第3章计算机软件(江苏专转本计算机)

大学计算机信息技术

浒二一

第3章计算机软件

3.1软件的基本概念

3.2操作系统

3.3程序设计语言及语言处理程序

3.4算法与数据结构

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

3.1计算机软件的概念

3.1.1计算机软件

■什么是计算机软件（P73第10题、P74第28

|题）

E计算机软件：是能指挥计算机完成特定任务的、

S以电子格式存储的程序、数据和相关的文档的

-集合。

盐城工学院计算中心

软件的分类

•按照不同的原则和标准，可以将软件划分不同

■的种类。从应用的角度出发，通常将软件大致

1划分为：

A系统软件

A应用软件

盐城工学院计算中心

•系统软件：泛指那些为了有效地运行计算机系统、

给应用软件开发与运行提供支持、或者为用户管理

与使用计算机提供方便的一类软件。（P75第3题）

伊|如：基本输入/输入系统（BIOS）、操作系统、计

算机语言编译器、数据库管理系统、常用的实用程

序（磁盘清理程序、备份程序、编译程序等）等都是

系统软件。（P72第7题、P73第12题、P73第17题）

盐城工学院计算中心

・应用软件：泛指那些专门用于解决各种具体

\应用问题的软件。（P72第6题）

•按照应用软件的开发方式和适用范围，应用

\软件可再分为：

i»通用应用软件

1A定制应用软件

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

通用应用软件类别和功靛

类另U功能流行软件举例

文字处理软件文字处理、桌面排版等WPS、Word>Acrobat等

电子表格软件表格定义、计算和处理等Excel等

AutoCAD、Photoshop>3D

图形图像软件图像处理、几何图形绘制等

MAX>CoreDraw等

电子邮件、网络文件管理、

网络通信软件OutlookExpress>FTP、IE等

Web浏览等

演示软件幻灯片制作等Powerpoint等

MediaPlayer>RealPlayer>

媒体播放软件播放数字音频和视频文件

Winamp等

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

i定制应用软件

定制应用软件是按照不同领域用户的特定

应用要求而专门设计的软件。

例如：某银行的金融管理系统、超市的销

售管理系统、大学的教务管理系统和人事

管理系统、企业的集成制造系统等。

这类软件专业性强，运行效率高，但设计

和开发成本相对较高。

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

耋3.2操作系统一

3.2.1概述

操作系统的作用

・操作系统（OperatingSystem,简称OS）：用

凄制、管理、调配计算机的所有资源。是

建计算机配置的一种必不可少的系统软件。

•操作系统的主要功能：（P74第20题）

尊LJ管理、存储管理、文件管理

设备管理、作业管理JJ

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

富操作系统的类型

根据操作系统功能特征将操作系统分

为三种基本类型:（P74第26题）

批处理操作系统

分时操作系统

实时操作系统

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

操作系统的作用T

摹理系统中的各种软硬件资源

事用户提供友善的人机界面(P72第1题)

