué)公式、簡單易用。在處理功能上，允許復(fù)數(shù)與雙精度實數(shù)運算，由于具有程序定義機制、I/O的格式說明，允許布爾表達式，函數(shù)和子例程名作參數(shù)傳遞，擴充的字符處理等功能，使之也能應(yīng)用于非數(shù)值運算領(lǐng)域。此外，F(xiàn)ORTRAN語言還具有塊IF結(jié)構(gòu)，DO循環(huán)結(jié)構(gòu)等，使寫出的程序趨于結(jié)構(gòu)化，是進行大型科學(xué)和工程計算的有力工具。79ALGOL語言ALGOL（ALGOrithmicLanguage）語言：分別于1960年和1962年發(fā)表的ALGOL60報告及修改報告，已成為程序設(shè)計語言發(fā)展史上的里程碑，不但開拓了程序設(shè)計語言的研究領(lǐng)域，也為后來的軟件自動化和軟件可靠性研究奠定了基礎(chǔ)。ALGOL語言的語法和語義均有嚴(yán)格的描述。它的語法描述采用了特定的巴科斯形式化體系（BNF），結(jié)構(gòu)清晰，理論嚴(yán)謹(jǐn)。在ALGOL語言基礎(chǔ)上發(fā)展的ALGOL語言簇包括ALGOL68、Simula、PASCAL等。PASCAL語言：具有豐富的數(shù)據(jù)類型和靈活的控制結(jié)構(gòu)，編譯效率高，強調(diào)程序的可靠性和易于驗證性，被稱為第一個結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言。PASCAL語言適用于數(shù)據(jù)處理、數(shù)值計算和系統(tǒng)軟件開發(fā)，并曾經(jīng)成為大學(xué)程序設(shè)計教學(xué)的優(yōu)選語言。80Java語言Java語言：由SUNMicroSystem公司于1995年5月正式對外公布的一種面向?qū)ο蟮摹⒂糜诰W(wǎng)絡(luò)環(huán)境的程序設(shè)計語言。特點：適用于網(wǎng)絡(luò)分布環(huán)境，具有一定的平臺獨立性、安全性和穩(wěn)定性。81C語言和C++語言C語言：1972年至1973間由AT＆T公司Bell實驗室的D.M.Ritchie在BCPL語言基礎(chǔ)上設(shè)計而成的，著名的UNIX操作系統(tǒng)就是用C語言編寫的。特點：語言與運行支撐環(huán)境分離、可移植性好、語言規(guī)模小因而相對簡單、具有指針類型等，C語言本身簡潔、高度靈活、程序運行效率高。此外，在C語言中，有不少操作直接對應(yīng)實際機器所執(zhí)行的動作，并在許多場合可以代替匯編語言。82C語言和C++語言C++語言：以C語言為基礎(chǔ)發(fā)展起來的通用程序設(shè)計語言。C++內(nèi)置面向?qū)ο蟮臋C制，支持?jǐn)?shù)據(jù)抽象。最先由Be11實驗室的B.stroustrup在1980年代設(shè)計并實現(xiàn)，至今仍在不斷發(fā)展。C++語言是對C語言的擴充，擴充的內(nèi)容絕大部分來自其他著名語言（如Simula、ALGOL68、Ada等）的最佳特性。由于C++語言既有數(shù)據(jù)抽象和面向?qū)ο竽芰Γ\行性能高，又能與C語言相兼容，使得數(shù)量巨大的C語言程序能方便地在C++語言環(huán)境中重用。因而近年來C++語言迅速流行，成為當(dāng)前面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的主流語言。83其他語言除了以上介紹的幾種程序語言外，有影響的程序語言還有：LISP語言：適用于符號操作和表處理，主要用于人工智能領(lǐng)域PROLOG語言：一種邏輯式編程語言，主要用于人工智能領(lǐng)域Ada語言：類似于PASCAL語言，且易于控制并行任務(wù)和處理異常情況。適于軍用84【2007真題】以下常用的高級程序設(shè)計語言中，主要用于數(shù)值計算的是＿＿＿。A．FORTRANB．BASICC．JavaＤ．C【試題分析】根據(jù)前面的教材內(nèi)容，F(xiàn)ORTRAN語言是一種主要用于數(shù)值計算的面向過程的程序設(shè)計語言。雖然其它語言也可以用來數(shù)值計算，但主要是用于執(zhí)行數(shù)值計算的應(yīng)選A。85【2007真題】C++語言是以C語言為基礎(chǔ)發(fā)展起來的，已成為當(dāng)前面向程序設(shè)計的主流語言之一?！驹囶}分析】根據(jù)教材內(nèi)容，C++語言既有數(shù)據(jù)抽象和面向?qū)ο竽芰?，運行性能高，是當(dāng)今比較流行的面向?qū)ο蟮恼Z言，應(yīng)該填入對象。863.4算法和計算機軟件理論基礎(chǔ)873.4.1算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)88算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要使計算機完成某一問題的解題任務(wù)，首先必須針對該問題設(shè)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的一種描述。程序中用具有一定結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)”是編寫程序所要首先考慮的兩個重要方面。89算法（Algorithm）什么是算法 算法與程序不同，它是問題求解規(guī)則的一種過程描述。在算法中要精確定義一系列規(guī)則，這些規(guī)則指定了相應(yīng)的操作順序，以便在有限的步驟內(nèi)得到所求問題的解答。 算法的設(shè)計一般采用由粗到細(xì)，由抽象到具體的逐步求精的方法。90算法（Algorithm）什么是算法例如，要對包含n個整數(shù)元素的數(shù)組A進行排序。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(fù)執(zhí)行②，直到所有整數(shù)都放到已排好的序列中。細(xì)化，需要考慮排好的序列存放在何處，如何“反復(fù)執(zhí)行”等。用“偽代碼”（一種介于自然語言和程序設(shè)計語言之間的文字和符號表達工具）描述的算法為：

fori=1ton [選出A[i]到A[n]中最小的元素，設(shè)為A[j]； 交換A[i]和[j];]進一步細(xì)化以上步驟，具體給出如何從數(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(yīng)的程序。

91算法（Algorithm）什么是算法用C語言編寫的函數(shù)模塊sort如下：VoidSort(intA[],intn){inti,j,t;for(i=0;i<n-1;i++{j=i;for(k=i+1;k<n;k++)if(A[k]<A[j])j=k;t=A[i];A[i]=A[j];A[j]=t;}}92算法（Algorithm）算法的性質(zhì)算法的基本性質(zhì)：確定性有窮性能行性輸入輸出算法與程序的區(qū)別：一個程序不一定滿足有窮性程序中的指令必須是機器可執(zhí)行的，而算法中的運算語句則無此限制93算法（Algorithm）算法分析分析一個算法的好壞，除其正確性外，還應(yīng)考慮以下因素：占用的計算機資源時間代價空間代價是否易理解、易調(diào)試和易測試等94【2007真題】