【計算機應用基礎課件】計算機軟件系統(tǒng)

第3章計算機軟件系統(tǒng)

1

3.1計算機軟件概述（1）

一、什么是軟件

根據(jù)1983年IEEE的定義：軟件是計算機程序、方法、規(guī)則、

相關的文檔資料以及在計算機上運行的程序時所必需的數(shù)據(jù)的集合。

方法和規(guī)則通常是在文檔中說明并在程序中實現(xiàn)的。

程序：是計算機需要遵照執(zhí)行的一系列指令，它作為一種具有邏輯

結構的信息，精確而完整地描述計算任務中的處理對象和處

理規(guī)則。

數(shù)據(jù)：就是我們向一個程序提供的輸入。

文檔：是開發(fā)、使用和維護程序所需要的圖文資料

軟件是用戶與計算機硬件之間的接口，用戶主要通過軟件與

計算機進行交往。

2

3.1計算機軟件概述（1）

#include<iostream>

usingnamespacestd;

intmain()

intnuml,num2,sum;

cout<<,,Pleaseinputnums:^^;

cin>>numl>>num2;

sum=numl+num2;

cout<<,,sum=,,<<sum<<endl;

return0;

一個簡單的C++程序

3

，上3.1計算機軟件概述（1）

算法：非正式地，可以定義為描述完成一項任務的步

驟的集合。

例如，有一袋帶殼的花生，我們可用算法來描述吃花

生這一事情：

①從袋中拿出一?；ㄉ?/p>

②剝開花生的殼

③吃掉花生仁

④丟棄花生殼

⑤如果袋中沒有花生或不想吃花生，就結束，否則返

回步驟1

4

骨&3.1計算機軟件概述（1）

算法和程序之間的關系：

程序是算法的一個表達，這就好比一個故事和

一本書的關系。一個故事本質上是抽象的，或者說

是概念的。一本書是一個故事的物理表達。如果一

本書被翻譯成另外一種語言或以另外一種樣式出版,

僅僅是故事的表達發(fā)生了變化，而故事本身沒有改

變。

同樣，算法是抽象的，它不同與它的表達。一

個算法可以以多種方式來表達，也即一個算法可由

多種程序來表示。實際上。計算機工作者用“程序”

這個術語來表示設計為計算機應用的算法的表達。

5

3.1計算機軟件概述（2）

、軟件的分類

計算機軟件可分為系統(tǒng)軟件和應用

軟件。系統(tǒng)軟件又可分為支撐軟件和操作

軟件分類

3.2操作系統(tǒng)（1）

、什么是操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的一個系統(tǒng)軟件，

它是這樣一些程序模塊的集合：它們能有效地組

織和管理計算機系統(tǒng)中的硬件及軟件資源，合理

地組織計算機工作流程，控制程序的執(zhí)行，并向

用戶提供各種服務功能，使得用戶能夠靈活、方

便和有效地使用計算機，使整個計算機系統(tǒng)能高

效地運行。操作系統(tǒng)對硬件功能進行擴充，并統(tǒng)

一管理和支持各種軟件的運行。

特征：并發(fā)性，共享性，隨機性

7

3.2操作系統(tǒng)(2)

