计算机软件系统课件.ppt

1、计算机软件系统计算机软件系统2纲要纲要4.1 软件的性质及发展史软件的性质及发展史4.2 操作系统操作系统4.3 应用软件应用软件4.4 程序设计语言与语言处理程序设计语言与语言处理4.5 软件工程及其标准软件工程及其标准一、一、教学要求教学要求1 1.了解计算机软件的基本知识和基本概念。了解计算机软件的基本知识和基本概念。2.2.掌握计算机软件的构成及操作系统的主要功能。掌握计算机软件的构成及操作系统的主要功能。二、二、重点、难点重点、难点1 1重点：计算机软件的构成及操作系统的主要功能。重点：计算机软件的构成及操作系统的主要功能。2 2难点：操作系统的分类。难点：操作系统的分类。344.1

2、 计算机软件概述计算机软件概述4.1.1 对计算机软件的理解对计算机软件的理解1.软件的定义软件的定义 软件是指在计算机上运行的程序及其数据和维护文档的总软件是指在计算机上运行的程序及其数据和维护文档的总和。和。程序是软件的主体。程序是软件的主体。数据是程序运行过程中处理的对象和参数。数据是程序运行过程中处理的对象和参数。文档指的是与程序开发、维护及其操作有关的一些资文档指的是与程序开发、维护及其操作有关的一些资料。料。2.软件的分类软件的分类软件软件系统软件系统软件应用软件应用软件操作系统操作系统系统实用程序系统实用程序通用应用软件通用应用软件专用应用软件专用应用软件网络系统网络系统数据库管

3、理系统数据库管理系统程序语言处理系统程序语言处理系统54.1.2 软件的性质软件的性质 软件同传统的工业产品相比，有其独特的性质：软件同传统的工业产品相比，有其独特的性质：1.表现形式不同表现形式不同2.生产方式不同生产方式不同3.维护方式不同维护方式不同4.软件的复杂性和规模不断增加软件的复杂性和规模不断增加64.1.3 软件技术的进化史软件技术的进化史 事实：事实：硬件技术的发展速度远远高于软件技术的发展硬件技术的发展速度远远高于软件技术的发展 原因：人们很长时间内没有找到有效构建软件的方法。原因：人们很长时间内没有找到有效构建软件的方法。1.软件技术发展的初期（软件技术发展的初期（20世

4、纪世纪50年代到年代到70年代）年代）2.软件技术发展的中期（软件技术发展的中期（20世纪世纪80年代）年代）3.网络计算时代的开始网络计算时代的开始(20世纪世纪90年代至今年代至今)4.软件之变软件之变-21世纪的软件技术世纪的软件技术7软件技术发展的初期（软件技术发展的初期（2020世纪世纪5050年代到年代到7070年代）年代）50 50年代前后，程序员主要使用机器语言编程年代前后，程序员主要使用机器语言编程-称为称为软件设计的软件设计的“石器时代石器时代”。为便于阅读，后来将机器代码。为便于阅读，后来将机器代码以英文字符串来表示，出现了汇编语言。以英文字符串来表示，出现了汇编语言。1

5、9561956年，年，FORTRANFORTRAN语言（主要用于：科学和工程计算）语言（主要用于：科学和工程计算）标志着高级语言时代的到来。标志着高级语言时代的到来。6060年代年代-70-70年代，结构化软件技术（以年代，结构化软件技术（以Pascal/COBOL/C/SQLPascal/COBOL/C/SQL关系数据库为标志）关系数据库为标志）-设计思想：设计思想：采用模块分解与功能抽象和自顶向下、分而治之的方法，采用模块分解与功能抽象和自顶向下、分而治之的方法，有效地将一个复杂的程序系统设计任务分解成许多易于控有效地将一个复杂的程序系统设计任务分解成许多易于控制和处理的子程序，便于开发和

6、维护。制和处理的子程序，便于开发和维护。8两位人物两位人物Bill GatesDenis Ritchie9Denis M.RitchieDenisM.Ritchie1967DenisM.Ritchie1967年加入贝尔实验室。年加入贝尔实验室。19711971年，年，DenisM.RitchieDenisM.Ritchie和和KenL.ThompsonKenL.Thompson两人共同设计并实两人共同设计并实现的现的C C语言改变了程序设计语言发展的轨迹，是程序设计语言语言改变了程序设计语言发展的轨迹，是程序设计语言发展过程中的一个重要里程碑。发展过程中的一个重要里程碑。与此同时，他们两人还设

