計算機(jī)導(dǎo)論（第四版）課件第3章 計算機(jī)軟件基礎(chǔ)

第3章計算機(jī)軟件基礎(chǔ)計算機(jī)軟件系統(tǒng)組成操作系統(tǒng)基本功能文件標(biāo)識與DOS操作軟件開發(fā)與軟件工程計算機(jī)程序設(shè)計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與信息系統(tǒng)1.計算機(jī)軟件組成軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)語言處理程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)軟件其他辦公軟件電子郵件軟件其他(1)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件：用于計算機(jī)管理、監(jiān)控、維護(hù)的軟件。操作系統(tǒng)：DOS、WindowsXP、WindowsNT；UNIX、NetWare；語言處理程序:各種語言的翻譯程序；數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS：FoxBASE、FoxPro、SQLServer、ORACLE；服務(wù)軟件：編輯程序、連接裝配程序、打印管理程序、測試程序、診斷程序等。

(2）應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件：針對某個應(yīng)用領(lǐng)域的具體問題而開發(fā)和研制的程序。文字處理軟件：WORD、WPS等；電子表格軟件：EXCEL、Lotus1-2-3等；圖形處理軟件：AutoCAD、3DS等；課件制作軟件：PowerPoint、Authorware等。管理信息系統(tǒng)：MIS計算機(jī)集成制造系統(tǒng)：CIMS（CAD/CAM）2.操作系統(tǒng)基本功能（1）什么是操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是最低層的系統(tǒng)軟件，它是對硬件系統(tǒng)功能的首次擴(kuò)充。操作系統(tǒng)是指用來控制和管理計算機(jī)硬件資源和軟件資源的程序集合。它是計算機(jī)系統(tǒng)中極為重要的系統(tǒng)軟件，用于統(tǒng)一管理計算機(jī)資源，合理地組織計算機(jī)的工作流程，協(xié)調(diào)計算機(jī)系統(tǒng)的各部分之間、系統(tǒng)與用戶之間、用戶與用戶之間的關(guān)系。（2）操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)的基本功能歸納起來有五個方面。處理機(jī)管理處理機(jī)管理主要解決對處理機(jī)（CPU）的分配調(diào)度策略、分配實(shí)施和資源回收等問題。處理機(jī)是計算機(jī)系統(tǒng)中的關(guān)鍵性資源。存儲管理存儲管理主要管理內(nèi)存資源，根據(jù)用戶程序的要求給它分配內(nèi)存，保護(hù)用戶存放在內(nèi)存中的程序和數(shù)據(jù)不被破壞，同時存儲管理還解決內(nèi)存的擴(kuò)充問題。設(shè)備管理設(shè)備管理負(fù)責(zé)管理各類外圍設(shè)備。文件管理啟動文件管理、支持文件的存儲、檢索和修改等操作操作系統(tǒng)不僅把程序、數(shù)據(jù)、各種信息，甚至把外設(shè)都當(dāng)作文件來管理。作業(yè)管理作業(yè)管理的任務(wù)是為用戶提供一個使用系統(tǒng)的良好環(huán)境，根據(jù)不同的系統(tǒng)要求，制定相應(yīng)的調(diào)度策略，進(jìn)行作業(yè)調(diào)度。（3）操作系統(tǒng)的分類

操作系統(tǒng)的種類很多，我們無法用單一的標(biāo)準(zhǔn)將其統(tǒng)一分類。以下列出幾種常用的分類方法。按同一時刻所容納服務(wù)對象可分為：單用戶{單任務(wù)系統(tǒng)（如MSDOS、PCDOS、PC/M）和多任務(wù)系統(tǒng)（如OS/2、Windows）}、多用戶操作系統(tǒng)（如UNIX、VMS、AOS/VS）單機(jī)系統(tǒng)（如MSDOS、PCDOS、UNIX、VMS、AOS/VS、MVX）多機(jī)系統(tǒng)（如Mach、UNIX）。按用戶的使用方式可分為：批處理系統(tǒng)（MVX、DOS/VSE）分時系統(tǒng)（UNIX、XENIX）實(shí)時系統(tǒng)（IRMX、VRTX）。按硬件結(jié)構(gòu)可分為：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（Netware、Sonos、WindowsNT、OS/2warp）分布式操作系統(tǒng)（Amoeba）多媒體系統(tǒng)（Amiga）。

3.DOS操作系統(tǒng)

