5計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

天津科技大學(xué)

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與信息技術(shù)教研部1目錄1軟件系統(tǒng)概述2操作系統(tǒng)3Linux和銀河麒麟操作系統(tǒng)4人工智能軟件 1軟件與硬件計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分。（1）硬件通常由電子器件和機(jī)電裝置組成，是看得見、摸得到的實(shí)體，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各種設(shè)備的總稱。（2）軟件是為計(jì)算機(jī)運(yùn)行服務(wù)的全部技術(shù)和各種程序、數(shù)據(jù)的集合，是計(jì)算機(jī)的靈魂。軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。軟件與硬件硬件和軟件的關(guān)系如下所述。（1）硬件是軟件的載體，軟件是硬件的靈魂，二者相互依存，缺一不可。（2）硬件和軟件無(wú)嚴(yán)格界限，有時(shí)侯功能是等效的。（3）硬件和軟件協(xié)同發(fā)展。以下關(guān)于硬件和軟件關(guān)系的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（）。硬件和軟件互相依存軟件和硬件無(wú)嚴(yán)格界限硬件和軟件協(xié)同發(fā)展沒(méi)有硬件，軟件也可以執(zhí)行ABCD提交單選題1分系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是管理、監(jiān)控計(jì)算機(jī)軟硬件資源，維護(hù)計(jì)算機(jī)運(yùn)行，支持應(yīng)用軟件開發(fā)和運(yùn)行的軟件總和。系統(tǒng)軟件包括：（1）操作系統(tǒng)（2）語(yǔ)言處理程序（3）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（4）診斷程序（5）服務(wù)性程序系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)（OperatingSystem）是管理和控制計(jì)算機(jī)所有軟件、硬件資源的程序，是直接運(yùn)行在“裸機(jī)”上的系統(tǒng)軟件，為其他軟件和硬件提供支持，是人與計(jì)算機(jī)之間的接口。系統(tǒng)軟件常見的操作系統(tǒng)有Windows、UNIX、OS/2、Linux、macOS、銀河麒麟、鴻蒙、阿里云等。手機(jī)、平板電腦等智能設(shè)備的操作系統(tǒng)有Android、iOS、HarmonyOS（華為）、澎湃OS（小米）、BlueOS（VIVO）等系統(tǒng)軟件2．語(yǔ)言處理程序計(jì)算機(jī)能夠直接處理的語(yǔ)言（二進(jìn)制代碼）和常用的人機(jī)交互語(yǔ)言（高級(jí)語(yǔ)言、構(gòu)件化語(yǔ)言等）并不一致，因此需要通過(guò)語(yǔ)言處理程序進(jìn)行轉(zhuǎn)換。高級(jí)語(yǔ)言包括C、Pascal、C++、Java、Delphi、Python等系統(tǒng)軟件3．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem，DBMS）是操縱和管理數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)軟件，用于建立、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)資源。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)可以統(tǒng)一管理和控制數(shù)據(jù)庫(kù)，保證數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性和完整性。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：Foxpro、MSAccess、DB2、Oracle、MySQL、SQLite等非關(guān)系型（往往用于海量大數(shù)據(jù)處理）：MongoDB、HBase、CouchDB等。系統(tǒng)軟件4．診斷程序診斷程序的功能是找到計(jì)算機(jī)存在的問(wèn)題（如黑屏、藍(lán)屏、宕機(jī)、鳴叫等），判斷計(jì)算機(jī)各部件能否正常工作。診斷程序往往既可檢測(cè)硬件故障，也可定位軟件的錯(cuò)誤。系統(tǒng)軟件5．服務(wù)性程序服務(wù)性程序是一類輔助性程序，它提供各種服務(wù)，如用于程序的裝入、鏈接、編輯和調(diào)試的裝入程序、鏈接程序、編輯程序和調(diào)試程序，以及故障診斷程序、糾錯(cuò)程序等。系統(tǒng)軟件6.標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)程序用戶編制程序時(shí)，為了使用方便和重復(fù)利用，通?？蓪⒁恍┏Ｓ贸绦蚨伟凑諛?biāo)準(zhǔn)格式預(yù)先編寫調(diào)試成功，組成標(biāo)準(zhǔn)程序庫(kù)。Windows下擴(kuò)展名為.dll的文件是動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件；stdio.h則是C語(yǔ)言中的標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出庫(kù)函數(shù)文件；Python語(yǔ)言中，通過(guò)import命令引入其他模塊或庫(kù)的功能。系統(tǒng)軟件7．分布式軟件系統(tǒng)分布式軟件系統(tǒng)（DistributedSoftwareSystems）是支持分布式處理的軟件系統(tǒng)，包括分布式操作系統(tǒng)、分布式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及其編譯（解釋）系統(tǒng)、分布式文件系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等。系統(tǒng)軟件8．人機(jī)交互系統(tǒng)人機(jī)交互系統(tǒng)（Human-ComputerInteraction，HCI）是用于人與計(jì)算機(jī)之間交互的軟件系統(tǒng)，提供友好的界面來(lái)完成信息管理、服務(wù)和處理等功能系統(tǒng)軟件9．