计算机软件技术概述ppt课件.ppt

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1、计算机软件技术概述1．1计算机软件技术涉及的内容计算机的应用是非常广泛的，包括工业、农业、科研、教育、商业、国防、行政管理，直至家庭和个人等各个领域。一般又分为科学计算、数据处理、过程控制和人工智能几大类。为了把计算机用于解决某类具体问题，应包含建立模型、提出解题的方法及编制应用程序，并在计算机上处理以得到预期的结果。软件部分着重研究的是在机器一级的程序及有关数据的表示方法、控制程序执行的方案，以及对计算机语言进行处理和管理计算机资源与操作过程的各种程序及实现技术。这些研究包括：①程序设计语言；②编译技术；③

2、操作系统及实用程序；④数据库技术；⑤软件工具及实现技术等方面。对应用问题的求解，首先必须解决的问题是清晰地描述问题。在现代的软件开发中采用了逐步求精等程序设计方法，提出软件工程的概念，即以工程的手段、技术和方法来开发与维护软件。确定数据结构和算法，它们涉及程序的数据结构和控制结构。如果对应用问题能细化到这一步，则就可以用某种程序设计语言来编写程序了。所以，在软件开发方法和技术方面包括软件工程、程序设计方法、数据结构与算法等内容。综上所述，计算机软件技术应涉及以下内容：计算机软件及软件开发方法与技术涉及的内容是

3、非常丰富的，它的每一个方面都是计算机科学中的重要分支。1.2计算机软件概述计算机由硬件和软件两大部分组成。硬件主要研究机器的组成和逻辑设计。它包括中央处理机、主存贮器、外部设备等部件。软件是程序、数据及有关文档资料的集合。例如，操作系统、汇编程序、编译程序、诊断程序、专用程序包、程序库程序、数据库管理系统、各种维护使用手册、程序说明和框图等都是软件。计算机软件自20世纪50年代到目前的发展过程中在以下四大领域中有重大的进展：1.程序设计语言及语言处理；2.操作系统；3.数据设置与处理；4.软件工具；5.技术和

4、规定。程序设计语言是用户用来编写输入到计算机的程序所使用的语言。当问题能清晰地描述时，就可以用程序设计语言来编写程序了。但从便于用户书写的语言形式到计算机能够理解的机器语言的转换还需要语言翻译(编译)系统。在研制编译系统时，重点是提供快速翻译和产生高效目标代码的技术。操作系统是控制计算机工作流程和管理计算机软件、硬件资源的系统程序。它能使计算机以顺序或并行的方式处理用户提交的算题任务；或以交互式或联机方式进行处理，并提供极为方便的手段让用户使用计算机。操作系统的实现技术涉及多道程序设计技术、分时技术、资源的分

5、配与调度等极为丰富的内容。数据设置与处理是指用来处理大量数据的工具与技术。它涉及描述文件与单个记录的工具与技术，对数据进行排序、分类、查询、计算并产生各种报表。目前，这方面有较为成熟的数据库技术。第四个领域是软件工具。研制软件工具的目的是使软件开发过程“自动化”。软件工具按功能可划分为：说明工具系统、设计工具系统、实现工具系统、维护工具系统、管理工具系统。例如：结构化编辑器、源程序调试器都是软件工具。另外，编译程序也是一种翻译工具。这些软件工具与操作系统及实用程序一起组成了软件开发环境。软件开发方法与技术软件

6、研制过程与软件工程概述(一)软件研制过程中的问题在科学技术迅猛发展的当今时代，有大量的科学计算、数据处理和各种应用领域中的实际问题需要求解。为此，首先必须提出问题，弄清楚要研究的对象；然后给出对问题的形式化定义和求解方法的形式描述。对问题的形式化定义叫数学模型，而对问题求解方法的形式描述称为算法。做到这一步就可以利用计算机求解问题了。例如，要解决轮船最少航行费用问题。假设以匀速v航行的轮船，每小时燃料费用为C元，每小时管理费用为M元，经过航程为L，欲使总航行费用最少，航行速度v应取何值?这是一个实际问题。为了

7、能使航行费用最少，需要找出该问题的形式化描述。经过大量的实验，可以得出，匀速航行的轮船，其每小时的燃料费与速度的立方成正比。即有：C=kv3(k为比例系数)航行总费用x由下式决定(t为总航时)x=t(C+M)=L/v(kv3+M)欲使x为最小值，求其对v的导数，并使之等于零。此即为最少航行费用的数学模型。dx/dv=(2KL/v^2)(v^3-M/2k)=0上式在V=(M/2k)^1/3时成立。这样可以得到为使总航行费用最少时所应取的航行速度v。所以，用计算机解题时，首先是提出问题，然后建立数学模型，确定算法

8、。确定算法后就可以编程、上机调试、运行，最后得到结果，再经分析整理后存档。这一解题过程可用图表示。计算机出现后的相当长的一段时间内，人们在编制程序或开发软件系统时，往往一个人或几个人按各自的习惯和经验来进行，这实际上是一种手工作坊式的生产方式。以这种方式研制的软件，其周期长、费用高，而且质量低下、可靠性得不到保证。到60年代中期，计算机进入到集成电路时代，大批功能强大的计算机进入市场，高级语言蓬勃兴