計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第三章教案

第3章

計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)1一、什么是軟件 計(jì)算機(jī)中的程序、數(shù)據(jù)及文檔的集合。

程序：一系列按照某種邏輯結(jié)構(gòu)順序排列的計(jì)算機(jī)指令。

數(shù)據(jù)：向一個(gè)程序提供的輸入。

文檔：開發(fā)、使用和維護(hù)程序所需要的圖文資料。

3.1計(jì)算機(jī)軟件概述2

IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會(huì))對(duì)軟件的定義(1983)：軟件是計(jì)算機(jī)程序、方法、規(guī)則、相關(guān)的文檔資料以及在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的程序時(shí)所必需的數(shù)據(jù)的集合。程序：是計(jì)算機(jī)需要遵照?qǐng)?zhí)行的一系列指令，它作為一種具有邏輯結(jié)構(gòu)的信息，精確而完整地描述計(jì)算任務(wù)中的處理對(duì)象和處理規(guī)則。方法、規(guī)則：通常在文檔中說明并在程序中實(shí)現(xiàn)。文檔：開發(fā)、使用和維護(hù)程序所需要的圖文資料。數(shù)據(jù)：程序所需提供的輸入。3

軟件有三層含義：

①個(gè)體含義：即指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的程序及其文檔；

②整體含義：即指在特定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所有上述個(gè)體含義下的軟件的總體；

③學(xué)科含義：即指在研究、開發(fā)、維護(hù)以及使用前述含義下的軟件所涉及的理論、原則、方法和技術(shù)所構(gòu)成的學(xué)科。在這種含義下，軟件宜稱為軟件學(xué)，但一般仍稱作軟件。4二、軟件發(fā)展過程軟件的發(fā)展受到應(yīng)用和硬件發(fā)展的推動(dòng)和制約，其發(fā)展過程大致可分為三個(gè)階段：第一階段1946-1958第二階段1956-1968第三階段1968以后第一個(gè)程序出現(xiàn)→實(shí)用的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言出現(xiàn)，這期間重點(diǎn)考慮程序本身，尚未出現(xiàn)軟件一詞。實(shí)用的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言出現(xiàn)→軟件工程出現(xiàn)，這期間出現(xiàn)軟件一詞，融程序及其有關(guān)的文檔于一體。軟件危機(jī)軟件工程出現(xiàn)→現(xiàn)在，1968年大西洋公約學(xué)術(shù)會(huì)議提出軟件工程。軟件發(fā)展特點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)化、工程化、智能化5三、軟件的分類 計(jì)算機(jī)軟件可分為3大類：系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件。軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件支撐軟件軟件分類6 系統(tǒng)軟件：居于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最靠近硬件的一層，其他軟件一般通過系統(tǒng)軟件發(fā)揮作用。如操作系統(tǒng)、編譯程序、網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、人機(jī)交互軟件系統(tǒng)等。

支撐軟件：軟件的維護(hù)工具和開發(fā)環(huán)境。如環(huán)境數(shù)據(jù)庫、各種接口軟件和工具組等。

應(yīng)用軟件：特定應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ｓ玫能浖?四、軟件與硬件的關(guān)系

硬件：構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物理裝置。

軟件：用計(jì)算機(jī)指令和算法語言編寫的程序以及運(yùn)行程序所需的文檔、數(shù)據(jù)。

關(guān)系：硬件是軟件運(yùn)行的基礎(chǔ)軟件是對(duì)硬件功能的擴(kuò)充和完善軟件的運(yùn)行最終被轉(zhuǎn)換為對(duì)硬件的操作計(jì)算機(jī)：硬件、軟件→人工生命人：軀體、靈魂→自然生命軟件是用戶與硬件之間的接口界面83.2操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是所有從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用、開發(fā)和研究的人經(jīng)常使用的系統(tǒng)軟件。一、什么是操作系統(tǒng)首先，操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件，是程序模塊的集合； 其次，它控制和管理系統(tǒng)內(nèi)的各種資源：組織控制程序運(yùn)行，控制設(shè)備的使用； 再有，它提供各種服務(wù)：改善人機(jī)界面、擴(kuò)充硬件功能和軟件支持等。

操作系統(tǒng)是一切軟件運(yùn)行的基礎(chǔ)！9 操作系統(tǒng)的特征：

并發(fā)性→同時(shí)執(zhí)行多個(gè)程序 從宏觀上看，這些程序是同時(shí)執(zhí)行的。

例如，寫文檔的同時(shí)可以播放音樂。

從CPU看上，這些是在CPU上交替運(yùn)行的。

程序并發(fā)性體現(xiàn)在兩個(gè)方面： ①用戶程序與用戶程序之間的并發(fā)執(zhí)行。 ②用戶程序與操作系統(tǒng)程序之間的并發(fā)。

共享性→多個(gè)并發(fā)程序共享系統(tǒng)資源

隨機(jī)性→程序運(yùn)行順序、完成時(shí)間以及運(yùn)行結(jié)果都是不確定的。10二、操作系統(tǒng)的功能

1.主要作用

①管理各種軟硬件資源； ②提供良好的用戶界面。

2.基本功能

進(jìn)程(處理機(jī))管理：通過進(jìn)程管理協(xié)調(diào)多道程序間的關(guān)系，解決對(duì)CPU實(shí)施分配調(diào)度的策略，使用分配和回收CPU資源等。

進(jìn)程：某程序段一次執(zhí)行的過程，在運(yùn)行前被建立，運(yùn)行后被撤銷。11

程序和進(jìn)程：程序是靜態(tài)的，進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的，一個(gè)程序可以由多個(gè)進(jìn)程執(zhí)行完成。

