第4章-1 计算机软件系统

第4章计算机软件基础第2页本章要点软件、软件特征、软件分类、软件发展趋势操作系统、操作系统分类、操作系统功能、文件管理、处理机管理、存储管理、设备管理、用户接口典型操作系统MS-DOS、Windows、Unix、Linux特点Windows操作系统基本操作、命令方式操作、安装应用软件操作第3页什么是软件？超级计算机“沃森”能够模拟人类的思维方式，甚至在某些领域能够战胜人类，这些行为能力和功能是什么呢？“沃森”能够模拟人类大脑进行思考、联想、学习、推理、归纳以及抽象等逻辑思维的能力是“软能力”，也即软件的能力，它是无形的，看不见、也摸不着的。计算机的思维能力就是“软件”的能力。第4页软件的基本概念计算机系统由计算机硬件和软件构成。计算机神奇的功能是在软件的“指挥”下创造出来的。计算机软件是各种程序、与程序有关的数据结构和各种文档的总称。第5页软件的特征⑴软件是一种逻辑的实体。⑵软件的生产方式不同(知识产权）。⑶软件产品的生命周期不同。⑷软件产品受计算机系统的限制。⑸软件的开发方式不同(手工方式）。⑹软件产品的成本构成不同

(人力资源比重大）。⑺软件本身是复杂的。第6页软件分类第7页软件（Software）随着信息化、网络化和数字化时代的到来，社会对“软件”的需求激增。如今，世界发达国家都把软件列为国家发展的关键技术领域。美国国家关键技术委员会将软件列为六大关键技术之一；欧洲共同体将“软件和信息处理”列为关键技术；我国把信息产业放在优先发展的地位，看作是中国发展高新技术、赶超世界先进水平的一次千载难逢的机遇。第8页普雷斯曼(RogerS.Pressman)对软件的认识“计算机软件已经成为一种驱动力。它是进行商业决策的引擎；它是现代科学研究和工程问题寻求解答的基础；它也是鉴别现代产品和服务的关键因素。它被嵌入在各类系统中：交通、医疗、电信、军事、工业生产过程、娱乐、办公、……难以穷举。软件在现代社会中确实是必不可少的。而我们在进入21世纪，软件将成为从基础教育到基因工程的所有领域新进展的驱动力。”第9页操作系统概述什么是操作系统操作系统功能操作系统分类操作系统的特征典型操作系统简介第10页操作系统概述操作系统（OperatingSystem，OS）是一组控制和管理计算机软、硬件资源、为用户提供便捷使用计算机的程序的集合。OS是硬件与其他软件系统的接口；OS是用户和计算机之间进行“交流”的界面（窗口）。OS对资源的管理实际上是对数据结构（表格）的管理。第11页为什么要有操作系统？从用户角度来看，计算机系统应该是一个稳定的、对用户友好、便于操作的平台。但是，实际上用户对硬件直接进行操作是极其困难、甚至是不可能的。怎么办？……对计算机我一窍不通，如何进行操作！！？第12页操作系统的作用操作系统的主要作用体现在两个方面：一是管理计算机；OS用来更有效地管理和分配系统的硬、软件资源，使得其能够发挥更大的作用。二是使用计算机；用户通过OS，无需了解计算机软、硬件的有关细节就能方便地使用计算机。第13页操作系统功能⑴处理器管理⑵存储器管理⑶设备管理⑷文件管理⑸用户接口第14页操作系统分类1．批处理系统（BatchProcessingSystem）2．分时系统（Time-SharingSystem）3．实时操作系统（RealTimeOperatingSystem）4．嵌入式操作系统（EmbeddedOperatingSystem）5．个人计算机操作系统（PersonalComputerOperatingSystem）6．网络操作系统（NetworkOperatingSystem）7．分布式操作系统（DistributedOperatingSystem）OS种类繁多，但基本目的只有一个：即要实现在不同环境下为不同应用目的提供不同形式和不同效率的资源管理，以满足不同用户的操作需要。第15页分时OS多用户、多道程序共享一个CPU的OS。将CPU划分为很小的时间片，采用循环轮作方式将这些CPU时间片分配给排队队列中等待处理的每个程序的处理方式。CPU时间片程序1程序2程序N…...程序1程序3程序3程序排队队列CPU第16页实时OS实时OS是实时控制系统和实时处理系统的统称。实时控制系统用于过程控制。例如，控制飞行器、导弹发射、飞行过程的自动控制系统。实时处理系统主要指对信息进行及时的处理。例如，利用计算机预订飞机票、火车票或轮船票等。第17页嵌入式OS是指运行在嵌入式系统环境中，对各种部件装置等资源进行统一协调、调度、指挥和控制的OS。嵌入式OS具有通用OS的基本特点，能够有效管理复杂的系统资源。应用范围广泛，例如，制造工业、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面的应用。第18页分布式OS分布式操作系统是指通过网络将大量计算机连接在一起，以获取极高的运算能力、广泛的数据共享以及实现分散资源管理等功能为目的的一种OS。它的优点是：①分布性。它集各分散结点计算机资源为一体，以较低的成本获取较高的运算性能。②可靠性。由于在整个系统中有多个CPU系统，因此当某一个CPU系统发生故障时，整个系统仍旧能够工作。

第19页操作系统的特征1.并发性。可以同时执行多个程序。2.共享性。多个并发执行的程序可以共同使用系统的资源。3.虚拟性。是把逻辑部件和物理实体有机结合为一体的处理技术。通过虚拟技术，可以实现虚拟处理器、虚拟存储器、虚拟设备等。4.不确定性。由于系统共享资源有限，并发程序的执行受到一定的制约和影响。第20页典型操作系统简介1．MS-DOS

