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第3章 计算机软件基础

第3章 计算机软件基础. 计算机软件系统 组成 操作 系统 基本功能 文件标识与 DOS 操作 软件开发与软件工程 计算机程序设计 数据库系统与信息系统. 1. 计算机软件组成. 操作系统 语言处理程序 数据库管理系统 网络软件 其他. 系统软件. 软件. 办公软件 电子邮件软件 其他. 应用软件. (1)系统软件. 系统软件：用于计算机管理、监控、维护的软件。 操作系统 ： DOS、WindowsXP、Windows NT；UNIX、NetWare； 语言处理程序:各种语言的翻译程序；

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第3章 计算机软件基础

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  1. 第3章 计算机软件基础 • 计算机软件系统组成 • 操作系统基本功能 • 文件标识与DOS操作 • 软件开发与软件工程 • 计算机程序设计 • 数据库系统与信息系统

  2. 1. 计算机软件组成 操作系统 语言处理程序 数据库管理系统 网络软件 其他 系统软件 软件 办公软件 电子邮件软件 其他 应用软件

  3. (1)系统软件 • 系统软件：用于计算机管理、监控、维护的软件。 • 操作系统 ：DOS、WindowsXP、Windows NT；UNIX、NetWare； • 语言处理程序:各种语言的翻译程序； • 数据库管理系统DBMS：FoxBASE、FoxPro、SQL Server 、ORACLE ； • 服务软件：编辑程序、连接装配程序、打印管理程序、测试程序、诊断程序等 。

  4. (2） 应用软件 • 应用软件：针对某个应用领域的具体问题而开发和研制的程序。 • 文字处理软件：WORD、WPS等； • 电子表格软件：EXCEL、Lotus1-2-3等； • 图形处理软件：AutoCAD、3DS等； • 课件制作软件：PowerPoint、Author ware等。 • 管理信息系统：MIS • 计算机集成制造系统：CIMS（CAD/CAM）

  5. 2. 操作系统基本功能 （1） 什么是操作系统 • 操作系统是最低层的系统软件，它是对硬件系统功能的首次扩充。 • 操作系统是指用来控制和管理计算机硬件资源和软件资源的程序集合。它是计算机系统中极为重要的系统软件，用于统一管理计算机资源，合理地组织计算机的工作流程，协调计算机系统的各部分之间、系统与用户之间、用户与用户之间的关系。

  6. （2） 操作系统的功能 操作系统的基本功能归纳起来有五个方面。 • 处理机管理 处理机管理主要解决对处理机（CPU）的分配调度策略、分配实施和资源回收等问题。处理机是计算机系统中的关键性资源。 • 存储管理 存储管理主要管理内存资源，根据用户程序的要求给它分配内存，保护用户存放在内存中的程序和数据不被破坏，同时存储管理还解决内存的扩充问题。

  7. 设备管理 设备管理负责管理各类外围设备。 • 文件管理 启动文件管理、支持文件的存储、检索和修改等操作操作系统不仅把程序、数据、各种信息，甚至把外设都当作文件来管理。 • 作业管理 作业管理的任务是为用户提供一个使用系统的良好环境，根据不同的系统要求，制定相应的调度策略，进行作业调度。

  8. （3） 操作系统的分类 操作系统的种类很多，我们无法用单一的标准将其统一分类。以下列出几种常用的分类方法。 • 按同一时刻所容纳服务对象可分为： • 单用户{单任务系统（如MSDOS、PCDOS、PC/M）和多任务系统（如OS/2、Windows）}、 • 多用户操作系统（如UNIX、VMS、AOS/VS） • 单机系统（如MSDOS、PCDOS、UNIX、VMS、AOS/VS、MVX） • 多机系统（如Mach、UNIX）。

  9. 按用户的使用方式可分为： • 批处理系统（MVX、DOS/VSE） • 分时系统（UNIX、XENIX） • 实时系统（IRMX、VRTX）。 • 按硬件结构可分为： • 网络操作系统（Netware、Sonos、Windows NT、OS/2 warp） • 分布式操作系统（Amoeba） • 多媒体系统（Amiga）。

  10. 3. DOS操作系统 DOS是磁盘操作系统（Disk Operating System）是Microsoft公司的产品，它是人与电脑之间的桥梁，它为我们操作电脑提供环境，同时也负责对整个计算机系统进行管理。其具体功能主要表现在以下几个方面。

