计算机基础知识B.ppt

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1、高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-3大学计算机基础大学计算机基础 第第 1 章章 计算机基础知识计算机基础知识 第第 2 章章 操作系统操作系统 第第 3 章章 办公自动化软件办公自动化软件 第第 4 章章 多媒体技术及其应用多媒体技术及其应用 第第 5 章章 计算机网络基础计算机网络基础 第第 6 章章 互联网及其应用互联网及其应用 第第 7 章章 标记语言与网页制作标记语言与网页制作 第第 8 章章 国民经济与社会信息化国民经济与社会信息化目 录高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学

2、计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-3第 1 章 计算机基础知识1.1 计算机的产生与发展计算机的产生与发展 1.2 二进制与数据编码二进制与数据编码 1.3 计算机的硬件系统计算机的硬件系统 1.4 计算机软件系统计算机软件系统 1.5 数据存储数据存储 1.6 计算机与信息的安全计算机与信息的安全 高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-31.4 计算机软件系统n所谓计算机软件，就是指支持计算机运行或所谓计算机软件，就是指支持计算机运行或解决某些特定问题而需

3、要的程序、数据以及解决某些特定问题而需要的程序、数据以及相关的文档。相关的文档。n一般把软件分为两大类：系统软件和应用软一般把软件分为两大类：系统软件和应用软件。件。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-3计算机系统的层次结构高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-31.4.1 计算机软件系统的组成计算机软件系统的组成n1.系统软件系统软件n2.应用软件应用软件高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算

4、机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-31.系统软件n系统软件是指维持计算机系统正常运行和支系统软件是指维持计算机系统正常运行和支持应用软件运行的基础软件，包括操作系统、持应用软件运行的基础软件，包括操作系统、软件开发环境和开发平台、数据库管理系统软件开发环境和开发平台、数据库管理系统等。等。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-31）操作系统n操作系统是界于用户和计算机硬件之间的操作平台，操作系统是界于用户和计算机硬件之间的操作平台，只有通过操作系统才能使用户在不

5、必了解计算机系只有通过操作系统才能使用户在不必了解计算机系统内部结构的情况下正确使用计算机。所有的应用统内部结构的情况下正确使用计算机。所有的应用软件和其他的系统软件都是在操作系统下运行的。软件和其他的系统软件都是在操作系统下运行的。目前使用的操作系统有很多不同的版本，其功能各目前使用的操作系统有很多不同的版本，其功能各具特色，适用于不同的场合。具特色，适用于不同的场合。n目前在微机上运行的操作系统主要有目前在微机上运行的操作系统主要有MS-DOS、Windows、Vista、Unix、Linux等。等。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础I

6、SBN:978-7-04-024268-32）软件开发环境与开发平台n应用软件的开发，除需要操作系统环境的支持外，还需要有应用软件的开发，除需要操作系统环境的支持外，还需要有软件开发环境。随着计算机系统的日益复杂和应用需求的不软件开发环境。随着计算机系统的日益复杂和应用需求的不断提高，在软件开发过程中对软件开发环境也提出了更高的断提高，在软件开发过程中对软件开发环境也提出了更高的要求。良好的软件开发环境主要包括：要求。良好的软件开发环境主要包括：(1)对开发者友好的对开发者友好的“用户界面用户界面”（user interface）；）；(2)完善的开发工具；完善的开发工具；(3)内容丰富的系统

7、类库和应用组件；内容丰富的系统类库和应用组件；(4)完善的与外部程序的数据接口以及多样的数据交流完善的与外部程序的数据接口以及多样的数据交流能力；能力；(5)提供足够的技术支持服务。提供足够的技术支持服务。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-33）数据库管理系统n数据库管理系统是在计算机应用于生产经营活动的过程中逐数据库管理系统是在计算机应用于生产经营活动的过程中逐渐发展起来的。最初采用文件方式存储和管理在生产经营活渐发展起来的。最初采用文件方式存储和管理在生产经营活动中产生的大量数据，由于这种方式下

