《计算机软件系统》教学课件ppt

公公 刘刘 中中 学学制作者：豆敏制作者：豆敏一、一、硬件系统硬件系统软件系统软件系统软件系统软件系统只有硬件的计算机叫做裸机，还不能用它做只有硬件的计算机叫做裸机，还不能用它做事情。配上事情。配上各种软件各种软件以后，才能称之为计算机系统，以后，才能称之为计算机系统，才可以用来完成信息处理任务。才可以用来完成信息处理任务。为裸机装配软件的过程，是一个使计算机系统为裸机装配软件的过程，是一个使计算机系统逐层升级的过程。目前常用的微型计算机，一般都逐层升级的过程。目前常用的微型计算机，一般都是在裸机上安装了是在裸机上安装了BIOS软件后，再安装操作系统软软件后，再安装操作系统软件以及应用软件，从而形成的具有很强信息处理功件以及应用软件，从而形成的具有很强信息处理功能的系统。能的系统。计算机系统的分层结构图计算机系统的分层结构图BIOSlBIOS以为基本输入输出系统。这类软件一般都由生产厂家把它们“固化”在计算机的ROM里。l开机时，计算机首先运行BIOS，完成对系统硬件的初始化设置和检测。如果发现硬件有问题，BIOS会把有关的问题反馈给用户；如果没有问题，启动过程就继续进行。lBIOS相当于硬件与软件之间的桥梁。裸机配上BIOS后就形成了比较初级的系统。这时，用键盘可以输入自负，驱动器可以读写信息，显示器可以显示信息。l在此基础上，就可安装系统软件了。2、系统软件、系统软件l系统软件是计算机必须具备的，用以实现计算机系统的管理、控制、运行和维护等方面的操作。l一般人们把操作系统、各种程序设计语言的解释或编译程序等看做系统软件。l种类：DOS、UNIX、Linux、Windows系统。l系统软件是计算机与用户之间的桥梁。3、应用软件、应用软件l种类：IE浏览器、Word、POwerpoint等都是应用软件，各种管理软件、辅助教学软件、媒体播放软件、游戏软件等也是应用软件。l应用软件是计算机系统与用户之间的桥梁。硬件负责具体的运算和操作。负责为硬件与软件建立联系。负责完善系统的功能。面对的是具体的信息处理问题 和需要解决实际问题的用户。专用应用软件专用应用软件通用应用软件通用应用软件用户自编程序用户自编程序操作系统操作系统程序设计语言系统程序设计语言系统控制器控制器运算器运算器课堂练习课堂练习（找一人来机子上做，其余学生拿一张纸做）（找一人来机子上做，其余学生拿一张纸做）（）（）（）（）（）（）（）（）（）1.软件1.2.4 计算机的软件系统 是指使计算机运行所需的各种是指使计算机运行所需的各种程序、数据程序、数据及其有关文档及其有关文档的集合。的集合。程序程序 +数据数据 +文档文档 功能：功能：用户与计算机硬件的桥梁。用户与计算机硬件的桥梁。2.软件的分类计算机硬件(裸机)软软件件系系统统2.软件的分类 支持程序人员（计算机用户）能方便地使支持程序人员（计算机用户）能方便地使用和管理计算机的软件。用和管理计算机的软件。功能功能 为整个计算机系统进行调度、管理、监视为整个计算机系统进行调度、管理、监视和服务，为用户使用计算机提供方便。和服务，为用户使用计算机提供方便。如：操作系统、汇编程序、高级语言编译如：操作系统、汇编程序、高级语言编译程序、故障诊断程序、数据库管理程序、控制程序、故障诊断程序、数据库管理程序、控制程序等。程序等。-系统软件2.软件的分类-应用软件 用于解决各种具体应用问题的专门软件用于解决各种具体应用问题的专门软件,包括包括通用应用软件和定制应用软件。通用应用软件和定制应用软件。如：工资管理程序、图书检索程序、如：工资管理程序、图书检索程序、人口普查程序、文字处理软件、人口普查程序、文字处理软件、AutoCADAutoCAD、表格软件等。表格软件等。软件软件系统软件系统软件应用软件应用软件操作系统操作系统数据库系统数据库系统语言处理程序（编译和解释系统）语言处理程序（编译和解释系统）用户定制（工资管理程序用户定制（工资管理程序,图书检索程图书检索程序、生产控制等）序、生产控制等）系统服务程序（诊断、排错、编辑）系统服务程序（诊断、排错、编辑）通用应用软件（通用应用软件（WORD、EXCEL、PhotoShop、AutoCAD、CorelDraw、PowerPoint、KV3000等）等）裸机裸机操作系统应应用用软软件件用用户户语言处理程序DBMSTools网络与通信软件网络与通信软件应应用用软软件件层次构成3.系统软件操作系统操作系统计算机语言及语言处理程序计算机语言及语言处理程序数据库系统数据库系统实用程序实用程序支撑软件支撑软件 是直接运行在裸机上的最基本的是直接运行在裸机上的最基本的系统软件；是在所有的计算机上都必系统软件；是在所有的计算机上都必须配置的系统软件。