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1、第二篇第二篇 技术篇技术篇信息技术是信息技术是MIS系统的基础技术，本篇介绍系统的基础技术，本篇介绍它涉及计算机系统、网络和通信技术和数据它涉及计算机系统、网络和通信技术和数据资源管理等主要技术。资源管理等主要技术。学习重点学习重点理解计算机系统的组成和信息在机内的表示理解计算机系统的组成和信息在机内的表示了解计算机的简单工作原理、特性、应用和发展。了解计算机的简单工作原理、特性、应用和发展。了解计算机网络和通信技术。了解计算机网络和通信技术。了解数据资源管理技术，掌握关系数据库的设计了解数据资源管理技术，掌握关系数据库的设计技术。技术。术语术语 OSIOSI，Open System Inte
2、rconnectionOpen System Interconnection （开放系统互连）开放系统互连）PCPC，Personal Computer Personal Computer（个人计算机）个人计算机）Hardware（硬件）硬件）Software （软件）软件）CPUCPU，Central Processing UnitCentral Processing Unit （中央处理器）（中央处理器）MPMP，MicroProcessorMicroProcessor （微处理器）微处理器）ISDNISDN，Integrated Service Digital NetworkIntegr
3、ated Service Digital Network 数据通信数据通信 LAN LAN，Local Area NetworkLocal Area Network （局域网络）局域网络）WAN WAN，Wide Area NetworkWide Area Network （广域网络）广域网络）DB DB，DataBaseDataBase （数据库）数据库）DBMS DBMS，DataBaseDataBase Management System Management System（数据库管理系统）数据库管理系统）第三章第三章 计算机技术基础计算机技术基础计算机系统的组成计算机系统的组成:硬件硬
4、件（hardware）构成计算机的实体（电路或设备）构成计算机的实体（电路或设备）软件软件（software）程序和数据及维护所需的文档程序和数据及维护所需的文档 3.1 计算机的运算基础和信息表示计算机的运算基础和信息表示 1946 年第一台电子数字计算机年第一台电子数字计算机 ENIAC ENIAC 诞生诞生（按硬件主要元件划分）（按硬件主要元件划分）第一代：电子管计算机（机器语言）第一代：电子管计算机（机器语言）第二代：晶体管计算机第二代：晶体管计算机（汇编语言）（汇编语言）第三代：中小规模集成电路计算机（操作系统、程序设计语言）第三代：中小规模集成电路计算机（操作系统、程序设计语言）第
5、四代：超大规模集成电路计算机（网络化、媒体化、数据库）第四代：超大规模集成电路计算机（网络化、媒体化、数据库）第五代：未来，智能化第五代：未来，智能化一、发展：一、发展：二、计算机的特点二、计算机的特点运行速度快，处理能力强（运行速度快，处理能力强（MIPSMIPS，Million Per SecondMillion Per Second）大容量存储和高速存取能力（大容量存储和高速存取能力（MBMB、GBGB、TBTB）具有数据传输和通讯能力，界面友好，信息种类多，全世界传播具有数据传输和通讯能力，界面友好，信息种类多，全世界传播具有存储程序和逻辑判断能力具有存储程序和逻辑判断能力可靠性强，无
6、故障连续运行几万小时可靠性强，无故障连续运行几万小时三、计算机的主要应用三、计算机的主要应用科学计算科学计算复杂模型的计算，弹道轨迹计算、天气预报等复杂模型的计算，弹道轨迹计算、天气预报等信息处理信息处理大信息量处理，大信息量处理，MISMIS、HISHIS、DSSDSS等等过程控制过程控制实时控制实时控制/调节，武器、机床控制等调节，武器、机床控制等计算机辅助设计和自动化计算机辅助设计和自动化CAD/CAM,CAICAD/CAM,CAI，CIMSCIMS，,办公室自动化办公室自动化 OAOA，农业农业自动化自动化FA FA 人工智能人工智能模拟人思维活动，机器人模拟人思维活动，机器人3.1
