计算机基础第三章教案

第3章

计算机软件系统1一、什么是软件 计算机中的程序、数据及文档的集合。

程序：一系列按照某种逻辑结构顺序排列的计算机指令。

数据：向一个程序提供的输入。

文档：开发、使用和维护程序所需要的图文资料。

3.1计算机软件概述2

IEEE(电气和电子工程师协会)对软件的定义(1983)：软件是计算机程序、方法、规则、相关的文档资料以及在计算机上运行的程序时所必需的数据的集合。程序：是计算机需要遵照执行的一系列指令，它作为一种具有逻辑结构的信息，精确而完整地描述计算任务中的处理对象和处理规则。方法、规则：通常在文档中说明并在程序中实现。文档：开发、使用和维护程序所需要的图文资料。数据：程序所需提供的输入。3

软件有三层含义：

①个体含义：即指计算机系统中的程序及其文档；

②整体含义：即指在特定计算机系统中所有上述个体含义下的软件的总体；

③学科含义：即指在研究、开发、维护以及使用前述含义下的软件所涉及的理论、原则、方法和技术所构成的学科。在这种含义下，软件宜称为软件学，但一般仍称作软件。4二、软件发展过程软件的发展受到应用和硬件发展的推动和制约，其发展过程大致可分为三个阶段：第一阶段1946-1958第二阶段1956-1968第三阶段1968以后第一个程序出现→实用的高级程序设计语言出现，这期间重点考虑程序本身，尚未出现软件一词。实用的高级程序设计语言出现→软件工程出现，这期间出现软件一词，融程序及其有关的文档于一体。软件危机软件工程出现→现在，1968年大西洋公约学术会议提出软件工程。软件发展特点：网络化、工程化、智能化5三、软件的分类 计算机软件可分为3大类：系统软件、支撑软件和应用软件。软件系统软件应用软件支撑软件软件分类6 系统软件：居于计算机系统中最靠近硬件的一层，其他软件一般通过系统软件发挥作用。如操作系统、编译程序、网络软件系统、数据库系统、人机交互软件系统等。

支撑软件：软件的维护工具和开发环境。如环境数据库、各种接口软件和工具组等。

应用软件：特定应用领域专用的软件。7四、软件与硬件的关系

硬件：构成计算机系统的物理装置。

软件：用计算机指令和算法语言编写的程序以及运行程序所需的文档、数据。

关系：硬件是软件运行的基础软件是对硬件功能的扩充和完善软件的运行最终被转换为对硬件的操作计算机：硬件、软件→人工生命人：躯体、灵魂→自然生命软件是用户与硬件之间的接口界面83.2操作系统操作系统是所有从事计算机应用、开发和研究的人经常使用的系统软件。一、什么是操作系统首先，操作系统是系统软件，是程序模块的集合； 其次，它控制和管理系统内的各种资源：组织控制程序运行，控制设备的使用； 再有，它提供各种服务：改善人机界面、扩充硬件功能和软件支持等。

