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1、第3章計算機軟件系統(tǒng)本章學習目標本章主要講解計算機軟件的層次結構、系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)的功能和基本概念以及常用操作系統(tǒng)的主要特征、軟件生存周期和面向對象方法的開發(fā)過程。通過本章的學習,主要掌握以下內容:?計算機軟件的層次結構?操作系統(tǒng)的概念、功能?常用操作系統(tǒng)(Windows、Unix)主要特征?軟件生存周期和面向對象方法的開發(fā)過程第3章計算機軟件系統(tǒng)3.1計算機軟件的層次結構3.2操作系統(tǒng)3.3程序設計語言翻譯系統(tǒng)3.4軟件開發(fā)與軟件工程3.1計算機軟件的層次結構計算機軟件是指計算機中的程序、數(shù)據(jù)及其文檔。計算
2、機軟件是計算機系統(tǒng)的靈魂,計算機用戶是通過軟件來管理和使用計算機的,一般計算機軟件可分為3類:系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應用軟件,如右圖所示。1、系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是計算機系統(tǒng)中最靠近硬件層次的軟件,系統(tǒng)軟件用于管理、控制和維護計算機系統(tǒng)資源的程序集合,如:操作系統(tǒng)、匯編程序、編譯程序等都是系統(tǒng)軟件,系統(tǒng)軟件與具體的應用領域無關,解決任何領域的問題一般都要用到系統(tǒng)軟件。2、支撐軟件支撐軟件是支撐其他軟件的開發(fā)與維護的軟件,如:各種接口軟件、軟件開發(fā)工具和環(huán)境、網(wǎng)絡軟件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等都是支撐軟件。3、應用軟件應用軟
3、件是為解決特定應用領域問題而編制的應用程序,如:財務管理軟件、火車訂票系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)等都是應用軟件。系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應用軟件三者既有分工,又相互結合,而且相互有所覆蓋、交叉和變動,并不能截然分開。如操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件,但它也支撐了其他軟件的開發(fā),也可看作是支撐軟件。在現(xiàn)代計算機軟件層次結構中,操作系統(tǒng)是最基礎的軟件。面對復雜的計算機硬件結構,操作系統(tǒng)使用戶真正成為計算機的主人。操作系統(tǒng)是對計算機硬件功能的第一次擴展,使得用戶可以很方便地管理和使用系統(tǒng)資源,并在其上開發(fā)各類應用軟件,進一步擴展計算機系統(tǒng)
4、的功能。返回3.2操作系統(tǒng)3.2.1操作系統(tǒng)的概念3.2.2操作系統(tǒng)的功能3.2.3操作系統(tǒng)的分類3.2.4幾種常用的操作系統(tǒng)簡介返回3.2.1操作系統(tǒng)的概念操作系統(tǒng)(OperatingSystem,縮寫成OS)是現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中一種必不可少的系統(tǒng)軟件,它經(jīng)過了從簡單到復雜的很長的發(fā)展過程,目前已成為計算機系統(tǒng)的最基礎最重要的系統(tǒng)軟件。隨著計算機技術的飛速發(fā)展,計算機軟、硬件資源越來越豐富,用戶要求能更方便、更靈活地使用計算機系統(tǒng),因此現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中至少要配置一種操作系統(tǒng)。1.什么是操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是一種系
5、統(tǒng)軟件,它統(tǒng)一地管理和控制計算機系統(tǒng)中的軟、硬件資源,合理地組織計算機工作流程,并為用戶提供一個良好的、易于操作的工作環(huán)境,使得用戶能夠靈活、方便、有效地使用計算機。操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的核心,是用戶和其他軟件與計算機裸機之間的橋梁,是用戶與計算機之間的接口。不同計算機使用者看待操作系統(tǒng)有所不同,長期以來有兩種觀點,一種是虛擬機的觀點,另一種是資源管理的觀點。虛擬機觀點也稱為擴展機的觀點,操作系統(tǒng)是直接配置在計算機硬件之上的第一層軟件,它對硬件的功能進行了首次擴充,裝有操作系統(tǒng)的計算機極大地擴展了原計算機的功
6、能,把用戶對包含有各種硬件部件的計算機系統(tǒng)的操作和使用由復雜變得簡單,從低級操作上升為高級操作,把基本功能擴展為多種功能。資源管理的觀點是目前操作系統(tǒng)描述的主要觀點,上述虛擬機觀點是一種自頂向下的觀點,從相反的方向即以自底向上的觀點看,操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的“大管家”,管理著這個復雜系統(tǒng)的所有資源,資源是指系統(tǒng)硬件資源和軟件資源,包括CPU、內存、時鐘、磁盤、打印機、文件、程序、數(shù)據(jù)等。操作系統(tǒng)的任務是合理分配和控制系統(tǒng)資源,使系統(tǒng)資源得到充分合理的使用,提高系統(tǒng)資源的使用效率。操作系統(tǒng)負責監(jiān)視跟蹤資源的使用
7、狀況,滿足資源請求,決定誰得到資源,何時得到,獲得多少,并按一定方式調度和分配資源,在資源使用完畢后,再回收資源,充當著計算機系統(tǒng)資源管理器的作用。綜上所述,對于操作者來說,操作系統(tǒng)是一個用戶環(huán)境,一個工作平臺,一個人與機器進行交互操作的界面;對系統(tǒng)設計者而言,它是一種強功能的系統(tǒng)資源管理程序,是用以控制、管理計算機軟、硬件資源和程序執(zhí)行的集成軟件系統(tǒng)。2、為什么要學習和研究操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是用戶與計算機之間的交互界面,用戶只有理解了操作系統(tǒng),才能更方便、更靈活地使用計算機,掌握了操作系統(tǒng)提供給用戶的各種系統(tǒng)
8、服務(如命令操作、系統(tǒng)調用、視窗環(huán)境等),才能更好地利用系統(tǒng)資源,更好地在操作系統(tǒng)的基礎上建立用戶自己的應用系統(tǒng)、開發(fā)自己的應用軟件。打破操作系統(tǒng)的神秘性,了解操作系統(tǒng)的內部結構,掌握操作系統(tǒng)的設計方法,熟悉操作系統(tǒng)的操作和使用是學習操作系統(tǒng)的目的。返回3.2.2操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)的主要目的有兩個方面:一是方便用戶使用;二是最大限度地發(fā)揮計算機系統(tǒng)資源的使用效率。為實現(xiàn)這兩個目標,從系統(tǒng)資源管理