第4章 计算机软件

1、第四章计算机软件是大学计算机的基础课程，是计算机操作所需的各种程序和数据的总称，包括操作系统、汇编程序、编译器、数据库、文本编辑软件和相关文档。软件是指导硬件工作的程序或指令集。软件通常以软件包的形式提供给用户。软件包通常包括程序、操作指南、用户手册、在线帮助信息、软件许可证和其他组件。华南理工大学计算机教学团队，华南理工大学计算机公共基金会教研室，目录，4.1软件分类，4.2软件工作模式，4.3软件安装方法，4.4软件开发方法，4.5常用工具和软件介绍，4.1软件分类。根据计算机控制水平，计算机软件分为系统软件和应用软件。如图4.1所示。4、华南理工大学计算机教学团队，图4.1计算机软件分类

2、，4.1.1系统软件(1)，系统软件是计算机管理自身资源(如中央处理器、内存空间、外部内存、外部设备等)的基础软件。)，提高计算机的使用效率，为计算机用户提供各种服务。系统软件取决于指令系统、中断系统、操作、控制、存储组件和机器的外部设备。系统软件应为各类用户提供标准、便捷的服务，并尽量隐藏计算机系统的一些功能和实现细节。因此，系统软件是计算机系统的重要组成部分，它支持应用软件的开发和运行。华南理工大学计算机教学团队，5，4.1.1系统软件(2)，1。操作系统操作系统是最重要的系统软件，它是协调计算机各部分工作的程序。如果没有操作系统，计算机上的应用程序将无法运行。例如，DOS是基于字符界面的

3、单用户单任务操作系统；WindowsXP是一个基于图形界面的单用户多任务操作系统。UNIX是一个通用的交互式分时操作系统，适用于所有类型的计算机。NetWare是基于文件服务和目录服务的网络操作系统。华南理工大学计算机教学团队，6，4.1.1系统软件(3)，2。语言处理程序机器语言是一种低级语言，它是由一系列0或1组成的二进制程序或指令代码，可以由计算机直接执行。汇编语言是一种符号化的、面向机器的低级编程语言，在被计算机执行之前，需要由汇编程序翻译成机器语言程序。高级语言是由单词和数学公式组成的程序语言，它们按照一定的“语法规则”表达各种含义，容易被人们理解。它只有在被翻译程序翻译成目标程序(

4、机器语言)后才能被计算机执行。例如c语言、BASIC语言等。翻译器，也称为语言转换器，主要有三种通用语言转换器：编译器、解释器和汇编器，每个转换器都以自己的方式进行转换。华南理工大学计算机教学团队，7，4.1.1系统软件(4)，3。数据库管理系统数据库管理系统是进行有效数据库管理和操作的软件，是用户和数据库之间的接口。数据库管理系统为用户提供了一套管理数据库的命令，包括数据库的建立、修改、检索、统计、排序等功能。数据库管理系统是建立信息管理系统(如财务管理、薪酬管理等)的主要软件工具。)。常用的数据库软件包括微软access、甲骨文、SQL server等。华南理工大学计算机教学团队，8，4.

5、1.1系统软件(5)，4。实用程序和软件工具实用程序和软件工具主要用于支持操作系统，例如允许用户维护计算机、检测病毒和恢复错误删除的文件。华南理工大学计算机教学团队，9，4.1.2应用软件(1)。应用软件是为特定任务或特殊应用而设计的，它为用户提供在计算机上完成特定任务所需的工具，如写信、电子表格、做演示、浏览网页、播放MP3等。所有这些c，华南理工大学计算机教学团队，10，4.1.2应用软件(2)，1。个人计算机软件个人计算机上使用的软件包括系统软件和应用软件。个人计算机上的应用软件包括文字处理软件(字、词)、图形处理软件(Photoshop、AutoCAD)、报表处理软件(Excel)、演

6、示软件(PowerPoint)、多媒体技术软件(Flash、UleadVideostudio)等。华南理工大学计算机教学团队，11，4.1.2应用软件(3)，2。科学与工程计算软件以数值算法为基础，处理数值，主要用于科学与工程计算，如天气预报、轨迹计算、石油勘探、地震数据处理、计算机系统模拟和计算机辅助设计等。华南理工大学计算机教学团队，12，4.1.2应用软件(4)，4。实时软件是一种在现实世界中监控、分析和控制事件的软件，能够以足够快的速度处理输入信息，并在指定时间内做出响应。实时软件取决于处理器系统的物理特性，如计算速度和精度、输入输出信息处理和中断响应模式、数据传输效率等。华南理工大学

