计算机基础课件：计算机软件

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1、世纪金桥专转本计算机基础计算机软件的定义v计算机软件是指计算机程序、运行程序所需的数据以及与程序有关的文档的总称。vISO的定义：软件是包含与数据处理系统操作有关的程序、规程、规则以及相关文档的智力创作。vIEEE：软件是计算机程序、方法、规则、相关的文档以及在计算机上运行它时所必需的数据。v软件程序数据文档计算机软件的特性v不可见性v适用性v依附性v复杂性v无磨损性v易复制性v不断演变性v有限责任v最弱性计算机软件的作用v1）控制与管理计算机硬件资源，提高计算机资源的使用效率，协调计算机各组成部分的工作。v2）在硬件提供的基本功能的基础上，扩大计算机的功能，增强计算机去实现和运行各类应用任务

2、的能力。v3）向用户提供尽可能方便、灵活的计算机操作使用界面。v4）为专业人员提供计算机软件的开发工具和环境，提供 对计算机 本身进行调试、维护和诊断等所需要的工具。v5）为用户完成特定应用的信息处理任务。v用户与计算机硬件之间的桥梁。软件的分类v1）系统软件v2）应用软件系统软件v定义：泛指为整个计算机系统所配置的、不依赖于特定应用的通用软件，也是可供所有用户使用的软件。系统软件是给其他软件提供服务的程序集合。v作用：管理、控制和维护计算机各种（硬件和软件）资源的协调工作，使其充分发挥作用、提高效率、方便用户和开发者使用。应用软件v定义：是为了某个具体应用而开发的软件。v分类：定制应用软件

3、通用应用软件通用软件v定义：是在许多行业和部门中可以广泛使用的应用软件。v例如：文字处理软件、电子表格软件、绘图软件、通信软件、教学软件、统计软件等。文字处理软件v用途：帮助人们方便灵活地录入、存储、编辑、排版与打印各种各样的文本及文档资料。v种类：文本编辑程序、具有较完备功能 的文字处理软件、具有较高专业水准的综合性高级桌面排版系统。v例如：Word 2000 WPS 2000等。电子表格软件v用途：用来操纵与管理由若干行和若干列所组成的表格。v特点：表格单元中的值可以由用户直接从键盘上键入，也可以通过与此单元相联系的某个公式计算出来。v例如：Excel 2000绘图软件v用途：处理各种图形

4、或图像。v例如：彩色图像处理软件：Paintbrush（Windows自带的）、Adobe公司的Photoshop；绘图软件：AutoCAD、CorelDraw、Harvard Graphics等。网络通信软件v分为两类：v一类：用于实现网络底层各种通信协议的通信软件或协议转换软件，它们属于系统软件性质，一般包含在网络操作系统（如Unix、Windows 98、Windows NT、Novell NetWare）之内；v另一类：是用于实现各种网络应用的软件，例如电子邮件（E-mail）、网络文件管理程序（FTP）、远程计算（Telnet）、网络信息浏览器等。简报软件v用途：制作幻灯片、演讲报告

5、和带有文字、图形、表格、声音、动画等各类材料的演示文稿。v特点：所制成的材料具有丰富的色彩及各种控制播放手段，也可以制成简单的动画和各类教学片。v例如：PowerPoint、Show Partner、Harvard Graphics等统计软件v定义：是以统计方法处理数值数据的软件，包括收集、汇总、分析与解释各类可变化的数值数据。v用途：在生命科学、经济、农业、物理、测量、气象、无线电传播、人口统计及所有带有随机现象的社会发展和经济发展的领域内有着相当广泛的应用。v例如：比较有名的统计软件有SSPS、SAS和BMDP等定制应用软件v定义：是针对具体应用而定制的。v特点：应用面较窄，运行效率高，开

6、发代价与成本相对较高。v例如：银行储蓄系统、各类收费系统、小区管理系统等。计算机硬件与系统软件、应用软件的关系计算机系统软件系统硬件系统用户各种应用软件高级语言编译程序数据库管理系统网络通信软件实用程序操作系统等各种系统软件操作系统（operating system,OS）v定义：是直接运行在裸机上的最基本的系统软件，任何其它的软件都必须在操作系统的支持下才能运行，它是计算机系统中必不可少的基本组成部分。操作系统的作用v管理计算机系统中的各种资源v为用户提供各种服务界面v为应用程序的开发和运行提供一个高效率的平台操作系统的功能 v1.处理器管理v2.存储管理v3.文件管理v4.设备管理1.处理