進(jìn)程狀態(tài)：就緒、運(yùn)行、掛起/等待。

掛起：等待系統(tǒng)分配所需資源；

就緒：已獲得資源，等待CPU；

運(yùn)行：占有CPU且正在運(yùn)行。執(zhí)行狀態(tài)就緒狀態(tài)掛起狀態(tài)時(shí)間片完發(fā)生某個(gè)事件等待某個(gè)事件獲得時(shí)間片12

一個(gè)程序可以被多個(gè)進(jìn)程執(zhí)行，一個(gè)進(jìn)程也可以執(zhí)行多個(gè)程序。

操作系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)資源分配給各個(gè)進(jìn)程。進(jìn)程死鎖：由資源爭(zhēng)用造成。解決策略：不予理睬、檢測(cè)修復(fù)、靜態(tài)防止和動(dòng)態(tài)避免4種。13

存儲(chǔ)管理：管理內(nèi)存資源。主要包括對(duì)內(nèi)存合理的分配、保護(hù)和擴(kuò)充

⑴內(nèi)存的分配與回收：

⑵地址映射：把程序中的邏輯地址轉(zhuǎn)換為真正的內(nèi)存地址，這就是物理地址。

⑶內(nèi)存保護(hù)：保證不同程序在內(nèi)存有各自的存儲(chǔ)空間，互不干擾。

⑷內(nèi)存擴(kuò)充：在外存開辟內(nèi)存的延伸區(qū)域，既虛擬內(nèi)存技術(shù)。其容量取決于CPU的尋址能力，一般默認(rèn)為RAM容量的1.5倍以上。14

設(shè)備管理：對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行管理。主要包括緩沖區(qū)管理、設(shè)備分配、設(shè)備驅(qū)動(dòng)等。

⑴緩沖區(qū)管理：解決CPU與外設(shè)之間速度不匹配的矛盾。

⑵設(shè)備分配：根據(jù)相應(yīng)的分配策略，為用戶分配外部設(shè)備以及通道、控制器等。

⑶設(shè)備驅(qū)動(dòng)：實(shí)現(xiàn)CPU與通道和外設(shè)之間的通信。

⑷設(shè)備無關(guān)性：將用戶程序中的邏輯設(shè)備映射到物理設(shè)備。15

文件管理：信息資源以文件的形式存儲(chǔ)在外存上，操作系統(tǒng)有效地支持文件的存儲(chǔ)、檢索和修改等操作，解決文件的共存、保密和保護(hù)問題。

文件：按一定格式建立在存儲(chǔ)設(shè)備上的一批相關(guān)信息的有序集合。

文件名：每個(gè)文件必須起一個(gè)名字。主文件名.擴(kuò)展名/文件類型文件類型擴(kuò)展名文件類型擴(kuò)展名批處理.bat網(wǎng)頁.htm,.asp可執(zhí)行.exe,.com音頻.wav,.mp3,.mid源程序.c,.bas,.asm圖像.bmp,.jpg,.gifOffice.doc,.xls,.ppt壓縮.zip,.rar16 目錄（文件夾）：文件存放形式

①磁盤格式化3步曲：

低級(jí)格式化：將空白的磁盤劃分出柱面和磁道，再將磁道劃分為若干個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)又劃分出標(biāo)識(shí)部分ID、間隔區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。 邏輯分區(qū)：主分區(qū)和若干邏輯分區(qū)。

高級(jí)格式化：一是裝入操作系統(tǒng)，使硬盤兼有系統(tǒng)啟動(dòng)盤的作用；二是對(duì)硬盤分區(qū)進(jìn)行初始化，建立文件目錄及文件分配表（FAT），以便系統(tǒng)按指定的格式存儲(chǔ)文件，建立根目錄。17

②建立文件目錄：

樹形結(jié)構(gòu)

一個(gè)目錄可以有子目錄可以存放一組相關(guān)內(nèi)容的文件 ③查找文件：路徑形式

絕對(duì)路徑：從根目錄到某文件 相對(duì)路徑：從當(dāng)前目錄到某文件18

多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)：盤符:\子目錄1\子目錄2\…\子目錄n\文件名C:\ProgramFiles\MicrosoftOffice\OFFICE11\

winword.exe19三、操作系統(tǒng)的分類(8類)

1.批處理操作系統(tǒng)

定義：采用批量化處理作業(yè)的操作系統(tǒng)

基本工作方式：用戶將作業(yè)交給系統(tǒng)操作員，系統(tǒng)操作員在收到作業(yè)后，并不立即將作業(yè)輸入計(jì)算機(jī)，而是在收到一定數(shù)量的用戶作業(yè)之后，組成一批作業(yè)，再把這批作業(yè)輸入到計(jì)算機(jī)中。

特點(diǎn)：系統(tǒng)資源利用率高，多道程序運(yùn)行，無交互手段，調(diào)試程序困難。20 2.分時(shí)操作系統(tǒng) 定義：將CPU的運(yùn)行時(shí)間劃分為相等的時(shí)間片，調(diào)度多個(gè)進(jìn)程輪流運(yùn)行。

基本工作方式：一臺(tái)主機(jī)連接若干個(gè)用戶終端，用戶交互式地向系統(tǒng)提出命令請(qǐng)求，系統(tǒng)接受用戶的命令之后，采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)方式處理服務(wù)請(qǐng)求，并通過交互方式在終端上向用戶顯示結(jié)果。

特點(diǎn)：系統(tǒng)具有多路性、交互性、獨(dú)占性和及時(shí)性的特點(diǎn)。常見的通用操作系統(tǒng)是分時(shí)系統(tǒng)與批處理系統(tǒng)的結(jié)合，其原則是分時(shí)優(yōu)先，批處理在后。21 3.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