7、计算机教学团队，13，4.1.2应用软件(5)，4。人工智能软件它是一种支持计算机系统产生一些人类智能的软件。当他们解决复杂问题时，他们不使用传统的计算或分析方法，而是使用基于规则的演绎推理技术和算法，并且在许多场合需要知识库的支持。目前，许多人工智能应用已经发展到专家系统、模式识别、自然语言处理、人工神经网络、程序验证、自动编程、机器人等领域。用于疾病诊断、产品检测、自动图像和语言识别、语言翻译等。华南理工大学计算机教学团队，14，4.1.2应用软件(6)，5。嵌入式软件嵌入式计算机系统将计算机技术嵌入到某个系统中，使其成为系统的重要组成部分，控制系统的运行，实现特定的物理过程。嵌入式计算机

8、系统中使用的软件称为嵌入式软件。大型嵌入式计算机系统软件可用于航空航天系统、指挥控制系统和武器系统。小型嵌入式计算机系统软件可用于工业智能产品。此时，嵌入式软件驻留在只读存储器中，为本产品提供各种控制功能和仪器的数字或图形显示功能。例如，汽车制动控制、空调和洗衣机的自动控制等。华南理工大学计算机教学团队，15，4.1.2应用软件(7)，6。交易处理软件交易处理软件是用于处理交易信息，尤其是商业信息的计算机软件。交易信息处理是软件最大的应用领域。它已经从最初的分散、小规模的软件系统，如薪酬管理系统和人事档案管理系统，发展成为一个管理信息系统，如飞机订票系统、酒店管理系统和世界各地的作战指挥系统。

9、华南理工大学计算机教学团队，16，4.2软件工作模式，目前软件主要有两种工作模式：一种叫命令驱动，即在字符界面下，用户以预定的格式输入命令来完成相应的任务；另一种称为菜单驱动，即在图形用户界面下，软件的功能以菜单的形式列出，用户只需要选择菜单项来执行某个功能。华南理工大学计算机教学小组，17，4.2.1命令驱动(1)，命令是要输入的指令并告诉计算机执行任务。命令中的每一个字都会引起计算机的特定动作。命令通常是英文单词，如打印、保存、开始等。但也有使用特殊约定的命令，例如“ls”表示列表，“cls”表示清除屏幕，“！”表示退出等。华南理工大学计算机教学团队，18，4.2.1命令驱动(2)，图4.

10、2显示磁盘上的目录信息可以用命令显示，图4.2命令使用示例，图19，4.2.1命令驱动(3)，输入命令m如果你拼错了命令，你会得到一个错误信息。此时，您必须找出错误并纠正它，然后再次运行它以获得正确的结果。使用命令驱动模式时，您必须记住命令词及其含义。因为没有一组命令可以在任何计算机或任何软件中使用，如果您忘记了正确的命令格式，通常可以使用帮助命令来找到它。如果软件不提供在线帮助，您需要参考软件的用户手册。华南理工大学计算机教学小组，20，4.2.2菜单驱动(1)，菜单显示一组命令或选项。每行菜单被称为菜单项或菜单选项。用户可以通过选择菜单项来刺激程序的动作。如图4.4所示。华南理工大学计算机

11、教学团队，图4.3菜单用法示例，21，4.2.2菜单驱动程序(2)，菜单驱动程序是一种常见的软件工作模式，因为在使用菜单时，您不需要记住命令的格式。只需在菜单列表中选择所需的菜单项。此外，因为列表中的所有菜单项都是有效的，所以不可能出现语法错误。WindowsXP、Microsoftoffice2007等。所有这些都提供菜单驱动操作模式。当一个软件有许多功能时，可能会有数百个菜单项。组织大量菜单项通常有两种方法，即子菜单和对话框。华南理工大学计算机教学团队，22，4.2.2菜单驱动程序(3)，子菜单是计算机在主菜单中选择一项后显示的一组附加命令(子菜单项)。有时，子菜单会显示另一个子菜单，以提

12、供更多命令选项(子菜单项)。除了子菜单之外，有些菜单会导出一个对话框。对话框显示与命令相关的选项。需要填充一个对话框来指示命令是如何执行的。华南理工大学计算机教学团队，23，4.3软件安装方法，计算机的灵魂是软件，而没有软件的计算机是一堆垃圾，所以在使用和维护计算机的过程中，最接触的就是软件的安装。安装软件意味着定期安装一些存储在硬盘上的程序和光盘，然后计算机可以通过读取硬盘上的程序来运行。安装软件之前，请准备带有软件的磁盘或光盘。华南理工大学计算机教学团队，24，4.3.1操作系统的安装。在安装操作系统之前，应该对硬盘进行分区，也就是说，将一个物理硬盘分成多个逻辑硬盘。分区后，您可以安装操作