7、器管理v（1）进程：指程序的一次执行过程。v（2）处理器管理：负责为进程分配处理器，即通过对进程的管理和调度来提高处理器的效率，实现程序的并发执行或资源 的共享。v（3）管理方式：就是根据特定的规则从就绪的进程队列中选择合适的进程，让该进程使用处理器。v（4）管理方法：抢占算法、轮转算法、最短停留时间优先算法等。v（5）其它：当一个进程运行完毕时，则由调度程序选择下一个进程来使用处理器。当发生诸如I/O中断请求等程序性中断时，保存现场并将现行进程放入等待队列，转而执行中断服务例程等。2.存储管理v1.作用：合理、有效地分配和使用系统的存储资源，在内存、快存和外存三者之间合理地组织程序和数据，实

8、现由逻辑地址空间到物理地址空间的映射，使系统的运行效率达到满意的程度，并提供一定的保护措施。v2.存储管理的方式：界地址管理、段式管理、页式管理、段页式管理等。v3.说明：在多任务系统中，为使用户尽可能方便、尽可能多地使用有限的内存资源，出现了虚拟存储管理技术，其中包括覆盖和交换技术，这是操作系统的关键技术之一。3.文件管理v1.作用：文件管理程序采用统一、标准的方法管理辅助存储器上的用户文件和系统文件，实现数据的存储、检索、更新、共享和保护，并为用户提供一整套操作的使用方法。v2.方法：计算机中的文件是“按名存取”。v3.文件目录v1）作用：是文件系统实现“按名存取”的主要手段和工具。v2）

9、意义：文件目录的建立、检索和维护是文件系统的一个基本功能。v3）内容：包含有关文件的说明信息、存取控制信息、逻辑和物理结构信息、管理信息。v4）结构：层次型，也称树型结构。4.设备管理v设备文件：操作系统一般把I/O设备看成是“文件”，称为设备文件。v设备管理：有效地处理用户对I/O设备的使用请求，完成实际的输入/输出操作。v管理方法：通过建立设备状态或控制表来管理设备，通过中断和设备队列来处理用户的输入/输出请求，通过I/O设备驱动程序来完成实际的设备操作。常用的操作系统vWindowsvUNIXvLinuxvOS/2操作系统1.WindowsvWindows 98、Windows 2000

10、、Windows XP系列是目前微机上最流行的操作系统。Windows的主要特点与功能v1）采用图形用户界面v2）实现了虚拟内存v3）多任务处理v4）提供各种系统管理的工具，如程序管理器、文件管理器等；提供各类实用程序，如记事本、计算器、画图等。v5）配置了若干有多媒体处理能力的实用程序，允许图形、文字、声音同时进行播放。v6）提供了与局域网或远程网的接口和基本的应用程序。v7）提供 对各类I/O设备的接口与管理，提供大量设备的驱动程序与管理程序。v8）提供联机帮助，用户可以及时地从计算机中获得有关的操作说明。2.UNIXv用途：UNIX可以安装在不同类型的计算机系统上，从PC机到工作站，从小

11、型机到超级计算机，也可以用于不同的生产厂商的各种不同型号的计算机。v具体应用：UNIX具有强大的网络通信与服务功能，因此，它是目前互联网服务器使用最多的操作系统。v特点：UNIX系统的开放性，用户可以十分方便地向系统中逐步添加功能，使系统越来越完善。从UNIX系统结构来看，它大体分为以下两大部分：vUNIX系统的核心部分，负责利用最底层硬件所提供的各种基本功能，向外层提供全部应用程序所需要的服务。v应用子系统，由许多程序与若干服务组成，这些是用户可见到的部分，包括Shell程序、文本处理程序、邮件通信程序及源代码控制系统等。3.Linuxv1991年，芬兰赫尔辛基大学学生Linus Torva