網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)能夠保護(hù)計(jì)算機(jī)硬件、通信網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備、其他系統(tǒng)軟件及應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)及用戶權(quán)限等，免受惡意軟件攻擊，避免信息泄露、篡改及丟失，保障系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保障用戶利益。（）是管理和控制計(jì)算機(jī)所有軟件、硬件資源的程序。診斷程序數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)語(yǔ)言處理程序操作系統(tǒng)ABCD提交單選題1分以下軟件中，屬于系統(tǒng)軟件的是（）。Excel財(cái)務(wù)軟件銀河麒麟WPSABCD提交單選題1分應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是為利用計(jì)算機(jī)解決某些特定問(wèn)題而設(shè)計(jì)的程序的集合，由于需求的多樣性和針對(duì)性，應(yīng)用軟件呈現(xiàn)出不同表達(dá)方式。應(yīng)用軟件種類繁多，包括AI軟件、辦公軟件、圖形圖像處理、系統(tǒng)管理、文件管理、郵件處理、學(xué)習(xí)娛樂(lè)、即時(shí)通信、音頻/視頻工具、瀏覽器等。仨2操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)軟件的核心和基礎(chǔ)，對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件提供支持，所有應(yīng)用軟件都必須工作在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上。主要功能：進(jìn)程管理存儲(chǔ)管理磁盤和文件管理設(shè)備管理進(jìn)程管理進(jìn)程（Process）是計(jì)算機(jī)中的程序關(guān)于某數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行活動(dòng)，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的基本單位。進(jìn)程屬于正在運(yùn)行的程序?qū)嶓w，包括這個(gè)運(yùn)行的程序占據(jù)的所有系統(tǒng)資源，是操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。進(jìn)程管理是對(duì)處理器工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)度、協(xié)調(diào)和分配，避免某一進(jìn)程長(zhǎng)期獨(dú)占處理器分時(shí)調(diào)度策略在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，為了提高系統(tǒng)的資源利用率，通常采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)。多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)是指計(jì)算機(jī)中同時(shí)有多道相互獨(dú)立的程序穿插運(yùn)行，兩個(gè)或兩個(gè)以上程序在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中同時(shí)處于開始到結(jié)束之間的狀態(tài)，共享計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)資源。為了避免同一進(jìn)程長(zhǎng)時(shí)間獨(dú)占CPU，可以采用分時(shí)調(diào)度策略為進(jìn)程分配CPU時(shí)間，使每一個(gè)進(jìn)程都能得以運(yùn)行。分時(shí)調(diào)度策略系統(tǒng)將所有進(jìn)程按先來(lái)先服務(wù)的原則排成一個(gè)隊(duì)列。每個(gè)進(jìn)程被分配一個(gè)時(shí)間段，稱作它的時(shí)間片。如果在時(shí)間片結(jié)束時(shí)進(jìn)程還在運(yùn)行，則CPU將剝奪該進(jìn)程的運(yùn)行并分配給另一個(gè)進(jìn)程。如果進(jìn)程在時(shí)間片結(jié)束前阻塞或結(jié)束，則CPU立即切換到下一個(gè)進(jìn)程。當(dāng)進(jìn)程用完它的時(shí)間片后，它被移到隊(duì)列的末尾。這樣可以保證就緒隊(duì)列中的所有進(jìn)程在一定時(shí)間內(nèi)，都能獲得一定的處理器執(zhí)行時(shí)間。多處理機(jī)調(diào)度策略當(dāng)一個(gè)大任務(wù)的計(jì)算量很大，用單一CPU計(jì)算可能花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間。此時(shí)可以采用多處理機(jī)協(xié)同工作縮短運(yùn)算時(shí)間將大計(jì)算量的任務(wù)劃分成若干可由單一CPU計(jì)算的小任務(wù)，分配給相應(yīng)CPU來(lái)執(zhí)行。小任務(wù)被相應(yīng)CPU執(zhí)行完成后，再將結(jié)果合并處理，形成最終結(jié)果，返回用戶。（）是正在運(yùn)行的程序?qū)嶓w，并且包括這個(gè)運(yùn)行的程序占用的所有系統(tǒng)資源。進(jìn)程文件程序文件分配表ABCD提交單選題1分存儲(chǔ)管理存儲(chǔ)器管理的服務(wù)對(duì)象是內(nèi)存（主存），其主要功能包括分配和回收主存空間、提高主存利用率、擴(kuò)充主存等。虛擬內(nèi)存技術(shù)虛擬內(nèi)存技術(shù)，使用部分硬盤空間作為虛擬內(nèi)存，與實(shí)際內(nèi)存一起構(gòu)成一個(gè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際內(nèi)存空間的虛擬存儲(chǔ)空間。當(dāng)系統(tǒng)的實(shí)際內(nèi)存空間耗盡時(shí)，將正在使用的數(shù)據(jù)存放在實(shí)際內(nèi)存中，暫時(shí)不用的數(shù)據(jù)存放在虛擬內(nèi)存中。在需要時(shí)，將虛擬內(nèi)存中的數(shù)據(jù)交換回實(shí)際內(nèi)存中，不用的數(shù)據(jù)交換到虛擬內(nèi)存。如果沒(méi)有虛擬內(nèi)存，當(dāng)系統(tǒng)實(shí)際內(nèi)存耗盡時(shí)，將不能再運(yùn)行新程序。當(dāng)系統(tǒng)的內(nèi)存較少時(shí)，經(jīng)常使用虛擬內(nèi)存，頻繁地交換數(shù)據(jù)會(huì)使得系統(tǒng)的整體性能顯著下降。虛擬內(nèi)存技術(shù)操作系統(tǒng)在存儲(chǔ)管理中通過(guò)（