7、计算机的运算基础和信息表示计算机的运算基础和信息表示计算机发展的三个阶段计算机发展的三个阶段第一台计算机的诞生，是人类科学发展史上一个重要里程碑，称第一台计算机的诞生，是人类科学发展史上一个重要里程碑，称“第第二次工业革命二次工业革命”，机器有可能部分代替人的智能，机器有可能部分代替人的智能/脑力劳动脑力劳动80年代出现年代出现PCPC，强大的计算能力交给个人，为计算机普遍使用、进入强大的计算能力交给个人，为计算机普遍使用、进入事务管理打下基础事务管理打下基础网络网络就是计算机，连接整个信息社会的基础设施就是计算机，连接整个信息社会的基础设施21世纪智能联网年代的核心是信息基础设施，其雏形是世
8、纪智能联网年代的核心是信息基础设施，其雏形是INTERNETINTERNET按信息处理系统中地位及作用分类按信息处理系统中地位及作用分类巨型机巨型机CARYCARY，多处理器结构，速度快，存储容量大多处理器结构，速度快，存储容量大大型机大型机大、中型企大、中型企/事业单位服务器事业单位服务器小型机小型机体积小桌面型，成本低体积小桌面型，成本低 ，取代高性能服务器，取代高性能服务器工作站工作站特殊用高档微机，特殊用高档微机，SUNSUN，AlphaAlpha等等微型机微型机微机，价格便宜，适合个人办公，家庭使用，又称个人计算微机，价格便宜，适合个人办公，家庭使用，又称个人计算机（机（PC,Per
9、sonal ComputerPC,Personal Computer）计算机的发展方向计算机的发展方向巨型化、微型化、网络化、媒体化、智能化巨型化、微型化、网络化、媒体化、智能化计算机的运算基础计算机的运算基础 计算机系统原理计算机系统原理计算机的程序存储原理计算机的程序存储原理二进制原理二进制原理数制及数制转换数制及数制转换进位计数制进位计数制基数、位值、位权基数、位值、位权 R进制任意数的进制任意数的数位原理数位原理展开式（展开式（转换成十进制）转换成十进制）：S=(KN KN-1.K1 K0。K-1.K-M)R=KN RN+KN-1 RN-1+.+K1 R1+K0 R0 +K-1 R-1
10、+.+K-M R-M式中：式中：R 表示表示基数基数；Ki 是是i 位的位的位值位值，为，为 R 进制数中的进制数中的 R个数个数符中的任意之一；符中的任意之一；Ri 是是i位的位的位权位权；N，M是整数，是整数，N是最高位是最高位数，数，M是最低位数。是最低位数。3.1.1 计算机的运算基础计算机的运算基础数制及数制转换数制及数制转换 十进制：十进制：R=10R=10，K Ki i有有0 09 9个数符，逢十进一计数个数符，逢十进一计数 S=(265883)10=2103+6102+5101+8100+810-1+310-2 二进制：二进制：R=2R=2，有有0 0和和1 1两个数符，逢二进
11、一计数两个数符，逢二进一计数 S =(1101101)2 =23+22+20+2-1+2-3=13625 二二进制进制数的数的十进制等效值十进制等效值位值为位值为1的位权总和的位权总和二二进制的一位（进制的一位（BIT），），八个八个二二进制位称字节（进制位称字节（BYTE）八进制：八进制：数符有数符有0、1、2、3、4、5、6、7 十六进制：十六进制：数符有数符有0 09 9 、A、B、C、D、E、F引入八引入八/十六进制十六进制原因是缩短原因是缩短二进制二进制数书写长度，互换简便数书写长度，互换简便(2 e 7.6)16(1 3 4 7.3)8二进制与八进制二进制与八进制/十六进制数的互换
12、十六进制数的互换以小数点为基准往左（右）每三以小数点为基准往左（右）每三/四位四位二进制二进制数转成一位相对应的数转成一位相对应的八八进制进制/十六进制十六进制数，高位不足时，前面补零，低位不足时，后面补零。数，高位不足时，前面补零，低位不足时，后面补零。(0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1.0 1 1 0)210进制进制 2进制转换进制转换将将十进制数十进制数分解分解为整数、小数两部分；为整数、小数两部分；258 0292 1142 0 72 1 32 1 11110100.25*2=0.500.5*2=1.01.01(0.8)10=(0.11001100.)2(0.110011
