大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)教程

目錄

第一部分信息技術(shù)概述

第二部分計(jì)算機(jī)組成原理

第三部分計(jì)算機(jī)軟件

第四部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)

第五部分?jǐn)?shù)字媒體及應(yīng)用

第六部分信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)

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第一部分信息技術(shù)概述

1.1信息與信息技術(shù)

信息是什么？事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及狀態(tài)變化的方式。

信息處理的行為和活動(dòng):

?信息的收集

?信息的加工

?信息的存儲(chǔ)

?信息的傳遞

?信息的施用

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1.1信息與信息技術(shù)

用來(lái)擴(kuò)展人們信息器官功能、協(xié)助人們更有效

信息技術(shù)是什么?

地進(jìn)行信息處理的一類技術(shù)。

信息技術(shù)包括：

?擴(kuò)展感覺(jué)器官功能的感測(cè)（獲?。┡c識(shí)別技術(shù)

?擴(kuò)展神經(jīng)系統(tǒng)功能的通訊技術(shù)

?擴(kuò)展大腦功能的計(jì)算機(jī)（處理）與存儲(chǔ)技術(shù)

?擴(kuò)展效應(yīng)器官功能的控制與顯示技術(shù)

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1.1信息與信息技術(shù)

_、用于輔助人們進(jìn)行信息獲取、傳遞、存儲(chǔ)、加

信息處理系統(tǒng)是什么？工處理、控制及顯示的綜合使用各種信息技術(shù)

的系統(tǒng)。

信息輸入

信息輸出

信息處理系統(tǒng)示意圖

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1.2微電子技術(shù)簡(jiǎn)介

微電子技術(shù)是信息技術(shù)領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)，是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)和各項(xiàng)

高技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)。

微電子技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電子電路和電子系統(tǒng)超小型化及微型化的技術(shù)，它以

集成電路為核心。

集成電路的發(fā)展趨勢(shì)：平均每18—24個(gè)月翻一番。（moore定律）

集成電路包含電子元件數(shù)目分為：小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模、超大規(guī)

模和極大規(guī)模集成電路。

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1.2微電子技術(shù)簡(jiǎn)介

IC卡是集成電路卡的簡(jiǎn)稱。其實(shí)集成電路芯片密封在塑料卡基本內(nèi)部，

使其成為能存儲(chǔ)、處理和傳遞數(shù)據(jù)的載體。

r存儲(chǔ)卡如：電話卡、公交卡等

IC卡Y

＜智能卡如：手機(jī)卡等

ic卡用來(lái)做電子證件，用來(lái)記錄持卡人的數(shù)字，作為身份識(shí)別只用（如身

份證、圖書(shū)證、游泳證等），也可以作為電子錢包（如電話卡、公交卡、加油卡

等）使用，具有廣泛的應(yīng)用前景。

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1.3通信技術(shù)入門(mén)

各種信息的傳遞均可稱之為通信.

使用電波或光波傳遞信息的技術(shù)稱之為電信。

通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型

通信系統(tǒng)中被傳輸?shù)男畔⒍急仨氁阅撤N電（或光）信號(hào)的形式才能通過(guò)

輸介質(zhì)進(jìn)行傳輸。

電（或光）信號(hào)強(qiáng)度的變化有兩種形式：連續(xù)形式和離散形式。

連續(xù)形式的信號(hào)叫模擬信號(hào)；離散形式的信號(hào)叫數(shù)字信號(hào)。

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1.3通信技術(shù)入門(mén)

數(shù)字通信技術(shù)與模擬通信技術(shù)性比的優(yōu)勢(shì)：

1、抗干擾能力強(qiáng)、差錯(cuò)可控制，沒(méi)有噪聲積累，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、高質(zhì)量傳輸。

2、靈活性好，無(wú)論電話、圖像均可以轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)傳輸，實(shí)現(xiàn)綜合

處理。

3、由于傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)，可以直接由計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)、管理和處理。

4、加密，安全性高。

5、有利于通信設(shè)備的小型化、微型化、有降低了功耗。

數(shù)字通信系統(tǒng)（包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)）的性能主要有4個(gè)指標(biāo)：

1、信道帶寬

2、數(shù)據(jù)傳輸速率

3、誤碼率

4、端-端延遲

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1.3通信技術(shù)入門(mén)

