第3章 计算机软件系统,本章主要内容,Windows操作系统（重点） 算法与数据结构 程序设计 软件开发方法介绍,计算机系统平台,现代通用的计算机系统是由硬件和软件组成的。 硬件是物理设备和器件的总称。 硬件是用来完成信息变换、信息存储、信息传输和信息处理的物质基础。 软件是计算机程序及相关文档的总称。 软件是用来描述实现数据处理的规则和流程。,没有安装软件的计算机被称为“裸机”，而裸机是无法进行任何工作的。,3.1 软件基础,计算机软件（Computer Software，也称软件，软体）是指计算机系统中的程序及其文档 计算机程序是指为了得到某种结果而可以由计算机等具有信息处理能力的装置执行的代码化指令序列，或者可被自动地转换成代码化指令序列的符号化序列，或者符号化语句序列。 程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述。 文档是指用自然语言或者形式化语言所编写的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。,3.1.2 软件系统的组成,系统软件 操作系统 语言处理系统 实用程序 数据库管理系统 应用软件 用户程序 应用软件包,3.2 操作系统基础,问题提出： 什么是操作系统？ 为什么要有操作系统？ 它在计算机系统中的地位和作用是什么？ 它有哪些主要功能？ 它在计算机硬件、软件和用户之间起到什么样的作用？,为什么要有操作系统？,从用户角度来看，计算机系统应该是一个稳定的、便于操作的平台。,为什么要有操作系统？,操作系统是最基本的系统软件，其他的所有软件 都是建立在操作系统的基础上。,DOS,基础知识,管家婆管理硬件资源协调后台工作,服务生提供用户与计算机的交互接口,什么是操作系统？,操作系统（Operating System，OS） 是一组控制和管理计算机软、硬件资源、为用户提供便捷使用计算机的程序的集合。 它是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件功能的扩充。 它不仅是硬件与其他软件系统的接口，也是用户和计算机之间进行“交流”的界面（窗口）。 优点：将复杂操作剥离并下移，由OS实现对物理机器资源的管理和控制操作。,操作系统的作用,操作系统的主要作用体现在两个方面： 一是管理计算机；OS用来更有效地管理和分配系统的硬、软件资源，使得其能够发挥更大的作用。 二是使用计算机；OS通过内部极其复杂的综合处理，为用户提供友好、便捷的操作界面，以便用户无需了解计算机软、硬件的有关细节就能方便地使用计算机。,操作系统的功能,处理器管理 存储器管理 设备管理 文件管理 (5)用户和硬件系统的接口,一个程序的运行和多个程序的运行从管理的角度上有什么区别？ 如何描述多道程序处理的特性？,如何分配存储空间？ 多个程序存储空间怎样分配？ 在小内存中能否运行大程序？ 如何提高存储管理的效率？,计算机系统中有很多外部设备，计算机如何进行管理？ I/O设备与CPU之间如何进行信息交流？ 在设备少，申请使用设备的进程多的情况下，如何排队？按什么策略进行排队。,文件如何组织？ 在计算机中如何存放？又如何进行存取操作？ 如何保证文件的安全操作？ 系统是如何“按名存取”文件并执行操作的？,操作系统的功能,处理器管理：合理分配和利用CPU； 存储管理：负责对内存的分配和扩充等 设备管理：控制外部设备的运行； 文件管理：对文件和目录进行管理；,所以，操作系统是计算机系统资源的管理者,任何用户都是通过操作系统使用计算机的。 像 Dos，Windows，Unix，Linux,(5)用户和硬件系统之间的接口,OS处于用户与计算机硬件系统之间，用户通过OS来使用计算机系统。 OS向用户提供了用户与操作系统的接口，该接口支持用户与OS之间进行交互，即用户向OS 请求提供特定的服务；而系统则把服务的结果返回给用户。 