第3章计算机软件糸统 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 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章计算机软件糸统 ■3.1计算机软件的层次结构 3.2操作糸统 口33程序设计语言翻译糸统 ■3.4软件开发与软件工程
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,银行系 办公系统 应用 计算机用户是通过软件来管理和使用计算机 浏耽器等 软件 的,一般计算机软件可分为3类:系统软件、 支撑软件和应用软件,如右图所示。 数库管理系统支控 问络系统 1、系统软件 开发工具 软件 系统软件是计算机系统中最靠近硬件层编器、编译 次的软件,系统软件用于管理、控制和维护命令解器系统 计算机系统资源的程序集合,如:操作系统、作系 软件 软件与具体的应用领域关,解任何领减□研 的问题一般都要用到系统软件
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
返回 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ε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,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
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，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 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(0 perating System,缩写成0s)是现代 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
3.2.1 操作系统的概念 操作系统（Operating System，缩写成OS）是现代 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、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
不同计算机使用者看待操作系统有所不同，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、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 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
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,从系统资源管理的观点出发,通用 操作系统应该具备处理器管理、内存管理、设备管理、文件 管理、作业管理等五个方面的功能。 1.处理器管理 在单处理器的计算机系统中,存在着用户作业争用处理 器的情况。如何对使用处理器的请求做出适当的分配,这就 是操作系统处理器管理功能模块要解决的问题。在实际工作 中,操作系统将以进程和作业的方式进行管理。因此,处理 器管理的主要工作是进行处理器的分配调度,尤其是在多道 程序或多用户的情况下,为用户合理地分配处理器的时间, 尽可能地使处理器处于忙状态,提高处理器的工作效率
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，从系统资源管理的观点出发，通用 操作系统应该具备处理器管理、内存管理、设备管理、文件 管理、作业管理等五个方面的功能。 1．处理器管理 在单处理器的计算机系统中，存在着用户作业争用处理 器的情况。如何对使用处理器的请求做出适当的分配，这就 是操作系统处理器管理功能模块要解决的问题。在实际工作 中，操作系统将以进程和作业的方式进行管理。因此，处理 器管理的主要工作是进行处理器的分配调度，尤其是在多道 程序或多用户的情况下，为用户合理地分配处理器的时间， 尽可能地使处理器处于忙状态，提高处理器的工作效率
2、为什么要学习和研究操作系统 由于硬件的限制,内存储器的容量是有限的,此外, 平如果有多个用户程序共享内存,他们彼此间不能相互冲 突和干扰。 内存管理就是按一定的策略为用户作业和进程分配存储 空间和实现重定位,记录内存的使用情况。同时,还将保护 用户存放在內存中的程序和数据不被破坏,必要时提供虚拟 存储技术,逻辑扩充内存空间,为用户提供比实际容量大的 虚拟存储空间,并进行存储空间的优化管理。 3.设备管理 操作系统设备管理模块的主要任务是:如何有效地分配 和使用设备,如何协调处理器与设备操作之间的时间差异, 提高系统总体性能。 由于输入输出设备的工作速度远远低于PU的速度,操 作系统应按设备的输入输出性能分类,并根据不同种类设备 的特点采用不同的策略分配和回收外设以及控制外设按用户 程序要求进行操作。为提高设备使用效率,还实现虚拟设备
2、为什么要学习和研究操作系统 由于硬件的限制，内存储器的容量是有限的，此外， 如果有多个用户程序共享内存，他们彼此间不能相互冲 突和干扰。 内存管理就是按一定的策略为用户作业和进程分配存储 空间和实现重定位，记录内存的使用情况。同时，还将保护 用户存放在内存中的程序和数据不被破坏，必要时提供虚拟 存储技术，逻辑扩充内存空间，为用户提供比实际容量大的 虚拟存储空间，并进行存储空间的优化管理。 3．设备管理 操作系统设备管理模块的主要任务是：如何有效地分配 和使用设备，如何协调处理器与设备操作之间的时间差异， 提高系统总体性能。 由于输入输出设备的工作速度远远低于CPU的速度，操 作系统应按设备的输入输出性能分类，并根据不同种类设备 的特点采用不同的策略分配和回收外设以及控制外设按用户 程序要求进行操作。为提高设备使用效率，还实现虚拟设备