计算机软件技术基础第1章概述.ppt
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1、计算机软件技术基础计算机软件技术基础第第1章章 概述概述 本章简介本章简介计算机软件技术是计算机技术的一个重要组成部分,是计计算机软件技术是计算机技术的一个重要组成部分,是计算机技术领域中最为活跃的领域之一,是衡量计算机技术算机技术领域中最为活跃的领域之一,是衡量计算机技术发展阶段的重要标志。发展阶段的重要标志。计算机软件技术与计算机技术的应用密切相关。目前,在计算机软件技术与计算机技术的应用密切相关。目前,在我们的日常生活、工作、学习、娱乐等领域中,处处都可我们的日常生活、工作、学习、娱乐等领域中,处处都可以看到计算机软件技术的应用。以看到计算机软件技术的应用。登录网站、浏览各种信息,网站就
2、是一种计算机软件技术登录网站、浏览各种信息,网站就是一种计算机软件技术的应用;去银行办理业务,离不开计算机程序的支持;写的应用;去银行办理业务,离不开计算机程序的支持;写年终工作报告、给客户发送电子邮件,同样离不开计算机年终工作报告、给客户发送电子邮件,同样离不开计算机软件工具。软件工具。本章将对计算机软件技术的概念、类型、体系架构等内容本章将对计算机软件技术的概念、类型、体系架构等内容进行概述。进行概述。本章提要本章提要1.1 什么是计算机软件技术?什么是计算机软件技术?1.2 软件的分类软件的分类1.3 软件架构软件架构1.1 什么是计算机软件技术?什么是计算机软件技术?1.1 什么是计算
3、机软件技术?什么是计算机软件技术?为了理解什么是计算机软件技术,给出计为了理解什么是计算机软件技术,给出计算机软件技术的定义,本节将研究以下几算机软件技术的定义,本节将研究以下几个问题:个问题:什么是计算机软件,什么是计算机软件,什么是计算机程序,什么是计算机程序,计算机软件和计算机程序的关系,计算机软件和计算机程序的关系,计算机软件和计算机硬件的关系。计算机软件和计算机硬件的关系。软件的一般定义软件的一般定义由商务印书馆出版的现代汉语词典中,对软件的由商务印书馆出版的现代汉语词典中,对软件的解释如下:解释如下:计算机系统的组成部分,是指挥计算机进行计计算机系统的组成部分,是指挥计算机进行计算
4、、判断、处理信息的程序系统或设备。包括汇算、判断、处理信息的程序系统或设备。包括汇编程序、操作系统、编译程序、诊断程序、控制编程序、操作系统、编译程序、诊断程序、控制程序、数据管理系统等。程序、数据管理系统等。借指生产、科研、经营等过程中的人员素质、借指生产、科研、经营等过程中的人员素质、管理水平、服务质量等。管理水平、服务质量等。在这个定义中,软件不仅仅是指计算机软件,还在这个定义中,软件不仅仅是指计算机软件,还包括其他广义上的含义。包括其他广义上的含义。计算机软件计算机软件在计算机领域中,计算机软件在计算机领域中,计算机软件(computer software),简称为软件,是指在计算机系
5、,简称为软件,是指在计算机系统中执行特定任务的计算机程序、算法和统中执行特定任务的计算机程序、算法和文档的集合。文档的集合。本书中的软件,如果没有特别强调,均指本书中的软件,如果没有特别强调,均指计算机软件。计算机软件。程序程序软件包含了程序。软件包含了程序。计算机程序计算机程序(computer programs),简称程序,是指计算机,简称程序,是指计算机的指令序列。的指令序列。计算机工作时离不开程序,当计算机的中央处理器执行计计算机工作时离不开程序,当计算机的中央处理器执行计算机指令时,就是程序在运行。算机指令时,就是程序在运行。程序通常分为源代码和可执行程序两大类。程序通常分为源代码和
6、可执行程序两大类。源代码是指以程序设计语言编写的、可读的语句和声明的源代码是指以程序设计语言编写的、可读的语句和声明的集合,程序设计人员的工作就是使用程序设计语言编写源集合,程序设计人员的工作就是使用程序设计语言编写源代码,源代码经过编译后转变为计算机可以执行的程序;代码,源代码经过编译后转变为计算机可以执行的程序;可执行程序是指包含了计算机可以直接执行的指令的文件。可执行程序是指包含了计算机可以直接执行的指令的文件。为了与源代码相区别,可执行程序又被称为二进制代码。为了与源代码相区别,可执行程序又被称为二进制代码。算法算法软件也离不开算法。软件也离不开算法。算法算法(algorithm)是数
7、学、计算机等学科领域是数学、计算机等学科领域中的一个重要概念,是指一种有限指令的中的一个重要概念,是指一种有限指令的序列,是解决特定问题的明确的详细步骤,序列,是解决特定问题的明确的详细步骤,通常用于计算和数据处理。通常用于计算和数据处理。软件的目的就是完成特定的任务,由程序软件的目的就是完成特定的任务,由程序和算法具体来承担。和算法具体来承担。软件文档软件文档文档也是软件的重要内容。文档也是软件的重要内容。软件文档是指伴随软件存在的文本文档,软件文档是指伴随软件存在的文本文档,用于解释软件的工作原理、使用方法、技用于解释软件的工作原理、使用方法、技术特点等内容。术特点等内容。在软件的设计、开