命令方式： 系统调用方式： 图形、窗口方式：,操作系统的功能,操作系统分类,操作系统的类型,1批处理系统（Batch Processing System） 2分时系统（Time-Sharing System） 3实时操作系统（Real Time Operating System） 4嵌入式操作系统（Embedded Operating System） 5个人计算机操作系统（Personal Computer Operating System） 6网络操作系统（Network Operating System） 7分布式操作系统（Distributed Operating System） 8中文操作系统（Chinese Operating System） OS种类繁多，但基本目的只有一个：即要实现在不同环境下为不同应用目的提供不同形式和不同效率的资源管理，以满足不同用户的操作需要。,分时OS,多用户、多道程序共享一个CPU的OS。 将CPU划分为很小的时间片，采用循环轮作方式将这些CPU时间片分配给排队队列中等待处理的每个程序的处理方式。,实时OS,实时OS是实时控制系统和实时处理系统的统称。 实时控制系统用于过程控制。 实时处理系统主要指对信息进行及时的处理。,嵌入式OS,是指运行在嵌入式系统环境中，对各种部件装置等资源进行统一协调、调度、指挥和控制的OS。 嵌入式OS具有通用OS的基本特点，能够有效管理复杂的系统资源。 应用范围广泛，例如，制造工业、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面的应用。,分布式OS,分布式操作系统是指通过网络将大量计算机连接在一起，以获取极高的运算能力、广泛的数据共享以及实现分散资源管理等功能为目的的一种OS。 它的优点是： 分布性。 可靠性。,中文操作系统,如何处理汉字？包括汉字OS、汉字编码技术、汉字输入技术、西文软件汉化技术等。 CCDOS、吴晓军213汉字系统、联想公司UCDOS等，均以MS-DOS为核心的汉字OS。 中文之星、四通利方等 具有我国自主版权的中文OS，是99年中软总公司推出的高端操作系统COS1*64 V5.0。,几种主要的操作系统,DOS(Disk Operating System) ：单用户单任务操作系统 Windows：基于图形界面的操作系统 UNIX 支持多任务、多处理、多用户和网络应用及网络管理，可运行于不同类型的计算机上，有较好的可靠性和安全性。有较大的市场份额。 OS/2 1987年IBM公司推出PS/2的同时发布的系统。,MS-DOS UNIX 交互式多任务的操作系统 Linux 是一种源代码开放的操作系统。 Mac OS 是在苹果公司的Power Macintosh机及Macintosh一族计算机上使用的。 Novell NetWare 是一个基于文件服务和目录服务的网络操作系统，主要用于构建局域网。,国产Linux OS,红旗Linux 是由中科院软件所和方正公司联合研制的。V4.0产品定位是面向办公、上网、教育以及娱乐等需求的桌面普及型OS。 中软Linux 中国最早从事OS软件开发的单位，中软公司研发的Linux 2.0具有多种优秀特性，既适合于日常办公又满足家庭娱乐的需求。 Turbo Linux 是国内最早发行的中文Linux发行版之一。在高端应用和服务器市场，Turbo Linux的服务器版和群集服务器版具有相当大的优势。,国产Linux OS, Xteam Linux 是冲浪平台公司的产品。其最新研发的Lindows大大简化了Linux复杂的安装过程，可以从Windows 9.x直接进入到Linux。 BluePoint Linux 深圳信科思公司开发的，在中文化方面独树一帜。他们在国内率先推出了真正内核汉化的中文Linux BluePoint 1.0。,3.2.2 典型操作系统介绍,Windows的发展历史,Windows XP的四个版本,Windows XP Home 面向普通的家庭 Windows XP Professional 面向企业和高级家庭的计算。