7、计并实现了与此同时，他们两人还设计并实现了UNIXUNIX操作系统。操作系统。正是由于这两项巨大贡献，正是由于这两项巨大贡献，DennisM.RitchieDennisM.Ritchie于于19831983年获得了年获得了计算机界的最高奖计算机界的最高奖图灵奖。图灵奖。DennisM.RitchieDennisM.Ritchie还获得了还获得了ACMACM、IEEEIEEE、贝尔实验室等授予的、贝尔实验室等授予的多种奖项。多种奖项。10Bill Gates 19551955年年1010月月2828日出生于美国西雅图。日出生于美国西雅图。1313岁时开始计算机编程。岁时开始计算机编程。19731

8、973年年,盖茨考进哈佛大学盖茨考进哈佛大学.在那里他和现在微在那里他和现在微软的首席执行官软的首席执行官史蒂夫史蒂夫鲍尔默鲍尔默住在一起。住在一起。1975年，盖茨和保罗年，盖茨和保罗.艾伦（艾伦（PaulAllen）为当时的微型计算机）为当时的微型计算机MITSAltair（牛郎星）开发了世界上第一套标准的微型计算机（牛郎星）开发了世界上第一套标准的微型计算机编程语言编程语言-BASIC。大三时，盖茨离开了哈佛并把全部精力投入到他与好友大三时，盖茨离开了哈佛并把全部精力投入到他与好友PaulAllen在在1975年创建的微软公司中。在年创建的微软公司中。在计算机将成为每个计算机将成为每个家

9、庭、每个办公室中最重要的工具家庭、每个办公室中最重要的工具这样信念的引导下，他们开这样信念的引导下，他们开始为个人计算机开发软件。盖茨的远见卓识以及他对个人计算始为个人计算机开发软件。盖茨的远见卓识以及他对个人计算的先见之明成为微软和软件产业成功的关键。盖茨的至理名言：的先见之明成为微软和软件产业成功的关键。盖茨的至理名言：“微软离破产永远只有微软离破产永远只有18个月个月”11结构化软件技术结构化软件技术 2020世纪世纪6060年代，曾出现严重软件危机。年代，曾出现严重软件危机。为提高软件质量，伴随着结构化软件技术而出现的软件工为提高软件质量，伴随着结构化软件技术而出现的软件工程方法，使软

10、件工作的范围从只考虑程序的编写到考虑从程方法，使软件工作的范围从只考虑程序的编写到考虑从定义、编码、测试到使用、维护等整个软件生命周期。定义、编码、测试到使用、维护等整个软件生命周期。软件不仅包括程序，还包括分析、设计、实现、维护和所软件不仅包括程序，还包括分析、设计、实现、维护和所有文档，使编程工作只占软件开发工作量的有文档，使编程工作只占软件开发工作量的20-30%20-30%。12软件技术发展的中期（软件技术发展的中期（20世纪世纪80年代）年代）图形技术有了迅速发展（图形用户界面图形技术有了迅速发展（图形用户界面GUIGUI，从，从AppleApple公公司司LisaLisa、Maci

11、ntoshMacintosh到到MicrosoftMicrosoft公司公司WindowsWindows，19851985、19871987、19901990、19951995、19981998、20002000，到，到UNIX/LinuxUNIX/Linux系统的系统的XWindowsXWindows）面向对象技术（面向对象技术（SmalltalkC+)SmalltalkC+)的出现与发展。的出现与发展。-现实世界中的事物抽象到问题空间，称为现实世界中的事物抽象到问题空间，称为“对象对象”。对象被定义为对象被定义为“对一组信息和在其上的操作对一组信息和在其上的操作”，其中信，其中信息就是数据

12、，它反映的对象的属性状态，操作则是对对息就是数据，它反映的对象的属性状态，操作则是对对象的处理。引入了类、对象、继承、封装、重用等概念，象的处理。引入了类、对象、继承、封装、重用等概念，对象与对象之间的相互作用是通过消息来实现的。对象与对象之间的相互作用是通过消息来实现的。-随着分析和建模技术的发展，面向对象技术形成了随着分析和建模技术的发展，面向对象技术形成了OOAOODOOP,OOAOODOOP,形成了完整的软件开发方法学。形成了完整的软件开发方法学。13网络计算时代的开始网络计算时代的开始(20世纪世纪90年代至今年代至今)19931993年，美国年，美国纽约人纽约人杂志上的漫画：说明网