定義：計(jì)算機(jī)能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，及時(shí)響應(yīng)外部事件的請(qǐng)求，并完成對(duì)該事件的處理。

特點(diǎn)：實(shí)時(shí)、極高的可靠性。

4.嵌入式操作系統(tǒng) 定義：操作系統(tǒng)和功能軟件集成于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之中，或者說，系統(tǒng)的應(yīng)用軟件與系統(tǒng)的硬件一體化。

特點(diǎn)：軟件代碼小，高度自動(dòng)化，響應(yīng)速度快，主要用于實(shí)時(shí)控制任務(wù)。22 5.單用戶操作系統(tǒng) 定義：一種單用戶的操作系統(tǒng)。

特點(diǎn)：為單個(gè)用戶服務(wù)，功能強(qiáng)，價(jià)格便宜，界面友好。

單任務(wù)(DOS)、多任務(wù)(Windows)

6.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 定義：基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的、在各種計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)之上按網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)開發(fā)的操作系統(tǒng)(Netware，WindowsNT)。

特點(diǎn)：通信，資源共享。23 7.分布式操作系統(tǒng) 定義：分布在不同地方，且通過網(wǎng)絡(luò)連接在一起的計(jì)算機(jī)分布系統(tǒng)配置的操作系統(tǒng)。

特征：統(tǒng)一性：系統(tǒng)中所有計(jì)算機(jī)使用同一個(gè)操作系統(tǒng)。共享性：資源的深度共享。透明性：網(wǎng)絡(luò)用戶在使用網(wǎng)絡(luò)資源時(shí)，不需了解網(wǎng)上資源的位置，如同使用本地資源一樣方便、快捷。自治性：各主機(jī)都處于平等地位，沒有主從關(guān)系。

特點(diǎn)：低成本、高效率、高可靠性。24

8.智能卡操作系統(tǒng)

根據(jù)某種智能卡的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍而專門設(shè)計(jì)開發(fā)。

CPUI/O異步通信RAM3KBEE2PROM64KBROM96KB智能卡讀寫器圖3-10一種智能卡的結(jié)構(gòu)25四、常用的操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)必不可少的系統(tǒng)軟件，它是計(jì)算機(jī)的靈魂所在。

1.操作系統(tǒng)的誕生--盤古開天地 最初的操作系統(tǒng)出現(xiàn)在IBM704大型機(jī)上 微機(jī)的操作系統(tǒng)則誕生于20世紀(jì)70年代--CP/M，創(chuàng)始人GaryKildall博士。它能夠進(jìn)行文件管理，具有磁盤驅(qū)動(dòng)裝置，可控制磁盤的I/O,顯示器的顯示以及打印的輸出。

因在向16位CPU的轉(zhuǎn)化上錯(cuò)失機(jī)會(huì)，慘敗給了微軟的MS-DOS、而從市場(chǎng)上消失。26

2.操作系統(tǒng)早期霸主—DOS

(DiskOperateSystem磁盤操作系統(tǒng))

1981年IBM公司首次推出IBMPC,就采用了Microsoft公司開發(fā)的DOS操作系統(tǒng)。

DOS是在CP/M的基礎(chǔ)上進(jìn)行了較大擴(kuò)充,增加了許多內(nèi)部和外部命令，使該操作系統(tǒng)具有較強(qiáng)的功能及性能優(yōu)良的文件系統(tǒng)。

由于Microsoft軟件有向下兼容的特點(diǎn),因此決定了Windows出問題時(shí),很多時(shí)候需要在DOS下才能得到解決。

傳說，比爾·蓋茨花$50,000從一個(gè)西雅圖黑客手中買來DOS。之后，憑借他聰明的市場(chǎng)策略，這個(gè)曾經(jīng)很簡(jiǎn)陋的操作系統(tǒng)悄悄滲透到了世界的每一個(gè)角落……27

DOS的發(fā)展歷史：

DOS的組成：用戶命令處理程序文件管理程序I/O接口程序基本I/O系統(tǒng)COMMAND.COMMSDOS.SYSIO.SYSROMBIOS引導(dǎo)程序用戶程序鍵盤命令DOS：?jiǎn)斡脩?、單任?wù)（4.0以上版本，具有多任務(wù)處理能力）

1981年，MS-DOS1.0發(fā)行，與IBM-PC機(jī)捆綁發(fā)售，支持16k內(nèi)存及160k的5寸軟盤。微軟公司從此開始發(fā)跡。

1982年，支持雙面磁盤。

1983年，MS-DOS2.0隨IBMXT發(fā)布支持5M硬盤。

1984年，MS-DOS3.0增加了對(duì)新的IBMAT支持，并開始對(duì)部分局域網(wǎng)功能提供支持。

1986年，MS-DOS3.2支持了720K的5寸軟盤。

1987年，MS-DOS3.3支持1.44M的3寸軟盤，并支持其他語言的字符集。

1988年，MS-DOS4.0

1991年，MS-DOS5.0

1993年，MS-DOS6.x增強(qiáng)了對(duì)Windows的支持。

1995年，MS-DOS7.0版本不是獨(dú)立發(fā)售，而是內(nèi)嵌在Windows95中。之后的7.1全面支持大硬盤、大內(nèi)存等。

MS-DOS的最高版本是8.0，它可以用來運(yùn)行Windows9x或ME。28 ⑴基本輸入輸出系統(tǒng)ROMBIOS

放在內(nèi)存ROM區(qū)，DOS最底層，直接和硬件設(shè)備交互。它包括：上電自檢、I/O支撐程序

⑵引導(dǎo)程序(ROMbootstraproutine)

