第四节计算机软件系统

1、第四节 计算机软件系统计算机软件( Software，也称软件)是指计算机系统中的程序及其文档，程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述；文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料。程序必须装入机器内部才能工作，文档一般是给人看的，不一定装入机器。释义 软件的概念 软件是用户与硬件之间的接口界面。用户主要是通过软件与计算机进行交流。软件是计算机系统设计的重要依据。为了方便用户，为了使计算机系统具有较高的总体效用，在设计计算机系统时，必须通盘考虑软件与硬件的结合，以及用户的要求和软件的要求。软件的含义 (1)运行时，能够提供所要求功能和性能的指令或计算机程序集合。(2)程序能够满意地处理信息的数据结

2、构。(3)描述程序功能需求以及程序如何操作和使用所要求的文档。软件的特点 (1)计算机软件与一般作品的目的不同。计算机软件多用于某种特定目的，如控制一定生产过程，使计算机完成某些工作；而文学作品则是为了阅读欣赏，满足人们精神文化生活需要。(2)要求法律保护的侧重点不同。著作权法一般只保护作品的形式，不保护作品的内容。而计算机软件则要求保护其内容。(3)计算机软件语言与作品语言不同。计算机软件语言是一种符号化、形式化的语言，其表现力十分有限；文字作品则是人类的自然语言，其表现力十分丰富。(4)计算机软件可援引多种法律保护，文字作品则只能援引著作权法。不同点 表现形式不同 硬件有形，有色，有味，看

3、得见，摸得着，闻得到。而软件无形，无色，无味，看不见，摸不着，闻不到。软件大多存在人们的脑袋里或纸面上，它的正确与否，是好是坏，一直要到程序在机器上运行才能知道。这就给设计、生产和管理带来许多困难。生产方式不同 软件是开发，它是人的智力的高度发挥，不是传统意义上的硬件制造。尽管软件开发与硬件制造之间有许多共同点，但这两种活动是根本不同的。要求不同 硬件产品允许有误差，而软件产品却不允许有误差。维护不同 硬件是要用旧用坏的，在理论上，软件是不会用旧用坏的，但在实际上，软件也会变旧变坏。因为在软件的整个生存期中，一直处于改变(维护)状态。计算机软件分类 总述 计算机软件总体分为系统软件和应用软件两

4、大类：系统软件是各类操作系统，如windows、Linux、UNIX等，还包括操作系统的补丁程序及硬件驱动程序，都是系统软件类。应用软件可以细分的种类就更多了，如工具软件、游戏软件、管理软件等都属于应用软件类。系统软件 系统软件是负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。一般来讲，系统软件包括操作系统和一系列基本的工具（比如编译器，数据库管理，存储器格式化，文件系统管理，用户身份验证，驱动管理，网络连接等方面的工具）。具体包括以下四类：1. 各种服务性程序，如诊断程序、排错程序、练习程

5、序等；2. 语言程序，如汇编程序、编译程序、解释程序；3. 操作系统；4. 数据库管理系统。1  应用软件 应用软件是为了某种特定的用途而被开发的软件。它可以是一个特定的程序，比如一个图像浏览器。也可以是一组功能联系紧密，可以互相协作的程序的集合，比如微软的Office软件。也可以是一个由众多独立程序组成的庞大的软件系统，比如数据库管理系统。较常见的有：文字处理软件如WPS、Word等信息管理软件辅助设计软件如AutoCAD实时控制软件如极域电子教室等教育与娱乐软件软件开发是根据用户要求建造出软件系统或者系统中的软件部分的过程。软件开发是一项包括需求捕捉，需求分析，设计，实现和测试的

6、系统工程。软件一般是用某种程序设计语言来实现的。通常采用软件开发工具可以进行开发。不同的软件一般都有对应的软件许可，软件的使用者必须在同意所使用软件的许可证的情况下才能够合法的使用软件。从另一方面来讲，某种特定软件的许可条款也不能够与法律相抵触。2  软件许可 不同的软件一般都有对应的软件许可，软件的使用者必须在同意所使用软件的许可证的情况下采能够合法的使用软件。从另一方面来讲，某种特定软件的许可条款也不能够与法律相抵触。未经软件版权所有者许可的软件拷贝将会引发法律问题，一般来讲，购买和使用这些盗版软件也是违法的。软件系统(Software Systems)是指由系统软件、支撑软件和