12、lds创造了32位操作系统Linux。v主要特点：自由式和开放性。4.OS/2操作系统vOS/2操作系统是IBM公司1985年推出的用于PC机的操作系统。它是一个多任务、图形界面的操作系统。程序设计语言及其处理系统v发展过程是从低级语言到高级语言：机器语言汇编语言高级语言（1）机器语言v定义：直接用二进制代码表示的指令系统的语言。v特点：是计算机唯一识别并可直接执行的语言。v例如：Z80（CPU）指令系统中，有一条指令 00111110 01010101 该指令是把二进制数01010101送到累加器A中。v缺点：难读、难懂、难记、易出错、难修改等。它的致命弱点是无通用性。（2）汇编语言v定义：

13、是一种由机器语言“符号化”的语言。例如：SUB表示减法指令 ADD表示加法指令 MOV表示传送指令v特点：比机器语言更容易理解，便于记忆，使用起来更方便。如上例中的一条机器语言指令，写成汇编语言指令为 LD A,55Hv缺点：仍是面向机器的低级语言。v相关概念：汇编语言源程序：汇编语言编写的程序。目标程序：翻译成机器语言的程序。汇编：将汇编语言源程序翻译成目标程序 的过程。汇编程序：将汇编语言源程序翻译成目标程序的软 件。具体的汇编过程如下：汇编语言源程序.ASM机器语言目标程序.OBJ可执行程序.EXE汇编程序连接程序（3）高级语言v定义：是一种用表达各种意义的“词”和“数学公式”按照一定的

14、“语法规则”编写程序的语言，也称高级程序设计语言或算法语言。v特点：（1）与人类的自然语言比较接近，如在Basic语言中，“INPUT”表示输入，“PRINT”表示打印；（2）与计算机硬件无关，无需熟悉计算机的指令系统。v小结：用高级语言编写程序时，只需考虑解决什么问题，怎么解决，无需考虑机器，所以高级语言是面向过程的语言。v种类：Basic 、PASCAL、C、FORTRAN 、Java 、Delphi、Visual Basic 、Visual C+等。v翻译方法：（1）编译方式 （2）解释方式编译方式v编译：是将高级语言源程序翻译为可直接执行的机器语言目标程序。v编译程序：在编译方式中将高

15、级语言源程序翻译成机器语言目标程序的软件称为编译程序。这种翻译过程称为编译。编译过程高级语言源程序机器语言目标程序.OBJ可执行程序.EXE编译程序连接程序解释方式v解释是对高级语言源程序逐条解释并执行，解释完就执行完，没有目标程序。v解释并执行结果高级语言源程序解释程序编译方式与解释方式的本质区别：v编译方式：是将源程序经编译得到可执行文件后，就可脱离源程序和编译程序单独执行，所以编译方式的效率高，执行速度快。v解释方式：在执行时，必须源程序和解释程序同时参与才能运行，其不产生可执行程序文件，效率低，执行速度慢。高级语言的发展v上面介绍的是“面向过程”语言，如PASCAL 语言、C语言，其特

16、点是：人们不仅要告诉计算机“做什么”，而且要告诉计算机“怎么做”。v随着计算机软件的不断发展，目前流行的计算机语言都是“面向对象”的语言，如VB、VC、DELPHI、VFP等，其特点是：人们只需告诉计算机“做什么”，而无需告诉计算机“怎么做”，计算机就会自动操作，此类语言称为第四代语言。算法和数据结构v著名的瑞士科学家、PASCAL语言的创始人N.沃思提出过一句名言：算法+数据结构=程序 这句名言得到了计算机科学家的广泛认同。v算法：不论是数值运算还是非数值运算，都需要有一个高效率的正确表达的解题方法和步骤，这就是“算法”。v数据结构：算法的选用与构造在很大程度上取决于所涉及的数据在计算机中的组织及所定义的操作。算法的特征v有穷性 一个算法应包含有限的操作步骤而不能是无限的 v确定性 算法中每一个步骤应当是确定的，而不能应当是含糊的、模棱两可的v有零个或多个输入v有一个或多个输出v有效性 算法中每一个步骤应当能有效地执行，并得到确定的结果算法的描述方法v自然语言v流程图vN-S结构流程图v伪代码流程图v流程图是算法的一种图形化表示方式。v流程图直观、清晰，更有利于人们设计与理解算法。起止框处理框输入输出框连接点流程线判断框数据结构v数据的逻辑结构v数据的存储结构v数据的运算