各種信息的傳遞均可稱之為通信。

使用電波或光波傳遞信息的技術(shù)稱之為電信。

通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型

通信系統(tǒng)中被傳輸?shù)男畔⒍急仨氁阅撤N電（或光）信號(hào)的形式才能通過(guò)

傳輸介質(zhì)進(jìn)行傳輸。

電（或光）信號(hào)強(qiáng)度的變化有兩種形式：連續(xù)形式和離散形式。

連續(xù)形式的信號(hào)叫模擬信號(hào)；離散形式的信號(hào)叫數(shù)字信號(hào)。

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1.3通信技術(shù)入門(mén)

通信分為優(yōu)先通信和無(wú)線通信0

介質(zhì)類型特點(diǎn)應(yīng)用

金屬雙絞線成本低，易受外部圖頻電磁波干擾，誤碼率較高;固定電話本地回路、

導(dǎo)體傳輸距離有限計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)

同軸電纜傳輸特性和屏蔽特性良好，可作為傳輸干線長(zhǎng)距固定電話中繼線、有

離傳輸載波信號(hào)，但成本較高線電視接入等

光導(dǎo)光纜傳輸損耗小，通訊距離長(zhǎng)，容量大，屏蔽特性非電話，電視等通信系

纖維常好，不易被竊聽(tīng)，重量輕，便于運(yùn)輸和鋪設(shè)。統(tǒng)的遠(yuǎn)程干線，計(jì)算

缺點(diǎn)是精確連接兩根光纖很困難機(jī)網(wǎng)絡(luò)的干線

無(wú)線電波建設(shè)費(fèi)用低，抗災(zāi)能力強(qiáng)，容量大，無(wú)線接入使廣播，電話，移動(dòng)通

微波得通信更加方便，但容易被竊聽(tīng)和受到干擾信系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)無(wú)線

紅外線局域網(wǎng)

激光

通信傳輸介質(zhì)的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用

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1.4數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)

比特(bit)是數(shù)字技術(shù)的處理對(duì)象?！岸M(jìn)位數(shù)字”或“二進(jìn)位”。比特

在

兩種狀態(tài)(取值)：它或者是數(shù)字0；或者是數(shù)字1.

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第二部分計(jì)算機(jī)組成原理

2.1計(jì)算機(jī)的組成與分類

計(jì)算機(jī)的組成

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由兩大部分組成，即硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)硬件

和軟件既相互依存，又互為補(bǔ)充。硬件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，軟件

是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的靈魂，只有將這兩者有效地結(jié)合起來(lái)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)才能

成為有生命、有活力的系統(tǒng)。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件由五個(gè)單元結(jié)構(gòu)組成，即輸入設(shè)備、算術(shù)邏輯運(yùn)

算單元、存儲(chǔ)單元、輸出設(shè)備和控制單元，這是計(jì)算機(jī)最基本的單元結(jié)

構(gòu)。

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運(yùn)算器

中央處理器（CPU）

主機(jī)控制器

內(nèi)存儲(chǔ)器（RAM、ROM）

軟盤(pán)

硬盤(pán)

外存儲(chǔ)器光盤(pán)

磁帶

鍵盤(pán)

硬件系統(tǒng)鼠標(biāo)

掃描

輸入設(shè)備儀

光筆

顯示

器

打印

機(jī)

繪圖

輸出設(shè)備儀

外設(shè)

r網(wǎng)卡

通信設(shè)備調(diào)制解調(diào)器

j?傳真卡

'多媒體設(shè)備聲卡與音箱

\電r視卡

［數(shù)字相機(jī)與攝像機(jī)

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計(jì)算機(jī)的主要硬件

計(jì)算機(jī)的硬件是指由各種電子線路、器件、機(jī)械裝置組成的看得見(jiàn)摸得

著的物理實(shí)體。

主機(jī)是計(jì)算機(jī)最重要的部件，它是由CPU、主板、內(nèi)存、顯卡、硬盤(pán)、光

驅(qū)、聲卡、網(wǎng)卡和軟驅(qū)等硬件構(gòu)成。

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計(jì)算機(jī)的組成

壬板

內(nèi)存

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1.中央處理器CPU

CPU即CentralProcessingUnit（中央處理器）的簡(jiǎn)稱，它是計(jì)算

機(jī)的心臟，是計(jì)算機(jī)中最重要的組件，它決定計(jì)算機(jī)的基本性能。

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2.主板

主板是承載計(jì)算機(jī)所有硬件設(shè)備運(yùn)行的平臺(tái)。它既是連接各個(gè)部件的物理

通路，也是各部件之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪壿嬐贰?/p>

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3.內(nèi)存條

內(nèi)存的作用是為硬盤(pán)與CPU傳遞數(shù)據(jù)，當(dāng)退出程序或關(guān)閉計(jì)算機(jī)后，其數(shù)據(jù)信

