专题六 计算机软件组成（讲义）-《计算机应用基础》高考备考讲练测（云南）

专题六 计算机软件组成 【考纲要求】 考试条目 （5）理解计算机软件系统组成，理解操作系统的功能， 了解主流操作系统的类型和特点。 【课时安排】 2课时 【知识梳理】 计算机软件系统 一、计算机软件系统组成 计算机软件系统是指计算机运行所需的各种程序、数据及相关文档的集合，可分为系统软件和应用软件两大类。 二、系统软件 系统软件是直接与硬件交互、为其他软件提供运行基础的核心程序，主要包括： 1.操作系统（OS） 定义：直接运行在裸机上的最基本系统软件，是用户与计算机硬件的接口，负责管理硬件资源（如 CPU、内存、外设）和软件资源（如程序、文件），并为应用软件提供运行环境。 功能：进程管理、内存管理、文件管理、设备管理、作业管理（详见后文操作系统功能部分）。 代表：Windows、macOS、Linux、Android 等。 案例： 下列软件中属于系统软件的是（ ） A. WPS 表格 B. Windows 11 C. 微信 D. Photoshop 【答案】B 2.语言处理程序 功能：将人类可读的源程序（如 C、Python 代码）翻译成计算机能执行的机器语言。 分类： 编译程序：一次性将源程序全部翻译成目标程序（如 C 编译器）。 解释程序：逐句解释并执行源程序（如 Python 解释器）。 作用：使程序员能使用高级语言编写程序，提高开发效率。 案例： 简述编译程序与解释程序的主要区别。 【答案】 编译程序：一次性将源程序全部翻译成目标程序，再执行。 解释程序：逐句解释并执行源程序，不生成目标文件。 核心区别：是否生成独立的目标程序，执行效率上编译程序通常更高。 3.数据库管理系统（DBMS） 功能：建立、存储、操作和维护数据库，支持数据的查询、更新、备份等操作。 代表：Access、MySQL、Oracle、SQL Server。 应用场景：企业信息管理、网站数据存储等。 案例: 下列不属于数据库管理系统功能的是（ ） A. 数据查询与更新 B. 内存空间分配 C. 数据库备份与恢复 D. 数据权限管理 【答案】B 4.系统支撑和服务程序 工具软件：如系统诊断程序、调试工具、杀毒软件等，用于维护计算机正常运行或支持开发。 示例：Windows 的 “任务管理器”、Linux 的 “GCC 编译器”。 三、应用软件 应用软件是为解决特定问题而编写的程序，直接服务于用户需求，可分为： 1.通用软件 办公软件：如 WPS Office（文字处理、表格制作、演示文稿）、Microsoft Office。 图形设计软件：Photoshop（图像处理）、3DS MAX（三维建模）。 浏览器：Chrome、Edge 等用于访问互联网。 2.专用软件 行业应用：如财务管理软件（用友）、工业控制软件（西门子 PLC 编程工具）、医疗诊断系统。 开发工具：Visual Studio（编程开发）、Anaconda（数据科学环境）。 系统软件是计算机的 “基础设施”，应用软件是 “上层建筑”。 操作系统 操作系统是系统软件的核心，通过五大功能模块协调硬件与软件资源，确保计算机高效运行。 一、处理器（CPU）管理 任务调度：将 CPU 时间分配给多个程序（进程），实现多任务并发执行。例如，Windows 的 “时间片轮转” 算法，让每个进程轮流使用 CPU，用户感知不到卡顿。 进程控制：创建、终止进程，处理进程间的同步与通信。例如，浏览器下载文件时，后台进程负责网络数据传输，前台进程保持界面响应。 案例： Windows 系统通过 “时间片轮转” 算法实现多任务并发执行，每个进程轮流占用 CPU。（ ） 【答案】√ 二、内存管理 分配与回收：为程序分配内存空间，程序结束后回收资源。例如，Linux 的 “动态分区分配” 策略，根据程序需求灵活划分内存。 存储保护：防止不同程序的内存区域相互干扰。例如，Windows 通过虚拟内存技术，为每个进程分配独立的地址空间。 内存扩充：通过虚拟内存（如 Windows 的 “页面文件”）将部分数据暂存到硬盘，缓解物理内存不足的问题。 案例： 当计算机物理内存不足时，操作系统会使用（ ）技术扩展内存空间。 A. 内存分区 B. 虚拟内存 C. 内存加密 D. 内存压缩 【答案】B 三、文件管理 存储组织：以文件和目录的形式管理数据，支持文件的创建、删除、复制等操作。例如，Linux 的 “树形目录结构”，用户可通过路径（如/home/user/doc.txt）访问文件。 安全控制：设置文件权限（如读取、写入、执行），防止未授权访问。例如，Unix 系统通过用户组和权限位（rwx）实现精细控制。 四、设备管理 驱动协调：为打印机、摄像头等外设提供驱动程序，实现硬件与系统的通信。例如，Windows 的 “即插即用” 功能，自动识别并安装新设备驱动。 缓冲技术：通过内存缓冲区减少 CPU 与低速设备（如硬盘）的交互频率，提升效率。例如，浏览器预加载网页资源到缓存，加快后续访问速度。 五、作业管理 任务调度：管理用户提交的作业（如打印任务、计算任务），按优先级分配资源。例如，服务器操作系统优先处理高优先级的数据库查询请求。 