操作系统是一切软件运行的基础！9 操作系统的特征：

并发性→同时执行多个程序 从宏观上看，这些程序是同时执行的。

例如，写文档的同时可以播放音乐。

从CPU看上，这些是在CPU上交替运行的。

程序并发性体现在两个方面： ①用户程序与用户程序之间的并发执行。 ②用户程序与操作系统程序之间的并发。

共享性→多个并发程序共享系统资源

随机性→程序运行顺序、完成时间以及运行结果都是不确定的。10二、操作系统的功能

1.主要作用

①管理各种软硬件资源； ②提供良好的用户界面。

2.基本功能

进程(处理机)管理：通过进程管理协调多道程序间的关系，解决对CPU实施分配调度的策略，使用分配和回收CPU资源等。

进程：某程序段一次执行的过程，在运行前被建立，运行后被撤销。11

程序和进程：程序是静态的，进程是动态的，一个程序可以由多个进程执行完成。

进程状态：就绪、运行、挂起/等待。

挂起：等待系统分配所需资源；

就绪：已获得资源，等待CPU；

运行：占有CPU且正在运行。执行状态就绪状态挂起状态时间片完发生某个事件等待某个事件获得时间片12

一个程序可以被多个进程执行，一个进程也可以执行多个程序。

操作系统将计算机资源分配给各个进程。进程死锁：由资源争用造成。解决策略：不予理睬、检测修复、静态防止和动态避免4种。13

存储管理：管理内存资源。主要包括对内存合理的分配、保护和扩充

⑴内存的分配与回收：

⑵地址映射：把程序中的逻辑地址转换为真正的内存地址，这就是物理地址。

⑶内存保护：保证不同程序在内存有各自的存储空间，互不干扰。

⑷内存扩充：在外存开辟内存的延伸区域，既虚拟内存技术。其容量取决于CPU的寻址能力，一般默认为RAM容量的1.5倍以上。14

设备管理：对硬件设备进行管理。主要包括缓冲区管理、设备分配、设备驱动等。

⑴缓冲区管理：解决CPU与外设之间速度不匹配的矛盾。

⑵设备分配：根据相应的分配策略，为用户分配外部设备以及通道、控制器等。

⑶设备驱动：实现CPU与通道和外设之间的通信。

⑷设备无关性：将用户程序中的逻辑设备映射到物理设备。15

文件管理：信息资源以文件的形式存储在外存上，操作系统有效地支持文件的存储、检索和修改等操作，解决文件的共存、保密和保护问题。

文件：按一定格式建立在存储设备上的一批相关信息的有序集合。

文件名：每个文件必须起一个名字。主文件名.扩展名/文件类型文件类型扩展名文件类型扩展名批处理.bat网页.htm,.asp可执行.exe,.com音频.wav,.mp3,.mid源程序.c,.bas,.asm图像.bmp,.jpg,.gifOffice.doc,.xls,.ppt压缩.zip,.rar16 目录（文件夹）：文件存放形式

①磁盘格式化3步曲：

低级格式化：将空白的磁盘划分出柱面和磁道，再将磁道划分为若干个扇区，每个扇区又划分出标识部分ID、间隔区和数据区。 逻辑分区：主分区和若干逻辑分区。

高级格式化：一是装入操作系统，使硬盘兼有系统启动盘的作用；二是对硬盘分区进行初始化，建立文件目录及文件分配表（FAT），以便系统按指定的格式存储文件，建立根目录。17

②建立文件目录：

树形结构

一个目录可以有子目录可以存放一组相关内容的文件 ③查找文件：路径形式

绝对路径：从根目录到某文件 相对路径：从当前目录到某文件18

多级目录结构：盘符:\子目录1\子目录2\…\子目录n\文件名C:\ProgramFiles\MicrosoftOffice\OFFICE11\

winword.exe19三、操作系统的分类(8类)

1.批处理操作系统

定义：采用批量化处理作业的操作系统

基本工作方式：用户将作业交给系统操作员，系统操作员在收到作业后，并不立即将作业输入计算机，而是在收到一定数量的用户作业之后，组成一批作业，再把这批作业输入到计算机中。

特点：系统资源利用率高，多道程序运行，无交互手段，调试程序困难。20 2.分时操作系统 定义：将CPU的运行时间划分为相等的时间片，调度多个进程轮流运行。

基本工作方式：一台主机连接若干个用户终端，用户交互式地向系统提出命令请求，系统接受用户的命令之后，采用时间片轮转方式处理服务请求，并通过交互方式在终端上向用户显示结果。

特点：系统具有多路性、交互性、独占性和及时性的特点。常见的通用操作系统是分时系统与批处理系统的结合，其原则是分时优先，批处理在后。21 3.实时操作系统

定义：计算机能在规定的时间内，及时响应外部事件的请求，并完成对该事件的处理。

特点：实时、极高的可靠性。

4.嵌入式操作系统 定义：操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中，或者说，系统的应用软件与系统的硬件一体化。

特点：软件代码小，高度自动化，响应速度快，主要用于实时控制任务。22 5.单用户操作系统 定义：一种单用户的操作系统。

特点：为单个用户服务，功能强，价格便宜，界面友好。

单任务(DOS)、多任务(Windows)