息就會(huì)丟失。因此，內(nèi)存的性能和容量，在整個(gè)系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。

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4.顯卡

顯卡和顯示器構(gòu)成個(gè)人計(jì)算機(jī)的顯示系統(tǒng)，顯卡是顯示器與主機(jī)通信的控制

電路和接口。它們是個(gè)人計(jì)算機(jī)操作中實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的重要設(shè)備。

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5.硬盤(pán)和軟驅(qū)

硬盤(pán)，是計(jì)算機(jī)各種軟件、數(shù)據(jù)和文件存放的大容量存儲(chǔ)器。

而軟驅(qū)設(shè)備是一種直接存取保存的設(shè)備，它的優(yōu)點(diǎn)就是方便攜帶，缺點(diǎn)是單

個(gè)軟盤(pán)的容量小。

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6.光驅(qū)

光驅(qū)可分為CD-ROM驅(qū)動(dòng)器、DVD光驅(qū)(DVD-ROM)、康寶(Combo)和刻錄機(jī)

等。光驅(qū)一直是計(jì)算機(jī)中必備的配件。

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7.聲卡

聲卡是多媒體計(jì)算機(jī)重要組件之一，各種游戲、視頻播放、CD音樂(lè)效果都

是通過(guò)聲卡來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

8網(wǎng)

網(wǎng)卡是網(wǎng)絡(luò)接口卡的簡(jiǎn)稱，它的作用是向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)、接收

并轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。它安裝在計(jì)算機(jī)的擴(kuò)展槽中，充當(dāng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之間的物理接口。

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9.機(jī)箱和電源

機(jī)箱是安裝和保護(hù)主機(jī)內(nèi)各種配件的外殼。計(jì)算機(jī)里所有的配件都靠電源

來(lái)供電。因此，電源質(zhì)量的好壞對(duì)計(jì)算機(jī)整體穩(wěn)定性有很大的影響，質(zhì)量低劣的

話，還可能會(huì)損壞機(jī)器中的配件。

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10.顯ZF器

顯示器是主要的輸出設(shè)備，它通過(guò)電纜與主機(jī)的顯卡相連，以便將計(jì)算

機(jī)中的內(nèi)容顯示給用戶。

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11.鍵盤(pán)和鼠標(biāo)

鍵盤(pán)是計(jì)算機(jī)中最重要的輸入設(shè)備之一，鍵盤(pán)的安裝是通過(guò)一個(gè)PS/2接

口與主板上的鍵盤(pán)接口相連。鼠標(biāo)是隨著Windows圖形操作界面流行起來(lái)的

一種輸入設(shè)備，很多情況下不需用鍵盤(pán)輸入命令，只要通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊相應(yīng)的

菜單命令或選擇即可。

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12.音箱

音箱是多媒體計(jì)算機(jī)必備的部件，聲音通過(guò)聲卡傳到音箱，再由它傳播出來(lái)

O此外，也可以用耳機(jī)代替音箱。

13.打印機(jī)和掃描儀

打印機(jī)和掃描儀雖然不屬于計(jì)算機(jī)的必需設(shè)備，但跟它們關(guān)系很緊密。打印

機(jī)與顯示器一樣，是一種常用的輸出設(shè)備，而掃描儀則屬于輸入設(shè)備。它們都可

以通過(guò)一根電纜與主機(jī)后面的接口相連。

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14.調(diào)制解調(diào)器

調(diào)制解調(diào)器（Modem）的主要功能是進(jìn)行數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的互相轉(zhuǎn)

換，是計(jì)算機(jī)通過(guò)電話線上網(wǎng)的一種設(shè)備。

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除了上面介紹的硬件之外，計(jì)算機(jī)的可選外設(shè)還有攝像頭、數(shù)碼相機(jī)和手寫(xiě)

板等，添加不同的硬件則增加了相應(yīng)的功能。

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計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個(gè)階段

階段

名添、前B指令維第一代第二代第三代第四代

(1946?1955年)(1956—1963年)(1964~1971年)(1972年?至今)

