大学计算机/李敏等

第5章计算机软件环境 问题导入“我”的一天7:00手机闹钟响起,起床失败一次。7:20手机闹钟再次响起,挣扎醒来。经过激烈的思想斗争,7:30终于起床成功。 8:00还有计算机基础课,于是匆忙洗漱完毕,飞奔到楼下小超市,打开手机付款买好早饭边吃边赶往教室,总算是没有迟到。老师的课讲得条理清晰、案例丰富,当一个知识点告一段落,老师让同学们使用手机或电脑打开在线课堂软件,完成一个小组讨论,增加师生互动,巩固教学效果。 10:00在图书馆找到一个座位,打开电脑,运行“PowerPoint”开始制作下午上课展讲要用的幻灯片。 17:00今天是周末,约几个小伙伴一起去大吃一顿。吃什么好呢？拿出手机,打开“点评”软件,发现一家新开的四川火锅评价不错,就是这家了。于是,打开“出行”软件,叫了一辆网约车,直奔火锅店。热气腾腾的火锅上桌了,先不着急吃,要先拍照！拍自己的、拍火锅的、拍菜品的、再拍自己跟火锅一起的。拍好后打开“修图”软件,调整一下照片效果,再配上好看的背景,发个“朋友圈”秀一下。忙完这一切,终于可以开始大快朵颐。 20:00打开“Excel”开始做财务分析报表,做好后用“Outlook”赶在作业截止时间之前发送到老师邮箱。 22:00忙碌的一天终于结束了。躺在宿舍的床上,打开“视频”软件开始追剧,一直在追的美剧今天又更新了两集。 这就是“我”的一天,是不是也是“你”的一天呢？今天人们日常的工作、学习和生活,已经离不开各种各样的计算机软件或手机App了,本章将介绍计算机软件系统的相关知识。 5.1计算机软件概述〖1〗5.1.1计算机软件的概念计算机软件(computer software),简称软件,是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。计算机软件包括运行的程序及其各种关联的文档。程序是软件的主体,描述了计算任务的处理对象和处理规则,一般保存在存储介质(如U盘、硬盘和光盘)中,以便在计算机上使用。文档是用来描述程序的内容、组成、设计、功能规格、开发情况、测试结构和使用方法的文字资料和图表，如使用手册、帮助文档等。文档对于使用和维护软件尤其重要,例如，使用手册中就包含了软件产品的功能介绍、运行环境要求、安装方法、操作说明和错误信息说明等。程序必须装入机器内部才能工作,文档一般是给用户看的,不一定装入机器。 软件是用户与硬件之间的接口界面。用户主要是通过软件与计算机进行交流。软件是计算机系统设计的重要依据。在设计计算机系统时,必须通盘考虑软件与硬件的结合,以及用户的要求和软件的要求。软件一般具有如下三层含义: 第5章计算机软件环境大学计算机 满足功能和性能需求的指令或计算机程序集合。  程序能够满意地处理信息的数据结构。  描述程序功能需求以及程序如何操作和使用所要求的文档。 扩展阅读: 计算机软件的发展历史 5.1.2计算机软件的分类 一般来讲,软件被划分为系统软件和应用软件两大类,其中系统软件包括操作系统、语言与编译系统和数据库管理系统,应用软件包括通用应用软件和专用应用软件,如图51所示。 图51计算机软件分类 5.2系统软件 系统软件是指控制和协调计算机及外部设备,支持应用软件开发和运行的系统,无需用户干预。系统软件的主要功能是管理计算机中各硬件之间的协调工作，并调度、监控和维护整个的计算机软、硬件系统。系统软件将底层硬件的工作屏蔽，使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而无须考虑底层每个硬件是如何工作的。 系统软件通常包括操作系统和一系列基本的工具(比如编译器、数据库管理、存储器格式化、文件系统管理、用户身份验证、驱动管理、网络连接等方面的工具)。 5.2.1操作系统 在计算机软件中*重要且*基本的就是操作系统(operation system,OS)。它是计算机*底层的软件,控制所有计算机运行的程序并管理整个计算机的资源,是计算机硬件与应用程序及用户之间的桥梁。没有它,用户就无法使用某种软件或程序。 1. 操作系统的功能 操作系统是计算机系统的控制和管理中心,其主要功能可以概括为以下三个方面: (1) 操作系统控制计算机资源在不同用户和任务间的分配和使用。 计算机系统中包含各种可以分配给用户使用的软、硬件资源。其中,硬件资源包括CPU、存储器、输入输出设备等,软件资源则是指计算机内存储的各种程序和数据。操作系统的重要任务之一是根据用户的需求并依据一定的策略来分配和调度系统资源,协调各程序对系统资源的使用冲突,确保所有程序可以正常有序地运行,并*大限度地实现各类资源的共享,提高资源利用率。 从软、硬件资源管理的观点来看,操作系统主要具有处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理等功能。处理器是计算机系统中一种稀有和宝贵的资源,为了提高处理器的利用率,处理机管理功能可以在一个多道程序系统中,根据一定的策略实现处理器的分配调度和资源回收等问题;存储管理主要负责存储器的分配、保护和扩充的管理工作;设备管理主要工作是依照一定的策略对外部设备进行分配和回收,控制外部设备按照用户程序的要求进行操作;上述3种管理都是针对计算机硬件资源的管理,而文件管理则是对系统的软件资源的管理,它主要解决信息文件的管理、存取、共享和保护等问题。 (2) 操作系统提供了计算机硬件与用户之间的接口。 操作系统是对计算机硬件系统的**次扩充,处于用户与计算机硬件系统之间,用户需要通过操作系统来使用计算机系统。在操作系统的帮助下,用户可以更加方便、可靠、安全、有效地操作计算机硬件和运行自己的程序。带有操作系统的计算机不但功能更强,使用也更加方便,用户无须考虑硬件本身的工作细节,可以直接调用操作系统提供的各种功能,其中*具代表性的就是图形用户界面,或称为图形用户接口(graphical user interface,GUI)。它采用图形方式显示计算机的操作环境,采用“图标”形象地表示系统中的文件、程序等对象,并将系统命令和程序功能集成在“菜单”中。它允许用户通过屏幕上的窗口和图标来获得操作系统的服务,用户可以更直观、灵活、方便、有效地使用计算机。 (3) 操作系统为用户提供了“虚拟机”平台。 没有安装任何软件的计算机称为“裸机”,在“裸机”上开发和运行应用程序,用户必须对如何实现物理接口有着充分了解,并采用机器指令进行编程,因此“裸机”通常是难以使用的。通过操作系统的改造和扩充,可以使“裸机”成为功能更强、使用更方便的“虚拟机”。操作系统可以屏蔽几乎所有物理设备的细节,从而为用户开发和运行其他系统软件和应用程序提供了一个使用更加方便、更加安全可靠、更加高效的平台。 扩展阅读: 操作系统的历史