二、操作系統(tǒng)的功能

操作系統(tǒng)需要管理系統(tǒng)中的各種硬件與軟件

資源，并為用戶提供良好的界面。因此，操作

系統(tǒng)具有以下重要功能：

?進程管理

?存儲管理

?文件管理

?作業(yè)管理

?設備管理

8

3.2操作系統(tǒng)（2）

進程管理：

進程管理又稱處理機管理，即如何合理地

把CPU分配給每一個進程

其涉及進程的概括、進程的狀態(tài)及其轉

換、進程的控制、進程的通信、進程的同步與

互斥等概念。

存儲管理：

存儲管理主要管理內存資源，對內存資源

進行合理分配。

9

3.2操作系統(tǒng)（2）

文件管理：

文件管理的任務是有效地支持文件的存儲、檢索和修改

等操作，解決文件的共存、保密和保護問題，以便用戶方

便、安全地訪問文件。

操作系統(tǒng)一般都提供很強的文件系統(tǒng)。

作業(yè)管理：

作業(yè)是指用戶在一次計算過程中或一個事務處理中要求

計算機系統(tǒng)所要完成工作的集合，它是用戶向計算機提交

一項工作的基本單位。

作業(yè)管理的任務是為用戶提供一個使用系統(tǒng)的良好環(huán)

境，使用戶能有效地組織自己的工作流程，并使整個系統(tǒng)

能高效地運行。

10

]|3.2操作系統(tǒng)（2）

設備管理：

設備管理是指對計算機系統(tǒng)所有輸入輸出設備

（外部設備）的管理。設備管理不僅涵蓋了進行

實際I/O操作的設備，還涵蓋了諸如設備控制器、

通道等輸入輸出支持設備。

11

3.2操作系統(tǒng)（3）

入操作系統(tǒng)的分類

L批處理操作系統(tǒng)

特點：用戶脫機使用計算機，作業(yè)成批處

理，多道程序運行。

2.分時操作系統(tǒng)

特點：同時性，獨立性，及時性，交互性

3.實時操作系統(tǒng)

特點：及時響應、快速處理，高可靠性，安

12

3.2操作系統(tǒng)（3）

4.嵌入式操作系統(tǒng)

特點：運行在嵌入式環(huán)境中

5.個人計算機操作系統(tǒng)

特點：單用戶，單任務（如DOS）,多任務（如

windows）

6.網絡操作系統(tǒng)

特點：基于計算機網絡，如Netware,windows

NT

7.分布式操作系統(tǒng)

特點：統(tǒng)一性，共享性，透明性，自治性

13

3.2操作系統(tǒng)（4）

四、操作系統(tǒng)的用戶界面

操作系統(tǒng)的用戶界面是操作系統(tǒng)提供給用戶與計算機打交道的外

部機制。用戶能夠借助這種機制和系統(tǒng)提供的手段來控制用戶所在的

系統(tǒng)。操作系統(tǒng)的用戶界面在計算機系統(tǒng)中所處的位置如下圖所示:

操作系統(tǒng)用戶界面在計算機系統(tǒng)中所處位置示意圖

14

3.2操作系統(tǒng)(4)

操作系統(tǒng)提供兩種類型的用奇界

(1)命令型的界面

如DOS,UNIX等

(2)圖形化的界面

如MacOS,windows等

15

■3.2操作系統(tǒng)(5)

五、常見的操作系統(tǒng)