中小規(guī)模集成大規(guī)模、超大

主機(jī)電子器件電子管晶體管

電路規(guī)模集成電路

內(nèi)存汞延遲線磁芯存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器

磁盤(pán)、光盤(pán)等

外存儲(chǔ)器穿孔卡片、紙帶磁帶磁帶、磁盤(pán)

大容量存儲(chǔ)器

處理速度(指令數(shù)/秒)幾千條幾百萬(wàn)條幾千萬(wàn)條數(shù)億條以上

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您給它發(fā)一些指令，它就會(huì)按您的意思執(zhí)行某項(xiàng)功能。先通過(guò)前面提過(guò)的輸入

設(shè)備，如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)，接收您的指令，然后再由中央處理器（CPU）來(lái)處理這些指

之，最后才由輸出設(shè)備輸出您要的結(jié)果。如下圖所示:

內(nèi)存計(jì)

(RAM)算

機(jī)

雙向流動(dòng)

工

3?中央處理器作

原

信

（CPU）輸

出

號(hào)

理

信

輸雙向流動(dòng)

號(hào)

入

外存

（硬盤(pán)，光盤(pán)等）

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計(jì)算機(jī)配件的選購(gòu)常識(shí)

計(jì)算機(jī)的性能參數(shù)

在組裝計(jì)算機(jī)之前，必須了解計(jì)算機(jī)的有關(guān)性能指標(biāo)，這樣，便于我們

明確裝機(jī)目標(biāo)，制定配件選購(gòu)策略。

1.運(yùn)算速度：運(yùn)算速度一般用每秒能夠執(zhí)行多少條指令來(lái)衡量。

2.主頻：主頻指的是計(jì)算機(jī)的總線時(shí)鐘脈沖頻率。

3.存儲(chǔ)容量：計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)容量主要包括計(jì)算機(jī)的內(nèi)存容量和硬盤(pán)的存儲(chǔ)容

量。

4.多媒體性能：多媒體性能主要指計(jì)算機(jī)的視頻和音頻加速性能。

5.安全性能：計(jì)算機(jī)的安全性能指的是計(jì)算機(jī)的自我保護(hù)能力。

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配件選購(gòu)常識(shí)

1.購(gòu)買計(jì)算機(jī)切忌著急。

2.購(gòu)買時(shí)要注意最好在要購(gòu)買的某產(chǎn)品的代理公司購(gòu)買，如果是地區(qū)或省

市的總代理就更好了。

3.由于不同的公司有不同的進(jìn)貨渠道，所以，即使有的公司不是某產(chǎn)品在

該地區(qū)的總代理，它也能以低價(jià)（和代理公司的價(jià)格差不多）進(jìn)到貨。

4.在購(gòu)買時(shí)最好去大公司，大公司的售后服務(wù)有保證。

5.最后就是要結(jié)賬開(kāi)收據(jù)和發(fā)票，讓商家寫(xiě)清楚硬件的型號(hào)和主要技術(shù)參

數(shù)，然后還要寫(xiě)上價(jià)格，以作保修憑證。此外還要要求商家在硬件上貼標(biāo)簽，

基本上都是憑標(biāo)簽享受保修服務(wù)。

6.在購(gòu)買時(shí)不要過(guò)度壓價(jià)。

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注意事項(xiàng):

裝機(jī)要遵循夠用為度的原則，按自己的需求，量身定制一臺(tái)計(jì)算機(jī)，既省

錢，性價(jià)比高又滿足了自己學(xué)習(xí)娛樂(lè)的需求。

如選購(gòu)機(jī)箱時(shí)，要注意內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理化，便于安裝，還要注意美觀，顏色與

其他配件相配。而電源關(guān)系到整個(gè)計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，其輸出功率不應(yīng)小于

250W,有的處理器要求使用300W的電源，應(yīng)根據(jù)需要選擇。根據(jù)實(shí)際情況，即個(gè)

人用途和經(jīng)濟(jì)情況確定計(jì)算機(jī)的檔次。

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第三部分計(jì)算機(jī)軟件

3.1軟件系統(tǒng)的組成與發(fā)展

軟件的概念

IEEE：軟件是計(jì)算機(jī)程序、方法、規(guī)則、相關(guān)的文檔以及在計(jì)算機(jī)上運(yùn)