是美国Microsoft公司为16位字长计算机开发的、基于字符（命令行）方式的单用户、单任务的个人计算机OS。2．WINDOWS

是Microsoft开发的一个多任务的OS，它采用图形窗口界面，使用户对计算机的各种复杂操作只需通过点击鼠标即可轻松地实现。3．UNIX

是通用、交互式、多用户、多任务应用领域的主流OS之一，是被业界公认的工业化标准的OS。UNIX也是目前惟一能在各种类型计算机的各种硬件平台上稳定运行的OS。4.Linux是20世纪90年代推出的一个多用户、多任务的OS。它与UNIX完全兼容，具有UNIX最新的全部功能和特性。Linux的设计是为了在Intel微处理器上更有效的运行。它的最大特点在于它是一个源代码公开的免费OS，其内核源代码可以免费传播。第21页MS-DOSMS-DOS16位机、基于字符（命令行）方式的OS1970年美国INTEL公司研制出地1个微处理器；1974年诞生80系列芯片80X（8080、8086、80186、286、486）；如今改为以“Pentium”为其产品系列号。1974年美国APPLE公司推出第1台微机（8088芯片），采用Macintosh操作系统；1981年世界最大的计算机公司IBM推出第1台IBM-PC机，它购买Microsoft公司的MS-DOS作为其PC机的OS，定名为PC-DOS。由于MS-DOS采取开放的策略，使其占据了PC机的主要市场份额，成为PC的主流OS。第22页UNIX

UNIX中、小型机的、工业标准化的OS1969年美国AT&T公司的BELL实验室在PDP-7小型机上开发出UNIX（汇编语言版本）；1973年推出UNIX第5版（C语言版本）；因此，而获美国计算机界最高奖—ACM图灵奖；1992年据美国Infocorp公司调查,装UNIX的机器占全世界计算机市场的36%;

在美国,90%的大学使用UNIX,这些大学的计算机系均开设UNIX操作系统的课程;

UNIX已成为通用的、交互式的、多用户、多任务应用领域中小型机的主流操作系统之一。

第23页WINDOWSWINDOWS是微机、多任务、基于图形界面的主流OS

1983年11月，MICROSOFT公司推出WINDOWS操作环境；1992年，推出WINDOWS3.1(不是独立的OS);1993年推出WINDOWSNT，网络版操作系统;1995年推出WINDOWS95。1998年推出WINDOWS98。

2000年2月推出Windows2000，它是构建在Win’NT核心之上，比Win’9x快25%，安全性、可靠性更高。2001年又推出WindowsMe，它是面向家庭用户的OS（Win’98升级版）。

2001年10月25日推出了WindowsXP。“XP”是英文“体验”（eXPerience）的缩写，代表全新的计算体验。2005年7月22日微软对外宣布提出新一代操作系统

Vista。第24页2000年2月Microsoft公司发布Windows2000。Windows2000是构建在WindowsNT核心之上，继承了Windows98友好用户界面的全新的操作系统。稳定性更高与微软公司以前的OS相比，稳定性是Windows2000最大的特点；运行效率更佳测试结果表明，在配置了64MB（或更大）内存的机器上，运行速度比Windows9X快25%。同时也降低了应用程序运行失败和系统意外重启动的机率；安全性更好文件保护机制可以防止核心的系统文件被有意或无意地删除或改写覆盖；管理使用更加方便增加了“活动目录”，用户可以使用活动目录来组织和管理系统资源；硬件设备支持更好支持多达4GB的内存和两路对称处理器，使更多硬件设备的安装工作自动化。Windows2000概述第25页2001年10月25日Microsoft公司发布了WindowsXP。WindowsXP开发经历了6年，投入5000名软件工程师，耗资2.5亿美元。“XP”是英文“体验”（eXPerience）的缩写，代表着Windows和Office在包容覆盖广泛设备的Web服务之后将给用户带来丰富的、充分扩展的全新计算体验。微软公司董事长兼首席软件设计师比尔·盖茨指出：“它们将使用户更有效地进行交流与合作，更富有创造力，工作更有成果，并从技术中领会更多乐趣。”

WindowsXP是为家用和商业计算设计的新版Windows，它将在一个切实的基础之上，给用户带来提升的Windows体验，从而成为一个智能的、互联的、可靠的软件引擎。WindowsXp概述第26页Windows7的特性五个重点针对笔记本电脑的特有设计；基于应用服务的设计；用户的个性化；视听娱乐的优化；用户易用性的新引擎。易用快速简单安全第27页Linux是一个与UNIX完全兼容的、免费的操作系统。它由芬兰人LinusTorvalds首创，由于采用开放标准、具有结构清晰、功能简捷等特点，吸引广大用户加入到应用程序开发的行列中来，从而为Linux提供了大量优秀软件，已经变成了一个稳定可靠、功能完善、性能卓越的操作系统。如今，Linux已经获得了众多公司的支持（例如，IBM、SGI、HP、Compaq等）。可以预料，Linux将会成为Windows最强有力的竞争对手。第28页操作系统功能概述从资源管理的角度了解操作系统的主要功能(1)

处理机管理处理机是计算机系统中最重要的硬件资源（如CPU），任何程序只有占用了处理机才能运行。同时，由于处理机的速度远比存储器的速度和外部设备速度快，只有协调好它们之间的关系才能充分发挥处理机的作用。第29页进程与程序的区别静和动。程序是“静止”的，它描述的是静态的指令集合及相关的数据结构；进程是“活动”的，它描述程序执行起来的动态行为。程序可以脱离机器