计算机软件系统的操作方法

第1章基础知识1.1计算机软件概述1.2操作系统的基本概念1.3算法1.1计算机软件概述1.1.1计算机软件及其分类计算机系统由计算机硬件系统和计算机软件系统组成。计算机硬件系统是指实际的物理设备，包括计算机的主机和外围设备。计算机软件系统，是指能指挥计算机工作的程序、程序运行时所需要的数据以及与这些程序和数据有关的文字说明和图表资料。其中文字说明和图表资料又称为文档。1．系统软件系统软件是指管理、监控和维护计算机资源(包括硬件和软件)，并提供用户与计算机之间界面等工具的软件。（1）操作系统（2）程序设计语言与语言处理程序（3）工具软件2．应用软件常见的应用软件有以下几种:①各种信息管理软件。②办公自动化系统。③各种文字处理软件。④各种辅助设计软件以及辅助教学软件。⑤各种软件包，如数值计算程序库、图形软件包等。程序设计语言及其语言处理程序程序设计语言一般分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。1．机器语言机器语言是最底层的计算机语言。用机器语言编写的程序，计算机硬件可以直接识别。2．汇编语言汇编语言与机器语言一般是一一对应的，用汇编语言编写的程序也比机器语言程序易读、易检查、易修改。将汇编语言源程序翻译成机器语言程序的程序称为汇编程序。3．高级语言机器语言和汇编语言都是面向机器的语言，一般称为低级语言。面向问题的程序设计语言，称为高级语言。高级语言与具体的计算机硬件无关，其表达方式接近于被描述的问题，易为人们接受和掌握。1.2操作系统的基基本概念操作系统的功功能与任务操作系统是最最基本的和核核心的系统软软件。操作系统实际际上是由一些些程序模块组组成的，它们们是系统软件件中最基本的的部分，其主主要作用有以以下几个方面面：①管理系统资源源。②为用户提提供资源共享享的条件和环环境，并对资资源的使用进进行合理调度度。③提供输入入/输出的方便环环境，简化用用户的输入/输出工作，提提供良好的用用户界面。④规定用户户的接口，发发现、处理或或报告计算机机操作过程中中所发生的各各种错误。操作系统的功功能和任务主主要有以下五五个方面。1．处理机管理理处理机管理的的主要任务是是：充分发挥挥处理机的作作用，提高它它的使用效率率。2．存储器管理理存储器管理的的主要任务是是：对有限的的内存储器进进行合理的分分配，以满足足多个用户程程序运行的需需要。3．设备管理设备管理的主主要任务是：：有效地管理理各种外部设设备，使这些些设备充分发发挥效率；并并且还要给用用户提供简单单而易于使用用的接口，以以便在用户不不了解设备性性能的情况下下，也能很方方便地使用它它们。4．文件管理文件管理的主主要任务是：：实现惟一地地标识计算机机系统中的每每一组信息，，以便能够对对它们进行合合理地访问和和控制；以及及有条理地组组织这些信息息，使用户能能够方便且安安全地使用它它们。5．作业管理它的主要任务务是：对所有有的用户作业业进行分类，，并且根据某某种原则，源源源不断地选选取一些作业业交给计算机机去处理。操作系统的发发展过程1．手工操作阶阶段2．成批处理系系统3．执行程序系系统4．多道程序系系统的引入操作系统的分分类1．多道批处理理操作系统多道批处理操操作系统包含含“多道”和和“批处理””两层意思。。“多道”是指指在计算机内内存中存入多多个用户作业业。“批处理”是指指这样一种操操作方式，在在外存中存入入大量的后备备作业，作业业的运行完全全由系统控制制，用户与其其作业之间没没有交互作用用，用户不能能直接控制其其作业的运行行，通常称这这种方式为批批操作或脱机机操作。2．分时操作系系统在分时操作系系统中，多个个用户分享使使用同一台计计算机，即在在一台计算机机上联接若干干台终端，每每个用户可以以独占一台终终端。分时操作系统统具有以下几几方面的特点点：①同时性。。②独立性。。③及时性。。④交互性。。3．实时操作系系统所谓实时，是是指对随机发发生的外部事事件作出及时时的响应并对对其进行处理理。具有实时要求求的系统称之之为实时系统统。4．通用操作系系统5．优良的操作作环境——多窗口系统所谓多窗口，，就是把计算算机的显示屏屏幕划分出多多个区域，每每个区域称为为一个窗口，，每个窗口负负责处理和显显示某一类信信息。