13、)22 1 0整数部分整数部分：除：除 2 取余，直到商为取余，直到商为 0 止，余数的逆序；止，余数的逆序；小数部分小数部分：乘：乘 2 取整，直到积为取整，直到积为 0 或出现重复小数时止，整数的正序；或出现重复小数时止，整数的正序；综合综合转换后的转换后的两部分两部分举例举例:(58.25)10=()2整数整数 余数余数小数小数 整数整数3.1.1 计算机的运算基础计算机的运算基础 R R1 1R R2 2转换转换（203)5两个非两个非十进制，基数不同十进制，基数不同数间的相互转换时，要用数间的相互转换时，要用十进制十进制作媒介，使之仍可利用人们熟悉的十进制算术运算作媒介，使之仍可利用
14、人们熟悉的十进制算术运算将将二二进制进制数数(110101)2转换为转换为R=5的五进制数，分两步：的五进制数，分两步：将二将二进制进制数数十进制十进制数数 （110101)2=25+24+22+20=53再按再按10 2转换类似的方法转换成五进制转换类似的方法转换成五进制 53 5=10 余数：余数：3 10 5=2 0 2 5=0 2（110101)2=3.1.2 计算机中的信息表示计算机中的信息表示 信息在计算机内的表示信息在计算机内的表示二进制数的运算及其特点二进制数的运算及其特点实现简单实现简单同样的设备可以表示更大的数据同样的设备可以表示更大的数据算术运算规则简单算术运算规则简单
15、二进制数的二进制数的加法加法规则：规则：0 0 1 1+0 +1 +0 +1 0 11 10二进制数的二进制数的乘法乘法规则：规则：0 01 10 1 0 1 0 00 1逻辑值用逻辑值用0和和1表示，逻辑运算按位进行，规则更简单表示，逻辑运算按位进行，规则更简单3.1.2 计算机中的信息表示计算机中的信息表示 二进制二进制信息的计量单位信息的计量单位比特比特Bit一位二一位二进制进制位，是组成二位，是组成二进制信息的最小单元进制信息的最小单元字节字节八八位二位二进制进制位，是内存储器容量的位，是内存储器容量的最小单位最小单位内存储器容量计量单位内存储器容量计量单位以字节为以字节为单位单位1K
16、B=1024字节字节=210 字节字节1MB=1024K字节字节=220 字节字节1GB=1024M字节字节=230 字节字节1TB=1024G字节字节=240 字节字节信息通信的计量单位信息通信的计量单位按位串行转送，速率单位按位串行转送，速率单位bpsbps，bits per second3.1.2 计算机中的信息表示计算机中的信息表示 整数的表示整数的表示小数点隐含，位置固定在最低位小数点隐含，位置固定在最低位符号整数采用补码表示，最高位为符号位符号整数采用补码表示，最高位为符号位正整数正整数符号位为符号位为0，其它位为二进制原码，其它位为二进制原码负整数负整数符号位为符号位为1，其它位
17、为二的补码，没有负，其它位为二的补码，没有负0。采用补码运算采用补码运算实数的浮点表示实数的浮点表示浮点数由数符、阶码和尾数三部分组成浮点数由数符、阶码和尾数三部分组成0 00101010100000000000数符数符阶码阶码尾数尾数3.1.2 计算机中的信息表示计算机中的信息表示 西文信息的表示西文信息的表示 在计算机内只能认识二进制信在计算机内只能认识二进制信息，但人们习惯于使用文字、符号。息，但人们习惯于使用文字、符号。为了相互协调，采用编码的方法，为了相互协调，采用编码的方法，即：一个符号唯一对应一个二进制即：一个符号唯一对应一个二进制数。数。在计算机中使用得最广泛的编在计算机中使用
