[计算机软件技术基础(第三版)麦中凡 苗明川 何玉洁]第一章 绪论

返回11.1程序与软件1程序的静态与动态属性2程序由程序语言抽象的符号表达3程序是对数据施行算法的过程4程序是分层嵌套的1.2软件的分类与应用软件1.3几种常用软件1.4学习提示第一章导论返回2随着信息技术、网络的普及，人们的生活、工作方式正在发生着巨大的改变。通过网络获取知识和信息，传达指令，工作效率、生产力潜能充分发挥。信息化和数字化带来巨大效益，节省大量人力物力；许多想象中的事情已变为现实。计算机创造出虚拟战场、虚拟商场、多媒体影像。对演习结果进行预测和判断、对交易过程进行分析和指导、使得影像效果更逼真和生动。计算机成为人们生活中不可或缺的重要部分。返回31.1程序与软件计算机是一台快速执行指令的机器，指令非常简单（四则运算、逻辑运算、数据传送和跳转指令），组合起来能完成复杂的任务。计算机按照序列顺序执行指令。程序是计算机指令的序列，编制程序就是为计算机安排指令序列。把程序装入计算机内存，按顺序逐条执行，执行完达到所需的结果。返回4程序的静态与动态属性程序实际上是一个用计算机语言描述的某问题的解决步骤。其表示是静态的。要解决问题，程序必须能够运行（动态）。程序是指示计算机动态执行的序列。编写程序是为机器写行动计划，形式上要符合程序设计语言的规范，内容上要得到计算结果。程序的动态执行就是进程。返回5程序：程序语言抽象的符号表达程序用机器码做最直接的表示是机器可以直接“读懂”的语言，编起来麻烦很难读懂，极易出错。把操作码变成英文字母就出现了汇编语言，“转换”用汇编程序作“翻译”。把符号表示翻译成机器具体执行的指令集，完成了抽象到具体的映射。高级语言，不需要考虑机器指令和内存存储安排，只有变量、运算符、表达式、过程、函数，编译程序将其翻译为机器码程序。程序员把计算的问题转化成高级程序设计语言的表达式、语句、过程/函数、对象。编程语言越是高级、越自动，翻译程序任务越重，编程语言的设计与实现是软件技术中重要的一环。返回6程序：对数据施行算法的过程按程序设计语言提供的符号和语法写出程序，同时表达了语义，即程序要做的计算。程序与语义是等价的执行后，改变数据或提供一组动作。对一组数据进行排序虽然没有改变数据的值，但改变了它们之间的顺序（结构）关系，有计算的办法，即算法。算法使数据由初始态变为终止态。按解题的算法排定顺序，同样的数据改变可用不同的算法，排序方法有快速排序、二分排序、冒泡排序、希尔排序、堆叠排序等多种算法，各种算法虽然可以达到同一目的（功能），但所需的时空开销大不相同，性能各有优劣。返回7数据用于描述事物的属性和状态，若不善于设计数据结构致使程序质量低劣。算法和数据结构是软件技术中最基本技术。面向对象程序是程序对象之间发消息完成计算。每个对象都有属性和方法。属性就是描述对象状态的数据。方法是描述算法的动作指令集，它可以改变数据的状态。发消息就是传递数据并启动方法，执行后，各对象从初始状态变成终止状态完成计算。面向对象语言提供了抽象层次更高的对象概念。程序对数据施行算法的过程返回8程序分层嵌套用底层的中断指令，程序执行到某个中间位置就暂停执行（挂起）转而执行另一个子程序，待子程序执行完后返回，又恢复原程序执行。反映在程序结构中是层层嵌套结构。P…callA…endA…callB…return应用软件实用系统软件操作系统硬件平台(a)程序调用（b）计算机体系结构程序的嵌套结构B…return返回9内嵌的子程序是在主程序的“环境”下执行，主程序声明的数据资源自然可用。操作系统利用硬件提供的服务实现自己的功能，在操作系统之上的实用系统软件，利用操作系统提供的服务实现自己的功能。位于最高层的应用软件利用操作系统和实用工具集提供的服务实现功能。这种程序结构是嵌套的，程序功能是叠加的。程序分层嵌套返回10程序还有一个更为广义的理解，程序是信息。信息只有大小而无形状，信息的传递总要借助某种介质--媒体。程序作为商品以有形的介质作为载体进行交易，故称软件。