DOS是磁盤操作系統(tǒng)（DiskOperatingSystem）是Microsoft公司的產(chǎn)品，它是人與電腦之間的橋梁，它為我們操作電腦提供環(huán)境，同時也負(fù)責(zé)對整個計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行管理。其具體功能主要表現(xiàn)在以下幾個方面。執(zhí)行命令和程序命令（Command）和程序（Program）都是可執(zhí)行的二進(jìn)制代碼的集合。設(shè)備管理由I/O系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對輸入輸出設(shè)備的驅(qū)動和管理；對內(nèi)存和系統(tǒng)其它硬件之間的數(shù)據(jù)交換的管理。文件管理由文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對各類文件的建立、顯示、比較、復(fù)制、修改、檢索、刪除等操作,將信息以文件或數(shù)據(jù)的形式存到磁盤上或從磁盤上讀出。

DOS的啟動與退出：將DOS系統(tǒng)文件由磁盤裝入內(nèi)存的過程稱為DOS的啟動或引導(dǎo)。當(dāng)DOS啟動時，完成對系統(tǒng)的初始化。啟動Windows后，可從“開始”菜單選擇并單擊“運(yùn)行”；在運(yùn)行窗口的“打開”欄輸入“command”；選擇“確定”按鈕，即進(jìn)入DOS狀態(tài)。在DOS命令狀態(tài)執(zhí)行“EXIT”命令，即退出DOS，返回Windows。DOS的組成：

DOS采用層次模塊結(jié)構(gòu)，由一個引導(dǎo)程序和三個程序模塊組成，它們分別是：

(1)

引導(dǎo)記錄模塊。(2)輸入輸出系統(tǒng)模塊。(3)磁盤操作管理模塊。(4)命令處理模塊。

文件的概念。文件是一組存放在存儲介質(zhì)上的相關(guān)信息的集合，它可以是程序、數(shù)據(jù)或一段文字。文件用文件名標(biāo)識，以供系統(tǒng)識別、查找。文件名由1～8個字符構(gòu)成，擴(kuò)展名由0～3個字符構(gòu)成。書寫文件名時，先寫主文件名，后寫擴(kuò)展名，主文件名與擴(kuò)展名之間用“.”分開，因此俗稱8.3格式。在Windows中文件標(biāo)識去除了8.3格式。4.文件標(biāo)識文件名命名規(guī)則：組成文件名的字符可以是英文字母、漢字、數(shù)字和一些特殊字符$#&@!%_文件名的字符不區(qū)分大小寫，例如，文件名ABC.DBF與文件名aBC.dBF等效。文件名中不能包括以下字符空格.：,;‘<>\/*?+不能使用計算機(jī)系統(tǒng)的保留字，即系統(tǒng)有特殊用途的名字作為用戶文件名或文件名的一部分。Windows支持長文件名格式，主文件名字符數(shù)可達(dá)255個字符（包括空格）。

(3)文件的分類按文件性質(zhì)、用途可分為系統(tǒng)文件、庫文件、用戶文件等。DOS中還將文件分為磁盤文件和設(shè)備文件兩大類，存儲在磁盤上的文件統(tǒng)稱為磁盤文件。文件的擴(kuò)展名一般用于區(qū)分文件的類型，常見的擴(kuò)展名及其所代表的文件類型見表3.1表3.1常見文件類型的擴(kuò)展名.COM 命令程序文件 .BAK 備份文件.EXE 可執(zhí)行程序文件 .TXT 文本文件.BAT 批處理文件 .XLSEXCEL電子表文件.SYS 系統(tǒng)文件 .DAT 數(shù)據(jù)文件.DOC WORD文檔文件 .LIB 庫文件.C C語言源程序文件 .OBJ 中間目標(biāo)代碼文件.HTM超文本標(biāo)識語言文件.OVL 程序覆蓋文件.RAR壓縮文件 .ZIP 壓縮文件（1）目錄（文件夾）文件系統(tǒng)采用樹形目錄結(jié)構(gòu)來組織和管理文件和目錄。樹形目錄結(jié)構(gòu)的根部稱為根目錄，根目錄用反斜杠“\”表示，每個盤只有一個根目錄。Windows中將文件目錄稱為文件夾。根目錄下可以存放若干個文件，也可存放若干個子目錄。當(dāng)前正在使用的那個目錄稱為當(dāng)前目錄。目錄與路徑：圖磁盤文件的樹型目錄結(jié)構(gòu)（2）路徑文件路徑是由用“\”隔開的各目錄名組成。絕對路徑是指從該文件所在磁盤的根目錄開始，直到該文件所在的目錄為止的路線上的所有目錄名（各目錄名之間用“\”分隔）。。相對路徑是指從該文件所在磁盤的當(dāng)前目錄下的某子目錄開始直到該文件所在的目錄為止的路線上的所有目錄名（各目錄名之間也用“\”分隔）。