1.DOS

DOS的全稱是磁盤操作系統(tǒng)(Disk

OperatingSystem)。DOS操作系統(tǒng)的主

要功能是設備管理和文件管理。

MS-DOS是美國微軟公司開發(fā)的單用戶、

單任務磁盤操作系統(tǒng)。

16

3.2操作系統(tǒng)（5）

2.Windows

Windows是美國微軟公司推出的一個運行在微型機上的圖形窗口操作系

統(tǒng)。Windows的開發(fā)是微型機操作系統(tǒng)發(fā)展史上的一個里程碑。1990年

5月，推出首次推出成熟版Windows3.0,后發(fā)展迅速經歷Windows

3.x、Windows95、WindowsNT>Windows2000>WindowsXP

Windows主要特點

?圖形化的人機交互界面

?多任務操作

?豐富的管理工具和應用程序

?網絡支持良好

?即插即用硬件管理

?出色的媒體功能色的媒體功能

17

3.2操作系統(tǒng)（5）

3.Linux

Linux是由芬蘭赫爾辛基大學的一個大學生LinusB.Torvolds在1991年

首次編寫的。標志性圖標是一個可愛的小企鵝。

Linux是一個免費的操作系統(tǒng)，用戶可以免費獲得其源代碼，并能夠隨

意修改。

Linux是一種類UNIX系統(tǒng)，具有許多UNIX系統(tǒng)的功能和特點，能夠兼

容UNIX。

Linux的特點：

?完全免費

?多用戶，多任務

?安全、穩(wěn)定

?支持多種平臺

?豐富的網絡功能

?同時具有字符界面和圖形界面

18

3.2操作系統(tǒng)（5）

4.UNIX

UNIX操作系統(tǒng)是美國電報電話公司的Bell實驗室開發(fā)的，UNIX

操作系統(tǒng)是惟一能在微型計算機工作站、小型計算機到大型計算機上

都能運行的操作系統(tǒng)，也是當今世界廣泛流行的多用戶、多任務操作

系統(tǒng)。

UNIX的特點

?UNIX具有良好的層次結構

?UNIX具有很好可移植性

?UNIX是一種多用戶、多任務操作系統(tǒng)

?可直接支持網絡功能

?樹形文件系統(tǒng)

19

3.2操作系統(tǒng)（5）

5.MacOS

1984年，蘋果發(fā)布了System1,這是一個黑白界

面的，也是世界上第一款成功的圖形化用戶界面

操作系統(tǒng)。System1含有桌面、窗口、圖標、光

標、菜單和卷動欄等項目。在隨后的十幾年中，

蘋果操作系統(tǒng)歷經了System1到6,至U7.5.3的巨

大變化，蘋果操作系統(tǒng)從單調的黑白界面變成8色、

16色、真彩色，在穩(wěn)定性、應用程序數(shù)量、界面

效果等各方面，蘋果操作系統(tǒng)逐漸發(fā)展日益成熟。

從7.6版開始，蘋果操作系統(tǒng)更名為MacOS,此后

的MacOS8和MacOS9,直至MacOS9.2.2以及

今天的MacOS10.3,采用的都是這種命名方式。

20

3.3辦公軟件(1)

一、辦公軟件概述

□辦公自動化(OfficeAutomation)將計算機技術、通信技術、科學管理思想和行為科

學有機結合在一起，應用在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術難于處理的數(shù)據(jù)量龐大的、包括非數(shù)值

型信息且結構不明確的辦公事務上，有效地提高了辦公質量和辦公選效率。

□辦公自動化離不開辦公軟件，目前，在我國較具代表性的辦公軟件有兩個，它們是微軟

公司的Office、金山公司的WPS。

□美國微軟件公司開發(fā)的MicrosoftOffice2003辦公自動化應用軟件，由文字處理軟件

Word、電子表格Excel、演示文稿PowerPoint、電子郵件OutlookExpress、網頁設

計Frontpage和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)Access六個模塊組成。

□我國金山公司推出的WPSOffice2003WPSOffice2003由金山文字、金山表格、金

山演示和金山郵件四個模塊組成。

Microsoft,J'

Office

21

3.3辦公軟件（2）

、文字處理

文字處理軟件是指在計算機上輔助人們制作文檔的系

統(tǒng)。

Word2003的工作窗口:

標題欄關閉word應用程序

菜單欄

工具欄?

標尺

水平濠動條

狀態(tài)欄

22

3.3辦公軟件（3）

三、電子表格

電子表格軟件主要針對那些帶有數(shù)值計算的表格，例

如財務報表、實驗數(shù)據(jù)分析等等。

Excel2003的工作窗口：

23

3.3辦公軟件（4）

四、演示文稿

演示文稿是由一張一張的幻燈片按照特定的順序排列形成的。

PowerPoint是創(chuàng)作幻燈片演示文稿的專用軟件，它能夠制作出集

文字、圖形、圖像、聲音以及視頻剪輯等多媒體元素于一體的媒

體演示制作軟件。

PowerPoint2003的工作窗口：

24

3.4程序設計語言（1）

、程序設計的概念

問題求解階段實現(xiàn)階段

25

3.4程序設計語言(1)

