第2章_计算机软件系统.ppt

第2章 计算机软件系统 主要内容 2.1计算机软件系统 2.2程序设计语言 2.3操作系统与工具软件 3.4应用软件（了解） 2.1计算机软件系统 软件、硬件和用户的关系 2.1.2软件的分类 从用途对计算机软件分类 系统软件与应用软件 系统软件是用于对计算机进行资源管理、支持应用软件开发和维护、便于用户使用计算机而配置的各种程序。 应用软件是计算机系统支持下的所有面对实际问题和具体用户群的专门软件的总称。 按照应用软件的开发方式和适用范围，应用软件可再分为两类：定制软件和通用应用软件 通用应用软件的类别与功能 从软件知识产权对软件进行分类 商品软件（付费、软件许可证） 共享软件(shareware) 具有版权，可免费试用一段时间，允许拷贝和散发（但不可修改），过了试用期若还想继续使用，就得交一笔注册费，成为注册用户。 自由软件 (freeware)（开放源代码软件） 用户可共享，并允许随意拷贝、修改其源代码，允许发行和自由传播。但是，对软件源代码的任何修改都必须向所有用户公开，还必须允许此后的用户享有进一步拷贝和修改的自由。 自由软件的重大意义 2.2 程序设计语言 2.2.1 什么是程序设计语言？ 什么是程序？ 程序是为了用计算机解决某个问题而采用程序设计语言编写的一个指令序列。 什么是程序设计语言？ 语言的目的是用于通信 程序设计语言用于人与计算机之间的通信 程序设计语言是由人使用但计算机可以理解的一种语言 程序设计语言用于编制程序，表达需要计算机完成什么任务和怎样完成任务，然后交给计算机去完成 程序设计语言填补了 人与计算机交流的鸿沟 程序设计语言（Computer Language）是指人与计算机之间通讯的语言，又称为计算机语言。 计算机语言分为低级语言和高级语言两类 低级语言包括：机器语言、汇编语言。其中机器语言是硬件唯一能直接理解的语言 高级语言是指更接近于人们日常使用的书面语言、用来编制程序的语言 2.2.3机器语言 机器语言 机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。 优点：直接执行，速度快 缺点：兼容性差，不直观，编写烦琐，难以记忆 不同的机器语言程序，相互不兼容 例如：计算机8+10的结果 ① 将8放入某段内存单元 ② 将10与这段内存单元中的8相加，结果仍放在这段内存单元中 例：机器语言程序 在MIPS计算机上求最大共约数（GCD）的机器程序（16进制表示） 常用的计算机高级语言 BASIC语言 PASCAL语言 FORTRAN语言 通用编程语言C/C++ Java语言 LISP语言和PROLOG语言 …… 编译程序与解释程序的区别 解释：解释器直接解释并且执行源语言程序，不产生目标程序（相当于“口译”） 编译：把源程序编译为机器语言目标程序后，再由计算机运行（相当于“笔译”） 2.3操作系统 2.3.1 操作系统的概念 操作系统是一组对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集合 操作系统负责对计算机的各类资源进行统一控制、管理、调度和监督，合理的组织计算机的工作流程，其目的是提高各类资源利用率，并能方便用户使用，为其他软件的开发提供必要的服务和相应的接口 操作系统的重要作用 两项主要作用： 1. 通过资源管理，提高计算机系统的效率 2. 改善人机界面，向用户提供友好的工作环境 其它辅助功能： 辅导用户操作（帮助功能） 显示系统状态 处理软硬件错误 保护系统安全 3.2.2 操作系统的特征与功能 操作系统的特征 并发性(concurrency)：指在计算机系统中存在着许多并发运行的活动。 共享性(sharing)：系统中各个并发活动要共享计算机系统中的各种软、硬件资源。 虚拟性(virtual)：虚拟性是操作系统中的重要特征，所谓虚拟性是指把物理上的一台设备变成逻辑上的多台设备，并且使得每个用户都感觉是“独占”计算机。 不确定性(non-determinacy) 2.3.2操作系统的特征与功能(续) 操作系统的功能 微处理器管理 存储管理（补充：虚拟存储器） 设备管理 文件管理 作业管理 虚拟存储管理技术 虚拟存储管理技术已被广泛地应用于现代操作系统中，虚拟存储器就是由主存、外存以及Cache组成的存储系统。它的主要功能是从逻辑上扩充内存的容量。它可以对存储空间进行扩充，使应用程序的存储空间不受实际存储容量大小的限制。 引入虚拟存储器的原因：引入虚拟存储器主要是为了解决内存空间不足的问题。由于主存的容量小，以至于很多大型的软件无法调入主存运行，一个较大的程序，先存放在外存储器上，当需要的时候把其一部分调入主存，另外一部分还在外存储器上，操作系统根据一定的调度算法来