|A用户界面：也称用户接口或人机界面，是计算机系

|统实现用户与计算机通信的软、硬件部分的总称。

■A图形用户界面(GUI):采用窗口、图符、菜单及

|指点设备技术和多窗口系统等软件，并以直接操纵

5为主要使用方法，使得用户能够灵活、方便、有效

£地使用计算机。

啜应用程序的开发提供一个高效率的平台

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

3®.2多任务处理与处理器管理

•多任务处理（P74第25题）

互^提高CPU的利用率，操作系统一般都支持同时运行若干个程序。

任务与后台任务

'动窗口对应前台任务，非活动窗口对应后台任务。

建发多任务

管是前台任务还是后台任务，它们都分配到CPU的使用权，因而

可以同时运行。

•摧占式多任务

作系统调度程序一般采用时间片轮转的策略，即每个任务服务

都能轮流得到一个CPU时间片，在时间片用完后，调度程序再把CPU

交给下一个任务，就这样循环下去。只要时间片用完，不管任务有多

重要，也不管它执行到什么地方，正在执行的任务就会被强行终止mC

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

占3.2.3存储管理

•存储管理的目的：管理内存资源的高效、合理使用。

黄管理的主要内容：内存的分配与回收、内存的

共享与保护、内存自动扩充等

•虚拟存储技术：当多个程序共享有限内存资源时，必须

合理地为它们分配内存空间，做到用户存放在内存中的程序

和数据既能彼此隔离、互不侵扰，又能在一定条件下共享。

当内存不够用时，要解决内存扩充问题，把内存和外存结合

起来管理，为用户提供一个容量比实际内存大得多的“虚拟

存储器”。（P74第19题）

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

3.2.4文件管理

•文件的概念：文件是一组相关信息的集合。文件的

互名：每个文件都有自己的名字（文件名）

事件说明信息：文件名、文件类型、文件物理位置、

争件大小、文件时间、文件创建者、文件属性等

量件属性：系统文件、隐藏文件、存档文件、只读

文件

■件夹：根文件夹（根目录）与子文件夹（子目录）

■文件管理：创建新文件（夹）、保存文件、读出文件

（打开文件）、删除文件。

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

3.2.5设备管理*

•设备管理：对计算机系统中除了CPU

和内存以外的所有I/O设备的管理。

•主要包括缓冲区管理、设备分配、设

驱动、设备无关性。

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

3.2.6常用操作系统

1.Windows操作系统

副indows操作系统是由美国微软公司开发，提供了多任务

受理与图形界面以及统一的应用程序接口，使得在

事indows环境下运行应用程序的操作大为简化。

•Windows系列操作系统：（P74第21题）

Windows95/98/98SE/98/ME/2000/XP

W-单用户：一台计算机一次只允许一个用户使用。

-多任务：允许一个用户同时运行多个应用程序。

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

Windows操作系统

•Windows9x

|-支持图形用户界面

|-支持“即插即用”的系统配置方法

|-提供通信软件，使用户的计算机系统联接到

InternetJb

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

Windows操作系统

•Windows2000

Windows2000在使用WindowsNT的内核的同时

增加了许多新的功能。如在即插即用方面，它支

持USB设备，支持功率的调节和各种硬件编程接

口等。Windows2000有以下几种不同的版本：

•Windows2000Professional

•Windows2000Server/AdvancedServer

•Windows2000DatacenterServer

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

Windows操作系统

•WindowsXP和Windows.NET

WindowsXP是基于NT的内核，集成了其稳定性、

安全性及多媒体和网络功能，使微软的前台OS不

再采用9X系列的内核。

Windows.NETserver是以XML标准作为信息交换

格式，具有无线接入、语言支持的OS新版本、其

可靠性、安全性和易操作性方面有了进一步提高。

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

2.UNIX操作系统*

•UNIX操作系统是（美）Bell实验室开发的一种通用多用

蠹1交互式分时操作系统。自1970年UNIX系统第一版问世

詈来，以UNIX系统为基础已研制出许多新的操作系统软

餐。如微型计算机、大型计算机上的各种UNIX系统的变

曼，以及用于计算机网络及分布式计算机系统上的UNIX

舂统等。实际上，UNIX系统已成为国际上目前使用最广

矗、影响最大的主流操作系统之一。

■更

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

Linux操作系统*

重mix操作系统的原创者是芬兰的一名青年学者Linus

妻rvolds,他遵从可移植操作系统接口POSIX标准开发出

暑inux操作系统的内核，具有与UNIX相似的可移植操作系

等服务功能。（P73第15题）

量mix操作系统的优势反映在网络服务器方面，其内核中

富含许多网络协议，已成为网络上最普遍的服务器架构模

式。Linux操作系统作为一个多用户、多任务的操作系统,

支持多工作平台和多处理器。

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

Linux操作系统*

•Linux系统是一种“自由软件”。或者说，它属于一

种GPL(GeneralPublicLicense)软件。其源代码向

世人公开，吸引对该系统感兴趣的人们共同工作。

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

3.3程序设计语言及语言处理程序

3.3.1程序设计语言分类

•程序设计语言按其级别可以划分为机器语言、汇编语言

酶口高级语言三大类。（P73第18题）

•机器语言

使用计算机指令系统的程序语言。用机器语言编写的程序，全

部都是二进制代码形式，可以被计算机直接执行。机器语言直

接依赖机器的指令系统，不同类型甚至不同型号的计算机，其

机器语言是不同的。机器语言不易记忆和理解，所编写的程序

也难于修改和维护。

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