只有在操作系统须配置的系统软件。只有在操作系统的支撑下，整个计算机系统才能正常的支撑下，整个计算机系统才能正常运行。运行。1）操作系统(Operating System)管理系统中的各种资源管理系统中的各种资源 为用户提供各种服务界面为用户提供各种服务界面 对各个任务使用资源的请求作出仲裁，承担系统资对各个任务使用资源的请求作出仲裁，承担系统资源管理的任务，在各个程序之间调度分配，避免冲突，源管理的任务，在各个程序之间调度分配，避免冲突，保证用户程序正常有序运行。保证用户程序正常有序运行。处理器管理（任务管理）处理器管理（任务管理）存储管理存储管理 文件管理文件管理 设备管理设备管理1 1、批处理系统、批处理系统2 2、分时系统、分时系统-时间片轮法时间片轮法3 3、实时系统、实时系统 实时控制系统实时控制系统 实时信息处理系统实时信息处理系统4 4、单用户操作系统、单用户操作系统5 5、网络操作系统、网络操作系统6 6、分布式操作系统、分布式操作系统 2)2)WINDOWS WINDOWS 操作系统操作系统 Windows 9XWindows 9X（图形界面、单用户多任务图形界面、单用户多任务）:1)1)MS-DOSMS-DOS（字符用户界面、单用户单任务字符用户界面、单用户单任务）1990年3)3)UNIXUNIX操作系统（操作系统（多用户多用户/分时分时/网络操作系统网络操作系统）Windows NT(New Technology)(Windows NT(New Technology)(网络操作系统网络操作系统)Windows 2000(Win NT5.0)Windows 2000(Win NT5.0)Professional/Server/Advanced ServerProfessional/Server/Advanced ServerWindows XPWindows XP、Windows NETWindows NETWindows CEWindows CE 19701970年第一版问世，国际上使用最广泛、影响最大的年第一版问世，国际上使用最广泛、影响最大的主流操作系统之一。主流操作系统之一。4)4)其他：其他：LinuxLinux（开放性开放性/多用户分时多用户分时/网络网络）、）、OS/2OS/2I I）计算机语言计算机语言三个发展阶段：机器语言三个发展阶段：机器语言 汇编语言汇编语言 高级语言高级语言1)1)机器语言：机器语言：第一代语言，由第一代语言，由 0 0、1 1 代码组成，代码组成，机器能直接执机器能直接执行的语言行的语言2)2)汇编语言：汇编语言：第二代语言，也称符号语言，便于识别记忆，用第二代语言，也称符号语言，便于识别记忆，用助记符表示一条机器指令。（例：助记符表示一条机器指令。（例：0000010000001010 0000010000001010 ADD AL,10-ALADD AL,10-AL的内容加的内容加1010，和值放在，和值放在ALAL中）中）3)3)高级语言高级语言:第三代语言，算法语言，与人们日常熟悉的自然第三代语言，算法语言，与人们日常熟悉的自然语言和数学语言更接近。语言和数学语言更接近。0000010000001010ADD AL,10I=I+10 FORTRANFORTRAN语言语言 FORmula TRANslationFORmula TRANslation(公式翻译公式翻译)应用于大型科学与工程计算应用于大型科学与工程计算 PascalPascal语言语言 开发于开发于19711971年，用于帮助学生学习编程语言年，用于帮助学生学习编程语言C C、C+(C+(对对C C语言的扩充语言的扩充)BasicBasic语言：语言：QBasicQBasic、TurboBasicTurboBasic、VisualBasicVisualBasic Java(Java(用于网络环境下开发用于网络环境下开发)19951995年年SunSun公司公司源程序源程序语言处理程序语言处理程序（翻译程序）（翻译程序）机器语言程序机器语言程序l语言处理程序（翻译程序）语言处理程序（翻译程序）是指一个把源程序翻译（编译、解释）成机器语言程序是指一个把源程序翻译（编译、解释）成机器语言程序的程序的程序l源程序源程序 用汇编语言或高级语言编写的有待翻译的程序用汇编语言或高级语言编写的有待翻译的程序l目标程序目标程序 也称为结果程序，是源程序经过翻译程序加工以后所生也称为结果程序，是源程序经过翻译程序加工以后所生成的程序成的程序1)1)汇编程序汇编程序(assembler)：把汇编语言编写的源程序翻译成机器语言目标程序的翻译程把汇编语言编写的源程序翻译成机器语言目标程序的翻译程序。