13、络社会杂志上的漫画：说明网络社会是一个虚拟的空间，同时也表明我们正处于网络计算的是一个虚拟的空间，同时也表明我们正处于网络计算的时代。时代。14InternetInternet的普及，提供了一个基本的网络计算结构，即计算模的普及，提供了一个基本的网络计算结构，即计算模式从集中式的主机环境转变为分布式的式从集中式的主机环境转变为分布式的C/SC/S（客户（客户/服务器）环服务器）环境。境。WWWWWW的普及，软件架构从的普及，软件架构从C/SC/S模式向模式向B/SB/S（浏览器（浏览器/服务器）模服务器）模转变。用户使用浏览器软件就可以访问文本、图像、声音等信转变。用户使用浏览器软件就可以访问

14、文本、图像、声音等信息，用户端无需专用软件，减轻了系统维护和升级的成本和工息，用户端无需专用软件，减轻了系统维护和升级的成本和工作量。作量。信息搜索引擎，彻底改变了人们获取信息的方式。信息搜索引擎，彻底改变了人们获取信息的方式。统一的软件开发方法统一的软件开发方法UDPUDP（UnitedSoftwareDevelopmentProcess),UnitedSoftwareDevelopmentProcess),以用例（以用例（UseCase)UseCase)作为系统需求的核心表示，并驱动整个开发过程的完成，从而作为系统需求的核心表示，并驱动整个开发过程的完成，从而保证最终得到的系统正是用户所需

15、产品。保证最终得到的系统正是用户所需产品。15UML-Unified Modeling Language19971997年，年，OMGOMG组织（组织（ObjectManagementGroupObjectManagementGroup）发布了统一建）发布了统一建模语言模语言UMLUML。UMLUML的目标之一就是为开发团队提供标准通用的的目标之一就是为开发团队提供标准通用的设计语言来开发和构建计算机应用。设计语言来开发和构建计算机应用。UMLUML提出了一套统一的标提出了一套统一的标准建模符号。通过使用准建模符号。通过使用UMLUML，ITIT专业人员能够阅读和交流系统专业人员能够阅读和交流

16、系统架构和设计规划架构和设计规划-就像建筑工人使用的建筑设计图一样。就像建筑工人使用的建筑设计图一样。UMLUML成为成为标准标准建模语言的原因之一在于，它与程序设计语建模语言的原因之一在于，它与程序设计语言无关言无关UMLUML符号集只是一种语言而不是一种方法学。因为语言与方法符号集只是一种语言而不是一种方法学。因为语言与方法学不同，它可以在不做任何更改的情况下很容易地适应任何学不同，它可以在不做任何更改的情况下很容易地适应任何公司的业务运作方式。公司的业务运作方式。UMLUML的主要创始人是的主要创始人是JamesRumbaughJamesRumbaugh、IvarJacobsonIvar

17、Jacobson和和GradyBoochGradyBooch，他们最初都有自己的建模方法（，他们最初都有自己的建模方法（OMTOMT、OOSEOOSE和和BoochBooch），彼此之间存在着竞争。最终，），彼此之间存在着竞争。最终，19951995年，他们联合起年，他们联合起来创造了一种开放的标准。来创造了一种开放的标准。16James Rumbaugh JamesRumbaughJamesRumbaugh博士是享誉全球的软件开发方法学博士是享誉全球的软件开发方法学家。家。JimJim一直是引导一直是引导UMLUML未来开发的领袖，他提出了未来开发的领袖，他提出了许多有关许多有关UMLUML

18、的概念。他与的概念。他与RationalRational的其他软件领的其他软件领袖一起工作在各个领域，比如袖一起工作在各个领域，比如RationalRational统一过程和统一过程和实时开发方法学。自从实时开发方法学。自从20032003年年IBMIBM收购了收购了RationalRational之后，之后，JimJim就一直致力于推动就一直致力于推动IBMIBM建模工具的开发。建模工具的开发。JimJim已经研究软件方法学、工具和概念已经研究软件方法学、工具和概念3535年多了。年多了。他是对象建模技术他是对象建模技术(ObjectModelingTechnique,OMT)(Object

19、ModelingTechnique,OMT)的首席开发人员，的首席开发人员，OMTOMT是一流的面向对象分析和设计方法，也是是一流的面向对象分析和设计方法，也是UMLUML的的前身。前身。17Ivar JacobsonIvarJacobsonIvarJacobson博士是博士是ObjectoryObjectory方法的发明者，也是瑞典方法的发明者，也是瑞典ObjectoryABObjectoryAB公司的创始人。他曾担任公司的创始人。他曾担任RationalBusinessEngineeringRationalBusinessEngineering部门的副总裁，在那里他负责部门的副总裁，在那里