行它時(shí)所必需的數(shù)據(jù)。

軟件=程序+數(shù)據(jù)+文檔

用戶與計(jì)算機(jī)硬件之間的橋梁。

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軟件的分類

「操作系統(tǒng)、

系統(tǒng)軟件J語(yǔ)言處理程序

L使用和管理計(jì)算機(jī)

I常用服務(wù)程序

支撐軟件數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),文字處理軟件

電子表格軟件

圖形、圖象軟件

（簡(jiǎn)報(bào)軟件I解決各種

r通用應(yīng)用軟件

r實(shí)際問(wèn)題

應(yīng)用軟件通信軟件

統(tǒng)計(jì)軟件

I定制的應(yīng)用軟件j

軟件系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程

軟件系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：

?程序設(shè)計(jì)時(shí)代

?軟件（程序系統(tǒng)）時(shí)代

?軟件工程學(xué)時(shí)代

軟件危機(jī)

定義：軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)過(guò)程中遇到的一系列嚴(yán)重問(wèn)題。

包括兩方面問(wèn)題：

?如何開(kāi)發(fā)軟件，滿足對(duì)軟件的日益增長(zhǎng)的需求

?如何維護(hù)數(shù)量不斷膨脹的已有軟件

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軟件系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程

軟件工程(softwareengineering)

二匕里

R東

1968年，北大西洋公約組織的學(xué)術(shù)會(huì)議第一次創(chuàng)造了“軟件工程”這個(gè)詞

定義

IEEE：軟件工程是開(kāi)發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)和修復(fù)軟件的系統(tǒng)方法。

應(yīng)用實(shí)例

紐約時(shí)報(bào)情報(bào)庫(kù)系統(tǒng)

空間實(shí)驗(yàn)室的飛行模擬系統(tǒng)

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3.2操作系統(tǒng)(OperatingSystem,OS)

操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用

操作系統(tǒng)的目標(biāo)

?方便性?有效性

?可擴(kuò)充性?開(kāi)放性

操作系統(tǒng)的作用

OS作為用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口

OS作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者

OS用作擴(kuò)充機(jī)器

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操作系統(tǒng)的功能

1.處理機(jī)管理功能

創(chuàng)建和撤消進(jìn)程（線程）

對(duì)諸進(jìn)程（線程）的運(yùn)行進(jìn)行協(xié)調(diào)

實(shí)現(xiàn)進(jìn)程（線程）之間的信息交換

按照一定的算法把處理機(jī)分配給進(jìn)程（線程）

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處理機(jī)管理功能

進(jìn)程：

可以和其它程序并發(fā)執(zhí)行的一次程序執(zhí)行，用于描述系統(tǒng)中的各種并發(fā)活動(dòng)。

一個(gè)進(jìn)程可以由零個(gè)、一個(gè)或多個(gè)線程構(gòu)成

基本特征：

動(dòng)態(tài)性、并發(fā)性、獨(dú)立性、異步性、結(jié)構(gòu)性

三種狀態(tài)：運(yùn)行態(tài)、等待態(tài)、就緒態(tài)

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處理機(jī)管理功能

1.進(jìn)程控制

作業(yè)(Job)：用戶在一次計(jì)算過(guò)程中要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所做工作的集合。

2.進(jìn)程同步兩種協(xié)調(diào)方式：

(1)進(jìn)程互斥方式

(2)進(jìn)程同步方式

3.進(jìn)程通信

直接通信方式

4.調(diào)度

作業(yè)調(diào)度&進(jìn)程調(diào)度

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處理機(jī)管理功能

作業(yè)的三種狀態(tài)：

后備狀態(tài)——收容

執(zhí)行狀態(tài)一運(yùn)行

完成狀態(tài)完成

Page45

操作系統(tǒng)的功能

2.存儲(chǔ)器管理功能

主要任務(wù)：

為多道程序的運(yùn)行提供良好的環(huán)境

方便用戶使用存儲(chǔ)器

提高存儲(chǔ)器的利用率

從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存

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存儲(chǔ)器管理功能

內(nèi)存分配

靜態(tài)或動(dòng)態(tài)分配方式

內(nèi)存分配數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

內(nèi)存分配功能

內(nèi)存回收功能

內(nèi)存保護(hù)

設(shè)置上界和下界兩個(gè)界限寄存器

Page47

存儲(chǔ)器管理功能

地址映射

地址空間——邏輯地址/相對(duì)地址

內(nèi)存空間物理地址

內(nèi)存擴(kuò)充

虛擬(virtuaI)存儲(chǔ)技術(shù)

