章节内容部分讲义-4-计算机软件基础

计算机基础惠众教育2020/11/171计算机基础1

系统的组成与发展2

操作系统3

语言及语言处理系统4

通用应用5

开发惠众教育2020/11/1721系统的组成与发展惠众教育2020/11/173系统的组成的概念

是计算机程序、方

则、相关的文档以及在计算机上运行它时所必需的数据。＝程序＋数据＋文档用户与计算机硬件之间的桥梁。惠众教育2020/11/174的分类操作系统语言处理程序常用服务程序数据库管理系统系统通用应用应用定制的应用文字处理电子表格

图形、图象简报通信统计解决各种实际问题使用和管理计算机支撑惠众教育2020/11/175应用软件机操作系统用户计算机应用系统的层次构成如图惠众教育2020/11/176系统的发展过程

系统的发展大致经历了三个阶段：程序设计时代（程序系统）时代工程学时代惠众教育2020/11/177过程中遇到的定义： 开发和一系列严重问题。包括两方面问题:如何开发 ，满足对长的需求的日益增如何 数量不断膨胀的已有惠众教育2020/11/178系统的发展过程工程(software

engineering)背景1968年，

西洋公约组织的学术会议第一次创造了“

工程”这个词定义工程是开发、运行、法。和修复的系统方惠众教育2020/11/179惠众教育2020/11/17102

操作系统(Operating

System，OS)操作系统硬件资操作系统用于管理、控制、分配计算机的源，支持应用程序的运行的系统。惠众教育2020/11/1711惠众教育2020/11/1712操作系统的目标和作用操作系统的目标方便性可扩充性有效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用作扩充机器操作系统的功能任务管理功能器管理功能设备管理功能文件管理功能作业管理惠众教育2020/11/1713操作系统的功能1.处理机管理功能创建和撤消进程（线程）对诸进程（线程）的运行进行协调实现进程（线程）之间的信息交换按照一定的算法把处理机分配给进程（线程）惠众教育2020/11/1714处理机管理功能进程：可以和其它程序并发执行的一次程序执行，用于描述系统中的各种并发活动。进程&程序程序是

的，进程是动态的。二者并非是一一对应的。进程&线程一个进程可以由零个、一个或多个线程构成基本特征：动态性、并发性、独立性、异步性、结构性惠众教育2020/11/1715操作系统的功能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

器提高

器的利用率从逻辑上扩充内存惠众教育2020/11/1716器管理功能内存分配静态分配方式动态分配方式页式、段式、段页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设置上界和下界两个界限寄存器惠众教育2020/11/1717器管理功能地址地址空间——逻辑地址/相对地址内存空间——物理地址/绝对地址内存扩充技术虚拟(virtual)请求调入功能转换功能惠众教育2020/11/1718操作系统的功能设备管理功能主要任务:完成用户进程

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设备惠众教育2020/11/1719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)惠众教育2020/11/1720操作系统的功能文件管理功能主要任务：对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户使用保证文件的安全性文件

空间的管理离散分配方式以盘块为基本分配单位管理文件的读/写管理文件的共享与保护惠众教育2020/11/1721操作系统的功能5.作业管理作业的调度、撤销等惠众教育2020/11/1722操作系统分类单用户操作系统批处理操作系统单道批处理多道批处理实时操作系统分时操作系统网络操作系统分布式操作系统惠众教育2020/11/1723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操作系统惠众教育2020/11/1724微机上的典型操作系统PC

DOS

&

MS

DOS（单用户操作系统）Windows（图形窗口式操作系统）UNIX（多用户多任务交互式操作系统）AIX，HP-UX，SolorisLinux（多用户多任务交互式操作系统）OS/2（多任务、图形用户界面操作系统）Netware（网络操作系统）Mac

OS（苹果电脑Macintosh

）惠众教育2020/11/1725惠众教育2020/11/17263

语言及语言处理系统程序设计语言语言代出现年代语言类别第一代语言1946-1950机器语言第二代语言1950-1960汇编语言第三代语言1960-1980过程化编程语言第四代语言1980-1995非过程化高级语言第五代语言1995应用程序开发用

系统注意：语言的发展不是高一代取代低一代，而是多代共存。惠众教育2020/11/1727程序设计语言★机器语言(低级语言)机器指令：由0，1组成并且能被计算机直接理解执行的代码机器语言：机器指令的集合，即计算机可以直接接收、理解的语言特点:直观性差、编写效率低、易出错、可读性差它是面向机器的第一代语言★计算机唯一能识别的语言是机器语言惠众教育2020/11/1728★20

0/11它/17

是面向机惠器众的教第育二代语言29程序设计语言★汇编语言(低级语言)——机器语言的符号表示定义：用助记符、符号地址、标号等符号来编写程序的语言，也被称为符号语言。特点：易于理解与

、占用

空间少、执行速度快注意：不能直接运行，须先翻译成机器语言★高级程序设计语言(高级语言)面向过程的第三代语言★语言处理程序用于把人们编制的汇编语言和高级语言源程序转换为机器能够理解的目标程序惠众教育2020/11/1730程序设计语言★高级语言源程序需经解释或编译后，转换为计算机能直接执行的目标程序。例如：FORTRAN

、Pascal、BASIC、C面 象的语言——第四代例如：C++

、Java、Delphi惠众教育2020/11/1731程序设计语言1.FORTRAN语言2.PASCAL语言惠众教育2020/11/17323.Java语言4.C语言和C++语言汇编程序(assembler)汇编将汇编语言程序(源程序)翻译加工成机器语言程序(目标程序)的过程，由汇编程序完成语言处理系统源程序目标程序汇编程序惠众教育2020/11/1733汇编语言程序机器语言程序语言处理系统解释程序(interpreter)将高级程序设计语言编写的源程序按动态的运行顺序逐句进行翻译并执行。编译程序(compiler)将高级程序设计语言编写的源程序翻译成用汇编语言或机器语言表示的目标程序。惠众教育2020/11/1734算法算法（Algorithm）算法与程序不同，它是问题求解规则的一

种过程描述。在算法中要精确定义一系列

规则，这些规则指定了相应的操作顺序，

以便在有限的步骤内得到所求问题的解答。算法的设计一般采用由粗到细，由抽象到具体的逐步求精的方法。惠众教育2020/11/1735算法的性质基本性质：1．确定性2．有穷性3．能行性4．输入：至少一个输入5．输出：可以没有输出惠众教育2020/11/1736算法算法与程序的区别：惠众教育2020/11/1737一个程序不一定满足有穷性，程序中的指令必须是机器可执行的，而算法中的运算语句则无此限制算法分析除其正确性外，还应考虑以下因素：1．占用的计算机资源时间代价空间代价2．是否易理解、易调试和易测试等惠众教育2020/11/1738数据结构数据结构：研究程序设计中计算机操作对象以及它们之间关系和运算的一个专门学科。研究数据结构一般包括三个方面的内容：（1）数据的逻辑结构（2）数据的

结构（3）在数据上定义的运算的集合惠众教育2020/11/1739数据结构数据的逻辑结构数据的逻辑结构是数据间关系的描述，它只抽象地反映数据元素间的逻辑关系，而不管其在计算机中的方式。数据的数据的计算机结构结构实质上是它的逻辑结构在器上的实现。惠众教育2020/11/1740为全面地反映一个数据元素的逻辑结构，它在

器中的映象应包括两方面的内容：数据元素自身值数据元

间关系惠众教育2020/11/1741常见数据结构队列（先进先出）栈（先进后出）链表指针方式表示的“线性表结构”树二叉树图有向图、无向图学号、

…学号、

…第1个学生

第2个学生第n个学生学