20、他负责UMLUML的开发。的开发。JacobsonJacobson博士是两本影响深远的畅销书的主要作者：博士是两本影响深远的畅销书的主要作者：面向面向对象的软件工程对象的软件工程一种用例驱动方法一种用例驱动方法(1992(1992年计算机语言生年计算机语言生产力奖获得者产力奖获得者)和和对象的优势对象的优势采用对象技术的业务过程再采用对象技术的业务过程再工程工程。他还写过有关软件重用的书。另外，他发表过一些。他还写过有关软件重用的书。另外，他发表过一些有关对象技术的广为引用的论文。其中最有名的是他的第一有关对象技术的广为引用的论文。其中最有名的是他的第一篇篇OOPSLAOOPSLA8787论文

21、，题为论文，题为“工业环境中的面向对象开发工业环境中的面向对象开发”。IvarJacobsonIvarJacobson的用例驱动方法对整个的用例驱动方法对整个OOADOOAD行业影响深远，他行业影响深远，他因此而成为业界的一面因此而成为业界的一面“旗帜旗帜”。18Grady Booch Grady(IBMfellow)Grady(IBMfellow)因其在软件架构、软件工程因其在软件架构、软件工程和软件建模方面的杰出贡献而在国际上享有盛名。和软件建模方面的杰出贡献而在国际上享有盛名。自自RationalRational于于19811981年创建以来，他就一直担任年创建以来，他就一直担任IBMR

22、ationalIBMRational的首席科学家。的首席科学家。GradyGrady于于20032003年年3 3月月荣获荣获IBMIBM首席技术官首席技术官(IBMfellow)(IBMfellow)的称号。的称号。GradyGrady是统一建模语言是统一建模语言(UML)(UML)的最初开发人员之一。的最初开发人员之一。GradyGrady是六本畅销书的作者，包括是六本畅销书的作者，包括UMLUML用户用户指南指南和和应用程序的面向对象分析应用程序的面向对象分析。GradyGrady发表过数百篇有关软件工程的技术文章。他还在发表过数百篇有关软件工程的技术文章。他还在全球发表演讲和提供顾问。

23、全球发表演讲和提供顾问。19软件之变软件之变-21世纪的软件技术世纪的软件技术“随需应变随需应变”的面向构件的软件开发。的面向构件的软件开发。-打破了原有软件基打破了原有软件基于代码层开发的固有模式，采用于代码层开发的固有模式，采用“搭积木搭积木”方式生成软件的方式生成软件的构件技术可以实现软件复用、快速实现像硬件那样的任意装构件技术可以实现软件复用、快速实现像硬件那样的任意装配定制，以满足各种业务需求。配定制，以满足各种业务需求。以以Internet/IntranetInternet/Intranet技术为主的网络软件，以及数据挖掘、技术为主的网络软件，以及数据挖掘、人工智能、网格计算、云计

24、算，中间件技术、面向构件技术、人工智能、网格计算、云计算，中间件技术、面向构件技术、面向对象的数据库等软件新技术层出不穷。软件工具不断出面向对象的数据库等软件新技术层出不穷。软件工具不断出现和完善、软件过程正在逐步成熟。现和完善、软件过程正在逐步成熟。内容处理成为瓶颈、语义处理成为需要突破的关键技术。语内容处理成为瓶颈、语义处理成为需要突破的关键技术。语义研究的目标是在整个网络上实现将程序视同为数据。目前义研究的目标是在整个网络上实现将程序视同为数据。目前的浏览器已能做到不区分本地和远程的数据，将来可能实现的浏览器已能做到不区分本地和远程的数据，将来可能实现的基于语义的操作系统应做到不区分本地

25、和远程的程序，即的基于语义的操作系统应做到不区分本地和远程的程序，即广义冯广义冯.诺依曼机。（冯诺依曼机。（冯.诺依曼结构最大的贡献是提出了单诺依曼结构最大的贡献是提出了单机上把程序视为数据的存储式计算机模型）机上把程序视为数据的存储式计算机模型）204.1.4 软件系统的分层结构软件系统的分层结构 计算机软件系统是一个分层的软件结构，包括系统软件层、计算机软件系统是一个分层的软件结构，包括系统软件层、支持软件层和应用软件层，其最底层是计算机硬件（图支持软件层和应用软件层，其最底层是计算机硬件（图4-6）。）。1.系统软件系统软件 2.支持软件支持软件 3.应用软件应用软件 4.软件分类的国家

26、标准软件分类的国家标准214.1.4 软件系统的分层结构软件系统的分层结构 计算机软件的分类及代码可参照国家标准计算机软件的分类及代码可参照国家标准计算机软计算机软件分类与代码件分类与代码（GB/T13702-1992）有关规定确定，）有关规定确定，如表如表4.1所示。所示。224.2 操作系统操作系统 计算机系统是由硬件和软件两部分组成。软件系统包括系计算机系统是由硬件和软件两部分组成。软件系统包括系统软件和应用软件，其核心是统软件和应用软件，其核心是操作系统操作系统。操作系统是系统。操作系统是系统软件中一个最基本的、最重要大型软件，是全面地管理计软件中一个最基本的、最重要大型软件，是全面地