8、数据的独立性、共享动中产生的大量数据，由于这种方式下数据的独立性、共享性以及完整性等方面都存在很多问题，提出了需要一个系统性以及完整性等方面都存在很多问题，提出了需要一个系统软件来统一管理这些数据的要求，从而在软件来统一管理这些数据的要求，从而在20世纪世纪60年代末年代末出现了数据库管理系统（出现了数据库管理系统（Data Base Management System，DBMS）。即以数据库的方式组织和管理数据，通过）。即以数据库的方式组织和管理数据，通过DBMS实现数据的整理加工、存储、检索和更新等日常管理工作。实现数据的整理加工、存储、检索和更新等日常管理工作。高等教育高等教育“十一五十

9、一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-32.应用软件n应用软件是针对某一种或者某一类具体的应应用软件是针对某一种或者某一类具体的应用而设计的软件。它们以操作系统为平台，用而设计的软件。它们以操作系统为平台，以人机协作的工作方式完成用户指定的任务。以人机协作的工作方式完成用户指定的任务。目前应用软件非常多，几乎涉及到人类生活目前应用软件非常多，几乎涉及到人类生活的所有方面，下面仅仅是应用软件的几个例的所有方面，下面仅仅是应用软件的几个例子。子。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础

10、ISBN:978-7-04-024268-31）文字处理软件n文字处理软件是一种专门用于各种文字处理文字处理软件是一种专门用于各种文字处理的应用软件，它提供了文字的输入、编辑、的应用软件，它提供了文字的输入、编辑、格式处理，页面布置，图形插入，表格编辑格式处理，页面布置，图形插入，表格编辑等功能，使人们可以在它所提供的环境中轻等功能，使人们可以在它所提供的环境中轻松处理自己的文章、著作。松处理自己的文章、著作。n目前国内流行的字处理软件中较著名的有目前国内流行的字处理软件中较著名的有WPS 2000、Word 2003等。等。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规

11、划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-32）图形及图像处理软件n计算机已经广泛应用在绘图、图形图像处理等方面。计算机已经广泛应用在绘图、图形图像处理等方面。除硬件设备的迅速发展外，还应归功于各种绘图软除硬件设备的迅速发展外，还应归功于各种绘图软件和图像处理软件的发展。利用这些软件，人们才件和图像处理软件的发展。利用这些软件，人们才可以在虚拟的绘图板或画布上快速地制作出精确漂可以在虚拟的绘图板或画布上快速地制作出精确漂亮的工业图纸、五彩缤纷的图画以及动感入微的三亮的工业图纸、五彩缤纷的图画以及动感入微的三维造形。图形图像处理软件应该属于计算机辅助设维造形。图形图像处理软件

12、应该属于计算机辅助设计软件，人机共同作用完成处理过程的。计软件，人机共同作用完成处理过程的。n目前此类软件很多，如目前常用的目前此类软件很多，如目前常用的AutoCAD、SolidWork、3DS Max、Photoshop等。等。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-33）其他专用软件n用于输入、存储、修改、检索、报表制作等各种信用于输入、存储、修改、检索、报表制作等各种信息管理的软件，如财务管理系统、仓库管理系统、息管理的软件，如财务管理系统、仓库管理系统、人事档案管理系统、设备管理系统、计划管理系

13、统人事档案管理系统、设备管理系统、计划管理系统等。这类软件一般是用户自己或联合协作单位开发等。这类软件一般是用户自己或联合协作单位开发的应用程序。具有很强的针对性和实用性。广泛应的应用程序。具有很强的针对性和实用性。广泛应用于各种管理信息系统（用于各种管理信息系统（Management Information System，MIS）中。）中。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-31.4.2 程序工作原理程序工作原理n冯冯诺依曼结构最基本的内容就是存储程序工作原理，即诺依曼结构最基本的内容就是存储程序工

