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《计算机软件系统》教学课件

发布时间:2013-12-28 14:56:50  

计算机系统的组成

公刘中学 制作者:豆敏

一、硬件系统
硬件是组成计算机系统的 物理部件

二、 软件系统
软件是计算机工作所需的程 序、数据以及相关的各种文 字资料等。

相 互 配 合 , 缺 一 不 可

总结

软件系统
只有硬件的计算机叫做裸机,还不能用它做 事情。配上各种软件以后,才能称之为计算机系统, 才可以用来完成信息处理任务。 为裸机装配软件的过程,是一个使计算机系统 逐层升级的过程。目前常用的微型计算机,一般都 是在裸机上安装了BIOS软件后,再安装操作系统软 件以及应用软件,从而形成的具有很强信息处理功 能的系统。

计算机系统的分层结构图

软件系统

BIOS

裸机

1、BIOS
?

BIOS以为基本输入输出系统。这类软件一般 都由生产厂家把它们“固化”在计算机的 ROM里。 ? 开机时,计算机首先运行BIOS,完成对系统 硬件的初始化设置和检测。如果发现硬件有 问题,BIOS会把有关的问题反馈给用户;如 果没有问题,启动过程就继续进行。 ? BIOS相当于硬件与软件之间的桥梁。裸机配 上BIOS后就形成了比较初级的系统。这时, 用键盘可以输入自负,驱动器可以读写信息, 显示器可以显示信息。 ? 在此基础上,就可安装系统软件了。

2、系统软件
系统软件是计算机必须具备的,用以实现计 算机系统的管理、控制、运行和维护等方面 的操作。 ? 一般人们把操作系统、各种程序设计语言的 解释或编译程序等看做系统软件。 ? 种类:DOS、UNIX、Linux、Windows系统。 ? 系统软件是计算机与用户之间的桥梁。
?

3、应用软件
种类:IE浏览器、Word、POwerpoint等 都是应用软件,各种管理软件、辅助教 学软件、媒体播放软件、游戏软件等也 是应用软件。 ? 应用软件是计算机系统与用户之间的桥 梁。
?

计算机系统:
裸机(硬件):负责具体的运算和操作。 BIOS :负责为硬件与软件建立联系。

系统软件:负责完善系统的功能。 应用软件:面对的是具体的信息处理问题
和需要解决实际问题的用户。

计 算 机 系 统

软 件 系 统 硬 件 系 统

应用软件 系统软件
BIOS

专用应用软件 通用应用软件 用户自编程序 操作系统 程序设计语言系统 ……

输入设备

存储器 输出设备 中央处理器
控制器 运算器

课堂练习
计 算 机 系 统

(找一人来机子上做,其余学生拿一张纸做)

() () () () () () ( ) () ()

1.2.4 计算机的软件系统 1. 软件
是指使计算机运行所需的各种程序、数据 及其有关文档的集合。 程序 + 数据 + 文档 功能: 用户与计算机硬件的桥梁。

2.软件的分类
用户
各种应用软件
操作系统

与其他系统软件

软 件 系 统

计算机硬件 (裸机)

2.软件的分类
------系统软件
支持程序人员(计算机用户)能方便地使 用和管理计算机的软件。 功能 为整个计算机系统进行调度、管理、监视 和服务,为用户使用计算机提供方便。 如:操作系统、汇编程序、高级语言编译 程序、故障诊断程序、数据库管理程序、控制 程序等。

2.软件的分类
------应用软件
用于解决各种具体应用问题的专门软件,包括 通用应用软件和定制应用软件。
如:工资管理程序、图书检索程序、 人口普查程序、文字处理软件、 AutoCAD、表格软件等。

软件系统的分类
操作系统 语言处理程序(编译和解释系统) 系统软件

数据库系统
系统服务程序(诊断、排错、编辑)

软件

通用应用软件(WORD、EXCEL、
PhotoShop、AutoCAD、CorelDraw、 PowerPoint、 KV3000等)

应用软件

用户定制(工资管理程序,图书检索程 序、生产控制等)

层次构成

用 户



应 操 作


软 件

裸机

系 统

用 软 件

3.系统软件
?操作系统 ?计算机语言及语言处理程序 ?数据库系统 ?实用程序
支撑软件

1)操作系统(Operating System)
是直接运行在裸机上的最基本的 系统软件;是在所有的计算机上都必 须配置的系统软件。只有在操作系统 的支撑下,整个计算机系统才能正常 运行。

I)重要作用
? 管理系统中的各种资源
对各个任务使用资源的请求作出仲裁,承担系统资 源管理的任务,在各个程序之间调度分配,避免冲突, 保证用户程序正常有序运行。 处理器管理(任务管理) 存储管理

文件管理

设备管理

? 为用户提供各种服务界面

II)操作系统类型
1、批处理系统 2、分时系统-------时间片轮法 3、实时系统 实时控制系统 实时信息处理系统 4、单用户操作系统 5、网络操作系统 6、分布式操作系统

III)常用操作系统
1) MS-DOS(字符用户界面、单用户单任务) 2) WINDOWS 操作系统 Windows 9X(图形界面、单用户多任务):

1990年

III)常用操作系统
Windows NT (New Technology)(网络操作系统)
Windows 2000(Win NT5.0) Professional/Server/Advanced Server