概括地說，程序設計就是分析問題、編寫程序、

調試程序的過程。

程序設計步驟如下：

(1)分析要解決的問題，明確任務

(2)分析問題，建立數(shù)學模型，并選擇合適的解

決方案

(3)確定數(shù)據(jù)結構和算法

(4)編寫程序

(5)調試程序

(6)整理文檔，交付使用

26

3.4程序設計語言（2）

二、常用的編程語言

程序設計語言是人們根據(jù)描述問題的需要而設計的，

是計算機能夠直接識別的語言，有一套固定的符號和語法

規(guī)則，是人與計算機交流所使用的“語言”。

程序設計語言可分成機器語言、匯編語言和高級語

言。前兩類依賴于計算機硬件，因機器而異，又稱為低級

語言，而高級語言與計算機硬件基本無關，是目前使用非

常廣泛的程序設計語言。

常用的高級程序設計語言，如FORTRAN、

BASIC、Pascal、C、C++、C#和Java等語言。

27

榜3.4程序設計語言（3）

三、算法與數(shù)據(jù)結構

1.算法

算法就是一組明確的、可以執(zhí)行的步驟的有序集合。

算法的特征：

?算法的概念要求步驟集是有序的。

?算法中的步驟要是有效的，這意味著它是可執(zhí)行

的。

?算法中的步驟必須是明確的。

?要求算法定義的是一個有終結的過程，也就是說

一個算法的執(zhí)行必須能夠最終結束。

28

3.4程序設計語言(3)

2.數(shù)據(jù)結構

?數(shù)據(jù)(Data)：是對客觀事物的符號表示，在計

算機中是指所有能輸入到計算機中并被計算機程序

處理的符號總稱。

?數(shù)據(jù)元素(DataElement)：是數(shù)據(jù)的基本單位,

通常我們也稱之為結點，在計算機程序中通常作為一

個整體進行考慮和處理。

?數(shù)據(jù)項是數(shù)據(jù)不可分割的最小單位。

?有時一個數(shù)據(jù)元素由若干個數(shù)據(jù)項組成，此時稱

數(shù)據(jù)元素為記錄。

29

3.4程序設計語言（3）

個人書庫

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3.4程序設計語言(3)

數(shù)據(jù)對象(DataObject)：是性質相同的數(shù)據(jù)元素的集合，是數(shù)據(jù)的一

個子集。

數(shù)據(jù)結構(DataStructure)：是相互之間存在-一種或多種特定關系的

數(shù)據(jù)元素的集合。數(shù)據(jù)元素相互之間的關系稱為結構(structure)。

O

四類基本結構:OO

OO

(1).集合O

O

3.4程序設計語言（3）

數(shù)據(jù)結構的主要研究內容:

主要研究程序設計中計算機所操作的對象以及它們之間的關系和運

算。包括以下三方面：

（1）數(shù)據(jù)的邏輯結構：結點、結點（數(shù)據(jù)元素）之間的邏輯關系

Data-Structure=（D,S）

D：數(shù)據(jù)元素的集合；S：D上關系的集合

（2）數(shù)據(jù)的存儲結構（物理結構）：數(shù)據(jù)結構在計算機中的存儲表

示（映象）。順序存儲結構、鏈式存儲結構

任何一個算法的設計取決于選定的數(shù)據(jù)（邏輯）結構，而算法的

實現(xiàn)依賴于采用的存儲結構。

（3）對數(shù)據(jù)的各種操作

32

3.5軟件工程（1）

一、軟件危機與軟件問題

軟件危機包括下述兩方面的問題：如何開發(fā)