14、作原理，即把把计算机要进行的工作以程序的形式保存到计算机中，计算机计算机要进行的工作以程序的形式保存到计算机中，计算机按顺序执行程序的每一条指令，最后完成计算或者数据处理按顺序执行程序的每一条指令，最后完成计算或者数据处理工作。工作。n在各种类别的计算机软件中，包含着大量的程序，它是软件在各种类别的计算机软件中，包含着大量的程序，它是软件的主要内容，正是通过程序才维持了整个系统的正常运转和的主要内容，正是通过程序才维持了整个系统的正常运转和广泛多样的实际应用。计算机实际上就是按照人们预先设计广泛多样的实际应用。计算机实际上就是按照人们预先设计好的程序工作的，没有程序计算机的任何功能将地从谈起。

15、好的程序工作的，没有程序计算机的任何功能将地从谈起。所以说程序是计算机的灵魂一点都不过分。所以说程序是计算机的灵魂一点都不过分。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-31.指令与程序n所谓所谓“指令指令”，就是指程序中用来完成一步，就是指程序中用来完成一步操作的二进制代码。一种计算机所能识别和操作的二进制代码。一种计算机所能识别和执行全部指令的集合称为计算机的指令系统。执行全部指令的集合称为计算机的指令系统。指令系统和计算机硬件密切相关，一般来说，指令系统和计算机硬件密切相关，一般来说，每一种计算机都有

16、自己的指令系统。每一种计算机都有自己的指令系统。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-3指令包含的内容(1)操作码操作码：指令中用来标识将要进行的操作，：指令中用来标识将要进行的操作，(2)操作数操作数：被操作的数据。：被操作的数据。(3)源操作数地址源操作数地址：被处理的操作数所保存的：被处理的操作数所保存的内存地址。内存地址。(4)目的操作数地址目的操作数地址：操作结果将要保存到的：操作结果将要保存到的内存地址。内存地址。(5)指令地址指令地址：保存指令的地址。：保存指令的地址。高等教育高等教育“十

17、一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-3什么是程序n所谓程序，实际上就是人们为使计算机完成所谓程序，实际上就是人们为使计算机完成某一任务而设计和编制指令序列。某一任务而设计和编制指令序列。CPU的工的工作就是顺序地获取、分析和执行存放在存储作就是顺序地获取、分析和执行存放在存储器中的程序指令，从而完成任务。器中的程序指令，从而完成任务。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-32.程序的执行过程n右图就是程序执右图就是程序执行过程。计

18、算机行过程。计算机每执行一条指令每执行一条指令都是分成三个阶都是分成三个阶段进行：取指令、段进行：取指令、分析指令和执行分析指令和执行指令。指令。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-31.4.3 计算机语言与程序设计计算机语言与程序设计n前面我们讨论了程序的构成、指令及其功前面我们讨论了程序的构成、指令及其功能、能、CPU执行一个程序的过程。这种程序执行一个程序的过程。这种程序是计算机可以直接执行的，因此也称为可是计算机可以直接执行的，因此也称为可执行程序，它执行程序，它 是是 使使 用用 机器语言编

19、写而成机器语言编写而成的。的。机器语言机器语言 程序程序 只是只是 计算机程序的一计算机程序的一种，除此之外还有汇编语言程序和高级语种，除此之外还有汇编语言程序和高级语言语言程序。言语言程序。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-31.机器语言n机器语言（机器语言（Machine language）是一种面向计算机的程序）是一种面向计算机的程序设计语言，设计语言，是计算机系统唯一能识别的、不需要翻译直接供是计算机系统唯一能识别的、不需要翻译直接供机器使用的程序设计语言，机器使用的程序设计语言，用它所设计

20、的程序是一系列的指用它所设计的程序是一系列的指令。机器语言程序手工编写非常因难，需要编程者熟悉令。机器语言程序手工编写非常因难，需要编程者熟悉CPU的内部结构和指令系统。现在一般是先用高级语言编写程序，的内部结构和指令系统。现在一般是先用高级语言编写程序，再通过高级语言编程系统所提供的编译程序将它翻译成机器再通过高级语言编程系统所提供的编译程序将它翻译成机器语言程序后，因此机器语言程序也称为目标程序（语言程序后，因此机器语言程序也称为目标程序（Object program）。机器语言是作为面向机器的语言，在不同类型）。机器语言是作为面向机器的语言，在不同类型的处理器之间差别很大，因此机器语言程