放在ROM中，自檢后自動(dòng)執(zhí)行。這個(gè)程序會(huì)將磁盤上的第0道第0扇區(qū)(bootsector)讀入內(nèi)存中。

⑶輸入輸出接口程序IO.SYS

放在磁盤的引導(dǎo)區(qū)中，是ROMBIOS與MSDOS模塊之間的接口。主要任務(wù)是檢測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)、配合ROMBIOS管理各種外設(shè)等。DOS的最底層29

⑷文件管理程序MSDOS.SYS

放在磁盤中，DOS操作系統(tǒng)的核心部分，提供系統(tǒng)與應(yīng)用程序的接口，是DOS的中間層。

⑸命令處理程序(COMAND.EXE) 放在磁盤中，與用戶的接口，是一組用戶鍵入命令的解釋程序。DOS的中間層DOS的最高層303.操作系統(tǒng)當(dāng)代大亨--Windows

1981年，微軟公司內(nèi)部制定了發(fā)展界面管理者的計(jì)劃。到1983年5月,微軟公司決定把這一計(jì)劃命名為MicrosoftWindows。

1983年11月，Bill宣布推出Windows1.0版本，但不成功。直到1985年才正式發(fā)布。

1987年，微軟公司推出Windows2.0。直到1990年，微軟公司推出Windows3.0，才逐漸取代DOS成為主流操作系統(tǒng)。WINDOWS： 多用戶、多任務(wù)31Windows內(nèi)核系列發(fā)布表日期版本日期版本1983.11Windows宣布誕生1985.11Windows1.01987.4Windows2.01990.5Windows3.01992.4Windows3.11994.2Windows3.111995.8Windows951998.6Windows981999.5Windows98

SE2000.9WindowsMe2001.1Win9x內(nèi)核宣告停止1993.8WindowsNT3.11994.9WindowsNT3.51995.6WindowsNT3.511996.8WindowsNT4.01997.9WindowsNT5.0Beta11998.8WindowsNT5.0Beta21999.4Windows2000Beta32000.2Windows20002000.7Windows2000SP12001.10WindowsXP2001.11WindowsXP中文版 Windows9x構(gòu)建于DOS之上，沒有DOS就沒有Windows9x； 而Windows2000/XP/2003已經(jīng)徹底脫離了DOS的桎梏，DOS只是作為操作系統(tǒng)所提供的虛擬機(jī)而存在； 換句話說，DOS已經(jīng)不再是基礎(chǔ)，而成為了一種工具。32WindowsNT/2000/XP總體結(jié)構(gòu)環(huán)境子系統(tǒng)集成子系統(tǒng)用戶用戶態(tài)核心態(tài)對(duì)象管理程序安全調(diào)用監(jiān)視程序進(jìn)程管理程序本地過程調(diào)用程序虛擬內(nèi)存管理程序輸入輸出設(shè)備管理程序系統(tǒng)服務(wù)內(nèi)核硬件抽象層33

Windows新版本－Vista

于2006年11月30日發(fā)布，是目前最安全可信的Windows操作系統(tǒng)，其安全功能可防止最新的威脅，如蠕蟲、病毒和間諜軟件等。

新功能：

1，操作系統(tǒng)核心進(jìn)行了全新修正。

在vista中，部分操作系統(tǒng)運(yùn)行在核心模式下，而硬件驅(qū)動(dòng)等運(yùn)行在用戶模式下，核心模式要求非常高的權(quán)限，這樣一些病毒木馬等就很難對(duì)核心系統(tǒng)形成破壞。

在電源管理上引入了睡眠模式，讓我們的vista可以從不關(guān)機(jī)，而只是極低電量消耗的待機(jī)，啟動(dòng)起來非?？?，比現(xiàn)在的休眠效率高多了。

2，網(wǎng)絡(luò)方面，支持IPv6，防火墻的效率和易用性更高，大幅增加網(wǎng)絡(luò)連接速度。

3，媒體方面，用戶界面更新可觀看有線高清視頻。

4，音頻方面，音頻驅(qū)動(dòng)工作在用戶模式，速度和音頻保真度提高了，內(nèi)置語音識(shí)別模塊，帶有針對(duì)每個(gè)應(yīng)用程序的音量調(diào)節(jié)。

5，顯示方面，獨(dú)有的內(nèi)置DirectX10，不向下兼容，顯卡的畫質(zhì)和速度會(huì)得到革命性的提升。

6，集成應(yīng)用軟件，內(nèi)置的備份工具將更加強(qiáng)大；outlook升級(jí)為了windowsmail，搜索功能非常強(qiáng)大，還有內(nèi)置日程表模塊，新的圖片集程序、moviemaker、windowsmediaplayer11等眾所期待的升級(jí)。

7，AeroGlass以及新的用戶界面，窗口支持3D顯示提高工作效率。顯卡現(xiàn)在也是一個(gè)共享的資源，它也負(fù)責(zé)windows的加速工作，再加上雙核處理器的支持，大型游戲?qū)τ趙indows來說不再是什么大任務(wù)了，開啟一個(gè)小窗口就可以運(yùn)行。

8，更安全的IE7

Vista對(duì)硬件的要求很高，內(nèi)存至少512M起，分區(qū)20G起。34

Windows最新版本－win7：于2009年10月22日發(fā)布，并獲得極大成功。 特點(diǎn)：

1、“簡(jiǎn)單”—Windows7的座右銘。

2、占用更小的系統(tǒng)資源。 3、首次在發(fā)布時(shí)打破全球統(tǒng)一定價(jià)的鐵律，在中國(guó)采用低價(jià)策略。

4、適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系，對(duì)用戶更親和。中國(guó)美國(guó)家用普通版￥399家用高級(jí)版￥699￥1365專業(yè)版￥1399￥2048旗艦版￥2460￥218535

