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第1章概述计算机软件技术是计算机技术的一个重要组成部分, 是计算机技术领域中最为活跃的领域之一,是衡量计算机技术发展阶段的重要标志。计算机软件技术与计算机技术的应用密切相关。目前,在我们的日常生活、工作、学习、娱乐等领域中,处处都可以看到计算机软件技术的应用。登录网站、浏览各种信息,网站就是一种计算机软件技术的应用;去银行办理业务,离不开计算机程序的支持;写年终工作报告、给客户发送电子邮件,同样离不开计算机软件工具。本章将对计算机软件技术的概念、类型、体系架构等内容进行概述。 1.1 什么是计算机软件技术为了理解什么是计算机软件技术, 给出计算机软件技术的定义, 本节将研究以下几个问题:什么是计算机软件,什么是计算机程序,计算机软件和计算机程序的关系,计算机软件和计算机硬件的关系。软件是一个非常宽泛的概念, 与硬件相对应, 例如电影、电视、音乐、文档记录等都是软件。从城市建设角度来讲,下水管道、地铁交通、百货商场等都是硬件设施,而法律制度、规章制度、管理水平等则是软件。由商务印书馆出版的现代汉语词典中, 对软件的解释如下: “①计算机系统的组成部分,是指挥计算机进行计算、判断、处理信息(来源：[])的程序系统或设备。包括汇编程序、操作系统、编译程序、诊断程序、控制程序、数据管理系统等。②借指生产、科研、经营等过程中的人员素质、管理水平、服务质量等。”在这个定义中,软件不仅仅是指计算机软件, 还包括其他广义上的含义。在计算机领域中, 计算机软件(computer software) , 简称为软件, 是指在计算机系统中执行特定任务的计算机程序、算法和文档的集合。本书中的软件,如果没有特别强调,均指计算机软件。软件包含了程序。计算机程序(computer programs) ,简称程序,是指计算机的指令序列。计算机工作时离不开程序,当计算机的中央处理器执行计算机指令时,就是程序在运行。程序通常分为源代码和可执行程序两大类。源代码是指以程序设计语言编写的、可读的语句和声明的集合,程序设计人员的工作就是使用程序设计语言编写源代码,源代码经过编译后转变为计算机可以执行的程序;可执行程序是指包含了计算机可以直接执行的指令的文件。为了与源代码相区别,可执行程序又被称为二进制代码。当在市场上购买软件时(来源：[]),通常购买的就是程序的可执行版本。从这里来看,计算机软件不等同于计算机程序, 计算机软件技术基础?2?其外延要大于计算机程序。软件也离不开算法。算法(algorithm) 是数学、计算机等学科领域中的一个重要概念, 是指一种有限指令的序列, 是解决特定问题的明确的详细步骤, 通常用于计算和数据处理。软件的目的就是完成特定的任务,由程序和算法具体来承担。文档也是软件的重要内容。软件文档是指伴随软件存在的文本文档, 用于解释软件的工作原理、使用方法、技术特点等内容。在软件的设计、开发和使用过程中,常见的文档包括需求分析、系统设计、算法描述、用户手册、技术服务、市场推广计划等。例如, 操作系统作为一种软件, 包含了各种操作命令程序、命令中处理数据的各种算法以及用户手册等文档。计算机软件与计算机硬件是相互协同工作的。计算机硬件指计算机系统的物理部分, 包括主板、显视器、 CPU 、 RAM 内存、硬盘、键盘、鼠标、电源等, 用于存储和运行计算机软件。如果缺少了计算机软件, 计算机硬件是毫无用途的。从(来源：[])计算视角来看, 计算机软件的有序指令可以按照某种顺序改变计算机硬件的状态,实现用户的需要。从形状上来看,计算机硬件是指有形的、可触摸的实际物体, 而计算机软件则是无形的、不可触摸的抽象实体。经过上面的分析可知, 软件是一种产品, 涉及到像操作系统、程序设计语言、算法等许多不同的技术。因此,计算机软件技术是与软件的设计、实施和使用相关的多种技术的统称。软件的设计与实施涉及到程序设计语言、算法和数据结构、数据库系统、多媒体、软件工程等技术,软件的使用涉及到质量、可靠性、专利、知识产权、道德、法律等管理和技术。 1.2 软件的分类对软件进行分类是深入认识和理解软件的一种方式。软件的分类方式有很多种, 例如, 可以根据软件的功能进行分类,也可以根据软件的不同开发方式进行划分,还可以从软件的使用方式进行分类。根据软件的功能来划分是一种主要的分类方式,可以把软件分为系统软件、编程软件和应用软件 3 大类型。下面,我们将详细分析这些软件类型的特点,最后再讨论一下其他分类方式的软件类型的特点。 1.2.1 (来源：[])系统软件系统软件(system software) 指管理和控制计算机硬件、使计算机工作的软件。系统软件是一种非常重要的软件类型,它为用户提供了一种操作计算机硬件的便捷方法,为其他程序提供了运行的基础。对应用程序编程人员来讲,系统软件可以屏蔽计算机硬件例如打印机、显示器、键盘的访问细节,减轻编程人员的工作负担。另外,系统软件还可以增强计算机内存管理、处理器管理的安全性和稳定性等。系统软件与应用软件不同, 应用软件有助于提高终端用户的生产效率, 例如用户使用 Word 软件来编写文档,通过网络玩游戏,这里的 Word 软件、游戏软件都是应用软件。系第 1章概述?3?统软件则用于执行像把内存中的数据写入到磁盘中、把从键盘上输入的字符显示在显示器上等任务。虽然操作系统是最主要的系统软件, 但是系统软件并不等同于操作系统。根据系统软件的功能特点,可以继续划分为操作系统、设备驱动程序、实用工具以及其他系统软件。 1. 操作系统操作系统(operating system , OS) 是位于计算机系统中的(来源：[])硬件和软件之间的接口,负责管理和协调计算机硬件的操作和计算机有限资源的共享。各种应用程序都是通过宿主在操作系统中在计算机上运行。几乎所有的计算机,包括手持计算机、桌面计算机以及超级计算机,甚至游戏机,都离不开操作系统的支持。操作系统为系统程序、用户接口、应用程序和硬件提供了许多服务, 应用程序通过系统调用访问这些服务、通过设备驱动程序使用硬件。操作系统作用的层次结构示意图如图 1-1 所示。计算机硬件操作系统应用用户图 1-1 操作系统作用的层次结构示意图出现于 1946 年、重达 30 吨的 ENIAC (Electronic Numerical Integrator puter) 是公认的第一台电子计算机, 装有 1万7 千多个电子管、 1万多个电容器和 6 千多个开关, 占地面积 160 多平方米,耗电 174 千瓦,制造费用高达 45 万美元,但是这台

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