21、序的可移植性较差。的处理器之间差别很大，因此机器语言程序的可移植性较差。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-32.汇编语言n汇编语言（汇编语言（Assembly language）是一种接近机器语言的）是一种接近机器语言的符号语言。它将机器语言的指令用便于人们记忆的符号来表符号语言。它将机器语言的指令用便于人们记忆的符号来表示，如用示，如用“MOV”表示表示“传送传送”操作、用操作、用“ADD”表示表示“加加”操作，用操作，用“AH”表示表示A寄存器的高位字节等等。通过这种语寄存器的高位字节等等。通过

22、这种语言系统所带的翻译程序可以直接将汇编语言程序翻译成目标言系统所带的翻译程序可以直接将汇编语言程序翻译成目标程序，然后再执行翻译后的目标程序。从而解决了目标程序程序，然后再执行翻译后的目标程序。从而解决了目标程序直接编程困难的问题，又可以使得目标程序结构紧凑、快速直接编程困难的问题，又可以使得目标程序结构紧凑、快速高效，也可以充分利用系统资源。因此目前汇编语言在实时高效，也可以充分利用系统资源。因此目前汇编语言在实时控制等方面的编程中仍有不少应用。控制等方面的编程中仍有不少应用。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04

23、-024268-33.高级语言n高级语言（高级语言（High-level language）是一种完全符号）是一种完全符号化的语言，其中采用自然语言（英语）中的词汇和化的语言，其中采用自然语言（英语）中的词汇和语法习惯，容易为人们理解和掌握；它完全独立于语法习惯，容易为人们理解和掌握；它完全独立于具体的计算机，具有很强的可移植性。用高级语言具体的计算机，具有很强的可移植性。用高级语言编写的程序称为源程序（编写的程序称为源程序（Source program），源），源程序计算机不能直接执行，必须将它翻译或解释成程序计算机不能直接执行，必须将它翻译或解释成目标程序后，才能为计算机所执行。目标程序后

24、，才能为计算机所执行。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-3源程序的执行方式n将源程序翻译成目标程序，其翻译过程有两种方式：将源程序翻译成目标程序，其翻译过程有两种方式：(1)解释方式：此方式是将源程序提交给机器执行时，由程解释方式：此方式是将源程序提交给机器执行时，由程序设计系统所提供的解释程序对源程序逐句解释后立即序设计系统所提供的解释程序对源程序逐句解释后立即执行，直到程序结束。执行，直到程序结束。(2)编译方式：此方式是在编写好源程序后，先用程序设计编译方式：此方式是在编写好源程序后，先用程序

25、设计系统提供的编译程序将源程序翻译成由目标程序模块，系统提供的编译程序将源程序翻译成由目标程序模块，再用连接程序将各个目标程序模块以及程序中所调用的再用连接程序将各个目标程序模块以及程序中所调用的内部库函数连接成一个可执行程序，最后再运行这个程内部库函数连接成一个可执行程序，最后再运行这个程序。序。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-3面向对象程序设计n随着随着Windows操作系统的普遍应用，程序设计语言也已经操作系统的普遍应用，程序设计语言也已经发生了很大的变化，除逐步采用可视化图形化的编程环境、

26、发生了很大的变化，除逐步采用可视化图形化的编程环境、大量采用各种程序设计工具外，重要的是引入大量采用各种程序设计工具外，重要的是引入“面向对象的面向对象的程序设计程序设计”思想。从程序设计理念、编程的思维方式直到程思想。从程序设计理念、编程的思维方式直到程序设计的具体方法都发生了变化。使编程者面对的不再是繁序设计的具体方法都发生了变化。使编程者面对的不再是繁杂的语句和众多的过程，而是层次关系明确各种杂的语句和众多的过程，而是层次关系明确各种“对象对象”，只要适当地描述对象（类似于客观世界的事物）的某些属性，只要适当地描述对象（类似于客观世界的事物）的某些属性，指定对象的某些事件处理过程，就可以