4.天皇巨星--UNIX

UNIX是使用比較廣泛、影響比較大的主流操作系統(tǒng)之一。UNIX結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練、功能強(qiáng)，可移植性和兼容性都比較好，因而它被認(rèn)為是開放系統(tǒng)的代表。

UNIX是1969年貝爾實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的多用戶操作系統(tǒng)，最早用于PDP-7和PDP-11小型機(jī),并很快得到普及。迄今已成為跨越從微型機(jī)到巨型機(jī)范圍的唯一操作系統(tǒng)。UNIX： 多用戶、多任務(wù)36UNIX發(fā)展簡(jiǎn)圖37UNIX系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)385.誘人的小企鵝—Linux（免費(fèi)）

1991年，芬蘭赫爾辛基大學(xué)的21歲學(xué)生Linus

Torvolds在學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)時(shí)，將自己開發(fā)的Linux系統(tǒng)源程序完整地上傳到FTP服務(wù)器上，供大家下載測(cè)試。Linux引起黑客們(hacker)的注意,通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)加入了Linux的內(nèi)核開發(fā)。Linux內(nèi)核的開發(fā)被認(rèn)為是真正的編程。由于一批高水平黑客的加入,使Linux發(fā)展迅猛。

Linux并非僅由Linus一人開發(fā),而是由全世界幾百個(gè)程序員共同開發(fā)的。有趣的是，盡管這個(gè)巨大的全世界的開發(fā)活動(dòng)不是很協(xié)調(diào)，但似乎總會(huì)在正確的時(shí)間發(fā)生正確的事。一個(gè)俄羅斯學(xué)生得到一塊新的主板,就寫了驅(qū)動(dòng)程序支持這塊主板。馬里蘭的一個(gè)系統(tǒng)管理員需要備份軟件,就寫一個(gè),并把它們上傳給任何需要的人。1993年底94年初,Linux1.0終于誕生了!它已經(jīng)是一個(gè)功能完備的操作系統(tǒng)，而且內(nèi)核寫得緊湊高效，可以充分發(fā)揮硬件的性能，在4M內(nèi)存的80386機(jī)器上也表現(xiàn)得非常好，至今人們還在津津樂道于此。Linux是愛好者們通過Internet協(xié)同開發(fā)出來的,它的網(wǎng)絡(luò)功能十分強(qiáng)大。常有新手問Linux能做什么,其實(shí)它不象那些中看不中用的操作系統(tǒng),不在于你用它能干什么,而在于你想干什么!感謝在數(shù)年之前由RichardStallman主持的GNU項(xiàng)目—致力于推出自由、高質(zhì)量軟件的運(yùn)動(dòng)。

Linux加入了GNU,并在幾年后變成了一個(gè)完整的操作系統(tǒng)。它的能量得到了釋放，它變得非?？煽?，并且每天都會(huì)有新的改進(jìn)加入進(jìn)去。39流行的Linux版本

Linux內(nèi)核版本：測(cè)試版、穩(wěn)定版2.6.8主版本號(hào)次版本號(hào)：奇數(shù)→測(cè)試版偶數(shù)→穩(wěn)定版當(dāng)前版本錯(cuò)誤修改次數(shù)RedHatLinuxMandrakeLinuxTurboLinux紅旗Linux中軟L40Linux操作系統(tǒng)的組成用戶應(yīng)用程序操作系統(tǒng)服務(wù)Linux內(nèi)核硬件控制器用戶應(yīng)用程序直接提供用戶使用的應(yīng)用程序，如文字處理、瀏覽器操作系統(tǒng)服務(wù)用戶與操作系統(tǒng)低層功能交互的接口程序如Shell、編譯器、程序庫等Linux內(nèi)核用戶及較高子系統(tǒng)與底層硬件的交互接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)CPU、內(nèi)存、文件系統(tǒng)、I/O設(shè)備等的控制和管理硬件控制器直接完成對(duì)各種硬件設(shè)備的識(shí)別和驅(qū)動(dòng)41

6.天使的化身--MacOSXAppleⅠ/Ⅱ→Lisa→Macintosh19841985198719881991199419971998.101999.51999.10System1.0System2.0System5.0System6System7System7.5System7.6MACOS8MACOS8.5MACOS8.6MACOS92000.12001.32001.9200220042005MACOSXMACOSX10.0MACOSX10.1MACOSX10.2MACOSX10.3MACOSX10.419761983198442Desktop.整潔的工作空間 從注目MacOSXLeopard桌面的瞬間，你便如同置身于全新的世界。從菜單欄到令人印象深刻的新Dock，Leopard的設(shè)計(jì)讓你充分享受操作電腦的樂趣，并從中獲益更多。

434445Finder.讓你的文件享受明星級(jí)待遇 現(xiàn)在，在你的Mac上瀏覽文件就像在iTunes

中瀏覽音樂一樣簡(jiǎn)單。這正是新的Finder功能的理念所在。你可以點(diǎn)擊iTunes

風(fēng)格的邊欄，翻閱你的文件，訪問系統(tǒng)上的任何內(nèi)容。4647QuickLook.無需打開即可查看 使用Leopard中的QuickLook功能，你甚至不用打開文件，就可以查看其中的內(nèi)容。翻看多頁面的文檔。欣賞全屏視頻。只需輕點(diǎn)一下鼠標(biāo)。4849TimeMachine.備份的巨大飛躍

TimeMachine是一款具有劃時(shí)代意義的自動(dòng)備份工具。設(shè)置好無需理會(huì)，備份一切，按時(shí)間返回?，F(xiàn)在，只要需要，你就可以輕松讓時(shí)光倒流，恢復(fù)任何文件。5051Mail.收件箱之外的創(chuàng)意