請(qǐng)求調(diào)入功能

轉(zhuǎn)換功能

Page48

操作系統(tǒng)的功能

3.設(shè)備管理功能

主要任務(wù)：

完成用戶進(jìn)程提出的I/O請(qǐng)求，為用戶進(jìn)程分配其所需的I/O設(shè)備

提高CPU和I/O設(shè)備的利用率

提高I/O速度

方便用戶使用I/O設(shè)備

Page49

設(shè)備管理功能

緩沖(buffer)管理

單緩沖機(jī)制、雙緩沖機(jī)制、公用緩沖機(jī)制

設(shè)備分配

設(shè)備處理

虛擬設(shè)備

通過(guò)假脫機(jī)(spooIing)技術(shù)將原來(lái)獨(dú)享的設(shè)備改造成能為若干個(gè)用戶共

享的設(shè)備，即把一臺(tái)物理設(shè)備改造成若干臺(tái)相同的虛擬設(shè)備。如打印機(jī)的共

Page50

操作系統(tǒng)的功能

4.文件管理功能

主要任務(wù)：

對(duì)用戶文件和系統(tǒng)文件進(jìn)行管理，以方便用戶使用

保證文件的安全性

文件存儲(chǔ)空間的管理：

離散分配方式

以盤(pán)塊為基本分配單位

目錄管理：

文件的讀/寫(xiě)管理

文件的共享與保護(hù)

Page51

操作系統(tǒng)的功能

5.用戶接口

命令接口

聯(lián)機(jī)用戶接口

脫機(jī)用戶接口（批處理用戶接口）

程序接口

圖形接口

Page52

操作系統(tǒng)分類:

單用戶操作系統(tǒng)

批處理操作系統(tǒng)

單道批處理

多道批處理

實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

分時(shí)操作系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

分布式操作系統(tǒng)

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微機(jī)上的典型操作系統(tǒng)

1.DOS操作系統(tǒng)2.Windows操作系統(tǒng)3.UNIX操作系統(tǒng)

4.Linux操作系統(tǒng)5.OS/2操作系統(tǒng)

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微機(jī)上的典型操作系統(tǒng)

PCDOS&MSDOS（單用戶操作系統(tǒng)）

UNIX（多用戶多任務(wù)交互式操作系統(tǒng)）

Linux（多用戶多任務(wù)交互式操作系統(tǒng)）

Windows（圖形窗口式操作系統(tǒng)）

OS/2（多任務(wù)、圖形用戶界面操作系統(tǒng)）

Netware（網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)）

Page55

3.3語(yǔ)言及語(yǔ)言處理系統(tǒng)

程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

語(yǔ)言代出現(xiàn)年代語(yǔ)言類別

第一代語(yǔ)言1946-1950機(jī)器語(yǔ)言

第二代語(yǔ)言1950-1960匯編語(yǔ)言

第三代語(yǔ)言1960-1980過(guò)程化編程語(yǔ)百

第四代語(yǔ)言1980-1995非過(guò)程化局級(jí)語(yǔ)言

第五代語(yǔ)言1995應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)用專家系統(tǒng)

注意：語(yǔ)言的發(fā)展不是高一代取代低一代，而是多代共存。

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程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

★機(jī)器語(yǔ)言（低級(jí)語(yǔ)言）

機(jī)器指令：

由0,1組成并且能被計(jì)算機(jī)直接理解執(zhí)行的代碼

機(jī)器語(yǔ)言：

機(jī)器指令的集合，即計(jì)算機(jī)可以直接接收、理解的語(yǔ)言

特點(diǎn)：

直觀性差、編寫(xiě)效率低、易出錯(cuò)、可讀性差

它是面向機(jī)器的第一代語(yǔ)言

★計(jì)算機(jī)唯一能識(shí)別的語(yǔ)言是機(jī)器語(yǔ)言

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程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

★匯編語(yǔ)言（低級(jí)語(yǔ)言）

——機(jī)器語(yǔ)言的符號(hào)表示

?定義：

用助記符、符號(hào)地址、標(biāo)號(hào)等符號(hào)來(lái)編寫(xiě)程序的語(yǔ)言，也被稱為符號(hào)