27、完成原来需要大量代指定对象的某些事件处理过程，就可以完成原来需要大量代码才能完成的工作。例如，目前流行的码才能完成的工作。例如，目前流行的Visual C、Visual Basic、Java、Delphi、Visual FoxPro等都采用了面向对等都采用了面向对象的程序设计思想和方法。象的程序设计思想和方法。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-31.4.4 软件开发技术与软件工程软件开发技术与软件工程n随着计算机技术的发展，计算机应用的层次也在不随着计算机技术的发展，计算机应用的层次也在不断提高，规

28、模也在迅速扩大。这时的计算机应用就断提高，规模也在迅速扩大。这时的计算机应用就不只是一个或者几个人编写若干个程序那样简单了，不只是一个或者几个人编写若干个程序那样简单了，而必须综合研究问题的各个方面和相互之间的关系，而必须综合研究问题的各个方面和相互之间的关系，综合应用多种技术和前人的成果，由众多的参与者综合应用多种技术和前人的成果，由众多的参与者共同完成软件设计工作。这样新的软件开发技术及共同完成软件设计工作。这样新的软件开发技术及软件工程应运而生。软件工程应运而生。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-02426

29、8-31.软件开发技术n软件开发技术随程序设计语言由模块化向结软件开发技术随程序设计语言由模块化向结构化再向面向对象而相应发展。软件开发技构化再向面向对象而相应发展。软件开发技术可分为流行于学术界的形式化方法和流行术可分为流行于学术界的形式化方法和流行于工业界的非形式化方法。而工程的非形式于工业界的非形式化方法。而工程的非形式的软件开发技术，即传统的称为瀑布模型的的软件开发技术，即传统的称为瀑布模型的软件开发技术。软件开发技术。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-31）传统的瀑布模型方法n瀑布模型方法

30、基本上反映了个体手工开发软件时期所习惯的瀑布模型方法基本上反映了个体手工开发软件时期所习惯的开发过程和开发方法。它把软件的开发阶段划分为四个主要开发过程和开发方法。它把软件的开发阶段划分为四个主要步骤，即分析、设计、编码和测试，各个步骤自上而下地紧步骤，即分析、设计、编码和测试，各个步骤自上而下地紧密相连。如同一泻而下的密相连。如同一泻而下的“瀑布瀑布”。在开发阶段的四个步骤。在开发阶段的四个步骤中相继完成中相继完成“做什么做什么”、“怎么做怎么做”、“这样做这样做”、“做得做得怎样怎样”四个任务。四个任务。n随着软件开发技术的发展，又出现了新的软件开发方法，如随着软件开发技术的发展，又出现了

31、新的软件开发方法，如快速原型模型、操作模型和软件演进模型等。快速原型模型、操作模型和软件演进模型等。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-32）结构化设计方法n结构化设计方法是用系统的思想和系统工程的方法，按照用户至上的原结构化设计方法是用系统的思想和系统工程的方法，按照用户至上的原则结构化、模块化，自顶向下对软件系统进行分析与设计。在结构化设则结构化、模块化，自顶向下对软件系统进行分析与设计。在结构化设计方法中，先将整个软件系统开发过程划分为若干个相对独立的阶段计方法中，先将整个软件系统开发过程划分为

32、若干个相对独立的阶段（系统规划、系统分析、系统设计、系统实施等）。在前三个阶段坚持（系统规划、系统分析、系统设计、系统实施等）。在前三个阶段坚持自顶向下地对系统进行结构化划分：在系统调查和理顺管理业务时，应自顶向下地对系统进行结构化划分：在系统调查和理顺管理业务时，应从最顶层的管理业务入手，逐步深入至最基层；在系统分析、提出目标从最顶层的管理业务入手，逐步深入至最基层；在系统分析、提出目标系统方案和系统设计时，应从宏观整体考虑入手，先考虑系统整体的优系统方案和系统设计时，应从宏观整体考虑入手，先考虑系统整体的优化，然后再考虑局部的优化问题。在系统实施阶段，则坚持自底向上地化，然后再考虑局部的优