Leopard將電子郵件轉(zhuǎn)移到個(gè)性化的信紙上。你可以隨處取用便簽條。辦事列表根據(jù)你的需要進(jìn)行更改。有了Mail，你就可以利用電子郵件做很多事情——包括一些你從沒有考慮過的事情。5253iChat.趣味性加倍

iChat擁有許多有趣的新功能，將任何一次視頻聊天變成內(nèi)容豐富多彩的大事。利用iChat，你可以共享視頻背景、PhotoBooth效果、照片幻燈片、Keynote

演示文稿、甚至你Mac上的影片。54Spaces.可以容納一切的空間 你在Mac上可以做很多工作。那么，當(dāng)項(xiàng)目都堆積在桌面上時(shí)該怎么辦呢？很簡(jiǎn)單。使用Spaces來分組管理應(yīng)用程序窗口，徹底改變雜亂無章的現(xiàn)狀。Safari.依然是世界上最出色的網(wǎng)頁瀏覽器

Leopard的Safari除了在頁面加載速度上比其他主流瀏覽器更快之外，更引入了一些新功能。飛速瀏覽、安心暢游、PDF隨時(shí)為你效勞……55BootCmp.在Mac上運(yùn)行Windows

Leopard是世界上最先進(jìn)的操作系統(tǒng)。它是如此先進(jìn)，如果你需使用PC應(yīng)用程序，它甚至還可以讓你運(yùn)行Windows?，F(xiàn)在Leopard中已經(jīng)包含了BootCamp，你只要擁有Windows，然后啟動(dòng)BootCamp即可。56MacOS是首個(gè)在商用領(lǐng)域成功的圖形用戶界面。好用的“鑰匙鏈”：保管每個(gè)用戶的多個(gè)帳戶和口令，并且安全地儲(chǔ)存它們。當(dāng)用戶進(jìn)入系統(tǒng)后，可自動(dòng)進(jìn)入那些受口令保護(hù)的地方，而用不著再一一輸入。強(qiáng)大的多用戶管理：各自的私人文件、上網(wǎng)設(shè)置、系統(tǒng)及程序設(shè)定。語音識(shí)別功能，將用戶的聲音作為登錄的“口令”。優(yōu)質(zhì)的3D性能：圖形圖像性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了任何一種桌面操作系統(tǒng)。內(nèi)置支持PDF的Quartz2D圖像引擎。先進(jìn)的網(wǎng)上及自動(dòng)化功能：可方便地將Mac機(jī)變成互聯(lián)網(wǎng)上的文件服務(wù)器；可以讓電腦自動(dòng)完成用戶指定的任務(wù)；可以讓多臺(tái)Mac機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)連接起來協(xié)同工作。精美的用戶界面：桌面擁有半透明菜單欄和反光3DDock；輕松、優(yōu)雅的操作；57一、辦公軟件概述

MicrosoftOffice2003: 文字處理Word 電子表格軟件Excel 演示文稿制作PowerPoint 數(shù)據(jù)庫Access 網(wǎng)頁編輯軟件FrontPage 電子郵件Outlook 出版物制作軟件Publisher。3.3辦公軟件58WPSOffice2003: 金山文字、金山表格

金山演示、金山郵件 繪制圖片組件 IBM翻譯引擎和金山詞霸的翻譯引擎 在Linux和Windows平臺(tái)下為用戶提供了統(tǒng)一的操作界面與使用感受，并最大限度地保證了文檔的兼容性。59二、文字處理文字處理軟件是指在計(jì)算機(jī)上輔助人們制作文檔的系統(tǒng)。

通用的文字處理軟件：1979：WordStar1983：WordPerfect1988：WPS1990：Word1.0forWindows1994：Word6.0＋Excel5.0＝Office4.x60Word2003的工作窗口61

文字處理軟件的主要功能：

⑴圖文并茂的工作環(huán)境，包含繪圖、公式計(jì)算、制表、插入圖片、藝術(shù)字等；

⑵強(qiáng)大的排版功能；

⑶支撐對(duì)象的鏈接嵌入技術(shù)；

⑷文檔編輯直觀，所見即所得。62三、電子表格電子表格軟件是利用計(jì)算機(jī)來處理帶數(shù)值計(jì)算的表格軟件。

通用的電子表格軟件有：1979：Visicalc

1982：Lotus1-2-3

198x：ExcelforMacintosh

1994：Word6.0＋Excel5.0＝Office4.x63Excel2003的工作窗口64

電子表格軟件的主要功能：

⑴表格編輯；

⑵表格管理?？梢砸罁?jù)表格數(shù)據(jù)生成各種統(tǒng)計(jì)圖表；

⑶數(shù)據(jù)管理。以數(shù)據(jù)庫方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，支持?jǐn)?shù)據(jù)操作，如排序、篩選、分類等；

⑷數(shù)據(jù)分析及輔助決策功能；

⑸網(wǎng)絡(luò)功能。65※ 單元格：

單元格的名字(引用地址）：列名在前，行名在后。如，A2，J7，IV65536。 表格大小：256列*65536行 32000字符/單元格。

單元格區(qū)域(范圍)：

區(qū)域：多個(gè)相鄰的呈矩形狀的單元格稱為單元格區(qū)域。

區(qū)域名：由區(qū)域左上角單元格名和右下角單元格名中間加冒號(hào)“:”來表示。 例如，A1:C666單元格及單元格區(qū)域的引用：引用：將某單元格或單元格區(qū)域的內(nèi)容引入到計(jì)算公式中去，不必關(guān)心其具體數(shù)據(jù)是什么。 例：D1=（A1+B1+C1）/3相對(duì)引用：被引用的單元格地址隨引用的單元格地址的改變而改變。 如：D2=（A2+B2+C2）/367絕對(duì)引用：被引用的單元格地址不隨引用的單元格地址的改變而改變。 如：=$A$1+$B$1混合引用：同時(shí)包含絕對(duì)引用和相對(duì)引用