I吾5o

?特點(diǎn)：

易于理解與記憶、占用存儲(chǔ)空間少、執(zhí)行速度快

?注意：

不能在計(jì)算機(jī)上直接運(yùn)行，必須先翻譯成機(jī)器語(yǔ)言

★它是面向機(jī)器的第二代語(yǔ)言

Page58

程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

★高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（高級(jí)語(yǔ)言）

面向過(guò)程的第三代語(yǔ)言

★語(yǔ)言處理程序用于把人們編制的匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言源程序轉(zhuǎn)換為機(jī)器能夠

理解的目標(biāo)程序

★高級(jí)語(yǔ)言源程序需經(jīng)解釋或編譯后，轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能直接執(zhí)行的目標(biāo)程序。

例如：FORTRAN、PascaKBASIC、C

面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言一第四代

例如：C++、Java>Delphi

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程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

1.FORTRAN語(yǔ)言2.ALGOL語(yǔ)言

3.Java語(yǔ)百4.C語(yǔ)言和C++語(yǔ)言

VisualC^6.0

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語(yǔ)言處理系統(tǒng)

匯編程序（assembIer）

?匯編

將匯編語(yǔ)言程序（源程序）翻譯加工成機(jī)器語(yǔ)言程序（目標(biāo)程序）的過(guò)

程，由匯編程序完成

匯編語(yǔ)言程序機(jī)器語(yǔ)言程序

Page61

語(yǔ)言處理系統(tǒng)

解釋程序(iinterpreter)

將高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)的源程序按動(dòng)態(tài)的運(yùn)行順序逐句進(jìn)行翻譯并執(zhí)行。

編譯程序(compiIer)

將高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)的源程序翻譯成用匯編語(yǔ)言或機(jī)器語(yǔ)言表示的目標(biāo)

程序。

五個(gè)階段：

詞法分析、語(yǔ)法分析、中間代碼生成、代碼優(yōu)化和目標(biāo)代碼

Page62

語(yǔ)言處理系統(tǒng)

編譯系統(tǒng)的工作過(guò)程:

高級(jí)語(yǔ)言目標(biāo)程序可執(zhí)行的

目標(biāo)程序

程序庫(kù)

匯編程序和編譯程序都產(chǎn)生目標(biāo)程序，但解釋程序不產(chǎn)生目標(biāo)程序;

解釋程序提供人機(jī)對(duì)話的工作方式，但源程序執(zhí)行速度比較慢;

編譯程序?qū)υ闯绦蜻M(jìn)行編譯產(chǎn)生目標(biāo)

程序，將來(lái)執(zhí)行的速度較快。

Page63

3.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DataBaseManagementSystem,DBMS)

數(shù)據(jù)管理的進(jìn)展

數(shù)據(jù)管理：

指對(duì)數(shù)據(jù)的組織、編目、存儲(chǔ)、檢索、維護(hù)等，它是數(shù)據(jù)處理的中心問(wèn)題。

經(jīng)歷三個(gè)階段：

人工管理階段

文件系統(tǒng)階段

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段

Page64

數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化

——數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的根本區(qū)別

數(shù)據(jù)冗余度小

數(shù)據(jù)具有獨(dú)立性

——即數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序之間不存在依賴關(guān)系

物理的獨(dú)立性

邏輯的獨(dú)立性

加強(qiáng)了對(duì)數(shù)據(jù)的保護(hù)

安全性控制：保密性

完整性控制：正確性、有效性、相容性

并發(fā)控制

故障的發(fā)現(xiàn)與恢復(fù)

Page65

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)管理

系統(tǒng)(DBMS)

應(yīng)用n數(shù)據(jù)庫(kù)管理員

(DBA)

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)構(gòu)成圖

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

由應(yīng)用程序、DBMS、DBA和DB構(gòu)成

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數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

★DBMS——是一組軟件的集合，用來(lái)定義數(shù)據(jù)庫(kù)，幫助和控制用戶為增加、

刪除、修改和檢索數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)和使用，提供數(shù)據(jù)獨(dú)立性、完整性和

安全性的保障，它是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心。

三種類型：

層次模型：IMS

網(wǎng)狀模型：IDMS,IMAG

關(guān)系模型：FoxBASE,FoxPro,Access,OracIe等

★應(yīng)用程序必須通過(guò)DBMS才能訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)

Page67

3.5通用應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件

在計(jì)算機(jī)硬件和系統(tǒng)軟件的支持下，面向具體問(wèn)題和具體用戶的軟件。

是一些具有一定功能并滿足一定要求的應(yīng)用程序的組合。

軟件包(package)