6.网络操作系统 定义：基于计算机网络的、在各种计算机操作系统之上按网络体系结构协议标准设计开发的操作系统(Netware，WindowsNT)。

特点：通信，资源共享。23 7.分布式操作系统 定义：分布在不同地方，且通过网络连接在一起的计算机分布系统配置的操作系统。

特征：统一性：系统中所有计算机使用同一个操作系统。共享性：资源的深度共享。透明性：网络用户在使用网络资源时，不需了解网上资源的位置，如同使用本地资源一样方便、快捷。自治性：各主机都处于平等地位，没有主从关系。

特点：低成本、高效率、高可靠性。24

8.智能卡操作系统

根据某种智能卡的特点及其应用范围而专门设计开发。

CPUI/O异步通信RAM3KBEE2PROM64KBROM96KB智能卡读写器图3-10一种智能卡的结构25四、常用的操作系统

操作系统是现代计算机必不可少的系统软件，它是计算机的灵魂所在。

1.操作系统的诞生--盘古开天地 最初的操作系统出现在IBM704大型机上 微机的操作系统则诞生于20世纪70年代--CP/M，创始人GaryKildall博士。它能够进行文件管理，具有磁盘驱动装置，可控制磁盘的I/O,显示器的显示以及打印的输出。

因在向16位CPU的转化上错失机会，惨败给了微软的MS-DOS、而从市场上消失。26

2.操作系统早期霸主—DOS

(DiskOperateSystem磁盘操作系统)

1981年IBM公司首次推出IBMPC,就采用了Microsoft公司开发的DOS操作系统。

DOS是在CP/M的基础上进行了较大扩充,增加了许多内部和外部命令，使该操作系统具有较强的功能及性能优良的文件系统。

由于Microsoft软件有向下兼容的特点,因此决定了Windows出问题时,很多时候需要在DOS下才能得到解决。

传说，比尔·盖茨花$50,000从一个西雅图黑客手中买来DOS。之后，凭借他聪明的市场策略，这个曾经很简陋的操作系统悄悄渗透到了世界的每一个角落……27

DOS的发展历史：

DOS的组成：用户命令处理程序文件管理程序I/O接口程序基本I/O系统COMMAND.COMMSDOS.SYSIO.SYSROMBIOS引导程序用户程序键盘命令DOS：单用户、单任务（4.0以上版本，具有多任务处理能力）

1981年，MS-DOS1.0发行，与IBM-PC机捆绑发售，支持16k内存及160k的5寸软盘。微软公司从此开始发迹。

1982年，支持双面磁盘。

1983年，MS-DOS2.0随IBMXT发布支持5M硬盘。

1984年，MS-DOS3.0增加了对新的IBMAT支持，并开始对部分局域网功能提供支持。

1986年，MS-DOS3.2支持了720K的5寸软盘。

1987年，MS-DOS3.3支持1.44M的3寸软盘，并支持其他语言的字符集。

1988年，MS-DOS4.0

1991年，MS-DOS5.0

1993年，MS-DOS6.x增强了对Windows的支持。

1995年，MS-DOS7.0版本不是独立发售，而是内嵌在Windows95中。之后的7.1全面支持大硬盘、大内存等。

MS-DOS的最高版本是8.0，它可以用来运行Windows9x或ME。28 ⑴基本输入输出系统ROMBIOS

放在内存ROM区，DOS最底层，直接和硬件设备交互。它包括：上电自检、I/O支撑程序

⑵引导程序(ROMbootstraproutine)

放在ROM中，自检后自动执行。这个程序会将磁盘上的第0道第0扇区(bootsector)读入内存中。

⑶输入输出接口程序IO.SYS

放在磁盘的引导区中，是ROMBIOS与MSDOS模块之间的接口。主要任务是检测系统状态、配合ROMBIOS管理各种外设等。DOS的最底层29

⑷文件管理程序MSDOS.SYS

放在磁盘中，DOS操作系统的核心部分，提供系统与应用程序的接口，是DOS的中间层。

⑸命令处理程序(COMAND.EXE) 放在磁盘中，与用户的接口，是一组用户键入命令的解释程序。DOS的中间层DOS的最高层303.操作系统当代大亨--Windows