27、管理计算机软件和硬件的系统程序，是用户与计算机之间的接口。算机软件和硬件的系统程序，是用户与计算机之间的接口。对于我们日常使用的微型计算机来说，操作系统可分为两对于我们日常使用的微型计算机来说，操作系统可分为两大类：大类：面向字符的操作系统面向字符的操作系统，如，如DOSDOS操作系统；操作系统；DOSDOS操作系操作系统只能通过键盘输入命令来操作计算机统只能通过键盘输入命令来操作计算机 面向图形的操作系统面向图形的操作系统，如，如WindowsWindows操作系统。而操作系统。而WindowsWindows不但可以用键盘来操作计算机，还可以通过更不但可以用键盘来操作计算机，还可以通过更加直

28、观的图形界面，用鼠标来操作计算机。加直观的图形界面，用鼠标来操作计算机。234.2.1 操作系统的任务及功能操作系统的任务及功能1.1.操作系统的概念操作系统的概念 操作系统是操作系统是一组程序的集合一组程序的集合，它是系统软件的主要组成，它是系统软件的主要组成部分。一方面它直接管理和控制计算机的所有硬件和软部分。一方面它直接管理和控制计算机的所有硬件和软件，使计算机系统的各部件相互协调一致地工作；另一件，使计算机系统的各部件相互协调一致地工作；另一方面，它向用户提供正确地利用软硬件资源的方法和环方面，它向用户提供正确地利用软硬件资源的方法和环境，使得用户能够通过操作系统充分而有效地使用计算境

29、，使得用户能够通过操作系统充分而有效地使用计算机。机。因此，因此，操作系统是用户与计算机系统之间的接口操作系统是用户与计算机系统之间的接口。它好。它好似似个不可逾越的计算机管理中心，任何用户都必须通个不可逾越的计算机管理中心，任何用户都必须通过它才能操作和使用计算机系统的各种资源。过它才能操作和使用计算机系统的各种资源。242.操作系统的作用操作系统的作用 操作系统的主要作用有三个。操作系统的主要作用有三个。一是提高系统资源的利用一是提高系统资源的利用。通过对计算机系统的软、。通过对计算机系统的软、硬件资源进行合理的调度与分配，改善资源的共享和硬件资源进行合理的调度与分配，改善资源的共享和利用

30、状况，最大限度地发挥计算机系统工作效率，即利用状况，最大限度地发挥计算机系统工作效率，即提高计算机系统在单位时间内处理任务的能力提高计算机系统在单位时间内处理任务的能力(称为称为系统吞吐量系统吞吐量)。二是提供方便友好用户界面。二是提供方便友好用户界面。通过友好的工作环境，通过友好的工作环境，改善用户与计算机的交互界面。有了操作系统，用户改善用户与计算机的交互界面。有了操作系统，用户才可能方便有效的同计算机打交道。才可能方便有效的同计算机打交道。三是提供软件开发的运行环境。三是提供软件开发的运行环境。在开发软件时需要使在开发软件时需要使用操作系统管理下的计算机系统，调用有关的工具软用操作系统管

31、理下的计算机系统，调用有关的工具软件及其它软件资源。因为任何一种软件并不是在任何件及其它软件资源。因为任何一种软件并不是在任何一种系统上都可以进行的，一种系统上都可以进行的，所以操作系统也称为软件所以操作系统也称为软件平台平台。25操作系统是怎样引导和控制计算机的呢？操作系统是怎样引导和控制计算机的呢？从资源管理的角度来看，操作系统的功能分为从资源管理的角度来看，操作系统的功能分为处理机处理机管理、存储管理、管理、存储管理、I/O设备管理、文件系统和用户接设备管理、文件系统和用户接口等。口等。264.2.2 处理机（处理机（CPU）管理）管理又叫进程管理：解决程序在处理器上的有效执行问题又叫进

32、程管理：解决程序在处理器上的有效执行问题进程进程管理的功能：进程调度、进程控制、进程通信管理的功能：进程调度、进程控制、进程通信进程进程是程序的一次执行。是程序的一次执行。进程调度进程调度则解决处理器的分配问题，它决定在多个进程请求则解决处理器的分配问题，它决定在多个进程请求运行时，选择或调度哪个进程，将处理器分配给它，并使它运运行时，选择或调度哪个进程，将处理器分配给它，并使它运行。行。进程控制进程控制是指对进程活动进行控制，包括创建进程、撤销进是指对进程活动进行控制，包括创建进程、撤销进程、阻塞进程、唤醒进程等。程、阻塞进程、唤醒进程等。进程通信进程通信是指进程之间的信息交换。在同一个系统

