计算机软件系统
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计算机软件系统

  计算机软件也是计算机系统重要的组成部分,如果把计算机硬件看成是计算机的躯体,那么计算机软件就是计算机系统的灵魂没有软件支持的计算机称为裸机,只是一些物理设备的堆砌,几乎是不能工作的计算机软件及分类一,什么是计算机软件计算机

  计算机软件也是计算机系统重要的组成部分,如果把计算机硬件看成是计算机的躯体,那么计算机软件就是计算机系统的灵魂。没有软件支持的计算机称为“裸机”,只是一些物理设备的堆砌,几乎是不能工作的。计算机软件及分类一、什么是计算机软件计算机软件是指计算机程序及其相关文档的总和。与传统观念不一致的是,程序软件,软件的定义更强调文档的重要性,文档为软件的设计、开发、维护提供了重要的依据和支持。二、软件的分类计算机软件可大致分为系统软件和应用软件两大类。系统软件系统软件是负责管理、控制、维护、开发计算机的软硬件资源,提供给用户一个便利的操作界面,也提供编制应用软件的资源环境。系统软件最重要的包含操作系统,其他的还有程序设计语言及其处理程序和数据库管理系统等。操作系统在软件系统中居于核心地位,负责对所有的软、硬件资源进行统一管理、调度及分配。它是用户和计算机的一个接口。程序设计语言是供程序员编制软件,实现数据处理的特殊语言,语言处理程序提供对程序进行编辑、解释、编译、连接的功能。数据库管理系统(DBMS)也是十分重要的一个系统软件。因为大量的应用软件都需要数据库的支持,如信息管理系统、电子商务系统等。而目前比较流行的数据库管理系统有MicsosoftSQLServer、Oracle、Sybase和Informix应用软件是指为解决某一领域的具体问题而编制的软件产品,比如办公软件、图像处理程序、各类信息管理系统等。应用软件因其应用领域的不同而丰富多彩。计算机软件的发展软件的发展大致经历了三个阶段:第一阶段(20世纪40年代到50年代中)。发展初期。在此阶段,软件开发采用低级语言,效率低下,应用领域基本局限于科学和工程的数值计算。人们不重视软件文档的编制,注重考虑代码的编写。第二阶段(20世纪50年代中期到60年代后期)。相继诞生了大量的高级语言,程序开发的效率明显提高,并产生了成熟的操作系统和数据库管理系统。在后期,由于软件规模逐步扩大,复杂度大幅度提高,产生了“软件危机”,也出现了有明确的目的性地进行软件开发方法的理论研究和实践。第三阶段(20世纪70年代至今)。软件应用领域和规模持续扩大,大型软件的开发成为一项工程性的任务,由此产生了“软件工程”并得到长足发展。同时软件开发技术继续发展,并逐步转向智能化、自动化、集成化、并行化和开发化。操作系统(OperatingSystem称OS)是给计算机系统中最重要的系统软件,它的基本功能是负责管理计算机系统中的硬件资源和软件资源,提高资源利用率,同时为计算机用户更好的提供各种强有力的使用功能和方便的服务界面。只有在操作系统的支持下,计算机系统才能正常运行,如果操作系统遭到破坏,计算机系统就无法正常工作。操作系统的功能操作系统通过内部命令和外部命令提供5中基本功能:任务管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理。任务管理操作系统提供的任务管理有三种不同的方式:进程管理、分时和并行处理。进程是CPU调度和资源分配的基本单位,它可以反映程序的一次执行过程。进程管理主要是对处理机资源来管理。由于CPU是计算机系统中最宝贵的资源,为了更好的提高CPU的利用率,一般都会采用多进程技术。操作系统的进程管理就是按照一定的调度策略,协调多道程序之间的关系,解决CPU资源的分配和回收等问题,以使CPU资源得到最充分的利用。在较大的计算机系统中,如有多个用户同时执行存取操作,操作系统就会采用分时的策略做处理。分时的基本思想是把CPU时间划分为多个“时间片”,轮流为多个用户服务。如果一个程序在一个时间片内没有完成,它将挂起,到下一次轮到时间片时继续处理。由于CPU速度很快,用户并不会感觉到与他人分享CPU,好像个人独占CPU在某些多处理器系统中,操作系统可以把没有关联的多个任务分配给多个处理器同时运行,以提高处理效率。显然,实现并行处理需要操作系统合理的分析和调度。存储管理存储管理的基本任务是为程序运行提供良好的环境,方便用户使用存储器,提高存储器的利用率。址能力等因素的制约,内存的容量终究是有限的。尤其是多个程序共享内存时,就需合理分配它们的内存空间,既要互不干扰,又要实现必要的共享。内存不够时,还要实现内存的扩充。操作系统是通过存储管理来完成内存分配、内存保护、内存回收、地址映射和内存扩充等功能。文件管理计算机中的信息多以文件的形式存放在外存储器中,需要时才载入内存。文件管理的任务就是有效支持文件的存储、检索、修改等操作,解决文件的共享、保密和保护功能,使用户能安全、方便地访问他所需要的文件。设备管理设备管理是指计算机系统中除了CPU和内存以外的所有I/O设备的管理。从内部看,设备管理就是按照一定的算法、策略,分配、管理I/O设备,以保证设备高效地、有条不紊地工作。从外部看,设备管理要提供良好的操作界面,使用户在不涉及设备物理特性的前提下方便、灵活地使用这一些设备。作业管理作业是指用户在一次计算或一个事务处理中,要求计算机系统所做全部工作的集合,即计算机完成的某项任务。