1981年，微软公司内部制定了发展界面管理者的计划。到1983年5月,微软公司决定把这一计划命名为MicrosoftWindows。

1983年11月，Bill宣布推出Windows1.0版本，但不成功。直到1985年才正式发布。

1987年，微软公司推出Windows2.0。直到1990年，微软公司推出Windows3.0，才逐渐取代DOS成为主流操作系统。WINDOWS： 多用户、多任务31Windows内核系列发布表日期版本日期版本1983.11Windows宣布诞生1985.11Windows1.01987.4Windows2.01990.5Windows3.01992.4Windows3.11994.2Windows3.111995.8Windows951998.6Windows981999.5Windows98

SE2000.9WindowsMe2001.1Win9x内核宣告停止1993.8WindowsNT3.11994.9WindowsNT3.51995.6WindowsNT3.511996.8WindowsNT4.01997.9WindowsNT5.0Beta11998.8WindowsNT5.0Beta21999.4Windows2000Beta32000.2Windows20002000.7Windows2000SP12001.10WindowsXP2001.11WindowsXP中文版 Windows9x构建于DOS之上，没有DOS就没有Windows9x； 而Windows2000/XP/2003已经彻底脱离了DOS的桎梏，DOS只是作为操作系统所提供的虚拟机而存在； 换句话说，DOS已经不再是基础，而成为了一种工具。32WindowsNT/2000/XP总体结构环境子系统集成子系统用户用户态核心态对象管理程序安全调用监视程序进程管理程序本地过程调用程序虚拟内存管理程序输入输出设备管理程序系统服务内核硬件抽象层33

Windows新版本－Vista

于2006年11月30日发布，是目前最安全可信的Windows操作系统，其安全功能可防止最新的威胁，如蠕虫、病毒和间谍软件等。

新功能：

1，操作系统核心进行了全新修正。

在vista中，部分操作系统运行在核心模式下，而硬件驱动等运行在用户模式下，核心模式要求非常高的权限，这样一些病毒木马等就很难对核心系统形成破坏。

在电源管理上引入了睡眠模式，让我们的vista可以从不关机，而只是极低电量消耗的待机，启动起来非常快，比现在的休眠效率高多了。

2，网络方面，支持IPv6，防火墙的效率和易用性更高，大幅增加网络连接速度。

3，媒体方面，用户界面更新可观看有线高清视频。

4，音频方面，音频驱动工作在用户模式，速度和音频保真度提高了，内置语音识别模块，带有针对每个应用程序的音量调节。

5，显示方面，独有的内置DirectX10，不向下兼容，显卡的画质和速度会得到革命性的提升。

6，集成应用软件，内置的备份工具将更加强大；outlook升级为了windowsmail，搜索功能非常强大，还有内置日程表模块，新的图片集程序、moviemaker、windowsmediaplayer11等众所期待的升级。

7，AeroGlass以及新的用户界面，窗口支持3D显示提高工作效率。显卡现在也是一个共享的资源，它也负责windows的加速工作，再加上双核处理器的支持，大型游戏对于windows来说不再是什么大任务了，开启一个小窗口就可以运行。

8，更安全的IE7

Vista对硬件的要求很高，内存至少512M起，分区20G起。34

Windows最新版本－win7：于2009年10月22日发布，并获得极大成功。 特点：

1、“简单”—Windows7的座右铭。

2、占用更小的系统资源。 3、首次在发布时打破全球统一定价的铁律，在中国采用低价策略。

4、适应互联网生态系，对用户更亲和。中国美国家用普通版￥399家用高级版￥699￥1365专业版￥1399￥2048旗舰版￥2460￥218535

4.天皇巨星--UNIX

UNIX是使用比较广泛、影响比较大的主流操作系统之一。UNIX结构简练、功能强，可移植性和兼容性都比较好，因而它被认为是开放系统的代表。

UNIX是1969年贝尔实验室开发的多用户操作系统，最早用于PDP-7和PDP-11小型机,并很快得到普及。迄今已成为跨越从微型机到巨型机范围的唯一操作系统。UNIX： 多用户、多任务36UNIX发展简图37UNIX系统的框架结构385.诱人的小企鹅—Linux（免费）