返回11软件的特性软件是功能、性能相对完备的程序系统。程序就是软件，软件不仅仅是程序，还包括说明其功能、性能的说明性信息（使用维护说明、指南、培训教材等）。软件是具有使用性能的软设备。编制一个应用程序，以解决问题，但不能称之为应用软件。使用良好并转让给他人方可称应用软件。软件是信息商品。商品不仅要有功能、性能要求，还要有质量、成本、交货期、使用维护承诺。软件的开发、生产、销售组成了信息产业。研制开发是软件主要生产方式，大批量生产十分容易，制造成本极低。返回12软件是极具竞争性的商品，投入的资金主要是人工费，研制时日一长，成本陡增就会使软件变得毫无竞争力。利用软件工具开发软件、管理项目是软件开发的基本模式。管理和技术相互交织，很难将技术和管理分开。软件是只有过时而无“磨损”的商品。硬件产品都有使用寿命。软件与硬件不同，用得越多软件内的错误清除得越干净。软件只有过时而无用坏。软件的特性返回13软件分类与应用软件软件分两大类：系统软件和应用软件。机器提供的系统软件的总和叫做软件平台，在此平台上应用开发者编制应用程序。应用程序通用化、商品化后就是应用软件。利用应用软件提供的简单语言编写简单程序，称为二次开发。返回14系统软件和应用系统软件指软件制售商为释放硬件潜能、方便使用而配备的软件，如操作系统、各种语言编译/解释系统、网络软件、数据库管理软件、各种服务程序、界面工具箱等支持计算机正常动作和“通用”的软件。应用软件是指解决某一应用领域问题的软件，如财会软件、通信软件、科技计算、计算机辅助制造（CAD/CAM）软件。两类软件相互融合交叉。返回15软件按技术特点分类软件按技术特点分为以下几类业务软件嵌入式软件科技计算软件实时软件个人计算机软件人工智能软件返回16业务软件业务软件处理日常业务信息，目前已发展为管理信息系统（MIS）。它的特点是有一个或多个数据库，存放所有业务的信息；而应用程序是离散的，如工资、会计、仓库、生产计划调度，彼此只有数据联系。技术重点是数据库应用，如联机事务处理（OLTP）、联机分析处理（OLAP）、决策支持系统（DSS）等，目的是改善业务运营。为适应市场竞争，发展了业务过程重组（BPR）、企业资源规划（ERP）等技术。软件按技术特点分类返回17软件按技术特点分类嵌入式软件嵌入式软件使工业产品自动化、智能化成为可能。每个产品（如电冰箱、导弹）中放一单片机，其中的软件即可根据传感器传入的数据控制该产品行为。这些软件在宿主机（host）上以某种语言开发，经交叉编译后成为单片机的机器码程序，写入单片机，为嵌入式。应用程序的开发、调试、修改、升级全在宿主机上完成。Java芯片和Java嵌入式应用发展迅速。返回18科技计算软件传统的应用领域，注重数值算法的速度和精度。目前转向多机协作计算、并行计算、可视计算、大量图形的计算辅助设计。当今系统模拟软件的实时性要求不亚于系统软件设计。实时软件用来监控、分析、控制实时事件的软件就是实时软件。它包括从外部环境收集信息（模拟量数据要通过A/D、D/A变换），分析后按应用要求转移信息，处理后做出响应（输出外部），监控部件保证按时间要求做出响应，多用于工业控制系统。软件按技术特点分类返回19软件按技术特点分类个人计算机软件包括字处理、电子报表、计算机制图、多媒体写作、娱乐游戏、个人数据库、个人财务、联机上网。这类软件在市场上大量涌现，其特点是“用户友好”，不用编程直接使用。人工智能软件以非数值算法解题，有一个知识库，存放知识和规则。计算量大，空间开销也大。实际中的专家系统，辅助决策、模式识别、定理证明。图像、声音识别、自学习、人工神经网发展迅速，如语音输入、机器语言翻译等。返回20几种常用软件操作系统数据库管理系统群件系统办公软件套件、多媒体处理软件程序开发工具环境娱乐软件系统工具软件其他一些常见软件返回21操作系统操作系统：操作系统(OperatingSystem)是对硬件的首次扩充，管理着计算机系统的软硬资源（如CPU、内存、硬盘、打印机等外部设备和各种软件）向上层软件提供服务，其他所有的软件都是在操作系统的基础上运行的。