）技術(shù)，使得在內(nèi)存不足時(shí)系統(tǒng)仍然能夠正常運(yùn)行。文件管理虛擬內(nèi)存分頁(yè)存儲(chǔ)管理分段存儲(chǔ)管理ABCD提交單選題1分操作系統(tǒng)在存儲(chǔ)管理中通過(guò)（

）技術(shù)，使得在內(nèi)存不足時(shí)系統(tǒng)仍然能夠正常運(yùn)行。文件管理虛擬內(nèi)存分頁(yè)存儲(chǔ)管理分段存儲(chǔ)管理ABCD提交單選題1分磁盤和文件管理磁盤和文件管理是操作系統(tǒng)的重要功能，是存儲(chǔ)體系的重要組成部分（1）文件是被賦予了名字的若干信息的集合。（2）文件將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在外存上（如磁盤、U盤、光盤等介質(zhì)），由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理。（3）操作系統(tǒng)通過(guò)文件名管理文件，人們?cè)谑褂梦募r(shí)不需要關(guān)心文件的具體存取細(xì)節(jié)。分區(qū)與格式化一個(gè)磁盤被劃分成多個(gè)分區(qū)，如C:、D:、E:。格式化，為分區(qū)劃分存儲(chǔ)區(qū)域，包括保留扇區(qū)區(qū)域、文件分配表區(qū)域、根目錄區(qū)域和數(shù)據(jù)區(qū)域，建立文件分配表和根目錄。文件與文件夾文件夾用來(lái)記錄磁盤上文件的文件名、文件大小、更新時(shí)間等重要信息。文件名包括：（1）文件名（2）分隔點(diǎn)（3）擴(kuò)展名例如：基礎(chǔ).docx文件夾和文件的管理操作：新建、刪除、重命名、移動(dòng)、復(fù)制、搜索等。文件夾磁盤查錯(cuò)優(yōu)化和磁盤碎片整理磁盤清理、磁盤查錯(cuò)和磁盤碎片整理等操作優(yōu)化驅(qū)動(dòng)器，以幫助計(jì)算機(jī)提高運(yùn)行效率磁盤和文件管理提示：磁盤和文件的管理采用化整為零的基本思維，將磁盤劃分為多個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)劃分為大量簇塊，通過(guò)文件分配表保存文件的簇塊順序。每個(gè)簇塊都很小，每個(gè)文件僅浪費(fèi)最后一個(gè)簇塊中剩余的空間，從而減少空間的浪費(fèi)。如果文件夾被破壞，則其中文件指向的簇塊將被異常占用；如果文件分配表被破壞，則其中的文件將不能正常存取。（

）是被賦予名字、代號(hào)等信息的集合體，它將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在外存上（如磁盤、U盤、光盤等介質(zhì)），由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理。磁盤文件文件夾內(nèi)存ABCD提交單選題1分（