8、发和使用过程中,常见在软件的设计、开发和使用过程中,常见的文档包括需求分析、系统设计、算法描的文档包括需求分析、系统设计、算法描述、用户手册、技术服务、市场推广计划述、用户手册、技术服务、市场推广计划等。等。软件和硬件软件和硬件计算机软件与计算机硬件是相互协同工作的。计算机软件与计算机硬件是相互协同工作的。计算机硬件指计算机系统的物理部分,包括主板、显视器、计算机硬件指计算机系统的物理部分,包括主板、显视器、CPU、RAM内存、硬盘、键盘、鼠标、电源等,用于存储内存、硬盘、键盘、鼠标、电源等,用于存储和运行计算机软件。和运行计算机软件。如果缺少了计算机软件,计算机硬件是毫无用途的。如果缺少了计
9、算机软件,计算机硬件是毫无用途的。从计算视角来看,计算机软件的有序指令可以按照某种顺从计算视角来看,计算机软件的有序指令可以按照某种顺序改变计算机硬件的状态,实现用户的需要。序改变计算机硬件的状态,实现用户的需要。从形状上来看,计算机硬件是指有形的、可触摸的实际物从形状上来看,计算机硬件是指有形的、可触摸的实际物体,而计算机软件则是无形的、不可触摸的抽象实体。体,而计算机软件则是无形的、不可触摸的抽象实体。计算机软件技术计算机软件技术软件是一种产品,涉及到像操作系统、程序设计软件是一种产品,涉及到像操作系统、程序设计语言、算法等许多不同的技术。语言、算法等许多不同的技术。计算机软件技术是与软件
10、的设计、实施和使用相计算机软件技术是与软件的设计、实施和使用相关的多种技术的统称。关的多种技术的统称。软件的设计与实施涉及到程序设计语言、算法和软件的设计与实施涉及到程序设计语言、算法和数据结构、数据库系统、多媒体、软件工程等技数据结构、数据库系统、多媒体、软件工程等技术术软件的使用涉及到质量、可靠性、专利、知识产软件的使用涉及到质量、可靠性、专利、知识产权、道德、法律等管理和技术。权、道德、法律等管理和技术。1.2 软件的分类软件的分类1.2 软件的分类软件的分类对软件进行分类是深入认识和理解软件的一种方对软件进行分类是深入认识和理解软件的一种方式。式。软件的分类方式有很多种,例如,可以根据
11、软件软件的分类方式有很多种,例如,可以根据软件的功能进行分类,也可以根据软件的不同开发方的功能进行分类,也可以根据软件的不同开发方式进行划分,还可以从软件的使用方式进行分类。式进行划分,还可以从软件的使用方式进行分类。根据软件的功能来划分是一种主要的分类方式,根据软件的功能来划分是一种主要的分类方式,可以把软件分为系统软件、编程软件和应用软件可以把软件分为系统软件、编程软件和应用软件3大类型。大类型。下面,我们将详细分析这些软件类型的特点,最下面,我们将详细分析这些软件类型的特点,最后再讨论一下其他分类方式的软件类型的特点。后再讨论一下其他分类方式的软件类型的特点。1.2.1 系统软件系统软件
12、系统软件系统软件(system software)指管理和控制计算机硬件、使指管理和控制计算机硬件、使计算机工作的软件。计算机工作的软件。系统软件是一种非常重要的软件类型,它为用户提供了一系统软件是一种非常重要的软件类型,它为用户提供了一种操作计算机硬件的便捷方法,为其他程序提供了运行的种操作计算机硬件的便捷方法,为其他程序提供了运行的基础。基础。对应用程序编程人员来讲,系统软件可以屏蔽计算机硬件对应用程序编程人员来讲,系统软件可以屏蔽计算机硬件例如打印机、显示器、键盘的访问细节,减轻编程人员的例如打印机、显示器、键盘的访问细节,减轻编程人员的工作负担。工作负担。另外,系统软件还可以增强计算机
13、内存管理、处理器管理另外,系统软件还可以增强计算机内存管理、处理器管理的安全性和稳定性等。的安全性和稳定性等。根据系统软件的功能特点,可以继续划分为操作系统、设根据系统软件的功能特点,可以继续划分为操作系统、设备驱动程序、实用工具以及其他系统软件。备驱动程序、实用工具以及其他系统软件。操作系统操作系统操作系统操作系统(operating system,OS)是位于计算机系统中是位于计算机系统中的硬件和软件之间的接口,的硬件和软件之间的接口,负责管理和协调计算机硬负责管理和协调计算机硬件的操作和计算机有限资件的操作和计算机有限资源的共享。源的共享。各种应用程序都是通过宿各种应用程序都是通过宿主在
14、操作系统中在计算机主在操作系统中在计算机上运行。上运行。操作系统的主要功能操作系统的主要功能操作系统可以完成程序的执行,其主要功操作系统可以完成程序的执行,其主要功能包括能包括进程管理、内存管理进程管理、内存管理设备管理、文件管理设备管理、文件管理网络支持、安全管理等。网络支持、安全管理等。主要的操作系统主要的操作系统当前,主要的操作系统包括当前,主要的操作系统包括微软公司的微软公司的Windows系列操作系统系列操作系统Unix和类和类Unix操作系统操作系统苹果公司的苹果公司的Mac OS X操作系统操作系统Linux操作系统等。操作系统等。Unix操作系统操作系统Unix最早是由最早是由
