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一、计算机系统基本组成:硬件和软件
(一 ) 计算机软件:能指挥计算机完成特定任务的、以电子格式存储的程序、数据和相关文档。
(二 ) 软件的功能都在硬件的支撑下实现,用硬件实现的功能可能由软件来部分实现。
二、软件
(一 ) 定义( ISO ):包含与数据处理系统操作有关的程序、规程、规则以及相关文档的智力创作。
(二 ) 组成:程序 + (与程序相关的)数据和文档。
1. 文档:程序开发、维护和使用所涉及的资料,如设计报告、维护手册和用户使用指南等 。
2. 程序是软件的主体,单独的数据和文档一般不认为是软件。
(三 ) 特性:
1. 依附性:通常必须使用物理载体进行存储,依附于一定的硬件和软件环境运行
2. 不可见性:以二进位表示、无形的产品
3. 脆弱性:容易受到病毒入侵
4. 易复制性
5. 无磨损性
(四 ) 软件版权:
1. 定义:软件的作者享有拷贝、发布、修改等权利, 用户购买软件只有 使用权
2. 软件盗版 :未获得版权所有者许可就复制和散发商品软件的行为
3. 相关法律法规:知识产权保护法、著作权法、专利法、计算机软件保护条例……
(五 ) 软件分类:
1. 按应用角度分:系统软件和应用软件
(1) 系统软件:
A. 定义:管理系统资源、提供常用基本操作的软件
B. 特点:交互性(与计算机硬件系统)、通用性
C. 组成:
(a) 基本输入/输出系统(BIOS) ——最接近计算机硬件的系统软件
(b) 操作系统
i. DOS、Windows 95、Windows 98、 Windows Me 、 Windows NT 4.0 、 Windows 2000 、 Windows XP 、 Windows 2003 、 Windows Vista 、 Windows 7
ii. Unix :BSD、SRV4、 SCO UNIX 、 AIX 、 Solaris 、 HP-UX
iii. Linux:Red Hat、SuSE 等
(c) 程序设计语言处理系统 ( 编译器 ): FORTRAN 、 BASIC 、 Visual Basic 、 Java 、 C 、 C++ 、 LISP 、 PROLOG 、 MATLAB 、 ALGOL 、 PASCAL 等
(d) 数据库管理系统( DBMS ) : FoxPro 、 Microsoft Access 、 VFP 、 SQL Server 、 Oracle 、 DB2 、 SYBASE 等
(e) 实用程序 :磁盘清理程序、磁盘碎片整理程序、杀毒软件、防火墙等。
(2) 应用软件:
A. 定义:为用户完成某项 特定任务的软件
B. 按应用软件的开发方 式和适用范围,可分 为:通用应用软件、定制应用软件
(a) 通用应用软件:
(b) 定制应用软件:
i. 定义:按照不同领域用户的特定应用要求而专门设计开发的软件
ii. 举例:超市销售管理和市场预测系统、工厂的集成制造系统、大学教务 管理系统、医院门诊挂号系统、酒店客房管理系统、民航售票系统
(3) 系统软件和应用软件的关系: 应用软件以系统软件为基础 (如: Powerpoint 以 windows 为 基础; Powerpoint 调用 windows 的功能 )
2. 按软件权益如何处置分为:商品软件、共享软件、自由软件
(1) 软件许可证 (License) :允许用户购买一份软件而同时安装在约定的若干台计算机上使用.
(2) 自由软件
A. 代表:TCP/IP、Linux
B. 允许用户随便拷贝、修改其源代码和销售
(六 ) 软件发展的历史:
1. 第一阶段:个体工作方式
2. 第二阶段:合作方式
(1) 标志:软件危机
(2) 软件危机产生原因:软件复杂程度提高、研制周期变长、正确性难以保证、可靠性问题 突出 (并非硬件软件不协调发展)
3. 第三阶段:软件工程(用 工程化 的方法组织软件的开发)
三、操作系统
(一 ) 地位:计算机运行配置必不可少的 底层 系统软件
(二 ) 作用:
1. 管理分配系统中的各种软硬件资源
2. 为用户提供友善的人机界面
(1) 命令行界面
(2) 图形用户界面:采用图标(icon)来形 象地表示系统中的文件、程序和设备等 对象.