1991年，芬兰赫尔辛基大学的21岁学生Linus

Torvolds在学习操作系统时，将自己开发的Linux系统源程序完整地上传到FTP服务器上，供大家下载测试。Linux引起黑客们(hacker)的注意,通过计算机网络加入了Linux的内核开发。Linux内核的开发被认为是真正的编程。由于一批高水平黑客的加入,使Linux发展迅猛。

Linux并非仅由Linus一人开发,而是由全世界几百个程序员共同开发的。有趣的是，尽管这个巨大的全世界的开发活动不是很协调，但似乎总会在正确的时间发生正确的事。一个俄罗斯学生得到一块新的主板,就写了驱动程序支持这块主板。马里兰的一个系统管理员需要备份软件,就写一个,并把它们上传给任何需要的人。1993年底94年初,Linux1.0终于诞生了!它已经是一个功能完备的操作系统，而且内核写得紧凑高效，可以充分发挥硬件的性能，在4M内存的80386机器上也表现得非常好，至今人们还在津津乐道于此。Linux是爱好者们通过Internet协同开发出来的,它的网络功能十分强大。常有新手问Linux能做什么,其实它不象那些中看不中用的操作系统,不在于你用它能干什么,而在于你想干什么!感谢在数年之前由RichardStallman主持的GNU项目—致力于推出自由、高质量软件的运动。

Linux加入了GNU,并在几年后变成了一个完整的操作系统。它的能量得到了释放，它变得非常可靠，并且每天都会有新的改进加入进去。39流行的Linux版本

Linux内核版本：测试版、稳定版2.6.8主版本号次版本号：奇数→测试版偶数→稳定版当前版本错误修改次数RedHatLinuxMandrakeLinuxTurboLinux红旗Linux中软L40Linux操作系统的组成用户应用程序操作系统服务Linux内核硬件控制器用户应用程序直接提供用户使用的应用程序，如文字处理、浏览器操作系统服务用户与操作系统低层功能交互的接口程序如Shell、编译器、程序库等Linux内核用户及较高子系统与底层硬件的交互接口，实现对CPU、内存、文件系统、I/O设备等的控制和管理硬件控制器直接完成对各种硬件设备的识别和驱动41

6.天使的化身--MacOSXAppleⅠ/Ⅱ→Lisa→Macintosh19841985198719881991199419971998.101999.51999.10System1.0System2.0System5.0System6System7System7.5System7.6MACOS8MACOS8.5MACOS8.6MACOS92000.12001.32001.9200220042005MACOSXMACOSX10.0MACOSX10.1MACOSX10.2MACOSX10.3MACOSX10.419761983198442Desktop.整洁的工作空间 从注目MacOSXLeopard桌面的瞬间，你便如同置身于全新的世界。从菜单栏到令人印象深刻的新Dock，Leopard的设计让你充分享受操作电脑的乐趣，并从中获益更多。

434445Finder.让你的文件享受明星级待遇 现在，在你的Mac上浏览文件就像在iTunes

中浏览音乐一样简单。这正是新的Finder功能的理念所在。你可以点击iTunes

风格的边栏，翻阅你的文件，访问系统上的任何内容。4647QuickLook.无需打开即可查看 使用Leopard中的QuickLook功能，你甚至不用打开文件，就可以查看其中的内容。翻看多页面的文档。欣赏全屏视频。只需轻点一下鼠标。4849TimeMachine.备份的巨大飞跃

TimeMachine是一款具有划时代意义的自动备份工具。设置好无需理会，备份一切，按时间返回。现在，只要需要，你就可以轻松让时光倒流，恢复任何文件。5051Mail.收件箱之外的创意