DOS命令是由命令關(guān)鍵字和其后的參數(shù)及選項(xiàng)組成，命令關(guān)鍵字采用大小寫均可；DOS命令的關(guān)鍵字與參數(shù)之間必須用空格分隔；路徑與文件名之間用“＼”分隔；命令格式中排在一起的參數(shù)其前后順序可以任意調(diào)換。通常將DOS命令分為內(nèi)部命令和外部命令兩大類。

5.DOS操作命令常用DOS命令：

(1)清屏命令：CLS(2)日期命令：DATE(3)時間命令：TIME(4)列文件目錄：DIR[路徑][文件名][/P][/S][/B]/[/L]

(5)建立子目錄：MD[盤符][路徑]<子目錄名>（6）改變當(dāng)前目錄：CD[d:][path][子目錄名]6.計算機(jī)程序設(shè)計

（1）指令：指令是計算機(jī)完成某一操作而發(fā)出的指示或命令,是計算機(jī)硬件可以執(zhí)行的表示一種基本操作的二進(jìn)制代碼串。操作碼：指明指令的操作性質(zhì)。如加、減等操作數(shù)地址：指明指令的操作對象。一般情況指出參加操作的操作數(shù)所在內(nèi)存單元的地址，有時也直接給出操作數(shù)本身。操作碼操作數(shù)地址機(jī)器指令格式：（2）指令系統(tǒng)計算機(jī)所有指令的集合稱為該計算機(jī)的指令系統(tǒng)。一個完整的指令系統(tǒng)應(yīng)具有完備性、有效性、規(guī)整性、兼容性等特點(diǎn)。計算機(jī)的指令結(jié)構(gòu)分為兩大類：復(fù)雜指令系統(tǒng)和精簡指令系統(tǒng)。復(fù)雜指令系統(tǒng)指令條數(shù)很多，格式和種類較多，單指令完成的功能可以很復(fù)雜。精簡指令系統(tǒng)選用最為常用的指令，指令條數(shù)少，格式單一，種類少，采用大量的寄存器，完成復(fù)雜功能一般采用多條指令編制子程序完成。

程序的執(zhí)行過程：有序的指令集合構(gòu)成程序，程序的執(zhí)行過程就是一條條指令的執(zhí)行過程?？刂破髅咳〕鲆粭l指令，下一條指令的地址會自動的置入程序計數(shù)器當(dāng)中（PC），從而為取下一條指令作準(zhǔn)備。控制器不斷地取指令、分析指令、執(zhí)行指令直至完成任務(wù)為止，這也是為什么指令要順序存放和計算機(jī)工作能高度自動化的原因。

(3）計算機(jī)語言計算機(jī)語言分：低級語言（含機(jī)器語言、匯編語言，是面向機(jī)器的語言）和高級語言（面向問題的語言）。機(jī)器語言：計算機(jī)能直接識別和執(zhí)行的語言。匯編語言：由助記符表示機(jī)器指令的語言。高級語言：接近自然、數(shù)學(xué)形式的語言。高級語言分為：面向過程程序設(shè)計語言和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言。面向過程程序設(shè)計語言的典型代表：C語言、PASCAL語言等。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言主要概念：對象：即人們要進(jìn)行研究的任何事物，它具有狀態(tài)和操作。類：是面向?qū)ο笳Z言必須提供的由用戶定義的數(shù)據(jù)類型，它將具有相同狀態(tài)、操作和訪問機(jī)制的多個對象抽象成一個對象類。繼承：是面向?qū)ο笳Z言的另一個基本要素。類與類之間可以組成繼承層次，一個類的定義可以定義在已有定義類的基礎(chǔ)上。C++、Java和Smaltalk是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言的代表。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言概念(4）計算機(jī)語言的翻譯程序匯編程序：將匯編語言源程序翻譯成機(jī)器語言的程序。編譯程序：高級語言源程序翻譯成目標(biāo)程序再執(zhí)行。解釋程序：高級語言源程序邊翻譯邊執(zhí)行。7.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)庫（DB）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）、數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序以及用戶5個部分組成的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫：有一定結(jié)構(gòu)的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：是對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理的軟件。

數(shù)據(jù)庫管理員：對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計、維護(hù)和管理的工作人員。

數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序：滿足數(shù)據(jù)處理需求的應(yīng)用程序用戶:用戶可以通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)直接操縱數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫種類：根據(jù)所采用的模型不同，數(shù)據(jù)庫分為3類；數(shù)據(jù)模型分為：

層次模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫有層次數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫。微機(jī)中數(shù)據(jù)庫主要為關(guān)系模型數(shù)據(jù)庫。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫:關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫。關(guān)系模型