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第四部分计算机软件 大纲 什么是软件 软件系统分类 操作系统概述 程序设计语言 软件开发过程及方法概述 关键术语 什么是软件 计算机机器本身毫无智力可言，必须由人们提供各种指令来告诉它做什么、如何做和何时做。这些指令被总称为“software” ( 软件 )，因为它的存在人们感觉不到也看不到。 软件是由一组用所谓“编程语言”（即，程序设计语言）编写的程序组成。程序则由指令组成。用于实现某一专业功能的软件通常又称为“软件包”。 软件通常由专业编程人员开发，并存放在磁盘、光盘上，或通过因特网在线提供。 软件的组成 程序 按事先设计的功能和性能需求执行的指令序列。 数据 是程序能正常操纵信息的数据结构。 文档 与程序开发、维护和使用有关的图文材料。 软件系统分类 系统软件 用于使计算机能够管理其本身的内部资源，控制硬件的运行，执行各种基本操作，如使CPU与键盘、显示器、打印机和磁盘驱动器通信等。系统软件不用于解决各种业务性或专业性的具体问题。 支撑软件 应用软件 用于提高计算机用户的工作效率和创造力。 操作系统概述 操作系统属于软件中的系统软件，操作系统是紧挨着硬件的第一层软件，是对硬件功能的首次扩充，其他软件则是建立在操作系统之上的。通过操作系统对硬件功能进行扩充，并在操作系统的统一管理和支持下运行各种软件。 操作系统实际上是一个计算机系统中硬、软件资源的总指挥部。操作系统的性能高低，决定了整个计算机的潜在硬件性能能否发挥出来。操作系统本身的安全可靠程度，决定了整个计算机系统的安全性和可靠性。操作系统正是软件技术含量最大、附加值最高的部分，是软件技术的核心，是软件的基础运行平台。 操作系统的定义 操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是能有效地组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，并使整个计算机系统能高效地运行的一组程序模块的集合。 程序设计语言 程序设计语言的演化 程序设计语言的翻译 编程模式 程序设计语言中的基本概念 程序设计语言的演化 机器语言 由0和1构成的代码。 计算机唯一识别的语言。 汇编语言 用英文缩写的助记符表示机器指令。 高级语言 采用比较接近人们习惯的自然语言和数学表示形式描述。 具有很大的通用性（即不受具体机器指令的约束）。 面向算法编写程序。 机器语言 B80100H 050200H 汇编语言 MOV AX 1 ADD AX 2 高级语言 int i; i=1+2; 程序设计语言的翻译 计算机硬件只能识别并执行机器指令，但人们普遍习惯于使用高级程序设计语言或汇编语言来编写程序。 为了让计算机能够理解高级程序设计语言或汇编语言并执行用它编写的程序，必须要为它配置一个“翻译”，这就是所谓的程序设计语言翻译系统。 程序设计语言的翻译 程序设计语言翻译系统是一类系统软件，它能够将使用某一种源语言编写的程序翻译成与其等价的使用另一种目标语言编写的程序。 使用源语言编写的程序称为源程序，使用目标语言编写的程序称为目标程序。源程序是程序设计语言翻译系统加工的“原材料”，而目标程序则是程序设计语言翻译系统加工的“最终产品”。 程序设计语言的翻译 不同的程序设计语言需要有不同的程序语言翻译系统，同一种程序设计语言在不同类型计算机上也需要配置不同的程序设计语言翻译系统。因此，如果有M种程序设计语言，有N种不同类型的计算机，则需要有M×N种程序设计语言翻译系统。 所谓某种类型的计算机种配置了某种程序设计语言，是指该计算机上已经配置了该语言的翻译系统。 汇编语言翻译系统 将用汇编语言书写的程序翻译成用二进制表示的等价的机器语言程序，形成计算机可以执行的机器指令代码，也称为汇编程序。 一般过程 用机器操作码代替符号化的操作符。 用数值地址代替符号名字。 将常数翻译为机器的内部表示。 分配指令和数据的存储单元。 高级语言编译系统 高级语言编译系统是将用高级语言书写的源程序翻译成等价的机器语言程序或汇编程序的处理系统，也称为编译程序。 它以高级语言书写的程序（称为源程序）作为输入，以机器语言或汇编语言表示的程序（称为目标程序）作为输出，它的任务是产生一个可在具体计算机上执行的目标程序。 编译程序的结构 为了便于理解编译程序的整体结构和工作过程，可以把编译程序比喻为一个“信息加工流水线”，其加工的“原材料”是源程序，“最终产品”是目标程序，每一道“工序”则以上一道“工序”得到的“半成品”作为输入，经过该道“工序”的加工后再输出作为下一道“工序”的输入，直至最后得到“最终产品”——目标程序。 编译程序各模块功能