  11. 执行命令和程序 命令（Command）和程序（Program）都是可执行的二进制代码的集合。 • 设备管理 由I/O系统实现对输入输出设备的驱动和管理；对内存和系统其它硬件之间的数据交换的管理。 • 文件管理 由文件系统实现对各类文件的建立、显示、比较、复制、修改、检索、删除等操作,将信息以文件或数据的形式存到磁盘上或从磁盘上读出。

  12. DOS的启动与退出： • 将DOS系统文件由磁盘装入内存的过程称为DOS的启动或引导。 • 当DOS启动时，完成对系统的初始化。 • 启动Windows 后，可从“开始”菜单选择并单击“运行”；在运行窗口的“打开”栏输入“command”；选择“确定”按钮，即进入DOS状态。 • 在DOS命令状态执行“EXIT”命令，即退出DOS，返回Windows。

  13. DOS的组成： DOS采用层次模块结构，由一个引导程序和三个程序模块组成，它们分别是： • (1)引导记录模块。 • (2) 输入输出系统模块。 • (3) 磁盘操作管理模块。 • (4) 命令处理模块。

  14. 4. 文件标识 • 文件的概念。文件是一组存放在存储介质上的相关信息的集合，它可以是程序、数据或一段文字。文件用文件名标识，以供系统识别、查找。 • 文件名由1～8个字符构成，扩展名由0～3个字符构成。书写文件名时，先写主文件名，后写扩展名，主文件名与扩展名之间用“.”分开，因此俗称8.3格式。在Windows中文件标识去除了8.3格式。

  15. 文件名命名规则： • 组成文件名的字符可以是英文字母、汉字、数字和一些特殊字符$ # & @ ! % _ • 文件名的字符不区分大小写，例如，文件名ABC.DBF与文件名aBC.dBF等效。 • 文件名中不能包括以下字符 空格 . ：, ; ‘ < > \ / * ? + • 不能使用计算机系统的保留字，即系统有特殊用途的名字作为用户文件名或文件名的一部分。 • Windows 支持长文件名格式，主文件名字符数可达255个字符（包括空格）。

  16. (3)文件的分类 • 按文件性质、用途可分为系统文件、库文件、用户文件等。 • DOS中还将文件分为磁盘文件和设备文件两大类，存储在磁盘上的文件统称为磁盘文件。 • 文件的扩展名一般用于区分文件的类型，常见的扩展名及其所代表的文件类型见表3.1

  17. 表3.1　常见文件类型的扩展名　 .COM 命令程序文件 .BAK 备份文件 .EXE 可执行程序文件 .TXT 文本文件 .BAT 批处理文件 .XLS EXCEL电子表文件 .SYS 系统文件 .DAT 数据文件 .DOC WORD文档文件 .LIB 库文件 .C C语言源程序文件 .OBJ 中间目标代码文件 .HTM 超文本标识语言文件 .OVL 程序覆盖文件 .RAR 压缩文件 .ZIP 压缩文件

  18. 目录与路径： （1） 目录（文件夹） 文件系统采用树形目录结构来组织和管理文件和目录。树形目录结构的根部称为根目录，根目录用反斜杠“\”表示，每个盘只有一个根目录。 Windows中将文件目录称为文件夹。 根目录下可以存放若干个文件，也可存放若干个子目录。 当前正在使用的那个目录称为当前目录。

  19. 图 磁盘文件的树型目录结构

  20. （2） 路径 • 文件路径是由用“\”隔开的各目录名组成。 • 绝对路径是指从该文件所在磁盘的根目录开始，直到该文件所在的目录为止的路线上的所有目录名（各目录名之间用“\”分隔）。。 • 相对路径是指从该文件所在磁盘的当前目录下的某子目录开始直到该文件所在的目录为止的路线上的所有目录名（各目录名之间也用“\”分隔）。

  21. 5. DOS操作命令 DOS命令是由命令关键字和其后的参数及选项组成，命令关键字采用大小写均可；DOS命令的关键字与参数之间必须用空格分隔；路径与文件名之间用“＼”分隔；命令格式中排在一起的参数其前后顺序可以任意调换。 通常将DOS命令分为内部命令和外部命令两大类。