向用户提供友友好界面是多多窗口系统主主要体现在以以下几方面：：（1）灵活、方便便的窗口操作作（2）弹弹出出式式菜菜单单（3）命命令令对对话话框框1.3算法法算法法的的基基本本概概念念算法法是是指指解解题题方方案案的的准准确确而而完完整整的的描描述述。。通常常，，算算法法又又分分为为数数值值型型算算法法与与非非数数值值型型算算法法。。非数数值值型型算算法法又又称称为为符符号号处处理理。。1．算算法法的的基基本本特特征征（1）可可行行性性①算算法法中中的的每每一一个个步步骤骤必必须须能能够够实实现现。。②算算法法执执行行的的结结果果要要能能够够达达到到预预期期的的目目的的。。（2）确确定定性性算法法的的确确定定性性（（Definiteness），，是是指指算算法法中中的的每每一一个个步步骤骤都都必必须须是是有有明明确确定定义义的的。。（3）有有穷穷性性算法法的的有有穷穷性性（（Finiteness），，是是指指算算法法必必须须能能在在有有限限的的时时间间内内做做完完，，即即算算法法必必须须能能在在执执行行有有限限个个步步骤骤之之后后终终止止。。（4）拥拥有有足足够够的的情情报报2．算算法法的的基基本本要要素素一个个算算法法通通常常由由两两种种基基本本要要素素组组成成：：一一是是对对数数据据对对象象的的运运算算和和操操作作，，二二是是算算法法的的控控制制结结构构。。（1）算算法法中中对对数数据据的的运运算算和和操操作作（2）算算法法的的控控制制结结构构算法法描描述述语语言言1．符符号号与与表表达达式式符号号是是以以字字母母开开头头的的字字母母和和数数字字的的有有限限串串，，主主要要用用以以表表示示变变量量名名、、数数组组名名等等，，必必要要时时也也用用来来表表示示语语句句标标号号。。在语句句标号号后应应跟随随一个个冒号号，然然后是是语句句。例例如：：loop：i=i+1在算法法中，，算术术运算算符沿沿用数数学中中的表表示法法。关系运运算符符用=、≠、、＜、、＞、、≤、、≥等等表示示。逻辑运运算符符用and（与））、or（或））、not（非））来表表示。。2．赋值值语句句赋值语语句的的形式式为：：a=e3．控制制转移移语句句无条件件转移移语句句的形形式为为：GOTO标号4．循环环语句句循环语语句有有两种种形式式：一一是WHILE语句，，二是是FOR语句。。WHILE语句的的形式式为：：WHILECDOSFOR语句的的形式式为：：FORi=initTOlimitBYstepDOS5．其他他语句句算法设设计基基本方方法1．列举举法列举法法的基基本思思想是是，根根据提提出的的问题题，列列举所所有可可能的的情况况，并并用问问题中中给定定的条条件检检验哪哪些是是需要要的，，哪些些是不不需要要的。。2．枚举举归纳纳法枚举归归纳法法的基基本思思想是是，通通过列列举足足够多多（但但不是是全部部）的的特殊殊情况况，发发现其其中的的一些些规律律，经经过分分析，，最后后找出出一般般的关关系。。3．递推推递推是是指从从已知知的初初始条条件出出发，，逐次次推出出所要要求的的各中中间结结果和和最后后结果果。4．递归归这种将将问题题逐层层分解解的过过程，，实际际上并并没有有对问问题进进行求求解，，而只只是当当解决决了最最后那那些最最简单单的问问题后后，再再沿着着原来来分解解的逆逆过程程逐步步进行行综合合，这这就是是递归归的基基本思思想。。由此可可以看看出，，递归归的基基础也也是归归纳。。递归分分为直直接递递归与与间接接递归归两种种。如如果一一个算算法P直接调调用自自己则则称为为直接接递归归。如果算算法P调用另另一个个算法法Q，而算算法Q又调用用算法法P，则称称为间间接递递归调调用。。5．减半半递推推技术术“减半半”是是指将将问题题的规规模减减半，，而问问题的的性质质不变变。“递推推”是是指重重复““减半半”的的过程程。6．回溯溯法算法的的复杂杂度分分析算法的的复杂杂度主主要包包括时时间复复杂度度和空空间复复杂度度。1．算法法的时时间复复杂度度算法的的时间间复杂杂度，，是指指执行行算法法所需需要的的计算算工作作量。。（1）平均均性态态分析析平均性性态分分析(AverageBehavior)，是指指用各各种特特定输输入下下的基基本运运算次次数的的带权