33、化问题。在系统实施阶段，则坚持自底向上地逐步实施，即组织人员从最基层的模块做起（编程），然后按照系统设逐步实施，即组织人员从最基层的模块做起（编程），然后按照系统设计的结构，将模块一个个拼接到一起进行调试，自底向上、逐步地构成计的结构，将模块一个个拼接到一起进行调试，自底向上、逐步地构成整个系统。整个系统。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-33）面向对象的设计方法n软件开发中一直受两大难题所困扰：一个是如何跨软件开发中一直受两大难题所困扰：一个是如何跨越程序复杂性的障碍；另一个是如何在计算机系统越程

34、序复杂性的障碍；另一个是如何在计算机系统中自然地表示出客观世界，即对象模型。而面向对中自然地表示出客观世界，即对象模型。而面向对象的程序设计方法则是解决这两大难题最有效的方象的程序设计方法则是解决这两大难题最有效的方法。它的出现使软件设计方法发生了一场革命，它法。它的出现使软件设计方法发生了一场革命，它代表了新颖的程序设计思维方式，使计算机对问题代表了新颖的程序设计思维方式，使计算机对问题的求解更接近人的逻辑思维。这种方法是通过增加的求解更接近人的逻辑思维。这种方法是通过增加软件可扩充性和可重用性，以提高程序员的编程能软件可扩充性和可重用性，以提高程序员的编程能力，并能控制软件维护的复杂性和开

35、销。力，并能控制软件维护的复杂性和开销。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-3面向对象软件开发过程的三个阶段(1)面向对象的分析面向对象的分析。采用面向对象思想对系统进行分析，根据用户需求提。采用面向对象思想对系统进行分析，根据用户需求提取出系统应具有的属性和行为。在系统分析阶段如何划分对象？如何将取出系统应具有的属性和行为。在系统分析阶段如何划分对象？如何将一个大系统划分成相对独立、易于处理的小系统？一般采用一个大系统划分成相对独立、易于处理的小系统？一般采用E-R转换规转换规则，即将实体看作为一个

36、子系统。则，即将实体看作为一个子系统。(2)面向对象的设计面向对象的设计。将分析的结果用某种易于转化为编码或易于理解的形。将分析的结果用某种易于转化为编码或易于理解的形式表达出来。我们常见的有流程图，式表达出来。我们常见的有流程图，ER图，数据流图等。分析和设计是图，数据流图等。分析和设计是两个相互结合、渐进的过程。两个相互结合、渐进的过程。(3)面向对象的程序设计面向对象的程序设计。利用某种面向对象程序设计语言，完成各种类及。利用某种面向对象程序设计语言，完成各种类及其子类的定义和设计，确定各种类及子类之间的关系，写出对象操作的其子类的定义和设计，确定各种类及子类之间的关系，写出对象操作的程

37、序代码。并且对所设计的系统进行调试和测试，直到软件进入实际应程序代码。并且对所设计的系统进行调试和测试，直到软件进入实际应用运行。用运行。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-3面向对象软件开发的规范化n面向对象的软件开发方法逐渐成熟以后的首要任务面向对象的软件开发方法逐渐成熟以后的首要任务是使这种开发方法统一化和规范化。是使这种开发方法统一化和规范化。1997年年1月由月由Rational软件公司推出的软件公司推出的UML（Unified Modeling Language，统一模糊语言），统一模糊语

38、言），UML语言主要用来语言主要用来规范、表示和构造系统的模型，是一种通用的建模规范、表示和构造系统的模型，是一种通用的建模语言，适用于使用各种软件开发方法的用户。语言，适用于使用各种软件开发方法的用户。UML完全独立于开发过程，将是未来面向对象软件开发完全独立于开发过程，将是未来面向对象软件开发的核心。的核心。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-32.软件工程n软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。采用工软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。采用工程的概念、原理、技术和方法来开发和维