18、得最广泛的编码是码是ASCII码码，每个每个ASCII符号对应符号对应一个字节，字节的最高位为一个字节，字节的最高位为0，表示，表示西文。扩展西文。扩展ASCII符号对应字节的最高位为符号对应字节的最高位为1，表示特殊，表示特殊符号。符号。二进制数二进制数 符号符号 .0110000 0 .0111001 9 .3.1.2 计算机中的信息表示计算机中的信息表示 中文信息在计算机的表示中文信息在计算机的表示汉字字符集与编码汉字字符集与编码 中文中文信息信息在计算机的表示与西文相似，采用编码的方法，按国在计算机的表示与西文相似，采用编码的方法，按国标规定每个汉字采用两个字节表示。两个字节的最高位为
19、标规定每个汉字采用两个字节表示。两个字节的最高位为1，以区别西文编码。以区别西文编码。汉字键盘输入编码汉字键盘输入编码 为了使现有西文键盘设备能向计算机输入汉字，采用键盘输入为了使现有西文键盘设备能向计算机输入汉字，采用键盘输入编码的方法，用一个汉字对应一组键盘符号。输入是输入一编码的方法，用一个汉字对应一组键盘符号。输入是输入一组键盘符号，然后由计算机转换成相应的汉字。组键盘符号，然后由计算机转换成相应的汉字。转换程序转换程序英文数字符号英文数字符号汉字汉字键盘键盘显示显示3.1.2 计算机中的信息表示计算机中的信息表示中文信息在计算机的表示中文信息在计算机的表示汉字输入汉字输入由于对汉字的
20、分析研究角度不同，出现了多种多样的输入由于对汉字的分析研究角度不同，出现了多种多样的输入编码方法，大体上分成：编码方法，大体上分成：数字编码：数字编码：用一串数字对应一个汉字，如区位码。用一串数字对应一个汉字，如区位码。优点：可用数字小键盘快速输入，缺点：记忆难优点：可用数字小键盘快速输入，缺点：记忆难字音编码：字音编码：将西文键看成汉字拼音键，拼音输入方法。将西文键看成汉字拼音键，拼音输入方法。优点：无须记忆，缺点：输入击键数多，重码多，速度优点：无须记忆，缺点：输入击键数多，重码多，速度慢，读音要准。采用寻拼、联想、词汇输入，可加快速度。慢，读音要准。采用寻拼、联想、词汇输入，可加快速度。
21、字形编码：字形编码：按照汉字的笔划字形进行键盘分类编码，如五笔按照汉字的笔划字形进行键盘分类编码，如五笔字形码。字形码。优点：输入速度快，可盲打。缺点：须记忆规则，会写、优点：输入速度快，可盲打。缺点：须记忆规则，会写、分解汉字为前提。分解汉字为前提。形音编码：形音编码：结合字音和字形两个方面进行编码。结合字音和字形两个方面进行编码。优点：重码少，要会写会拼为前提优点：重码少，要会写会拼为前提3.1.2 计算机中的信息表示计算机中的信息表示 中文信息在计算机的表示中文信息在计算机的表示汉字输出汉字输出 汉字在显示时并不是按笔划来进行的，汉字在显示时并不是按笔划来进行的，而是采用点阵的方法，即：
22、将汉字写在而是采用点阵的方法，即：将汉字写在 一个网格上，这样网格上的某一格若被一个网格上，这样网格上的某一格若被 笔划覆盖，显示该汉字时，在该网格亮笔划覆盖，显示该汉字时，在该网格亮 ，显示一亮点；否则，不显示。，显示一亮点；否则，不显示。为了表示汉字的网格信息，可规定网格为了表示汉字的网格信息，可规定网格 上的某一格若被笔划覆盖，该位用二进上的某一格若被笔划覆盖，该位用二进 制位制位1表示；否则，用表示；否则，用0表示。一个汉字的计算机表示信息表示。一个汉字的计算机表示信息构成了一个汉字字模。构成了一个汉字字模。行点数行点数 列列点数点数/8=一个汉字字模存储空间一个汉字字模存储空间 所有
23、汉字的字模集合构成汉字字库。所有汉字的字模集合构成汉字字库。一个汉字字模存储空间一个汉字字模存储空间 汉字总数汉字总数=汉字字库存储空间汉字字库存储空间3.1.2 计算机中的信息表示计算机中的信息表示 多媒体信息的表示多媒体信息的表示多媒体信息一般来说，其存储容量大的特点多媒体信息一般来说，其存储容量大的特点 图象图象由由m n个色彩点组成一矩阵，每个点又由若干个字节组成。个色彩点组成一矩阵，每个点又由若干个字节组成。黑白图象每个点多由一个字节组成，可分成黑白图象每个点多由一个字节组成，可分成256个灰度等级。个灰度等级。彩色图象每个点多由三个字节组成，红、绿、蓝三个基本色。彩色图象每个点多由