解決某類典型問(wèn)題的應(yīng)用程序組合。

如財(cái)務(wù)管理軟件包、統(tǒng)計(jì)軟件包、運(yùn)籌學(xué)軟件包等。

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常用的應(yīng)用軟件

文字處理軟件（WPS、Word）

電子表格軟件（Excel、Lotus1-2-3）

圖形、圖像軟件（AutoCAD、Photoshop）

網(wǎng)絡(luò)通信軟件（Outlook、FTP、IE）

簡(jiǎn)報(bào)軟件（PowerPoint）

統(tǒng)計(jì)軟件（SPSS、SAS）

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3.6軟件開(kāi)發(fā)

程序設(shè)計(jì)發(fā)展過(guò)程

?高級(jí)語(yǔ)言階段

?結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)階段

程序的正確性

程序的三種基本結(jié)構(gòu)：順序、選擇和循環(huán)

GOTO語(yǔ)句

程序設(shè)計(jì)方法論

由頂向下法：由頂向下、逐步細(xì)化

自底向上的方法：強(qiáng)調(diào)程序設(shè)計(jì)的模塊化

軟件生產(chǎn)管理

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程序設(shè)計(jì)發(fā)展過(guò)程

?自動(dòng)程序設(shè)計(jì)階段

軟件工程支撐環(huán)境

CASE(computeraidedsoftwareengineering)

程序設(shè)計(jì)基本方法的進(jìn)一步改進(jìn)

快速原型法

甚高級(jí)語(yǔ)言法/非過(guò)程化語(yǔ)言

軟件可重用法

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軟件工程的基本概念

軟件生命周期(softwareIifeeyeIe)

定義

一個(gè)軟件從定義到開(kāi)發(fā),使用和維護(hù)，直到最終被棄用，需要一個(gè)漫長(zhǎng)的

時(shí)期，通常把軟件經(jīng)歷的這個(gè)漫長(zhǎng)的時(shí)期稱為生命周期。

可分為二個(gè)時(shí)期、五個(gè)階段

二個(gè)時(shí)期：開(kāi)發(fā)期、運(yùn)行期

五個(gè)階段：分析、設(shè)計(jì)、編寫(xiě)、測(cè)試、運(yùn)行

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軟件生命周期

階段關(guān)鍵問(wèn)題

■需求分析系統(tǒng)必須做什么？

■軟件設(shè)計(jì)概括地說(shuō),應(yīng)該如何解決這個(gè)問(wèn)題

■編碼和調(diào)試正確的程序模塊

■軟件測(cè)試符合要求的軟件

■軟件維護(hù)持久地滿足用戶需要的軟件

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需求分析:

焦點(diǎn)：做什么(What)V

怎么做(How)X

目的：理解待解決的問(wèn)題

完整獲取用戶的需求

參與者：用戶、系統(tǒng)分析員

文檔：《軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)》

《軟件規(guī)格說(shuō)明書(shū)》

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軟件設(shè)計(jì)

任務(wù)：

WhatHow

從軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)出發(fā)，形成軟件的具體設(shè)計(jì)方案

概要設(shè)計(jì)（總體設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）

決定模塊間的接口《模塊說(shuō)明書(shū)》

詳細(xì)設(shè)計(jì)（過(guò)程設(shè)計(jì)或模塊設(shè)計(jì)）

決定每個(gè)模塊內(nèi)部的具體算法《詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)》

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軟件測(cè)試

在整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)中，測(cè)試工作量一般占30%?40%,甚至三50%。

測(cè)試目的：發(fā)現(xiàn)未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤

三種層次：

模塊測(cè)試——單個(gè)程序模塊

集成測(cè)試一模塊間的接口

驗(yàn)收測(cè)試——對(duì)軟件質(zhì)量最全面的考核

文檔：《測(cè)試報(bào)告》

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軟件維護(hù)

2個(gè)月-2年1年—10年

軟件

編

分

設(shè)

測(cè)

生

命運(yùn)行和維護(hù)（簡(jiǎn)稱維護(hù)）

寫(xiě)

計(jì)

析

試

周

期改善期穩(wěn)定期陳舊期

重構(gòu)

軟件誕生

預(yù)防性維改正性維護(hù)

各類維護(hù)活動(dòng)的根本目的：

延長(zhǎng)軟件生存期

完善性維護(hù)適應(yīng)性維護(hù)

50%25%

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項(xiàng)

開(kāi)

發(fā)