在Home版的基础上，增加了远程桌面系统、支持多处理器、加密文件系统和访问控制等。 Windows XP Media Center 具有XP的全部功能，而且针对电视节目的观看和录制、音乐文件的管理以及DVD播放等功能添加了新的特性。 Windows XP Table PC 在XP Professional 的基础上增加了手写输入功能。,Windows XP的启动与退出,启动 对单用户，开机后，Windows XP 启动欢迎画面，若用户未设置密码，则自动进入Windows XP的桌面 对多用户，首先进入“欢迎”屏，在用户选择用户账户并输入口令后，才进入Windows XP的桌面 。,注销 当登录系统的某用户的所有操作完成后，若其他用户要使用机器, 可以选择“开始/注销”命令,在弹出的注销对话框中选择切换用户或注销用户。 退出 当用户要关闭计算机或要重新启动系统时, 可以选择“开始/关闭计算机”命令，在弹出的关闭对话框上选择关闭或重新启动或待机。,3.2.3 Windows XP的基本概念和基本操作,鼠标 是图形界面中最常用的输入工具。 Windows 中几乎所有的操作都可以用鼠标来完成。鼠标的操作有：指向、单击、双击、拖动、右击。,键盘 仍然是不可缺少的输入工具，用于在文本编辑窗口中输入字符，如键盘上的字母、数字、标点符号以及输入汉字等，也可以输入快捷命令。,桌面和任务栏,桌面 指Windows XP所占据的整个屏幕，其上可以图标的形式放置常用的Windows部件 任务栏 位于桌面底部(可移动位置和改变大小)，上面可放置快捷启动按钮图标、应用程序图标、系统程序图标等。 开始菜单 是运行Windows XP应用程序的入口，可启动程序、打开文档、改变系统设置、查找文件及获取帮助等。,任务栏,开始,开始菜单与级联菜单,下拉式菜单 弹出式快捷菜单,命令被激活,界面元素（图标）,Windows2000基本使用,系统中的所有资源分别由四种类型的图标所表示：,多视窗技术,一屏多用 任务切换 灵活窗口 信息、资源共享,窗口类型 应用程序窗口 文档窗口 文件夹窗口 对话框,窗口 是屏幕上的一个可改变大小的矩形框架，其中是可以运行的应用程序、图标、文档等等，如图：,工作区,窗口与对话框,对话框 是系统与用户交互的界面，如图：,窗口与对话框的相同点是均有标题栏和关闭按钮，都可以移动位置；不同点是窗口可以改变大小，对话框不能改变大小，且对话框往往没有菜单栏和工具栏。,单选框,复选框,3.2.4文件管理,文件和文件系统概述 文件目录结构 使用资源管理器进行文件管理,问题提出,通常，计算机中存放着成千上万的文件，它们被存放在外存中，但却在内存中进行处理。计算机是如何管理它们的？ 文件如何组织？在计算机中如何存放？又如何进行存取操作？ 文件有各种类型，有系统文件、应用文件、用户文件等，如何保证文件的安全操作？ 用户通过文件名就可以实现对指定文件的操作，系统是如何“按名存取”文件并执行操作的？,1. 文件与文件系统概述,文件。特指存放于计算机中、具有惟一文件名的一组相关信息的集合。 计算机中的所有信息、包括各种不同类型的程序都是以文件的形式存放的。 文件系统。 以某种方式在外存中组织的文件集合，及实现对文件集合进行管理的操作机制。 顾名思义是管理和操作文件的系统。 对计算机的操作，实际上是对文件的操作。,2 文件管理 即实现对文件的各种操作，包括：文件的建立、修改、打开、关闭、复制、删除等等。,3 文件,文件的概念 文件是存储在一定介质上的一组信息的集合， 每个文件必须有一个确定的名字。 创建文件的三要素 文件名、存放位置、类型（扩展名）,文件管理基本概念,问题：任何一个文件名必须是唯一的吗？,文件及文件夹的命名,Windows XP文件或文件夹的命名规则：,文件或文件夹名中不能出现以下字符： / ： * ？ ” | 英文字母不分大小写； 查找和显示时文件名中可以使用通配符“*”和“？”； 扩展名可有可无，通常