Windows XP、Windows NET
Windows CE

3)UNIX操作系统(多用户/分时/网络操作系统)
1970年第一版问世,国际上使用最广泛、影响最大的 主流操作系统之一。

4)其他:Linux(开放性/多用户分时/网络)、OS/2

2)计算机语言及语言处理程序
I)计算机语言
三个发展阶段:机器语言

汇编语言
高级语言

I)计算机语言
1)机器语言: 第一代语言,由 0、1 代码组成,机器能直接执 行的语言 2)汇编语言: 第二代语言,也称符号语言,便于识别记忆,用 助记符表示一条机器指令。(例:00000100000010

10 ADD AL,10--AL的内容加10,和值放在AL中) 3)高级语言: 第三代语言,算法语言,与人们日常熟悉的自然 语言和数学语言更接近。 0000010000001010 ADD AL, 10 I=I+10

常见高级语言
? FORTRAN语言
FORmula TRANslation(公式翻译)应用于大型科学与工程计算

?Pascal语言
开发于1971年,用于帮助学生学习编程语言

?C、C++(对C语言的扩充) ?Basic语言:
QBasic、TurboBasic、VisualBasic

?Java(用于网络环境下开发)
1995年Sun公司

II)语言处理程序
语言处理程序
源程序

(翻译程序)

机器语言程序

?

语言处理程序(翻译程序)

是指一个把源程序翻译(编译、解释)成机器语言程序 的程序 ? 源程序 用汇编语言或高级语言编写的有待翻译的程序 ? 目标程序 也称为结果程序,是源程序经过翻译程序加工以后所生 成的程序

语言处理程序分类
1)汇编程序(assembler) : 把汇编语言编写的源程序翻译成机器语言目标程序的翻译程 序。 2)解释程序(interpreter) : 按源程序中指令(或语句)的执行顺序,逐条翻译并立即执 行相应功能的处理程序。 “口译” 解释程序

高级语言源程序

逐句解释并执行

执行结果

用于交互方式工作、调试状态下、运行时间与解释时间相差不大的情况

语言处理程序分类
3)编译程序(compiler):
从高级语言到机器语言或汇编语言的翻译程序。“笔译”
分析 源程序 符号表、常数表 中间语言程序 综合 目标程序

可以一次性产生可在具体计算机上执行的高效运行的目标程序,并 保存在磁盘上,以备多次执行。

语言处理系统
库文件 目标程序1 源程序1 程序模块1 联接 正文 …… 装入 …… 编辑 …… 编译 编辑 可 执 行 源程序n 程序模块n 目标程序n 目 标 程 序

执行

结果

编辑、编译、装入和执行过程

3)数据库系统
数据库:
是以一定的方式组织起来的数据的集合,以统一管理和共 享数据为主要特征,用于数据的管理。 数据库系统主要是由数据库(DB)、应用程序、数据库 管理系统(DBMS)、数据库管理员(DBA)组成。

数据库系统示意图如下:

数据库系统示意图
应用程序1

应用程序2
….. 应用程序n

数据库管理系统 (DBMS)

数据库 (DB)

数据库管理员 (DBA)

DBMS
?
?

DBMS是数据库管理系统,是数据库系统的核心
DBMS的三种数据模型:层次型、网状型、关系型 常用的关系型数据库管理系统有: Foxpro、Access、SQL Server、DB2、SYBASE、 ORACLE等

4)实用程序
完成某些与系统资源及文件管理相关的程序
实用程序种类
磁盘格式化 文件管理 磁盘碎片整理 文件卸载 文件转换 反病毒

主要功能
为在磁盘上存储文件做准备 文件拷贝、移动、压缩、删除等 重新存

储磁盘上的内容,可使同一文件的不同段存储在邻接 位置 删除一个不再需要的文件 把文件从一种格式转换到另一种格式 保护计算机系统不受病毒的侵扰

4.应用软件
通用应用软件文字处理 电子表格 图形图象处理软件 网络通信软件 简报软件

定制应用软件

完全按照用户的特定需求专门开发

软件的分层示意图
应用软件
服务程序 数据库管理程序 语言处理系统 操作系统
机器语言(指令系统) 硬件系统(裸机)





1.2.5 计算机软件的发展过程
阶段 第一阶段:从 第一台计算机 上第一个程序 出现到实用高 级程度设计语 言出现以前 第二阶段:从 实用高级程序 设计语言出现 到软件工程出 现以前 第三阶段:软 件工程出现以 前 年份 特点

计算机主要用于科学计算,存储容量小。编 制程序主要用机器语言和汇编语言。程序的 设计和编制工作复杂、烦琐和容易出错。设 1946年至1956年 计和编制程序采用个体工作方式。衡量程序 质量的标准主要是功效,很少考虑结构清晰、 易读性和易维护性

除了科学计算外,计算机也被用于事务处理, 其中涉及到非数值数据。出现大容量存储器。 高级语言进入实用阶段,出现了操作系统, 1956年至1968年 开始出现数据库及管理程序。编制程序主要 采用个体与合作的方式。20世纪60年代中期 开始出现了软件危机。提出了结构化程序设 计和软件工程的思想。 1968年以后

编程普遍采用高级语言、结构化程序设计和 工程的方式。后来出现网络软件。微机普及。 面向对象的技术得到了发展和使用。

计算机软硬件之间的层次关系:
用户 应用程序 数据库管理系统

裸机 操作系统 语言处理系统


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