Leopard将电子邮件转移到个性化的信纸上。你可以随处取用便签条。办事列表根据你的需要进行更改。有了Mail，你就可以利用电子邮件做很多事情——包括一些你从没有考虑过的事情。5253iChat.趣味性加倍

iChat拥有许多有趣的新功能，将任何一次视频聊天变成内容丰富多彩的大事。利用iChat，你可以共享视频背景、PhotoBooth效果、照片幻灯片、Keynote

演示文稿、甚至你Mac上的影片。54Spaces.可以容纳一切的空间 你在Mac上可以做很多工作。那么，当项目都堆积在桌面上时该怎么办呢？很简单。使用Spaces来分组管理应用程序窗口，彻底改变杂乱无章的现状。Safari.依然是世界上最出色的网页浏览器

Leopard的Safari除了在页面加载速度上比其他主流浏览器更快之外，更引入了一些新功能。飞速浏览、安心畅游、PDF随时为你效劳……55BootCmp.在Mac上运行Windows

Leopard是世界上最先进的操作系统。它是如此先进，如果你需使用PC应用程序，它甚至还可以让你运行Windows。现在Leopard中已经包含了BootCamp，你只要拥有Windows，然后启动BootCamp即可。56MacOS是首个在商用领域成功的图形用户界面。好用的“钥匙链”：保管每个用户的多个帐户和口令，并且安全地储存它们。当用户进入系统后，可自动进入那些受口令保护的地方，而用不着再一一输入。强大的多用户管理：各自的私人文件、上网设置、系统及程序设定。语音识别功能，将用户的声音作为登录的“口令”。优质的3D性能：图形图像性能远远超出了任何一种桌面操作系统。内置支持PDF的Quartz2D图像引擎。先进的网上及自动化功能：可方便地将Mac机变成互联网上的文件服务器；可以让电脑自动完成用户指定的任务；可以让多台Mac机通过互联网连接起来协同工作。精美的用户界面：桌面拥有半透明菜单栏和反光3DDock；轻松、优雅的操作；57一、办公软件概述

MicrosoftOffice2003: 文字处理Word 电子表格软件Excel 演示文稿制作PowerPoint 数据库Access 网页编辑软件FrontPage 电子邮件Outlook 出版物制作软件Publisher。3.3办公软件58WPSOffice2003: 金山文字、金山表格

金山演示、金山邮件 绘制图片组件 IBM翻译引擎和金山词霸的翻译引擎 在Linux和Windows平台下为用户提供了统一的操作界面与使用感受，并最大限度地保证了文档的兼容性。59二、文字处理文字处理软件是指在计算机上辅助人们制作文档的系统。

通用的文字处理软件：1979：WordStar1983：WordPerfect1988：WPS1990：Word1.0forWindows1994：Word6.0＋Excel5.0＝Office4.x60Word2003的工作窗口61

文字处理软件的主要功能：

⑴图文并茂的工作环境，包含绘图、公式计算、制表、插入图片、艺术字等；

⑵强大的排版功能；

⑶支撑对象的链接嵌入技术；

⑷文档编辑直观，所见即所得。62三、电子表格电子表格软件是利用计算机来处理带数值计算的表格软件。

通用的电子表格软件有：1979：Visicalc

1982：Lotus1-2-3

198x：ExcelforMacintosh

1994：Word6.0＋Excel5.0＝Office4.x63Excel2003的工作窗口64

电子表格软件的主要功能：

⑴表格编辑；

⑵表格管理。可以依据表格数据生成各种统计图表；

⑶数据管理。以数据库方式对数据进行管理，支持数据操作，如排序、筛选、分类等；

⑷数据分析及辅助决策功能；

⑸网络功能。65※ 单元格：

单元格的名字(引用地址）：列名在前，行名在后。如，A2，J7，IV65536。 表格大小：256列*65536行 32000字符/单元格。

单元格区域(范围)：

区域：多个相邻的呈矩形状的单元格称为单元格区域。

区域名：由区域左上角单元格名和右下角单元格名中间加冒号“:”来表示。 例如，A1:C666单元格及单元格区域的引用：引用：将某单元格或单元格区域的内容引入到计算公式中去，不必关心其具体数据是什么。 例：D1=（A1+B1+C1）/3相对引用：被引用的单元格地址随引用的单元格地址的改变而改变。 如：D2=（A2+B2+C2）/367绝对引用：被引用的单元格地址不随引用的单元格地址的改变而改变。 如：=$A$1+$B$1混合引用：同时包含绝对引用和相对引用