如：A5=$A2*B$1 則，B7=$A4*C$1

問，上面公式復(fù)制到F8單元時(shí)，公式是什么？68四、演示文稿演示文稿制作軟件可以創(chuàng)建美觀、實(shí)用的幻燈片，并以簡(jiǎn)潔的方式表達(dá)出文稿內(nèi)容1987.4：PowerPoint1.0(Windows2.0)1990.5：PowerPoint2.0(Windows3.0)1992.5：PowerPoint3.0(Windows3.1)1994.2：PowerPoint4.01995.2：PowerPoint7.0(Windows95)PowerPoint97/2000/2002/200369PowerPoint2003工作窗口70 PowerPoint專用軟件能夠制作出集文字、圖形、圖像、聲音以及視頻剪輯等多媒體元素于一體的媒體演示制作軟件。

PowerPoint制作的演示文稿包括四部分：

⑴幻燈片

⑵演示文稿大綱

⑶觀眾講義

⑷演講者備注71一、程序設(shè)計(jì)的概念

程序設(shè)計(jì)：指利用計(jì)算機(jī)解決具體問題的全過程。

程序設(shè)計(jì)的基本過程：①分析問題②建立數(shù)學(xué)模型：找出問題運(yùn)算和變化規(guī)律，歸納、抽象為數(shù)學(xué)問題加以描述。③設(shè)計(jì)合適的算法④編寫程序⑤調(diào)試運(yùn)行

3.4程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)問題求解階段問題實(shí)現(xiàn)階段72例，有一袋帶殼的花生，用算法描述吃花生這一事件。

1、用自然語言方法描述：

①從袋中取出一顆花生；

②剝開花生的殼；

③吃掉花生仁；

④丟掉花生殼；

⑤如果袋中還有花生且還想繼續(xù)吃花 生，則返回①，否則結(jié)束。73

2、用流程圖的方法描述：取花生剝殼吃掉花生仁丟掉花生殼還有嗎?還吃嗎?結(jié)束YYNN74二、程序設(shè)計(jì)方法

1.結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)

基本思想：順序結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)原則：自頂向下逐步求精模塊化程序模塊1程序模塊2程序模塊2條件程序模塊1成立不成立條件程序模塊成立不成立75

2.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)

對(duì)象：用來描述客觀事物的實(shí)體，反映系統(tǒng)為之保存信息和與之交互的能力。每個(gè)對(duì)象有各自的內(nèi)部屬性和操作方法。屬性：頻道顏色音量方法：調(diào)節(jié)頻道調(diào)節(jié)顏色調(diào)節(jié)音量電視機(jī)電視機(jī)對(duì)象整個(gè)程序是由一系列相互作用的對(duì)象構(gòu)成的，對(duì)象之間的交互通過發(fā)送消息來實(shí)現(xiàn)。76

類：具有相同的屬性和操作方法，并遵守相同規(guī)則的對(duì)象的集合。類是對(duì)象集合的抽象，規(guī)定了這些對(duì)象的公共屬性(即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))和方法(操作數(shù)據(jù)的函數(shù))。對(duì)象是類的一個(gè)實(shí)例。例如：一個(gè)面向?qū)ο蟮膱D形程序，在屏幕的左下角顯示一個(gè)半徑為2cm的紅色圓，在屏幕的中部顯示一個(gè)半徑為3cm的黃色圓，在屏幕的右下角顯示一個(gè)半徑為4cm的藍(lán)色圓。這三個(gè)圓的圓心位置、半徑大小和顏色均不相同，是三個(gè)不同的對(duì)象。但是它們有相同的屬性(圓心坐標(biāo)、半徑、顏色)和相同的操作(顯示圖形、移動(dòng)、縮放等)，因此它們是同一類事物，可以用“Circle類”來定義。OOP特點(diǎn)：封裝、繼承、多態(tài)性77三、程序設(shè)計(jì)語言文章漢語、英語字、詞、語法結(jié)構(gòu)寫文章程序計(jì)算機(jī)語言數(shù)據(jù)表示、表達(dá)式、語句結(jié)構(gòu)編程序

計(jì)算機(jī)語言：計(jì)算機(jī)所能夠識(shí)別的語言

程序：利用計(jì)算機(jī)語言編寫的能夠完成一定功能的一組代碼。

程序設(shè)計(jì)：利用計(jì)算機(jī)語言編寫程序的過程。程序設(shè)計(jì)語言＝計(jì)算機(jī)語言78

1.語言的分類應(yīng)用范圍通用語言、專用語言系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語言、科學(xué)計(jì)算語言事務(wù)處理語言、實(shí)時(shí)控制語言程序設(shè)計(jì)方法結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言與硬件的聯(lián)系程度機(jī)器語言匯編語言高級(jí)語言→與計(jì)算機(jī)硬件基本無關(guān)依賴于計(jì)算機(jī)硬件(低級(jí)語言)79

⑴機(jī)器語言(MachineLanguage)：

機(jī)器語言是可被計(jì)算機(jī)直接識(shí)別的機(jī)器指令，由0和1組成的二進(jìn)制編碼。

機(jī)器指令＝操作碼＋操作數(shù)

特點(diǎn):