24、三个字节组成，红、绿、蓝三个基本色。图形图形画面内容由几何要素、光照条件、材质等进行描述。画面内容由几何要素、光照条件、材质等进行描述。声音声音声音是模拟信号，经采样、模声音是模拟信号，经采样、模/数转换成二进制数表示数转换成二进制数表示3.2 计算机硬件系统计算机硬件系统 计算机硬件组成计算机硬件组成CPU、内存、内存、I/O设备（显示器、键盘、鼠标、打印机）、设备（显示器、键盘、鼠标、打印机）、外存储设备（磁盘、光盘）和总线外存储设备（磁盘、光盘）和总线3.2.1 中央处理器（中央处理器（CPU）CPUCentral Processing Unit，由运算器和控制器组成，由运算器和控制器组
25、成运算器（运算器（ALU）算术运算和逻辑运算单元、累加器、通算术运算和逻辑运算单元、累加器、通用寄存器和状态寄存器组成用寄存器和状态寄存器组成ALUArithmetic Logic Unit字长字长CPU中一次并行运算的二进制位数中一次并行运算的二进制位数控制器控制器控制协控制调计算机各部件工作控制协控制调计算机各部件工作主频主频主频越高，工作节拍越快，运行速度越快主频越高，工作节拍越快，运行速度越快CPU的发展的发展跟随计算方法网络的发展为主趋势跟随计算方法网络的发展为主趋势辅助处理器：帮助主处理器执行如浮点运算、输入辅助处理器：帮助主处理器执行如浮点运算、输入/输出、存输出、存储管理和通信
26、等多种功能储管理和通信等多种功能对偶处理器：对偶处理器：CPU 内部备份，提供容错能力内部备份，提供容错能力并行处理器：提供多道并行处理功能并行处理器：提供多道并行处理功能RISC处理器：仅用少量优化指令集的处理器：仅用少量优化指令集的 CPU，提高速度，提高速度MMX 多媒体处理器多媒体处理器3.2.2 3.2.2 存储系统存储系统主存储器主存储器由一系列按字节编址的存储单元组成。主存有两由一系列按字节编址的存储单元组成。主存有两类：类：ROM 只读存储器和只读存储器和 RAM 随机存储器。随机存储器。RAM 的特点：的特点：破坏性写入、非破坏性读出，掉电数据丢失。破坏性写入、非破坏性读出，
27、掉电数据丢失。辅助存储器辅助存储器如：磁盘、磁带、光盘等，信息是存放在磁界如：磁盘、磁带、光盘等，信息是存放在磁界质上，不会因为掉电而造成数据丢失的现象质上，不会因为掉电而造成数据丢失的现象ALU寄存器寄存器cache存储器存储器主存储器（主存储器（DRAM）辅助存储器（磁盘、光盘）辅助存储器（磁盘、光盘）后援存储器（磁带、光盘）后援存储器（磁带、光盘）速速 度度成成本本 越越高高存存 储储 容容 量量 越越 大大存储系统的层次结构存储系统的层次结构3.2.3 3.2.3 输入输出设备输入输出设备计算机的计算机的I/O设备设备人机交互的桥梁，又称外围设备人机交互的桥梁，又称外围设备输入设备输入
28、设备键盘、鼠标、触摸屏、光笔、扫描仪、卡读入键盘、鼠标、触摸屏、光笔、扫描仪、卡读入机等机等语音语音/书写识别器书写识别器输出设备输出设备显示器、打印机、绘图机、音箱等显示器、打印机、绘图机、音箱等总线结构总线结构总线总线连接计算机各种设备的一组信号线（数据、地址和控制总线）连接计算机各种设备的一组信号线（数据、地址和控制总线）总线总线cpu内存内存外部外部设备设备n外部外部设备设备1接口1接口n主机主机计算机工作原理计算机工作原理计算机靠人们所编写的程序来完成任务计算机靠人们所编写的程序来完成任务程序程序为解决某个问题设计的一串有序指令集合为解决某个问题设计的一串有序指令集合，程序存储在计算
29、机的内存储器中程序存储在计算机的内存储器中。指令：规定计算机所完成的功能的命令指令：规定计算机所完成的功能的命令指令系统：计算机所有指令集合指令系统：计算机所有指令集合计算机工作原理计算机工作原理按程序执行：取指令，执行指令，周而复始直到程序执按程序执行：取指令，执行指令，周而复始直到程序执行完毕。行完毕。按程序计算器（按程序计算器（PCPC）的地址，从存储器取指令到控）的地址，从存储器取指令到控制器（先找制器（先找 CACHE CACHE、后找主存储器），自动改变程、后找主存储器），自动改变程序计算器序计算器程序计算器程序计算器 PC PC，Program CounterProgram Co