33、中运行着是指进程之间的信息交换。在同一个系统中运行着的多个进程，它们之间存在有相互制约的关系，为保证进程能的多个进程，它们之间存在有相互制约的关系，为保证进程能有条不紊地执行，须设置进程同步机制。相互合作的进程之间有条不紊地执行，须设置进程同步机制。相互合作的进程之间往往需要交换信息，于是，系统要提供进程通信机制。往往需要交换信息，于是，系统要提供进程通信机制。274.2.3 存储管理存储管理存储器管理的任务是解决内存空间的分配问题存储器管理的任务是解决内存空间的分配问题存储管理的主要功能包括：存储管理的主要功能包括：存储分配存储分配 存储共享。存储共享。存储保护。存储保护。存储扩充。存储扩充

34、。284.2.3 存储管理存储管理存储器是计算机系统的重要资源之一。存储管理是指存储器存储器是计算机系统的重要资源之一。存储管理是指存储器资源（主要指内存和外存）的管理。资源（主要指内存和外存）的管理。存储管理主要功能如下：存储管理主要功能如下：存储分配存储分配。根据用户程序需要给它分配存储器资源。根据用户程序需要给它分配存储器资源存储共享存储共享。让内存中的多个用户程序实现存储资源的共享，。让内存中的多个用户程序实现存储资源的共享，以提高存储器的利用率。以提高存储器的利用率。存储保护存储保护。把不同用户程序相互隔离起来互不干扰，更不允。把不同用户程序相互隔离起来互不干扰，更不允许用户程序访问

35、操作系统的程序和数据，从而保护用户程序许用户程序访问操作系统的程序和数据，从而保护用户程序存放在存储器中的信息不被破坏。存放在存储器中的信息不被破坏。存储扩充存储扩充。物理内存容量有限，难以满足用户程序的需求，。物理内存容量有限，难以满足用户程序的需求，存储管理从逻辑上来扩充内存储器，为用户提供一个比内存存储管理从逻辑上来扩充内存储器，为用户提供一个比内存实际容量大得多的使用空间。实际容量大得多的使用空间。294.2.4 设备管理设备管理设备管理用于管理计算机系统中所有的外围设备设备管理用于管理计算机系统中所有的外围设备设备管理的主要任务有：设备管理的主要任务有：1选择和分配输入选择和分配输入

36、/输出设备以便进行数据传输操作；输出设备以便进行数据传输操作；2控制输入控制输入/输出设备和输出设备和CPU(或内存或内存)之间交换数据；之间交换数据；3为用户提供一个友好的透明接口，把用户和设备硬件为用户提供一个友好的透明接口，把用户和设备硬件 特性分开，使得用户不心考虑设备的硬件差异；特性分开，使得用户不心考虑设备的硬件差异；4.提高设备和设备之间、提高设备和设备之间、CPU和设备之间的并行性。和设备之间的并行性。304.2.5 文件管理文件管理 文件是在逻辑上具有完整意义的并赋有名称的信息集合文件是在逻辑上具有完整意义的并赋有名称的信息集合体。体。文件系统，就是操作系统中负责操纵和管理文

37、件的一整文件系统，就是操作系统中负责操纵和管理文件的一整套设施，它实现文件的建立、读写、修改、共享和保护套设施，它实现文件的建立、读写、修改、共享和保护等操作，还负责完成对文件的按名存取和进行存取控制。等操作，还负责完成对文件的按名存取和进行存取控制。如如FAT(32KB),FAT32(4KB),NTFS(4KB)。具有对文件存储空间的管理、目录管理、文件的共享和保护、具有对文件存储空间的管理、目录管理、文件的共享和保护、以及实现对文件的各种操作等功能。以及实现对文件的各种操作等功能。31（一）（一）文件和文件夹文件和文件夹1.文件文件 1）文件的概念）文件的概念 按一定格式存储在外存储器上的