操作系统与硬件密切相关。比较常见的操作系统有：Intel平台上的Windows、OS/2、NetWare、Linux、SCOUnix等；苹果电脑上的MacOS；运行于多种硬件平台的各种Unix，SUN公司的Solaris、IBM公司的AIX、COSIX等。返回22数据库信息管理的核心就是数据库管理系统。掌握数据库系统的基本思想和基本知识，是对软件开发人员的基本要求。数据库管理系统多种多样，Windows平台的数据库管理系统有：Access\FoxPro\Paradox等；常见的大型关系数据库系统:SQLServer、Informix、Oracle、DB2以及国产的OpenBas、DM2等。随着多媒体和Internet，大型数据库大都支持多媒体数据类型并以各种方式提供了对的支持。数据库管理系统返回23群件系统群件（GroupWare）是一种基于电子邮件的应用系统软件，拓宽了电子邮件的内涵，涵盖很多通信协调功能，如制定召开会议的计划、共享项目进度表等。以网络会议为例，群件系统可以根据参加会议人员的时间来安排会议时间，通过网络更新与会者的日程表。群件系统提供网络信息共享。主要产品有IBM的Lotus群件产品:Domino,Notes、Microsoft的ExchangeServer、Novell的GroupWise返回24办公软件套件，包括以下软件：字处理软件、电子表格处理软件、演示软件、个人数据库、个人信息管理软件等。常见办公软件：Office、LotusAmiPro、LotusFreelance、Lotus1-2-3、WPS、AdobeReader等。多媒体处理软件多媒体处理软件是应用软件中的一大种类。多媒体处理软件主要包括图形图像处理、动画制作、音频视频处理、桌面排版等。包括：Photoshop、Powerpoint、FlashMX、Freehand、Dreamweaver、Direct3D/DirectX、3DStudio/VIZ、3Dmax、3DGraphics、Pagemaker、Illustrator、Premiere、CorelDraw等。办公软件套件、多媒体处理软件返回25程序开发工具环境：编程语言一般是以一个集成环境的形式出现在人们面前的。在这个集成的环境中，包含了语言编辑（有的还包括界面和外观的编辑）器、调试工具、编译工具、运行工具、图标图像制作工具等。Windows环境下的应用程序开发环境有：Microsoft的VisualStudio开发套件，其中包含了VisualC++、VisualFoxPro、VisualBasic、InterDev等开发工具；Borland公司的JBuilder、Delphi、C++Builder；Sybase公司的Powerbuilder、PowerJ；IBM公司的WAS开发套件；Symantec公司的VisualCafé开发套件等。程序开发工具环境返回26程序开发工具环境：：基于网络环境和Internet环境的应用软件，主要有Web服务器软件，如微软公司的IIS、Netscape公司的FastTrack等；Web浏览器，如Netscape公司的Navigator、Microsoft公司的InternetExplorer等；文件传送工具FTP；远程访问工具Telnet；邮件软件如FoxMail、OutlookExpress、Netscape邮差。此外还有信息下载、检索、网络会议、网络聊天、多媒体、Web页创建工具。如NetMeeting、MSN、Chat、ICQ、QQ、NetAnt、NetVampire、Teleport.WebZIP、等。程序开发工具环境返回27娱乐软件：游戏软件休闲娱乐软件，是计算机影响人类生活的重要表现，它需要如下技术的支持：人工智能、图像处理、3D技术、语音处理、网络技术、各种软件编程技术等。系统工具软件反病毒软件如：瑞星杀毒软件、Nor