计算机基础课件

计算机应用基础 扬州大学信息学院主讲教师 周旭东Email xdzhou 第3章计算机软件基础 3 1软件系统的组成与发展3 2操作系统3 3语言及语言处理系统3 4数据库管理系统3 5通用应用软件3 6软件开发3 7计算机安全及病毒防治 3 1软件系统的组成与发展 软件系统的组成 软件的概念IEEE 软件是计算机程序 方法 规则 相关的文档以及在计算机上运行它时所必需的数据 软件 程序 数据 文档用户与计算机硬件之间的桥梁 软件的分类 操作系统 系统软件 应用软件 语言处理系统 数据库管理系统 定制 通用 常用服务程序 解决各种实际问题 使用和管理计算机 支撑软件 应 用 软 件 硬件 操 作 系 统 软件 其它 用户 计算机应用系统的层次构成如图 系统 软件系统的发展过程 软件系统的发展大致经历了三个阶段 程序设计时代软件 程序系统 时代软件工程学时代软件危机定义 软件开发和维护过程中遇到的一系列严重问题 1 如何开发软件 满足对软件日益增长的需求2 如何维护数量不断膨胀的已有软件 软件工程 softwareengineering 背景1968年 北大西洋公约组织的学术会议第一次创造了 软件工程 这个词定义IEEE 软件工程是开发 运行 维护和修复软件的系统方法 应用实例纽约时报情报库系统空间实验室的飞行模拟系统 3 2操作系统 OperatingSystem OS 本节主要内容 操作系统的目标和作用操作系统的功能操作系统的分类微机上典型操作系统 操作系统的目标和作用 操作系统的目标 普通计算机 方便性 有效性 管理和利用计算机 可扩充性 开放性操作系统的作用OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口OS作为计算机系统资源的管理者OS用作扩充机器 虚拟机 操作系统的功能 处理机管理功能 进程管理 存储器管理设备管理文件管理用户接口 1 处理机管理功能 操作系统对处理机的管理 即对处理机的分配和运行 是以 进程 为基本单位的 进程的管理 处理机的管理 什么是进程 进程 是正在执行的程序 可以和其它程序并发执行的一次程序执行 基本特征 动态性 并发性 独立性 异步性 结构性三种主要状态 运行态 等待态 就绪态 三种主要状态的转换 中断 运行态 就绪态 阻塞态 进程调度 资源请求 分配资源 进程管理功能 1 进程控制 进程的创建 撤销 进程状态的转换 2 进程间同步 协调 进程互斥方式 进程同步方式 3 进程通信4 进程调度 公路十字路口交通问题 进程互斥 哲学家就餐问题 进程的同步 2 存储器管理功能 主要任务 为多道程序的运行提供良好的环境方便用户使用存储器提高存储器的利用率从逻辑上扩充内存 存储器管理功能 内存分配静态或动态分配方式内存分配数据结构内存分配功能内存回收功能内存保护例如 使用界限寄存器 存储器管理功能 地址映射地址空间 逻辑地址 相对地址内存空间 物理地址内存扩充虚拟 virtual 存储技术请求调入功能交换功能 逻辑程序 页面1页面2页面3页面4 物理内存 磁盘中的虚拟内存 逻辑地址映射成为物理地址 直接访问 页面不在物理内存 物理内存已满 换出一页 从虚拟内存读一页 3 设备管理功能 主要任务 完成用户进程提出的I O请求 为用户进程分配其所需的I O设备提高CPU和I O设备的利用率提高I O速度方便用户使用I O设备 设备管理功能 缓冲 buffer 管理 单缓冲机制 双缓冲机制 公用缓冲机制 设备分配设备处理 设备驱动程序 4 文件管理功能 主要任务 文件存储空间的管理目录管理文件的读 写管理文件的共享与保护 1 离散分配方式2 以盘块为基本分配单位 1 对用户文件和系统文件进行管理 方便用户使用资源2 保证文件的安全性 5 用户接口 普通用户接口命令接口 文字界面 图形接口 图形界面 程序接口 API 联机用户接口脱机用户接口 批处理用户接口 操作系统分类 单用户操作系统批处理操作系统分时操作系统实时操作系统网络操作系统分布式操作系统 单道批处理多道批处理 微机上的典型操作系统 1 DOS操作系统 2 Windows操作系统 3 UNIX操作系统 4 Linux操作系统 5 OS 2操作系统 微机上的典型操作系统 PCDOS MSDOS 单用户操作系