汇编语言

事匚编语言：用助记符来代替机器指令的操作码和

拿作数，如用ADD表示加法，用SUB表示减法

Ko这样就能使它的每条指令都有明显的符号标

IRO用汇编语言编写程序与编写机器语言程序相

熟，比较直观和易记忆，但汇编语言仍然是面向

机器指令系统的，还保留了机器语言的各项缺点。

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

高级语言

拿级语言：又称算法语言，其表示方法接近解决问题的

等示方法，而且具有通用性，在一定程度上与机器无关。

市级语言的特点：易学、易用，易维护。人们可以更有

整、更方便地用它来编制各种用途的计算机程序。

•高级语言虽然接近自然语言，但和自然语言仍有很大差

量巨。主要表现在语法规则极为严格。其主要原因是高级

争言处理系统是执行程序的计算机，而自然语言的处理

系统则是人。（P74第22题）

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

W.3.2程序设计语言中的基本丽Q

高级语言的基本成分有四种：（P72第3题、P73第14题）

数据成分、运算成分、控制成分、传输成分

拿据成分（P74第27题）

|［数据名称：标识符

数据的特征;类型：需占用多少存储单元以及存放形式

E［作用域：数据使用的范围

2.控制成分

程序语言中控制成分的作用：提供一种基本框架，在此基

本框架支持下，可以将数据和对数据的运算组合成程序。

n控制结构：顺序、选择、循环（P73第13题）JJ

盐城工学院计算中心

顺序控制结构条件选择结构While型重复结构

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

号3,3.3语言处理系统一

**处理系统的作用：把用程序设计语言编写的各种程序

变换成可在计算机上执行的程序，或最终的计算结果。

•语言处理系统包括：

■-翻译程序

K-正文编辑程序：用于建立和修改源程序文件

连接编辑程序：将多个分别编译或汇编过的目标程序

K和库文件进行组合

-装入程序：将目标程序装入内存并启动执行

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

号翻译程序V

翻译程序：把一种语言的程序翻译成等价的另一种语言的程

喜源程序：被翻译的语言程序

■目标程序：翻译生成的语言程序（机器语言程序）

妻按照不同的翻译处理方法,翻译程序分为以下三类：

9A汇编程序：从汇编语言到机器语言的翻译程序

萋A解释程序：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

MA编译程序：从高级语言到机器语言或汇编语言的翻

译程序?

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

着1.解释程序

•解释程序：对源程序从头到尾逐句扫描，逐句翻译，并且

翻译一句执行一句。因而这种翻译方式并不形成机器语言

形式的目标程序。（P72第2题）

・优点：

-实现算法简单

-易于在解释过程中灵活方便地插入所需要的修改和调

试措施

•缺点：

-运行效率低

・应用：

-解释程序通常适合于交互方式工作的、或调试状态下

运行的、或运行时间与解释时间相差不大的语言_

盐城工学院计算中心

•编译程序：要对源程序扫描一遍或几遍，最终形成一个可

在具体计算机上执行的目标程序。（P73第9题）

点:

通过编译程序的处理可以一次性地产生高效运行的目

S标程序，并把它保存在磁盘上，以备多次执行

•缺点：

J实现算法较为复杂

拳^用:

-编译程序适合于翻译那些规模大，结构复杂，运行时

间长的大型应用程序。

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

3.3.4主要程序语言介绍

薯FORTRAN语言

•FORTRAN：FORmulaTRANslation（公式翻译）

/J缩写，一种主要用于数值计算的面向过程的程

卦设计语言。

龄点：接近数学公式、简单易用。FORTRAN语

言还具有结构化语句，使写出的程序趋于结构化,

是进行大型科学和工程计算的有力工具。

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

2.Javai^目

•Java语言：由SUNMicroSystem公司于1995年5月

正式对外公布的一种面向对象的、用于网络环境的

程序设计语言。

•特点：适用于网络分布环境，具有一定的平台独

立性、安全性和稳定性。

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

3.C语言和C++语言

・C语言：1972年至1973间由AT&T公司Bell实验

拳的D.M.Ritchie在BCPL语言基础上设计而成的,

串名的UNIX操作系统就是用C语言编写的。

尊寺点：语言与运行支撑环境分离、可移植性好、

强言规模小因而相对简单、具有指针类型等，C

整言本身简洁、高度灵活、程序运行效率高。此

*卜，在C语言中，有不少操作直接对应实际机器

所执行的动作，并在许多场合可以代替汇编语言。

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

3.C语言和C++语言

号++语言：以C语言为基础发展起来的通用程序设计语言。

量C++内置面向对象的机制，支持数据抽象。（P75第2题）

置C++语言是对C语言的扩充，扩充的内容绝大部分来自其

量他著名语言的最佳特性。由于C++语言既有数据抽象和

期向对象能力，运行性能高，又能与C语言相兼容，使

量导数量巨大的C语言程序能方便地在C++语言环境中重用。

手而近年来C++语言迅速流行，成为当前面向对象程序

设计的主流语言。（P73第16题）公

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

3.4算法和数据结构―

要使计算机完成某一问题的解题任务，首先必须针对

该问题设计一个解题步骤，然后再据此编写程序。这

里所说的解题步骤就是“算法”，而程序则是对解题

对象和解题步骤用程序语言进行的一种描述。程序中

用具有一定结构的变量来表示问题的对象，用函数和

语句来实现解题的操作。因此“算法”和“数据结构”

是编写程序所要首先考虑的两个重要方面。

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

算法(Algorithm)

章法的性质

I-算法的基本性质：

I♦确定性

I•有穷性

I­能行性

S•输入

量•输出

I-算法与程序的区别：

金­一个程序不一定满足有穷性

•程序中的指令必须是机器可执行的，而算法中的运算语句

则无此限制

盐城工学院计算中心

大学计算机信息技术

算法的评价（P73第11题）

1）时间复杂度，是指依据算法编制程序后再计算

机中运行时所耗