13、系统。具体步骤如下：(1)在CMOS中修改系统启动顺序的相关参数，并将光驱列为第一个启动盘；将带操作系统的安装光盘放入光驱，用安装光盘启动电脑；根据安装过程的提示，逐步安装操作系统，直至安装完成；将互补金属氧化物半导体变回其原始配置，并重新启动。华南理工大学计算机教学团队，25，4.3.2驱动程序安装(1)。驱动程序的全名是“设备驱动程序”，这是一个可以让计算机和设备进行通信的特殊程序。驱动程序相当于硬件接口，操作系统只能通过这个接口来控制设备的运行。如果设备驱动程序安装不正确，设备将无法正常工作。目前，大量的驱动程序被嵌入到最新的操作系统中，但是它们仍然不能很好地支持一些硬件，所以有必要手动

14、安装这些驱动程序。华南理工大学计算机教学团队，26，4.3.2驱动程序安装(2)。手动安装驱动程序时，必须首先获取驱动程序。发布驱动程序有两种方法，一种是通过INF文件，另一种是通过安装程序。对于第一次安装驱动程序，您可以打开此设备，然后安装一个新的驱动程序。安装时，您可以指定从磁盘安装并选择驱动程序的位置。对于第二个驱动程序的安装，只需执行安装程序并按照提示逐步完成安装。华南理工大学计算机教学团队，27，4.3.3应用软件安装，光盘发布的软件一般是自动运行的，只要光盘插入光驱，就会自动运行到安装界面。如果光盘中禁止自动运行功能，您可以打开光盘根目录下的“自动运行信息”文件，手动启动自动运行程

15、序。对于通过压缩包发布的软件，首先将压缩包解压缩到磁盘上的某个目录，然后通常执行setup.exe程序来安装它。此外，还有一个所谓的可移植应用程序，只要它被提取出来，其中的可执行文件就可以运行而无需安装。华南理工大学计算机教学团队，28，4.4软件开发方法，人们认为大型软件的开发也应该朝着“工程化”的方向发展，并逐步发展成为一个完整的工程学科软件工程。软件工程是一门研究大规模编程的方法、工具和管理的工程科学，也是一门使用系统的、标准化的和可量化的方法来开发、运行和维护软件的系统工程。软件工程是一门跨学科的学科，涉及计算机科学、管理科学、工程和数学。软件工程是一门指导计算机软件开发和维护的工程科

16、学。华南理工大学计算机教学团队，29，4.4.1软件生命周期(1)，又称软件生命周期，根据软件开发的规模和复杂程度，不时分解软件开发的全过程，形成几个相对独立的阶段，并规定每个阶段的目标、任务和方法，然后依次完成每个阶段的任务，并规定一套标准文件如下。软件生命周期包括可行性分析和项目开发计划、需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试、维护和其他活动。华南理工大学计算机教学团队，30，4.4.1软件生命周期(2)，项目开发计划的可行性分析和可行性分析的任务是从技术、经济、使用和法律等方面分析问题是否有可行的解决方案。其目的是确定是否在尽可能短的时间内以尽可能低的成本解决问题。在可行性分析之后，系

17、统分析员确定问题值得解决，于是他开始制定项目开发计划。根据开发项目的目标、功能、性能和规模，估算项目所需的资源，即计算机硬件资源、软件开发工具和应用软件包、开发人员的数量和水平。还需要估计软件开发的成本、开发过程和完成开发任务的实施计划。华南理工大学计算机教学团队，31，4.4.1软件生命周期(3)，需求分析阶段的任务不是具体解决问题，而是确定软件系统必须做什么和软件系统必须具有什么功能。系统分析员应与用户密切合作，充分交流意见和观点，充分了解用户的业务流程，全面、完整地收集和分析用户业务中的信息和处理过程，分析用户所需的功能和性能，并以书面形式完整、准确地表达出来。在这个阶段，应该编写软件需

18、求规范。华南理工大学计算机教学团队，32，4.4.1软件生命周期(4)，3。概要设计和开发人员应该将识别出的功能需求转化为相应的体系结构，其中每个组件都是一个具有明确含义的模块，即每个模块对应一些功能需求。概要设计是设计软件的结构，结构由哪些模块组成，这些模块的层次结构，这些模块的调用关系以及每个模块的功能。同时，有必要设计本项目应用系统的整体数据结构和数据库结构，即应用系统应该存储什么数据，这些数据是什么样的结构，它们之间有什么关系。华南理工大学计算机教学团队，33，4.4.1软件生命周期(5)，4。详细设计详细设计阶段是对每个模块的完整功能进行详细描述，并将功能描述转化为准确、结构化的过程描述。也就是说，模块的控制结构是什么，先做什么，后做什么，有什么条件，有什么重复