能直接識(shí)別、執(zhí)行效率高 難學(xué)、難記、難寫、難檢查、難移植80[例題]用Intel8086指令系統(tǒng)來編寫機(jī)器語言程序，要求完成9+8=？81

⑵匯編語言(AssembleLanguage)： 匯編語言是一種符號(hào)語言，由與機(jī)器指令相對(duì)應(yīng)的助記符和簡(jiǎn)單語法組成。

特點(diǎn):

可讀性好，容易查錯(cuò)、方便 不能直接識(shí)別、需翻譯、可移植性差 同例，8086匯編語言對(duì)9+8=?編程82源程序：用匯編語言編寫的程序。

匯編程序：負(fù)責(zé)翻譯的軟件。主要作用→源程序轉(zhuǎn)換成用二進(jìn)制代碼表示的目標(biāo)程序。

連接程序：將目標(biāo)程序與庫文件或其他目標(biāo)程序連接起來形成可執(zhí)行程序。匯編語言源程序目標(biāo)程序可執(zhí)行程序匯編程序連接程序83

⑶高級(jí)語言(Highlevellanguage) 高級(jí)語言適于一般人使用。它獨(dú)立于機(jī)型、表達(dá)方式接近于日常語言，便于理解和記憶。 特點(diǎn)：符合人類習(xí)慣，易編寫、易讀、易維護(hù)、通用性強(qiáng)，不依賴具體機(jī)器，需翻譯程序。 例如前面9+8=?，用C語言編程：

main()

{intal;

al=9+8;}84 源程序：用高級(jí)語言編寫的程序。

翻譯程序：將源程序翻譯成用二進(jìn)制代碼表示的目標(biāo)程序。

翻譯程序的工作方式：①解釋方式：邊解釋邊執(zhí)行②編譯方式：寫程序、編譯程序

運(yùn)行程序85高級(jí)語言源程序執(zhí)行結(jié)果解釋程序解釋方式編譯方式可執(zhí)行程序高級(jí)語言源程序編譯程序目標(biāo)程序連接程序86

2.程序設(shè)計(jì)語言的選擇選擇編程語言涉及很多因素：

①人的因素：編程小組精通這門語言嗎

②任務(wù)需要：選擇的語言能否實(shí)現(xiàn)任務(wù)的全部功能？能跨平臺(tái)嗎？有數(shù)據(jù)庫接口功能嗎？能直接控制聲卡等硬件嗎？

③語言特點(diǎn)：或要通過串行口控制一個(gè)外部設(shè)備，C+匯編語言是最明智的選擇。 了解一些流行的語言，對(duì)于做出合理選擇會(huì)有幫助。87常見的程序設(shè)計(jì)語言：8086匯編語言用它編寫的程序只能運(yùn)行在裝有80x86計(jì)算機(jī)上?，F(xiàn)在匯編語言僅用于那些要求程序盡可能短或速度要求很高的場(chǎng)合，如為了控制硬件在操作系統(tǒng)、多媒體底層控制時(shí)使用它。FORTRAN1954年出現(xiàn)，其他的高級(jí)語言幾乎都直接或間接地從它發(fā)展而來。FORTRAN對(duì)于數(shù)值類型和計(jì)算功能支持較強(qiáng)，一般科學(xué)家用來編制科學(xué)計(jì)算程序，應(yīng)用面較窄。BasicBasic是為初學(xué)者設(shè)計(jì)的，開發(fā)于1964年。它從FORTRANⅣ和ALGOL60改造而來。目前流行的是VB，它的集成開發(fā)環(huán)境支持調(diào)試時(shí)解釋執(zhí)行和對(duì)最終版本的編譯。開發(fā)商業(yè)軟件。PascalPascal最初是70年代為幫助學(xué)生學(xué)習(xí)編程而開發(fā)的編譯型語言。它最先提出結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)，但很少用于商業(yè)開發(fā)。DelphiDelphi是Inprise公司于1995年推出的可視化編程語言。它以Pascal為基礎(chǔ)，擴(kuò)充了面向?qū)ο蠛涂梢暬拈_發(fā)手段，使得Delphi有能力與VB相抗衡。Delphi適用于應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件等軟件的開發(fā)。88CC語言是美國(guó)電報(bào)與電話公司為了實(shí)現(xiàn)UNIX系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想而發(fā)展起來的語言工具。其特點(diǎn)是兼顧了高級(jí)語言和匯編語言，既提供了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)，又帶有低級(jí)語言的接口C++C++語言是在C語言的基礎(chǔ)上為支持面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)而研制的一個(gè)通用目的的程序設(shè)計(jì)語言。它可以用于編寫從簡(jiǎn)單的交互程序到高度成熟和復(fù)雜的工程科學(xué)中的任何程序，目前流行的版本是MSVC++、BorlandC++BuilderJavaJava語言于1991年在SunMicrosystems公司設(shè)計(jì)出來，源于對(duì)獨(dú)立平臺(tái)的語言需求。這種語言可創(chuàng)建嵌入各種(具有不同CPU的)電器設(shè)備(如微波爐等)的軟件，其特點(diǎn)是可移植、跨平臺(tái)，正好迎合了Internet的需要。標(biāo)記語言HTML(HyperTextMarkupLanguage)、XML(eXtensibleMarkupLanguage)都屬于語言，但它們都沒有傳統(tǒng)語言的基本控制結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義以及子程序定義，其主要用途是描述網(wǎng)頁的數(shù)據(jù)和格式。89四、軟件開發(fā)過程

1.軟件工程概念

軟件工程：在軟件開發(fā)與維護(hù)過程中采用工程的原理、方法、技術(shù)并使用正確的管理方法來指導(dǎo)軟件生產(chǎn)的全過程。

主要內(nèi)容：軟件開發(fā)方法