3. 为应用程序的开发和运行提供一个高效率 的平台( 开发和运行应用程序与运行的操作
系统密切相关 )
(1) 裸机:只有硬件、没有软件的计算机。
(2) 虚计算机:操作系统屏蔽了大部分物理设备技术细节
(三 ) OS 启动
1. 加载过程:加电自检程序、自举装入程序、引导程序、操作系统
2. 特别注意: 安装了操作系统的计算机, 操作系统总是驻留在硬盘存储器上 (不是内存)
(四 ) 五大模块
1. 处理器管理
(1) 主要目的:提高 CPU 使用效率
(2) 多任务处理:操作系统支持同时运行若干个程序(至少一个 CPU)
A. 前台任务:活动窗口(能接受用户输入的窗口有且一个)所对应的任务
B. 后台任务:除前台任务外,所有其它任务均为后台任务
C. 使用“windows 任务管理器”可以了解每个任务的运行情况
(3) Windows 采用“并发多任务”技术
A. 定义: 前、后台任务都能分配到 CPU 的使用权 ,可以同时运行
B. 程序调度算法策略: 时间片轮转
C. 要求: 必须配有至少 1 个单核的 CPU
D. 在单 CPU 环境下,多个程序在计算机中同时运行时,意味着它们宏观上同时运行, 微观上由 CPU 轮流执行
E. 任务数越多,CPU 响应越慢
2. 存储管理
(1) 功能:对内存空间的分配、回收、共享、保护和扩充等
(2) 虚拟存储器
A. Windows 中, 虚拟存储器由计算机中的物理内存和硬盘上的虚拟内存联合组成 。
B. 虚拟存储器大小受到外存空间及 CPU 地址表示范围的限制
C. 在 Windows 中,用户可设置硬盘逻辑盘上虚拟内存及其容量
D. 页面文件
(a) Windows XP 中: Pagefile.sys ,位于系统盘根目录下
(b) 调度算法: “最近最少使用”( LRU )
(3) “剪贴板”
A. 定义:在内存中开辟的一块临时存储区
B. 作用:传递信息
C. 优点:信息可以被多次使用
3. 文件管理
(1) 文件
A. 文件名的一般形式为: 文件标识符 . 扩展(后缀)名
(a) 文件名字使用西文(或中文) 字符组成,不能使用某些特殊字符(如 ? * \ / < > : ” | 等)
(b) Windows 中允许使用长文件名,文件名最长 255 个字符
(c) 英文字母的大、小写只在形式上加以区分,实际上不予区别
B. 属性: 系统文件(与操作系统有关) 、隐藏文件、存档文件、只读文件( Windows 允许一个文件兼有多种属性 )
(2) 文件夹
A. 属性:存档、只读、隐藏……
B. 根文件夹(根目录)和子文件夹,既可以存放文件,也可以存放文件夹
C. 不同文件夹中的文件允许同名
(3) 文件管理
A. Windows 中,利用“资源管理器”管理文件、文件夹
B. 正在打开、运行的应用程序无法删除
C. Windows 中, 物理硬盘能建立多个根目录,不同的根目录对应的是不同的逻辑分区 (根目录不可以删除)
D. “回收站”的内容占用硬盘空间;软盘和优盘上被删除的文件或文件夹不可以用“回 收站”将其恢复
4. 设备管理
(1) 操作系统中的“设备管理”程序负责对系统中的各种输入输出设备进行统一管理,处理 用户(或应用程序)的输入 / 输出
(2) 设备驱动程序:
A. 作用:将具体物理设备的性质和硬件操作的细节予以屏蔽(简便易用)
B. 打印机驱动程序一般由操作系统自带,或由打印机厂商提供
C. 使用优盘一般不需专门安装相应的驱动程序
5. 作业管理
(五 ) 常用操作系统
1. Windows操作系统
(1) 特点:
A. 单用户、 多任务 处理
B. 图形用户界面 GUI :采用图标来形象地表示系统中的文件、程序和设备等对象 。
C. 即插即用 :只有硬件可以即插即用、不必关掉主机电源即可插入、增加新硬件一般 不必安装驱动程序
D. 支持多种通信协议
E. 支持的内存容量大(如 Windows XP 可超过 1GB )
F. 有多个版本
(2) Windows2000 系列 Server 以上版本,适用于各种不同规模、不同用途的服务器(不是每 个版本都可作为 Server OS )
2. UNIX 操作系统
(1) 美国 Bell 实验室开发的一种通用 多用户 交互式 分时 操作系统。
(2) 可移植性好——UNIX 系统 90 %以上的代码是用 C 语言编写的
(3) 服务器专用 操作系统, 也可以用于 PC 机
3. Linux 操作系统
(1) 奠基人:芬兰 赫尔辛基大学计算机系 学生 Linus Torvalds
(2) 优势:在网络服务器方面(服务器专用操作系统)
(3) Linux 系统是一种“自由软件”,其源代码向世人公开