）將文件的不連續(xù)簇塊整理為連續(xù)簇塊存放。磁盤碎片整理格式化

分區(qū)搜索ABCD提交單選題1分設(shè)備管理設(shè)備管理是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中除了CPU和內(nèi)存以外的所有輸入輸出設(shè)備的管理，為用戶分配和回收外部設(shè)備，控制外部設(shè)備按用戶程序的要求進(jìn)行操作等。設(shè)備管理設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，是一種可以使計(jì)算機(jī)和設(shè)備通信的特殊程序，它相當(dāng)于硬件的接口，操作系統(tǒng)只有通過(guò)這個(gè)接口，才能控制硬件設(shè)備的工作。原則上，每一個(gè)輸入/輸出設(shè)備都有對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，因此驅(qū)動(dòng)程序常被比作“硬件的靈魂”“硬件和系統(tǒng)之間的橋梁”等。3Linux和銀河麒麟操作系

Linux操作系統(tǒng)Linux是一套免費(fèi)使用和自由傳播的類UNIX操作系統(tǒng)，是一個(gè)支持多用戶、多任務(wù)、多線程和多CPU的操作系統(tǒng)，它能運(yùn)行主要的UNIX工具軟件、應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持32位和64位硬件。銀河麒麟操作系統(tǒng)銀河麒麟操作系統(tǒng)是一款由中科院計(jì)算究所研發(fā)，在國(guó)家“863計(jì)劃”和“國(guó)家核高基科技重大專項(xiàng)”資金支持下，基于Linux內(nèi)核的國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)。銀河麒麟操作系統(tǒng)銀河麒麟操作系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于政府、企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的信息化建設(shè)中，夠成廣袤的產(chǎn)品生態(tài)構(gòu)架，銀河麒麟操作系統(tǒng)銀河麒麟操作系統(tǒng)產(chǎn)品分類：桌面操作系統(tǒng)服務(wù)器操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)云原生操作系統(tǒng)。銀河麒麟操作系統(tǒng)

銀河麒麟操作系統(tǒng)安裝和使用（1）進(jìn)入銀河麒麟官網(wǎng)，下載某一版本ISO鏡像文件。（2）安裝光盤啟動(dòng)制作軟件，如“UltraISO”創(chuàng)建啟動(dòng)盤（3）BIOS設(shè)置，“U盤設(shè)備”首先啟動(dòng)。（4）重啟，安裝使用銀河麒麟操作系統(tǒng)。銀河麒麟操作系統(tǒng)體驗(yàn)銀河麒麟桌面操作系統(tǒng)V10版人工智能軟件人工智能軟件（AI軟件）是基于人工智能技術(shù)開發(fā)的各類應(yīng)用軟件的統(tǒng)稱，它們通過(guò)模擬人類思維和行為，實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)、推理、決策等功能。AI軟件的核心是機(jī)器學(xué)習(xí)算法，它們確保AI軟件能從海量數(shù)據(jù)中提取有價(jià)值的信息，并不斷優(yōu)化自身性能。人工智能軟件自從OpenAI公司推出ChatGPT智能聊天機(jī)器人程序，AI軟件發(fā)展呈現(xiàn)出功能大爆發(fā)、特征大綜合、數(shù)據(jù)大模型等特點(diǎn)我國(guó)多家推出的AI軟件，代表性的產(chǎn)品包括：Kimi（月之暗面公司）文心一言（百度公司）通義千問(wèn)（阿里巴巴公司）、智譜清言（清華大學(xué)）豆包（字節(jié)跳動(dòng)公司）人工智能開發(fā)框架人工智能開發(fā)框架支持開發(fā)人工智能應(yīng)用軟件的一系列庫(kù)、工具和規(guī)范。AI開發(fā)框架的用途體現(xiàn)在幾個(gè)關(guān)鍵方面：簡(jiǎn)化開發(fā)過(guò)程加速算法的實(shí)驗(yàn)和迭代提高模型性能與準(zhǔn)確度促進(jìn)跨平臺(tái)部署強(qiáng)化應(yīng)用的穩(wěn)定性與可擴(kuò)展性人工智能開發(fā)框架AI開發(fā)框架主要包括:TensorFlowPyTorchKerasCaffeMXNetTensorFlowTensorFlow是一個(gè)基于數(shù)據(jù)流編程的符號(hào)數(shù)學(xué)系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于各類機(jī)器學(xué)習(xí)算法的編程實(shí)現(xiàn)。TensorFlow擁有多層級(jí)結(jié)構(gòu)，可部署于各類服務(wù)器、PC終端和網(wǎng)頁(yè)并支持GPU（GraphicsProcessingUnit，圖形處理單元）和TPU（TensorProcessingUnit，張量處理單元）高性能數(shù)值計(jì)算。Te