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第3章 计算机软件 软件则决定了计算机能具有怎样的功能。一台没有软件的计算机仅仅是一台没有任何功能的机器(硬件)，计算机利用软件才呈现出强大的多种功能。 3.1 软件概述 3.1.1 软件的定义 IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers美国电气与电子工程师协会组织)在1983年给软件下了一个明确的定义：软件是计算机程序、方法、规则、相关的文档以及在计算机上运行它时所必需的数据。其中更为重要的是程序，所以在不太严格的情况下，可直接把程序认为是软件。软件和硬件的概念在很多领域都有体现，比如乐器是硬件，乐谱就属于软件；录音机是硬件，录音磁带上的歌曲就是软件。硬件离不开软件，而软件则依赖于硬件作为物质基础。 3.1.2 软件的分类 软件内容丰富、种类繁多，通常根据软件用途可将其分为系统软件和应用软件两大类，如图3.1所示： 1、系统软件 系统软件是指管理、控制和维护计算机系统资源的程序集合，这些资源包括硬件资源与软件资源。 （1）操作系统 （2）语言处理程序 （3）数据库管理系统 （4）网络管理软件 2、应用软件 应用软件，是由计算机生产厂家或软件公司为支持某一应用领域、解决某个实际问题而专门研制的应用程序。例如Office套件、标准函数库、计算机辅助设计软件、图形处理软件、解压缩软件、反病毒软件等。用户通过这些应用程序完成自己的任务。例如，利用Office套件创建文档、利用反病毒软件清理计算机病毒、利用Outlook收发电子邮件、利用图形处理软件绘制图形、利用解压缩软件打包和解压文件、利用计算机辅助设计软件进行工程设计等。 3.2操作系统 计算机中的系统软件和应用软件的关系不是并列的，而是有层次的。系统软件是最基本的软件，而操作系统是最重要的系统软件，是计算机系统不可分割的重要组成部分。 3.2.1 操作系统概述 操作系统是计算机系统资源的管理者，从其自身的功能来讲是用来控制和管理计算机系统的硬件资源和软件资源；从用户使用的角度来说是用户与计算机之间通信的桥梁，为用户提供访问计算机资源的工作环境，用户通过使用操作系统提供的命令和交互功能实现访问计算机的操作。 1、操作系统的定义 为了合理组织计算机工作流程，协调计算机系统各部分之间的关系，必须要有一个程序来实施管理工作，这个程序就是操作系统(Operation System，简称OS)。操作系统是计算机系统的一个系统软件，其定义有很多种，很难精确定义。概括地说，操作系统就上为了实现对计算机系统的硬件资源和软件资源进行控制和有效地管理，合理地组织计算机工作流程，以充分发挥计算机系统的工作效率和方便用户充分而有效地使用计算机资源而配置的一种系统软件。 2、操作系统的发展与分类 （1）人工操作阶段 （2）批处理阶段 （3）单用户单任务的操作系统 （4）多用户多道作业和分时操作系统 （5）实时操作系统 （6）网络操作系统 （7）分布式操作系统 3.2.2 操作系统功能 操作系统的功能可以分别从资源管理和用户使用两个角度进行。从用户使用的角度来看，操作系统对用户提供访问计算机资源的接口。从资源管理的角度看，操作系统对计算机资源进行控制和管理的功能主要分为CPU的控制与管理、内存的分配与管理、外部设备的控制与管理、文件的控制与管理以及作业的控制与管理等5部分。 3.2.3 常见操作系统介绍 1、Windows操作系统 微软公司从1983年开始研制开发Windows。目前Windows已发展成为一个大家族，使用广泛的主要有Windows NT/2000/XP/2003等。 2、UNIX操作系统 UNIX是一个交互式的多用户、多任务的操作系统自1974年问世以来，迅速地在世界范围内推广。 3、Linux操作系统 Linux操作系统是目前全球最大的一个自由软件，它具有完备的网络功能，且具有稳定性、灵活性和易用性等特点。 3.3 程序设计基础 自然语言是人们交流的工具，不同的语言描述的形式各不相同，如汉语、英语等；而程序是人与计算机交流的工具，如果没有程序，计算机什么也不会做。程序是计算机的一组指令，是程序设计的最终结果。程序经过编译和执行才能最终完成程序的动作。 3.3.1 程序的概念 计算机程序是对计算任务的处理对象和处理规则的描述。任何以计算机为处理工具的任务都是计算任务；而处理对象指数据，如数字、文字、图像、声音等多媒体以及如温度、电压等物理状态；处理规则指处理动作和步骤。 计算机程序是计算机为解决某个问题或完成某项任务的一组指令序列，主要由两部分组成： （1）说明部分 说明部分包括程序名、类型、参数及参数类型说明 （2）程序体 程序体为程序的执行部分。在程序执行部分按照事先的设计，由计算机的输入得到预期的结果，并输出给用户