用户接口：提供命令行（如 Linux 的 Shell）和图形界面（如 Windows 的资源管理器），方便用户操作计算机。 主流操作系统的类型和特点 一、按用户与任务模式分类 1.单用户单任务系统 特点：一次仅允许一个用户执行一个任务，资源占用低。 代表：早期的 DOS 系统（如 MS-DOS 6.22），主要用于简单文本编辑和文件管理。 2.单用户多任务系统 特点：单个用户可同时运行多个程序（如边听歌边写文档），但资源分配偏向前台程序。 代表：Windows 95/98、macOS 早期版本，适合个人办公和娱乐。 3.多用户多任务系统 特点：允许多个用户通过网络同时使用计算机，资源共享且支持并发处理。 代表： Linux：开源、高度可定制，广泛用于服务器和开发（如 Ubuntu、CentOS）。 Unix：闭源、高稳定性，适用于金融交易系统和大型企业服务器（如 Solaris、AIX）。 优势：高可靠性和扩展性，例如银行核心系统可同时处理 thousands of 用户交易。 案例： 下列操作系统中支持多用户同时登录并运行多个程序的是（ ） A. MS-DOS B. Windows 10 家庭版 C. Linux 服务器版 D. iOS 【答案】C 二、按应用场景分类 1.桌面操作系统 Windows： 特点：图形界面友好，软件生态丰富（如 Office、游戏），闭源且商业授权。 应用：个人电脑、企业办公，市场占有率超 80%。 macOS： 特点：与苹果硬件深度整合，Unix 内核，设计美学突出，适合创意设计（如 Final Cut Pro）。 应用：设计师、视频编辑师的首选。 2.服务器操作系统 Linux： 特点：开源、轻量、高安全性，支持多线程和集群部署（如 Docker 容器）。 代表：Ubuntu Server、Red Hat Enterprise Linux（RHEL）。 Windows Server： 特点：与微软企业软件（如 Exchange 邮件服务器）无缝集成，闭源且需商业授权。 应用：企业级数据中心、域控制器。 3.移动操作系统 Android： 特点：基于 Linux 内核，开源且高度定制化，支持丰富的硬件设备。 应用：智能手机（如三星、华为）、物联网设备（如智能家居）。 iOS： 特点：闭源、与苹果硬件深度绑定，安全性高，应用生态封闭。 应用：iPhone、iPad，适合对隐私和性能要求高的用户。 4.嵌入式操作系统 特点：轻量化、实时性强，资源占用极低。 代表： VxWorks：硬实时系统，用于航空航天和国防（如战斗机飞控系统）。 Zephyr：支持多架构，适用于 IoT 设备（如智能传感器）。 案例： 下列操作系统中属于硬实时系统，常用于航空航天领域的是（ ） A. Android B. VxWorks C. Ubuntu D. Windows 11 【答案】B 【限时练习】 1. 下列软件中属于数据库管理系统的是（ ） A. Python B. Excel C. MySQL D. Adobe Reader 【答案】C 2. 操作系统中负责分配和回收内存空间的功能模块是（ ） A. 处理器管理 B. 内存管理 C. 文件管理 D. 设备管理 【答案】B 3. 下列操作系统中属于单用户单任务的是（ ） A. MS-DOS 6.22 B. Windows 7 C. Linux 服务器版 D. macOS 【答案】A 4. 在 Windows 系统中，通过 “虚拟内存” 技术实现的功能是（ ） A. 提高 CPU 运算速度 B. 扩充物理内存容量 C. 将部分数据暂存到硬盘 D. 加密内存中的数据 【答案】C 5. 下列属于系统软件的是（ ） A. 360 安全卫士 B. WPS 演示 C. 腾讯 QQ D. Java 编译器 【答案】D 6. 以下关于 Linux 操作系统的描述，正确的是（ ） A. 闭源且仅用于服务器 B. 单用户单任务模式 C. 开源且支持多用户多任务 D. 由微软公司开发 【答案】C 7. 操作系统中 “文件管理” 的主要功能不包括（ ） A. 设置文件读写权限 B. 复制 / 删除文件 C. 管理目录结构 D. 分配 CPU 时间片 【答案】D 8. 下列操作系统中，属于嵌入式实时系统的是（ ） A. Android B. iOS C. Windows 10 D. Zephyr 【答案】D 9. 下列属于系统软件的有（ ） A. Unix 操作系统 B. Python 解释器 C. SQL Server 数据库 D. 金山词霸翻译软件 【答案】ABC 10. 以下属于多用户多任务操作系统的有（ ） A. Windows 10 专业版 B. Ubuntu Server C. macOS Server D. MS-DOS 【答案】ABC 11. 操作系统是用户与计算机硬件之间的接口，属于系统软件。（ ） 【答案】√ 12. 编译程序和解释程序都能将高级语言翻译成机器语言，区别是编译程序生成目标文件。（ ） 【答案】√ 13. 移动操作系统属于单用户多任务系统，不支持多用户同时登录。（ ） 【答案】√ 14. 在 Windows 系统中，文件的扩展名决定了默认打开该文件的应用软件，因此不可以修改扩展名。（ ） 【答案】× 【内容小结】 学科网（北京）股份有限公司 $$