1.2.3 计算机软件系统(课件）-高一《计算机应用基础》同步教学（西安电子科大出版社）

1.2.3 计算机软件系统 　　1．系统软件 　　系统软件是指管理、控制、开发、维护计算机系统的各类程序。它面向机器本身，主要的功能是调度、协调计算机及其外部设备之间的工作，支持应用软件的开发和运行，监控和维护系统等。一般来说系统软件可分为操作系统、程序设计语言、系统服务程序和数据库管理系统。 　　(1) 操作系统。 　　操作系统是管理、控制和监督计算机软、硬件资源协调运行的程序系统，由一系列具有不同控制和管理功能的程序组成。操作系统具有处理器管理(进程管理)、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理五大管理功能。它是直接运行在计算机硬件上的最基本的系统软件，是系统软件的核心。 　　操作系统是计算机发展的产物，使用它的主要目的有两个：一是方便用户使用计算机，它是用户和计算机的接口；二是统一管理计算机系统的全部资源，合理组织计算机工作流程，以便充分、合理地发挥计算机的效率。 　　操作系统的种类繁多，按其功能和特性分为批处理操作系统、分时操作系统(如Unix操作系统)和实时操作系统等；按同时管理用户的多少分为单用户操作系统和多用户操作系统。此外，还有适合管理计算机网络环境的网络操作系统。 　　目前常用的操作系统有：Windows系列(Windows XP、Windows 2003、Windows 7等)、UNIX、Linux等。 　　(2) 程序设计语言。 　　程序设计语言是系统软件的重要组成部分，是人机进行信息交换的标准，按照其发展历程分为机器语言、汇编语言、高级语言。计算机硬件系统只能直接识别以数字代码表示的指令序列，即机器语言。如果要在计算机上运行高级语言则必须配备相应的翻译程序，对于高级语言来说，翻译的方法有如下两种： 　　一种是“解释”，早期的BASIC语言源程序的执行就是采用这种方式。每次运行都要逐条把BASIC的源程序语句进行解释和执行，它不保留目标程序代码，即不产生可执行文件。因此，这种方式速度较慢，每次运行都要经过“解释”，边解释边执行。 　　另一种是“编译”，它调用相应语言的编译程序，把源程序变成由机器语言组成的目标程序(以 .OBJ为扩展名)，然后再用连接程序把目标程序与库文件连接起来，形成可执行文件(以.exe为扩展名)，尽管编译的过程复杂一些，但是这种方式速度较快，可以反复执行。 　　(3) 系统服务程序。 　　系统服务程序能够提供一些常用的服务性功能，它们为用户开发程序和使用计算机提供了方便，像计算机中常用的诊断程序、驱动程序均属此类。 　　(4) 数据库管理系统。 　　数据库是指按照一定联系存储的数据集合，可以被多种应用程序共享，数据库管理系统DBMS(Data Base Management System)则是能够对数据库进行加工、管理的系统软件。其主要功能是建立、维护、删除数据库以及对数据库中的数据进行各种操作，如检索、修改、排序、合并等。 　　常见的数据库管理系统有Visual FoxPro、Oracle、SQL Server等。 　　2．应用软件 　　应用软件是指用户为解决各种实际问题而编制的计算机应用程序及其有关资料，如人事管理软件、财务管理软件、图书检索软件等。 　　(1) 办公自动化应用软件包，如WPS、Word、Office XP等。 　　(2) 图像视频处理软件包，如Photoshop、3DS max、Premiere等。 　　(3) 特殊行业专用程序，如财务管理软件、税务管理软件、票务管理软件、辅助教育软件等。 1.2.4 计算机的工作原理 　　1946年著名的美籍匈牙利科学家冯·诺依曼提出了关于计算机组成和工作方式的基本设想，第一次提出了存储的概念，确定了现代计算机的基本结构，这一结构又称为冯·诺依曼结构，现在，所有的存储程序式计算机都称为冯·诺依曼计算机。 　　冯·诺依曼计算机具体由五大功能模块组成，即运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。这五大部分相互配合，协同工作，其各部分之间的关系如图1-10所示，其中双箭头表示数据流向，单箭头表示控制信号流向。 输入设备 　　 存储器 　　 输出设备 　　 运算器 　　 控制器 　　 图1-10 计算机的硬件结构 　　计算机工作时，首先由输入设备接受外界信息(数据)，控制器发出指令将数据输入到存储器，再由控制器控制存储器将数据送到运算器，经过运算器计算并把计算结果返回存储器中，最后在控制器发出的取数和输出命令下通过输出设备输出处理结果。计算机的工作原理可以概括为“存储程序”和“程序控制”。 　　从计算机的第一代至第四代，一直没有突破冯·诺依曼的体系结构，目前绝大多数计算机都是基于冯·诺依曼计算机模型而开发的。 $$