軟件，以滿足對軟件日益增長的需求；如何維護

數(shù)量不斷膨脹的已有軟件。

在軟件開發(fā)和維護的過程中存在這么多嚴重

問題，一方面與軟件本身的特點有關，另一方面

也和軟件開發(fā)與維護的方法不正確有關。

33

3.5軟件工程（2）

二、軟件工程與基本原理

1968年由NATO（北大西洋公約組織）在德國Garmish

召開的學術會議上，F(xiàn)eitzBauer首先提出了“軟件工程”

概

念。

軟件工程是指導計算機開發(fā)和維護的一門工程學科。

采用工程的概念、原理、技術和方法來開發(fā)與維護軟件，

把經過時間考驗而證明正確的管理技術和當前能夠得到的

最好的技術方法結合起來，以經濟地開發(fā)出高質量的軟件

并有效地維護它。

34

If3.5軟件工程（2）

軟件工程的基本原理：

?用分階段的生命周期計劃嚴格管理

?持進行階段評審

?實行嚴格的產品控制

?采用現(xiàn)代程序設計技術

?結果應能清楚地審查

?開發(fā)小組的人員應該少而精

?承認不斷改進軟件工程實踐的必要性

35

3.5軟件工程(3)

、軟件生命周期

軟件生命周期每個階段的基本任務：

問題定義；可行性研究；需求分析；總體設

計；詳細設計；編碼和單元測試；綜合測試；

軟件維護

36

3.5軟件工程（4）

四、常用軟件開發(fā)環(huán)境

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Delphi2005isanintegrated

Deploydevelopmentenvironment(IDE)

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GettingStarted於］Pro…I的Mo…~mDM...

2005IDEprovidesa

How-ToGuidecomprehensivesetoftoolsthatTodPalette斗X

DelphiTrainingstreamlineandsimplifytheCategories~|Qg

Servicesdevelopmentlifecycle.Thetools

availableintheIDEdependontheeDelphiProjects上

User'sGuide(PDF)editionofDelphi2005youare

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CrystalReports二1二：Win9S/98LogoAppka...

閂5DIAppkdtlon▼

Delphi2005的集成開發(fā)環(huán)境VisualStudio.Net的集成開發(fā)環(huán)境

37

3.5軟件工程（4）

JBuilderX的集成開發(fā)環(huán)境

38

3.6中文信息處理（1）

一、漢字及其屬性

漢字屬性是指漢字所負荷的各種信息，即漢字在

字音、字形、字頻、筆數(shù)、筆順、部首、結構、部首

筆數(shù)、部首序號、部件、異體字、編碼、電報碼等方

面所具有的特征。

漢字屬性系統(tǒng)，是漢字信息處理系統(tǒng)的一個重要

組成部分，可以使計算機處理中文信息的功能更為齊

全，提高效率，促進標準化。建立漢字屬性系統(tǒng)的關

鍵是建立一個漢字屬性庫，也就是漢字屬性電子字

典。

39

3.6中文信息處理（2）

、漢字編碼字符集

1984年“全國計算機與信息處理標準化技術委員會”提出編碼字符集

的繁體字和簡體字對應編碼的原則，并做出了制定六個信息交換用漢字

編碼字符集的計劃。這六個集分別命名為基本集、第一輔助集（輔一）、

第二輔助集（輔二）、第三輔助集（輔三）、第四輔助集（輔四）、第

五輔助集（輔五）。

三、漢字輸入方法

鍵盤輸入、小鍵盤輸入、手寫輸入、語音輸入、光電掃描輸入

四、漢字字庫

中文處理技術的主要思想之一是建立漢字字庫，把漢字轉換成某種計算

機能夠識別的內碼，然后根據(jù)一定的規(guī)則把這些內碼和漢字的一一對應

關系記錄在一個大的數(shù)據(jù)庫里，這個數(shù)據(jù)庫就叫做漢字字庫。

40

計算機系統(tǒng)的資源

41

操作系統(tǒng)界面

s

我的電腦我的文件夾

出

畫筆

網上鄰居

我的公文包

回收站

洲開始I3309:35

DOS的操作界面