39、护软件，把经过时程的概念、原理、技术和方法来开发和维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来。方法结合起来。n软件工程强调使用生存周期方法学和各种结构分析及结构设软件工程强调使用生存周期方法学和各种结构分析及结构设计技术。它们是在七十年代为了对付应用软件日益增长的复计技术。它们是在七十年代为了对付应用软件日益增长的复杂程度、漫长的开发周期以及用户对软件产品经常不满意的杂程度、漫长的开发周期以及用户对软件产品经常不满意的状况而发展起来的。人类解决复杂问题时普遍采用的一个策状况而发展起来的。人类解决复杂问题

40、时普遍采用的一个策略就是略就是“各个击破各个击破”，也就是对问题进行分解然后再分别解，也就是对问题进行分解然后再分别解决各个子问题的策略。决各个子问题的策略。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-3软件工程的生命周期法n生存周期方法把软件生存的漫长周期依次划分为若干个阶段，每生存周期方法把软件生存的漫长周期依次划分为若干个阶段，每个阶段有相对独立的任务，然后逐步完成每个阶段的任务。从对个阶段有相对独立的任务，然后逐步完成每个阶段的任务。从对任务的抽象逻辑分析开始，一个阶段一个阶段地进行开发。前一任务的抽

41、象逻辑分析开始，一个阶段一个阶段地进行开发。前一个阶段任务的完成是开始进行后一个阶段工作的前提和基础，而个阶段任务的完成是开始进行后一个阶段工作的前提和基础，而后一阶段任务的完成通常是使前一阶段提出的解法更进一步具体后一阶段任务的完成通常是使前一阶段提出的解法更进一步具体化，加进了更多的物理细节。每一个阶段的开始和结束都有严格化，加进了更多的物理细节。每一个阶段的开始和结束都有严格标准，对于任何两个相邻的阶段而言，前一阶段的结束标准就是标准，对于任何两个相邻的阶段而言，前一阶段的结束标准就是后一阶段的开始标准。在每一个阶段结束之前都必须进行正式严后一阶段的开始标准。在每一个阶段结束之前都必须进

42、行正式严格的技术审查和管理复审，从技术和管理两方面对这个阶段的开格的技术审查和管理复审，从技术和管理两方面对这个阶段的开发成果进行检查，通过之后这个阶段才算结束；审查的一条主要发成果进行检查，通过之后这个阶段才算结束；审查的一条主要标准就是每个阶段都应该交出标准就是每个阶段都应该交出“最新式的最新式的”高质量的文档资料，高质量的文档资料，从而保证在软件开发工程结束时有一个完整准确的软件配置交付从而保证在软件开发工程结束时有一个完整准确的软件配置交付使用。使用。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-3软件

43、生命周期的划分n一般说来，软件生存周期由一般说来，软件生存周期由软件定义期、软件开发期和软件定义期、软件开发期和软件维护期三个时期组成，软件维护期三个时期组成，而每个时期又进一步划分成而每个时期又进一步划分成若干个阶段。其中软件定义若干个阶段。其中软件定义期可以划分问题定义、可行期可以划分问题定义、可行性研究和需求分析三个阶段；性研究和需求分析三个阶段；软件开发期可以分为总体设软件开发期可以分为总体设计，详细设计，编码和单元计，详细设计，编码和单元测试，综合测试四个阶段。测试，综合测试四个阶段。下面是软件生存周期每个阶下面是软件生存周期每个阶段的基本任务和结束标准。段的基本任务和结束标准。l软

44、件定义期软件定义期u(1)问题定义问题定义u(2)可行性研究可行性研究 u(3)需求分析需求分析l软件开发期软件开发期u(4)总体设计总体设计u(5)详细设计详细设计u(6)编码和单元测试编码和单元测试u(7)综合测试综合测试l软件维护期软件维护期u(8)软件维护软件维护 高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-3高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-31.41.4 节节 结结 束束第 1 章 计算机基础知识1.1