38、信息集合称为文件。文件按一定格式存储在外存储器上的信息集合称为文件。文件可以是程序、数据、文字、图形、图像、动画或声音等。文件可以是程序、数据、文字、图形、图像、动画或声音等。文件具有驻留性和长度可变性，是操作系统管理的信息和能独立进具有驻留性和长度可变性，是操作系统管理的信息和能独立进行存取的最小单位。磁盘为存储文件所分配空间的基本单位是行存取的最小单位。磁盘为存储文件所分配空间的基本单位是“簇簇”，一个簇由一个或若干个磁盘扇区组成，一个文件再小，一个簇由一个或若干个磁盘扇区组成，一个文件再小，也起码要分配一个簇。也起码要分配一个簇。2）文件系统）文件系统 操作系统中负责管理和存取文件的软件

39、机构称为文件管理操作系统中负责管理和存取文件的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。文件系统负责为用户建立文件，存取、系统，简称文件系统。文件系统负责为用户建立文件，存取、修改和转储文件，控制文件的存取，用户可对文件实现修改和转储文件，控制文件的存取，用户可对文件实现“按名按名存取存取”。32（一）文件和文件夹（一）文件和文件夹3）文件的命名）文件的命名 每个文件都必须有一个文件名。文件全名由盘符名、路径、每个文件都必须有一个文件名。文件全名由盘符名、路径、主文件名主文件名(简称文件名简称文件名)和文件扩展名和文件扩展名4部分组成。部分组成。其格式如下所示。其格式如下所示。盘符名盘符名:路径

40、路径.扩展名扩展名 4）文件名通配符）文件名通配符 通配符也称为统配符、替代符、多义符，即可以表示一组通配符也称为统配符、替代符、多义符，即可以表示一组文件名的符号。通配符有两种，即星号文件名的符号。通配符有两种，即星号“*”和问号和问号“?”。5）文件类型）文件类型 文件名中的扩展名用于指定文件的类型，用户可以根据需文件名中的扩展名用于指定文件的类型，用户可以根据需要选择，但某些扩展名系统有特殊规定，用户不可以乱用或更要选择，但某些扩展名系统有特殊规定，用户不可以乱用或更改。一些流行的软件还可以自动为文件加扩展名。改。一些流行的软件还可以自动为文件加扩展名。33（一）文件和文件夹（一）文件和

41、文件夹2.标准文件夹的树结构及路径标准文件夹的树结构及路径 为了防止不同的人使用相同的文件名存储文件而引为了防止不同的人使用相同的文件名存储文件而引起的冲突，可以使用操作系统的文件夹和路径。其目的起的冲突，可以使用操作系统的文件夹和路径。其目的是将不同类别不同用户的文件保存到不同的文件夹中，是将不同类别不同用户的文件保存到不同的文件夹中，这样，具有相同文件名的文件就可以被保存在同一台计这样，具有相同文件名的文件就可以被保存在同一台计算机中，而且互不干扰。算机中，而且互不干扰。只用来放置子文件夹和文件的文件夹称为标准文件夹。只用来放置子文件夹和文件的文件夹称为标准文件夹。没有特别说明，文件夹都是

42、指标准文件夹。没有特别说明，文件夹都是指标准文件夹。34（二）路径（二）路径1）磁盘文件夹的树结构）磁盘文件夹的树结构 磁盘可以划分成许多文件夹磁盘可以划分成许多文件夹2）路径和路径名）路径和路径名 路径是文件夹的字符表示，路径是文件夹的字符表示，3）当前盘和当前文件夹）当前盘和当前文件夹 在指定一个文件时，可以用路径来指定。在指定一个文件时，可以用路径来指定。354.2.6 操作系统的主要特性操作系统的主要特性 1.1.并发性并发性 并发性（并发性（ConcurrenceConcurrence）是指两个或两个以上的运行程序）是指两个或两个以上的运行程序 在同一时间间隔段内同时执行。在同一时间

43、间隔段内同时执行。2.2.共享性共享性 共享指操作系统中的资源（包括硬件资源和信息资源）共享指操作系统中的资源（包括硬件资源和信息资源）可被多个并发执行的进程所使用。可被多个并发执行的进程所使用。3.3.异步性异步性 在多道程序环境中，允许多个进程并发执行，由于资源在多道程序环境中，允许多个进程并发执行，由于资源有限而进程众多，多数情况，进程的执行不是一贯到有限而进程众多，多数情况，进程的执行不是一贯到底，而是底，而是“走走停停走走停停”364.2.7 操作系统的分类操作系统的分类 1.1.单用户操作系统单用户操作系统2.2.批处理操作系统批处理操作系统3.3.实时操作系统实时操作系统4.4.