作业管理包括作业调度和作业控制,目的是为用户使用系统提供良好的环境,让用户有效组织作业的工作流程。操作系统的类型在多道批处理系统控制下,用户作业逐批地进入、处理、离开系统。作业与作业之间的过渡不需要用户的干预。多道即在主存内同时有几道相互独立的作业在单CPU情况下交替地运行或在多CPU情况下并行运行。批处理系统的优点是提高了系统资源的利用率和作业的吞吐量,缺点是无交互性。这类操作系统主要装配在用于科学计算的大型计算机上。分时系统分时系统一般连接多个终端,用户通过相应的终端使用计算机。它为每个用户更好的提供适当大小的时间片,采用轮转的方法为用户服务。若能保证足够快的响应时间并提供交互会话功能,则每个用户都感觉到好像独占1台计算机一样。在分时系统中一定要注意响应时间的改善。减少用户数目和减少时间片的大小无疑会改善响应时间,但这会损害系统的性能。所以往往采用多种技术减少内外存之间的对换信息量,从而使CPU有更多的时间去处理最终用户作业,缩短响应时实时操作系统能够及时响应随机发生的外部事件,并在规定的时间范围内完成事件的处理。实时系统普遍的应用于军事指挥、武器系统、电力系统、证券系统等。实时系统分为两类,一类是实时控制系统,大多数都用在自动控制系统,比如军事、制造、电力等。另一类是实时信息处理系统,大多数都用在情报检索、证券交易等领域。网络操作系统计算机网络中的各台计算机配置各自的操作系统,而网络操作系统则把它们有机地联系起来,用统一的方法管理整个网络中的共享资源。因此,网络操作系统除了具备存储管理、处理机管理、设备管理、信息管理和作业管理外,还具有高效可靠的网络通信能力和多种网络服务能力。网络用户只有利用互联网操作系统才能享受网络所提供的各种服LINUXWindows操作系统Windows系列操作系统由美国微软公司开发,是目前应用 最广泛的操作系统。它的特点是: 、良好的网络支持:内置TCP/IP协议,轻松上网,同时对局 域网支持良好。 、能支持几乎所有常用硬件,即插即用的技术简化了硬件安装。 、众多应用程序支持:有大量程序员基于Windows系统来进行 软件开发,这些软件的应用领域广泛,几乎涉及所有的行业。 但是Windows也存在大量不足,Windows 体积非常庞大 ,是一个非常脆弱的系统,自身的修复能力比较弱,更主要的 是Windows 系统漏洞百出,这些漏洞为病毒和黑客对系统的非 法入侵和攻击创造了机会。 UNIX 操作系统 UNIX操作系统是贝尔实验室于六十年代末用C 语言研制开发的,是一个多用户多任务的分时系统。 经过几十年的发展,慢慢的变成了国际上目前使用最广泛 、影响最大的操作系统之一。从大型机、小型机到工 作站甚至微机都能够正常的看到它的身影,很多操作系统都 是它的变体,比如惠普公司的HP-UX 、SUN 公司的 Solaris 、IBM公司的AIX 等,也包括著名的 LINUX UNIX具有结构紧密相连、功能强、效率高、使用方 便和可移植性好等优点,尤其在网络功能方 面,UNIX 表现稳定,网络性能好,负载吞吐力大, 易于实现高级网络功能配置,是Internet 中服务器的 首选操作系统。相对Windows 2000 ,UNIX 的用户 界面略有不足,操作设置不便。 LINUX 操作系统 LINUX是由芬兰赫尔辛基大学的一个大学生Linus Torvolds在1991 年首次编写的,Linux 是一个免费的操作系 统,用户都能够免费获得其源代码,并能够随意修改。LINUX 是一种类Unix 系统,具有许多Unix 系统的功能和特点。 Linux凭借出色的性能和完全免费的特性,受到慢慢的变多 用户的关注,在短时间内异军突起,对Windows 构成了强有 力的威胁,并被寄予突破Windows 垄断地位的厚望。 但是,微软的Windows系统仍然占据个人电脑的主 导地位,绝大多数的软件公司都支持Windows 。这使得 Windows 平台的应用软件应有尽有。相对而言,Linux 最大的 缺憾在于应用软件的不足,同时硬件厂商对Linux 的支持也稍 稍落后于Windows 。但随着Linux 的发展,慢慢的变多的软件厂 商会支持Linux ,它应用的范围也会慢慢的广。 程序设计语言及其处理程序程序设计语言分类 程序设计语言按其级别可大致分为 机器语言、汇编语言和高级语言 三大类 机器语言采用二进制代码形式,是计算机唯一可以直接识别、直接运行的语言。机器 语言依赖于计算机的指令系统,因此不相同的型号 的计算机,其机器语言是不同的,存在互不兼 容的问题。 机器语言的执行效率高,但是不易记忆和理解,编写的程序难以修改和维护,所以很 少有直接用机器语言编写程序。 汇编语言 为了更好的提高编程效率,人们设计了汇编语言。汇编语言用助记符来代替机器 语言的操作数、操作码,比如ADD 示加法。相对机器语言,汇编语言更加直观,容易记忆。但是汇编语言和机器 语言存在对应关系,所以仍然依赖于计 算机的指令系统,兼容性问题依然存在。 同时汇编程序代码的结构不清晰,仍然 较难理解。 高级语言 为了进一步提升效率,人们设计了接近自然语言的程序设计语言,这就是高级语言,因为它可以描述具体的算 法,又称算法语言。 用高级语言编写代码接近于处理问题的表示方法,具有通用性,某些特定的程度上与机器无关。由此可见,高级语言 易学、易用、易维护,对软件开发的效率和普及都起到了

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