  22. 常用DOS命令： (1) 清屏命令：CLS (2) 日期命令：DATE (3) 时间命令：TIME (4) 列文件目录： DIR [路径][文件名][/P][/S][/B]/[/L] (5) 建立子目录： MD [盘符][路径]<子目录名> （6）改变当前目录： CD [d:][path] [子目录名]

  23. 6.计算机程序设计 机器指令格式： 操作码 操作数地址 （1）指令：指令是计算机完成某一操作而发出的指示或命令,是计算机硬件可以执行的表示一种基本操作的二进制代码串。 • 操作码：指明指令的操作性质。如加、减等 • 操作数地址：指明指令的操作对象。一般情况指出参加操作的操作数所在内存单元的地址，有时也直接给出操作数本身。

  24. （2）指令系统 计算机所有指令的集合称为该计算机的指令系统。 一个完整的指令系统应具有完备性、有效性、规整性、兼容性等特点。 计算机的指令结构分为两大类：复杂指令系统和精简指令系统。 复杂指令系统指令条数很多，格式和种类较多，单指令完成的功能可以很复杂。 精简指令系统选用最为常用的指令，指令条数少，格式单一，种类少，采用大量的寄存器，完成复杂功能一般采用多条指令编制子程序完成。

  25. 程序的执行过程： • 有序的指令集合构成程序，程序的执行过程就是一条条指令的执行过程。 • 控制器每取出一条指令，下一条指令的地址会自动的置入程序计数器当中（PC），从而为取下一条指令作准备。 • 控制器不断地取指令、分析指令、执行指令直至完成任务为止，这也是为什么指令要顺序存放和计算机工作能高度自动化的原因。

  26. (3） 计算机语言 • 计算机语言分：低级语言（含机器语言、汇编语言，是面向机器的语言）和高级语言（面向问题的语言）。 • 机器语言：计算机能直接识别和执行的语言。 • 汇编语言：由助记符表示机器指令的语言。 • 高级语言：接近自然、数学形式的语言。 • 高级语言分为：面向过程程序设计语言和面向对象程序设计语言。 • 面向过程程序设计语言的典型代表：C语言、PASCAL语言等。

  27. 面向对象程序设计语言概念 面向对象程序设计语言主要概念： 对象：即人们要进行研究的任何事物，它具有状态和操作。 类：是面向对象语言必须提供的由用户定义的数据类型，它将具有相同状态、操作和访问机制的多个对象抽象成一个对象类。 继承：是面向对象语言的另一个基本要素。类与类之间可以组成继承层次，一个类的定义可以定义在已有定义类的基础上。 C++、Java和Smaltalk是面向对象程序设计语言的代表。

  28. (4） 计算机语言的翻译程序 • 汇编程序：将汇编语言源程序翻译成机器语言的程序。 • 编译程序：高级语言源程序翻译成目标程序再执行。 • 解释程序：高级语言源程序边翻译边执行。

  29. 7. 数据库系统 • 数据库系统： • 由数据库（DB）、数据库管理系统（DBMS）、数据库管理员（DBA）、数据库应用程序以及用户5个部分组成的系统。 • 数据库：有一定结构的相关数据的集合。 • 数据库管理系统：是对数据库进行管理的软件。 • 数据库管理员：对数据库进行设计、维护和管理的工作人员。 • 数据库应用程序：满足数据处理需求的应用程序 • 用户:用户可以通过数据库管理系统直接操纵数据库

  30. 数据库种类： 根据所采用的模型不同，数据库分为3类；数据模型分为： 层次模型 网状模型 关系模型 对应的数据库有层次数据库、网状数据库和关系数据库。 微机中数据库主要为关系模型数据库。

  31. 关系数据库: 关系模型的数据库称为关系数据库。关系模型是建立在数学基础上的二维表，每一张表称为一个关系，每个关系均有一个名称，称为关系名。 关系的基本运算有两类：一类是传统的集合运算（并、差、交等）； 另一类是关系运算（选择、投影、联接）。 常见的关系数据库产品：ACCESS，VFP，SQL SERVER，ORACLE

  32. 关系数据库示例

  33. 上机操作：汉字输入练习 第3章作业：阅读，然后简答第一题。 完成第二题。 详见计算机导论实验指导 实验2：练习汉字拼音输入（金山打字通 ） 注意：可选择练习五笔字形输入汉字

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