44、分时操作系统分时操作系统5.5.网络操作系统网络操作系统6.6.分布式操作系统分布式操作系统7.7.微机操作系统微机操作系统37操作系统的发展与分类操作系统的发展与分类（1 1）单用户单任务的操作系统单用户单任务的操作系统：主要特征是在一个计算机主要特征是在一个计算机系统内，一次只能运行一个用户程序，此用户独占计算机系系统内，一次只能运行一个用户程序，此用户独占计算机系统的全部硬件和软件资源。常用的单用户单任务操作系统有统的全部硬件和软件资源。常用的单用户单任务操作系统有MSMS-DOSDOS、PCPC-DOSDOS等等。单用户多任务操作系统也是为单个用户服务的，但它允单用户多任务操作系统也是

45、为单个用户服务的，但它允许用户一次提交多项任务。常用的单用户多任务操作系统有许用户一次提交多项任务。常用的单用户多任务操作系统有OSOS2 2、Windows 3.xWindows 3.x、Windows 95/98/2000/NT/XPWindows 95/98/2000/NT/XP系列等，系列等，这类操作系统通常用于微机系统中。这类操作系统通常用于微机系统中。（2 2）批处理阶段批处理阶段：其特点说是用户脱机使用计算机、作业：其特点说是用户脱机使用计算机、作业成批处理和多道程序运行。成批处理和多道程序运行。38操作系统的发展与分类操作系统的发展与分类（3 3）分时操作系统分时操作系统：是操

46、作系统发展的第二个阶段。：是操作系统发展的第二个阶段。所谓分时系所谓分时系统就是在一台计算机上连接若干个终端机，用户可以在终端上向统就是在一台计算机上连接若干个终端机，用户可以在终端上向系统发出服务请求，等待机器的处理结果并决定下一步的处理。系统发出服务请求，等待机器的处理结果并决定下一步的处理。分时操作系统主要特点是分时操作系统主要特点是交互性、多用户同时性和独立性交互性、多用户同时性和独立性，实现了计算机系统的多用户多任务工作方式。现在流行的操作系实现了计算机系统的多用户多任务工作方式。现在流行的操作系统如统如UNIXUNIX、LinuxLinux、Windows NTWindows NT

47、等都是支持多用户多任务的分时操等都是支持多用户多任务的分时操作系统。作系统。（4 4）实时操作系统实时操作系统：实时操作系统指对随机发生的外部事件做出实时操作系统指对随机发生的外部事件做出及时地响应并对其进行处理及时地响应并对其进行处理，换言之，在规定的时间内完成对该换言之，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。实时操作系统的主要特点是高响应性、高可靠性和安全性。实时操作系统的主要特点是高响应性、高可靠性和安全性。通常应用于通常应用于工业过程控制和信息实时处理方面工业过程控制和信息实时处理方面。39操作系统的发展与分类

48、操作系统的发展与分类（5 5）网络操作系统：网络操作系统：用于对多台计算机的硬件和软件资源用于对多台计算机的硬件和软件资源进行管理和控制，提供网络通信和网络资源的共享功能。最进行管理和控制，提供网络通信和网络资源的共享功能。最有代表性的几种网络操作系统是有代表性的几种网络操作系统是ovell ovell 公司的公司的 NetwareNetware、Windows 2000 ServerWindows 2000 Server、Windows XPWindows XP、UNIXUNIX、LinuxLinux等。等。（6 6）分布式操作系统分布式操作系统：是多台计算机经网络连接在一起而：是多台计算机

49、经网络连接在一起而组成的系统，系统中两台计算机可以通过远程调用交换信息。组成的系统，系统中两台计算机可以通过远程调用交换信息。(7)(7)微机操作系统微机操作系统:微机常用的操作系统主要有微机常用的操作系统主要有多用户多任务多用户多任务的的UNIXUNIX、单用户多任务的、单用户多任务的Windows 9xWindows 9x、Windows 2000Windows 2000、Windows XPWindows XP、以及用于以及用于Apple Apple 计算机的计算机的MAC OS XMAC OS X。Windows Windows 系统操作系统以及友好的人机界面已成为微机的主要操作系系统

50、操作系统以及友好的人机界面已成为微机的主要操作系统。统。Windows Windows 的特点的特点u 直观、高效的面向对象的图形用户界面，易学易用直观、高效的面向对象的图形用户界面，易学易用u 用户界面统一、友好、美观用户界面统一、友好、美观u 丰富的设备无关的图形操作丰富的设备无关的图形操作 WindowsWindows的图形设备接口的图形设备接口(GDI)(GDI)提供了丰富的图形操作函数。提供了丰富的图形操作函数。u 多任务多任务 每个程序在屏幕上占据一个矩形区域，这个矩形区域称为窗口。窗每个程序在屏幕上占据一个矩形区域，这个矩形区域称为窗口。窗口可以重叠、移动、在不同应用程序之间切换