45、 计算机的产生与发展计算机的产生与发展 1.2 二进制与数据编码二进制与数据编码 1.3 计算机的硬件系统计算机的硬件系统 1.4 计算机软件系统计算机软件系统 1.5 数据存储数据存储 1.6 计算机与信息的安全计算机与信息的安全 高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-31.5 数据存储n数据存储是计算机的一个重要部分，我们已数据存储是计算机的一个重要部分，我们已经知道，计算机中长期保存的绝大部分资料经知道，计算机中长期保存的绝大部分资料都是在计算机外存储器中，目前的外存，仍都是在计算机外存储器中，目

46、前的外存，仍然以硬磁盘、光盘为主。因此我们有必要对然以硬磁盘、光盘为主。因此我们有必要对这两种外存储器的相关知识进行更详细些的这两种外存储器的相关知识进行更详细些的讨论。讨论。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-31.5.1 硬盘及其分区1.硬磁盘的结构硬磁盘的结构2.硬盘分区硬盘分区3.磁盘的格式化磁盘的格式化4.盘符的规定和当前盘盘符的规定和当前盘高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-31.硬磁盘的结构高等

47、教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-3盘面上的磁道和扇区示意图高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-3硬磁盘的组成n一个硬磁盘是由若干个盘片被叠放在同一轴上组成，盘片之一个硬磁盘是由若干个盘片被叠放在同一轴上组成，盘片之间具有等距的间隔，工作时磁盘组高速旋转，读写驱动装置间具有等距的间隔，工作时磁盘组高速旋转，读写驱动装置驱动一组读写磁头在盘片之间水平运动，完成磁头在磁盘上驱动一组读写磁头在盘片之间水平运动，完成磁

48、头在磁盘上的定位和读写工作。因此在硬磁盘中除了磁盘片外，磁盘以的定位和读写工作。因此在硬磁盘中除了磁盘片外，磁盘以及磁头的驱动与控制系统也是它的重要组成部分。及磁头的驱动与控制系统也是它的重要组成部分。n在硬质材料制成的磁盘片上有一层磁性材料涂层，通过磁头在硬质材料制成的磁盘片上有一层磁性材料涂层，通过磁头对它进行磁化处理，完成数据的写入工作，同样通过磁头识对它进行磁化处理，完成数据的写入工作，同样通过磁头识别当前位置磁性材料被磁化后的极性，可以读取该位置的数别当前位置磁性材料被磁化后的极性，可以读取该位置的数据。这就是磁盘存储数据的基本工作原理。另外，硬磁盘的据。这就是磁盘存储数据的基本工作

49、原理。另外，硬磁盘的盘片有单、双面之分，前者只在一面记录数据，后者的两面盘片有单、双面之分，前者只在一面记录数据，后者的两面都可以记录数据。都可以记录数据。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-3磁盘的格式n磁盘的格式是在磁盘格式化时建立的，如图磁盘的格式是在磁盘格式化时建立的，如图1.6(b)所示，每所示，每个盘片（双面盘片的每一面）都进行了格式划分，划分成若个盘片（双面盘片的每一面）都进行了格式划分，划分成若干个同心圆的干个同心圆的“磁道磁道”（Tracks)，每一个磁道被分成若干，每一个磁道被分成

50、若干个个“扇区扇区”（Sectors）。所谓）。所谓“柱面柱面”，是指由多个盘片，是指由多个盘片（面）上具有同一编号的磁道，所以一个硬磁盘上的柱面数（面）上具有同一编号的磁道，所以一个硬磁盘上的柱面数与磁道数相同。与磁道数相同。n硬盘的磁道数一般介于硬盘的磁道数一般介于300-3000之间，每磁道的扇区数通常之间，每磁道的扇区数通常是是63，而早期的硬盘只有，而早期的硬盘只有17个。个。每个扇区的大小为每个扇区的大小为512B，据称将增加到据称将增加到4096B。高等教育高等教育“十一五十一五”国家级规划教材大学计算机基础国家级规划教材大学计算机基础ISBN:978-7-04-024268-3