15、AT&T贝尔实验室于贝尔实验室于1969年开发出来的,主要年开发出来的,主要开发人员包括开发人员包括Ken Thompson、Dennis Ritchie、Douglas McIlroy等人。等人。Unix最初是用汇编语言编写的。最初是用汇编语言编写的。1973年,年,Ken Thompson等人用等人用C语言重新编写了语言重新编写了Unix,使,使得得Unix的可移植性大大增强。的可移植性大大增强。Unix是一个可移植的、多任务、多用户的操作系统。是一个可移植的、多任务、多用户的操作系统。Unix操作系统有许多特点,例如采用纯文本存储数据、层次性操作系统有许多特点,例如采用纯文本存储数据、层
16、次性文件系统、把设备看作是文件、包含了许多软件工具等。文件系统、把设备看作是文件、包含了许多软件工具等。目前,目前,Unix操作系统有许多不同的系列,主要包括操作系统有许多不同的系列,主要包括Free BSD、Net BSD、Sun OS、AIX、OpenServer、Solaris、HP/UX等。等。设备驱动程序设备驱动程序设备驱动程序设备驱动程序(device driver)是一个允许高级计算是一个允许高级计算机软件与硬件进行交互的程序。机软件与硬件进行交互的程序。高级计算机软件一般独立于特定的计算机硬件,高级计算机软件一般独立于特定的计算机硬件,只是具备与硬件交互的功能框架。只是具备与硬
17、件交互的功能框架。每种特定的设备例如打印机、网卡,都有具备功每种特定的设备例如打印机、网卡,都有具备功能框架要求的操作该设备的具体命令,这些具体能框架要求的操作该设备的具体命令,这些具体的命令称为设备驱动程序。的命令称为设备驱动程序。设备驱动程序从高级计算机软件处接受一般的命设备驱动程序从高级计算机软件处接受一般的命令,然后把这些命令分解成一系列低级的、与特令,然后把这些命令分解成一系列低级的、与特定设备相关的命令,从而驱动该设备的运行。定设备相关的命令,从而驱动该设备的运行。实用工具实用工具实用工具实用工具(utility software)是一种计算机系统软件,是一种计算机系统软件,其作用
18、是在执行计算任务的过程中有助于管理和其作用是在执行计算任务的过程中有助于管理和优化计算机硬件、操作系统或应用软件。优化计算机硬件、操作系统或应用软件。目前,许多实用工具都已经被整合到操作系统中目前,许多实用工具都已经被整合到操作系统中了。了。典型的实用工具包括磁盘存储管理工具、系统配典型的实用工具包括磁盘存储管理工具、系统配置和诊断工具、反病毒软件、文本编辑器、加密置和诊断工具、反病毒软件、文本编辑器、加密和解密工具、应用程式启动器、注册表优化工具、和解密工具、应用程式启动器、注册表优化工具、网络管理程序等。网络管理程序等。其他工具其他工具除了操作系统、设备驱动程序和实用工具之外,除了操作系统
19、、设备驱动程序和实用工具之外,系统软件还包括服务器、窗口化系统等。系统软件还包括服务器、窗口化系统等。服务器服务器(server)是指向客户端提供服务的计算机硬是指向客户端提供服务的计算机硬件或服务器软件或是他们的组合。有时,服务器件或服务器软件或是他们的组合。有时,服务器是指运行了服务器操作系统的计算机硬件;有时,是指运行了服务器操作系统的计算机硬件;有时,服务器是指能够提供服务的软件程序。服务器是指能够提供服务的软件程序。窗口化系统窗口化系统(windowing system)是图形化用户界面是图形化用户界面(graphical user interface,GUI)的组成部分,支持的组成
20、部分,支持窗口管理器,并且为图形化硬件、定位设备窗口管理器,并且为图形化硬件、定位设备(例如例如鼠标鼠标)、键盘提供基本的支持。、键盘提供基本的支持。1.2.2 编程软件编程软件编程软件编程软件(programming software)又称为编程工具又称为编程工具(programming tool)或软件开发工具或软件开发工具(software development tool),是一种软件开发人员用于创,是一种软件开发人员用于创建、调试、维护其他程序和应用软件的软件工具。建、调试、维护其他程序和应用软件的软件工具。一般地,这些软件工具包括程序设计语言以及编一般地,这些软件工具包括程序设计语
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- 计算机软件 技术 基础 概述
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