序。2)2)解释程序解释程序(interpreter)：按源程序中指令（或语句）的执行顺序，逐条翻译并立即执按源程序中指令（或语句）的执行顺序，逐条翻译并立即执行相应功能的处理程序。行相应功能的处理程序。“口译口译”解释程序解释程序高级语言源程序高级语言源程序执行结果执行结果逐句解释并执行逐句解释并执行 用于交互方式工作、调试状态下、运行时间与解释时间相差不大的情况用于交互方式工作、调试状态下、运行时间与解释时间相差不大的情况3)编译程序编译程序(compiler)：从高级语言到机器语言或汇编语言的翻译程序。从高级语言到机器语言或汇编语言的翻译程序。“笔译笔译”源程序源程序分析分析综合综合符号表、常数表符号表、常数表中间语言程序中间语言程序目标程序目标程序 可以一次性产生可在具体计算机上执行的高效运行的目标程序，并可以一次性产生可在具体计算机上执行的高效运行的目标程序，并保存在磁盘上，以备多次执行。保存在磁盘上，以备多次执行。编辑、编译、装入和执行过程编辑、编译、装入和执行过程程序模块程序模块1程序模块程序模块n正文正文编辑编辑源程序源程序n源程序源程序1编译编译目标程序目标程序1目标程序目标程序n联接联接编辑编辑可 执 行可 执 行目 标 程目 标 程序序装入装入执行执行结果结果库文件库文件数据库：数据库：是以一定的方式组织起来的数据的集合是以一定的方式组织起来的数据的集合,以统一管理和共以统一管理和共享数据为主要特征享数据为主要特征,用于数据的管理用于数据的管理。数据库系统主要是由数据库（数据库系统主要是由数据库（DBDB）、）、应用程序、数据库应用程序、数据库管理系统（管理系统（DBMSDBMS）、）、数据库管理员（数据库管理员（DBADBA）组成。组成。数据库系统示意图如下数据库系统示意图如下：应用程序1应用程序2应用程序n.数据库管理系统（DBMS）数据库管理员（DBA）数据库（DB）lDBMSDBMS是数据库管理系统，是数据库系统的核心是数据库管理系统，是数据库系统的核心lDBMSDBMS的三种数据模型：层次型、网状型、关系型的三种数据模型：层次型、网状型、关系型常用的关系型数据库管理系统有：常用的关系型数据库管理系统有：FoxproFoxpro、AccessAccess、SQL ServerSQL Server、DB2DB2、SYBASESYBASE、ORACLEORACLE等等完成某些与系统资源及文件管理相关的程序完成某些与系统资源及文件管理相关的程序实用程序种类实用程序种类主要功能主要功能磁盘格式化磁盘格式化为在磁盘上存储文件做准备为在磁盘上存储文件做准备文件管理文件管理文件拷贝、移动、压缩、删除等文件拷贝、移动、压缩、删除等磁盘碎片整理磁盘碎片整理重新存储磁盘上的内容，可使同一文件的不同段存储在邻接重新存储磁盘上的内容，可使同一文件的不同段存储在邻接位置位置文件卸载文件卸载删除一个不再需要的文件删除一个不再需要的文件文件转换文件转换把文件从一种格式转换到另一种格式把文件从一种格式转换到另一种格式反病毒反病毒保护计算机系统不受病毒的侵扰保护计算机系统不受病毒的侵扰文字处理文字处理电子表格电子表格图形图象处理软件图形图象处理软件网络通信软件网络通信软件简报软件简报软件通用应用软件通用应用软件定制应用软件定制应用软件 完全按照用户的特定需求专门开发完全按照用户的特定需求专门开发4.应用软件应用软件服务程序数据库管理程序语言处理系统操作系统机器语言（指令系统）硬件系统（裸机）阶段年份特点第一阶段：从第一台计算机上第一个程序出现到实用高级程度设计语言出现以前1946年至1956年计算机主要用于科学计算，存储容量小。编制程序主要用机器语言和汇编语言。程序的设计和编制工作复杂、烦琐和容易出错。设计和编制程序采用个体工作方式。衡量程序质量的标准主要是功效，很少考虑结构清晰、易读性和易维护性第二阶段：从实用高级程序设计语言出现到软件工程出现以前1956年至1968年除了科学计算外，计算机也被用于事务处理，其中涉及到非数值数据。出现大容量存储器。高级语言进入实用阶段，出现了操作系统，开始出现数据库及管理程序。编制程序主要采用个体与合作的方式。20世纪60年代中期开始出现了软件危机。提出了结构化程序设计和软件工程的思想。第三阶段：软件工程出现以前1968年以后编程普遍采用高级语言、结构化程序设计和工程的方式。后来出现网络软件。微机普及。面向对象的技术得到了发展和使用。计算机软硬件之间的层次关系：裸机操作系统语言处理系统数据库管理系统应用程序用户