计算机科学技术导论 第3章

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1、第3章计算机软件系统本章学习目标本章主要讲解计算机软件的层次结构、系统软件操作系统的功能和基本概念以及常用操作系统的主要特征、软件生存周期和面向对象方法的开发过程。通过本章的学习，主要掌握以下内容：计算机软件的层次结构操作系统的概念、功能常用操作系统(Windows、Unix)主要特征软件生存周期和面向对象方法的开发过程第3章计算机软件系统3.1计算机软件的层次结构3.2操作系统3.3程序设计语言翻译系统3.4软件开发与软件工程3.1计算机软件的层次结构计算机软件是指计算机中的程序、数据及其文档。计算机软件是计算机系统的灵魂，计算机用户是通过软件来管理和使用计算机的，一般

2、计算机软件可分为3类：系统软件、支撑软件和应用软件，如右图所示。1、系统软件系统软件是计算机系统中最靠近硬件层次的软件，系统软件用于管理、控制和维护计算机系统资源的程序集合，如：操作系统、汇编程序、编译程序等都是系统软件，系统软件与具体的应用领域无关，解决任何领域的问题一般都要用到系统软件。2、支撑软件支撑软件是支撑其他软件的开发与维护的软件，如：各种接口软件、软件开发工具和环境、网络软件、数据库管理系统等都是支撑软件。3、应用软件应用软件是为解决特定应用领域问题而编制的应用程序，如：财务管理软件、火车订票系统、交通管理系统等都是应用软件。系统软件、支撑软件和应用软件三者既有分工

3、，又相互结合，而且相互有所覆盖、交叉和变动，并不能截然分开。如操作系统是系统软件，但它也支撑了其他软件的开发，也可看作是支撑软件。在现代计算机软件层次结构中，操作系统是最基础的软件。面对复杂的计算机硬件结构，操作系统使用户真正成为计算机的主人。操作系统是对计算机硬件功能的第一次扩展，使得用户可以很方便地管理和使用系统资源，并在其上开发各类应用软件，进一步扩展计算机系统的功能。返回3.2操作系统3.2.1操作系统的概念3.2.2操作系统的功能3.2.3操作系统的分类3.2.4几种常用的操作系统简介返回3.2.1操作系统的概念操作系统（OperatingSystem，缩写成OS）是现

4、代计算机系统中一种必不可少的系统软件，它经过了从简单到复杂的很长的发展过程，目前已成为计算机系统的最基础最重要的系统软件。随着计算机技术的飞速发展，计算机软、硬件资源越来越丰富，用户要求能更方便、更灵活地使用计算机系统，因此现代计算机系统中至少要配置一种操作系统。1．什么是操作系统操作系统是一种系统软件，它统一地管理和控制计算机系统中的软、硬件资源，合理地组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的、易于操作的工作环境，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机。操作系统是计算机系统的核心，是用户和其他软件与计算机裸机之间的桥梁，是用户与计算机之间的接口。不同计算机使用者看待操作系统

5、有所不同，长期以来有两种观点，一种是虚拟机的观点，另一种是资源管理的观点。虚拟机观点也称为扩展机的观点，操作系统是直接配置在计算机硬件之上的第一层软件，它对硬件的功能进行了首次扩充，装有操作系统的计算机极大地扩展了原计算机的功能，把用户对包含有各种硬件部件的计算机系统的操作和使用由复杂变得简单，从低级操作上升为高级操作，把基本功能扩展为多种功能。资源管理的观点是目前操作系统描述的主要观点，上述虚拟机观点是一种自顶向下的观点，从相反的方向即以自底向上的观点看，操作系统是计算机系统的“大管家”，管理着这个复杂系统的所有资源，资源是指系统硬件资源和软件资源，包括CPU、内存、时钟、磁盘

6、、打印机、文件、程序、数据等。操作系统的任务是合理分配和控制系统资源，使系统资源得到充分合理的使用，提高系统资源的使用效率。操作系统负责监视跟踪资源的使用状况，满足资源请求，决定谁得到资源，何时得到，获得多少，并按一定方式调度和分配资源，在资源使用完毕后，再回收资源，充当着计算机系统资源管理器的作用。综上所述，对于操作者来说，操作系统是一个用户环境，一个工作平台，一个人与机器进行交互操作的界面；对系统设计者而言，它是一种强功能的系统资源管理程序，是用以控制、管理计算机软、硬件资源和程序执行的集成软件系统。2、为什么要学习和研究操作系统操作系统是用户与计算机之间的交互界面，用户只有

7、理解了操作系统，才能更方便、更灵活地使用计算机，掌握了操作系统提供给用户的各种系统服务（如命令操作、系统调用、视窗环境等），才能更好地利用系统资源，更好地在操作系统的基础上建立用户自己的应用系统、开发自己的应用软件。打破操作系统的神秘性，了解操作系统的内部结构，掌握操作系统的设计方法，熟悉操作系统的操作和使用是学习操作系统的目的。返回3.2.2操作系统的功能操作系统的主要目的有两个方面：一是方便用户使用；二是最大限度地发挥计算机系统资源的使用效率。为实现这两个目标，从系统资源管理