如：A5=$A2*B$1 则，B7=$A4*C$1

问，上面公式复制到F8单元时，公式是什么？68四、演示文稿演示文稿制作软件可以创建美观、实用的幻灯片，并以简洁的方式表达出文稿内容1987.4：PowerPoint1.0(Windows2.0)1990.5：PowerPoint2.0(Windows3.0)1992.5：PowerPoint3.0(Windows3.1)1994.2：PowerPoint4.01995.2：PowerPoint7.0(Windows95)PowerPoint97/2000/2002/200369PowerPoint2003工作窗口70 PowerPoint专用软件能够制作出集文字、图形、图像、声音以及视频剪辑等多媒体元素于一体的媒体演示制作软件。

PowerPoint制作的演示文稿包括四部分：

⑴幻灯片

⑵演示文稿大纲

⑶观众讲义

⑷演讲者备注71一、程序设计的概念

程序设计：指利用计算机解决具体问题的全过程。

程序设计的基本过程：①分析问题②建立数学模型：找出问题运算和变化规律，归纳、抽象为数学问题加以描述。③设计合适的算法④编写程序⑤调试运行

3.4程序设计基础问题求解阶段问题实现阶段72例，有一袋带壳的花生，用算法描述吃花生这一事件。

1、用自然语言方法描述：

①从袋中取出一颗花生；

②剥开花生的壳；

③吃掉花生仁；

④丢掉花生壳；

⑤如果袋中还有花生且还想继续吃花 生，则返回①，否则结束。73

2、用流程图的方法描述：取花生剥壳吃掉花生仁丢掉花生壳还有吗?还吃吗?结束YYNN74二、程序设计方法

1.结构化程序设计

基本思想：顺序结构选择结构循环结构

设计原则：自顶向下逐步求精模块化程序模块1程序模块2程序模块2条件程序模块1成立不成立条件程序模块成立不成立75

2.面向对象程序设计

对象：用来描述客观事物的实体，反映系统为之保存信息和与之交互的能力。每个对象有各自的内部属性和操作方法。属性：频道颜色音量方法：调节频道调节颜色调节音量电视机电视机对象整个程序是由一系列相互作用的对象构成的，对象之间的交互通过发送消息来实现。76

类：具有相同的属性和操作方法，并遵守相同规则的对象的集合。类是对象集合的抽象，规定了这些对象的公共属性(即数据结构)和方法(操作数据的函数)。对象是类的一个实例。例如：一个面向对象的图形程序，在屏幕的左下角显示一个半径为2cm的红色圆，在屏幕的中部显示一个半径为3cm的黄色圆，在屏幕的右下角显示一个半径为4cm的蓝色圆。这三个圆的圆心位置、半径大小和颜色均不相同，是三个不同的对象。但是它们有相同的属性(圆心坐标、半径、颜色)和相同的操作(显示图形、移动、缩放等)，因此它们是同一类事物，可以用“Circle类”来定义。OOP特点：封装、继承、多态性77三、程序设计语言文章汉语、英语字、词、语法结构写文章程序计算机语言数据表示、表达式、语句结构编程序

计算机语言：计算机所能够识别的语言

程序：利用计算机语言编写的能够完成一定功能的一组代码。

程序设计：利用计算机语言编写程序的过程。程序设计语言＝计算机语言78

1.语言的分类应用范围通用语言、专用语言系统程序设计语言、科学计算语言事务处理语言、实时控制语言程序设计方法结构化程序设计语言面向对象程序设计语言与硬件的联系程度机器语言汇编语言高级语言→与计算机硬件基本无关依赖于计算机硬件(低级语言)79

⑴机器语言(MachineLanguage)：

机器语言是可被计算机直接识别的机器指令，由0和1组成的二进制编码。

机器指令＝操作码＋操作数

特点:

能直接识别、执行效率高 难学、难记、难写、难检查、难移植80[例题]用Intel8086指令系统来编写机器语言程序，要求完成9+8=？81

⑵汇编语言(AssembleLanguage)： 汇编语言是一种符号语言，由与机器指令相对应的助记符和简单语法组成。

特点:

可读性好，容易查错、方便 不能直接识别、需翻译、可移植性差 同例，8086汇编语言对9+8=?编程82源程序：用汇编语言编写的程序。

汇编程序：负责翻译的软件。主要作用→源程序转换成用二进制代码表示的目标程序。

连接程序：将目标程序与库文件或其他目标程序连接起来形成可执行程序。汇编语言源程序目标程序可执行程序汇编程序连接程序83

⑶高级语言(Highlevellanguage) 高级语言适于一般人使用。它独立于机型、表达方式接近于日常语言，便于理解和记忆。 特点：符合人类习惯，易编写、易读、易维护、通用性强，不依赖具体机器，需翻译程序。 例如前面9+8=?，用C语言编程：

main()

{intal;

al=9+8;}84 源程序：用高级语言编写的程序。

翻译程序：将源程序翻译成用二进制代码表示的目标程序。

翻译程序的工作方式：①解释方式：边解释边执行②编译方式：写程序、编译程序

运行程序85高级语言源程序执行结果解释程序解释方式编译方式可执行程序高级语言源程序编译程序目标程序连接程序86

2.程序设计语言的选择选择编程语言涉及很多因素：

①人的因素：编程小组精通这门语言吗

②任务需要：选择的语言能否实现任务的全部功能？能跨平台吗？有数据库接口功能吗？能直接控制声卡等硬件吗？

③语言特点：或要通过串行口控制一个外部设备，C+汇编语言是最明智的选择。 了解一些流行的语言，对于做出合理选择会有帮助。87常见的程序设计语言：8086汇编语言用它编写的程序只能运行在装有80x86计算机上。现在汇编语言仅用于那些要求程序尽可能短或速度要求很高的场合，如为了控制硬件在操作系统、多媒体底层控制时使用它。FORTRAN1954年出现，其他的高级语言几乎都直接或间接地从它发展而来。FORTRAN对于数值类型和计算功能支持较强，一般科学家用来编制科学计算程序，应用面较窄。BasicBasic是为初学者设计的，开发于1964年。它从FORTRANⅣ和ALGOL60改造而来。目前流行的是VB，它的集成开发环境支持调试时解释执行和对最终版本的编译。开发商业软件。PascalPascal最初是70年代为帮助学生学习编程而开发的编译型语言。它最先提出结构化程序设计，但很少用于商业开发。DelphiDelphi是Inprise公司于1995年推出的可视化编程语言。它以Pascal为基础，扩充了面向对象和可视化的开发手段，使得Delphi有能力与VB相抗衡。Delphi适用于应用软件、数据库系统、系统软件等软件的开发。88CC语言是美国电报与电话公司为了实现UNIX系统的设计思想而发展起来的语言工具。其特点是兼顾了高级语言和汇编语言，既提供了结构化程序设计，又带有低级语言的接口C++C++语言是在C语言的基础上为支持面向对象的程序设计而研制的一个通用目的的程序设计语言。它可以用于编写从简单的交互程序到高度成熟和复杂的工程科学中的任何程序，目前流行的版本是MSVC++、BorlandC++BuilderJavaJava语言于1991年在SunMicrosystems公司设计出来，源于对独立平台的语言需求。这种语言可创建嵌入各种(具有不同CPU的)电器设备(如微波炉等)的软件，其特点是可移植、跨平台，正好迎合了Internet的需要。标记语言HTML(HyperTextMarkupLanguage)、XML(eXtensibleMarkupLanguage)都属于语言，但它们都没有传统语言的基本控制结构和复杂的数据结构定义以及子程序定义，其主要用途是描述网页的数据和格式。89四、软件开发过程

1.软件工程概念

软件工程：在软件开发与维护过程中采用工程的原理、方法、技术并使用正确的管理方法来指导软件生产的全过程。

主要内容：软件开发方法