7、应用软件组成的计算机软件系统，它是计算机系统中由软件组成的部分。软件系统功能作用 操作系统的任务及功能操作系统是管理软硬件资源、控制程序执行，改善人机界面，合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。操作系统是位于硬件层之上，所有软件层之下的一个必不可少的、最基本又是最重要的一种系统软件。它对计算机系统的全部软、硬件和数据资源进行统一控制、调度和管理。从用户的角度看，它是用户与计算机硬件系统的接口；从资源管理的角度看，它是计算机系统资源的管理者。其主要作用及目的就是提高系统资源的利用率；提供友好的用户界面；创造良好的工作环境，从而使用户能够灵活、方便地使用计算机，使

8、整个计算机系统能高效地运行。1  操作系统的任务是管理好计算机的全部软硬件资源，提高计算机的利用率；担任用户与计算机之间的接口，使用户通过操作系统提供的命令或菜单方便地使用计算机。2  软件系统作用 操作系统用于管理计算机的资源和控制程序的运行。语言处理系统是用于处理软件语言等的软件，如编译程序等。数据库系统是用于支持数据管理和存取的软件，它包括数据库、数据库管理系统等。数据库是常驻在计算机系统内的一组数据，它们之间的关系用数据模式来定义，并用数据定义语言来描述；数据库管理系统是使用户可以把数据作为轴象项进行存取、使用和修改的软件。分布式软件系统包括分布式操作系统、分布式程

9、序设计系统、分布式文件系统、分布式数据库系统等。人机交互系统是提供用户与计算机系统之间按照一定的约定进行信息交互的软件系统，可为用户提供一个友善的人机界面。操作系统的功能包括处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理，其主要研究内容包括操作系统的结构、进程(任务)调度、同步机制、死锁防止、内存分配、设备分配、并行机制、容错和恢复机制等。软件系统功能 语言处理系统的功能是各种软件语言的处理程序，它把用户用软件语言书写的各种源程序转换成为可为计算机识别和运行的目标程序，从而获得预期结果。其主要研究内容包括：语言的翻译技术和翻译程序的构造方法与工具，此外，它还涉及正文编辑技术、连接编辑技术和

10、装入技术等。数据库系统的主要功能包括数据库的定义和操纵、共享数据的并发控制、数据安全和保密等。按数据定义模块划分，数据库系统可分为关系数据库、层次数据库和网状数据库。按控制方式划分，可分为集中式数据库系统、分布式数据库系统和并行数据库系统。数据库系统研究的主要内容包括：数据库设计、数据模式、数据定义和操作语言、关系数据库理论、数据完整性和相容性、数据库恢复与容错、死锁控制和防止、数据安全性等。分布式软件系统的功能是管理分布式计算机系统资源和控制分布式程序的运行，提供分布式程序设计语言和工具，提供分布式文件系统管理和分布式数据库管理关系等。分布式软件系统的主要研究内容包括分布式操作系统和网络操作

11、系统、分布式程序设计、分布式文件系统和分布式数据库系统。人机交互系统的主要功能是在人和计算机之间提供一个友善的人机接口。其主要研究内容包括人机交互原理、人机接口分析及规约、认知复杂性理论、数据输入、显示和检索接口、计算机控制接口等。操作系统的主要特性 1.并发性并发性（Concurrence）是指两个或两个以上的运行程序在同一时间间隔段内同时执行。2.共享性共享指操作系统中的资源（包括硬件资源和信息资源）可被多个并发执行的进程所使用。3.异步性在多道程序环境中，允许多个进程并发执行，由于资源有限而进程众多，多数情况，进程的执行不是一贯到底，而是“走走停停”。2  操作系统的分类1.单

12、用户操作系统2.批处理操作系统3.实时操作系统4.分时操作系统5.网络操作系6.分布式操作系统7.微机操作系统分布式软件系统 (Distributed Software Systems)是支持分布式处理的软件系统，是在由通信网络互联的多处理机体系结构上执行任务的系统。它包括分布式操作系统、分布式程序设计语言及其编译(解释)系统、分布式文件系统和分布式数据库系统等。分布式操作系统负责管理分布式处理系统资源和控制分布式程序运行。它和集中式操作系统的区别在于资源管理、进程通信和系统结构等方面。分布式程序设计语言用于编写运行于分布式计算机系统上的分布式程序。一个分布式程序由若干个可以独立执行的程序模块组成，它们分布于一个分布式处理系统的多台计算机上被同时执行。它与集中式的程序设