30、unter指令指针指令指针 IP IP，Instruction Pointer Instruction Pointer在控制器中，指令译码，确定指令及所要处理的数在控制器中，指令译码，确定指令及所要处理的数据及处理方法，发出相应的控制信号据及处理方法，发出相应的控制信号控制个部件执行指令控制个部件执行指令3.2.4 3.2.4 管理信息系统中的输入设备管理信息系统中的输入设备磁卡读入器磁卡读入器磁磁卡卡靠靠表表面面上上的的磁磁条条存存储储信信息息，具具成成本本低低、灵灵活活性性、保保密密性性；但但磁磁条条遇遇到到磁磁场、静电、扭弯、刮伤时，存储的信息容易丢失，读写次数在数千次。场、静电、扭弯、
31、刮伤时，存储的信息容易丢失，读写次数在数千次。ICIC卡读入器卡读入器ICIC卡卡（Integrated Integrated Circuit Circuit Card/Smart Card/Smart CardCard），将将微微处处理理器器和和存存储器等集成电路芯片固封在塑料卡片中构成。储器等集成电路芯片固封在塑料卡片中构成。IC卡分接触式和非接触式两类：卡分接触式和非接触式两类：接触式接触式IC卡有标准状的铜皮触点，和卡座的触点相连后实现信息交换。卡有标准状的铜皮触点，和卡座的触点相连后实现信息交换。非接触式非接触式IC卡为封闭包装，通过射频和外部设备传送信息卡为封闭包装，通过射频和外部
32、设备传送信息如公交自动售票、考勤、门禁、电子钱包等。如公交自动售票、考勤、门禁、电子钱包等。IC卡卡能能防防磁磁、防防静静电电，极极难难伪伪造造和和保保密密性性高高，信信息息存存储储量量大大保保存存期期在在10年以上及对环境要求低，读写次数在年以上及对环境要求低，读写次数在10万次以上；使用灵活，广泛应用万次以上；使用灵活，广泛应用 条形码读入器条形码读入器条条形形码码是是由由一一组组粗粗细细不不同同，按按照照编编码码规规则则安安排排间间距距的的平平行行黑黑（条条）/白（空）线条图形组成，表示一组数据和符号。白（空）线条图形组成，表示一组数据和符号。条条形形码码读读入入器器由由扫扫描描仪仪和和
33、译译码码器器组组成成：扫扫描描器器（称称光光电电读读入入器器）装装有有照照亮亮和和光光电电检检测测器器件件，接接受受条条形形码码的的反反射射光光，产产生生模模拟拟信信号号，经经放放大大、量量化化后后送送译译码码器器处处理理。译译码码器器存存贮贮条条形形码码编编码码方方案案的的译译码码算算法，将信号转化为可识别的二进制编码输入计算机。法，将信号转化为可识别的二进制编码输入计算机。在在商商品品流流通通、图图书书管管理理、仓仓储储、邮邮电电管管理理、银银行行系系统统等等许许多多领领域域条条形形码码得到广泛的应用。得到广泛的应用。3.3 3.3 计算机软件基础计算机软件基础3.3.1 3.3.1 计算
34、机软件的基本概念与结构计算机软件的基本概念与结构 计算机软件分类：计算机软件分类：系统软件系统软件管理、监控和维护计算机资源（硬件和软管理、监控和维护计算机资源（硬件和软件），面向计算机系统的程序件），面向计算机系统的程序操作系统操作系统如：如：DOS、WINDOWS、UNIX等，对计算机系统等，对计算机系统的软的软/硬件资源进行统一控制、管理、调度和监督，合理地组硬件资源进行统一控制、管理、调度和监督，合理地组织计算机的工作流程。织计算机的工作流程。程序设计语言程序设计语言 为人们使用计算机完成所交给它的任务编写为人们使用计算机完成所交给它的任务编写程序用的，计算机能接受的计算机语言。如汇编
35、语言、程序程序用的，计算机能接受的计算机语言。如汇编语言、程序设计语言（设计语言（C、PASCAL、FORTRAN等）、面向对象程序设等）、面向对象程序设计语言（计语言（C+、JAVA，DELPH等）等）系统支持软件系统支持软件数据管理系统，通信管理程序等数据管理系统，通信管理程序等应用软件应用软件面向用户，解决用户具体问题的软件面向用户，解决用户具体问题的软件通用应用通用应用软件软件办公室自动化、文字处理软件：办公室自动化、文字处理软件：WPS、WORD；电子表格软件：电子表格软件：EXCEL、LOTUS；图形图像软件：图形图像软件：PHOTOSHOP、CAD等等专业应用专业应用软件软件MI
36、S、HIS、统计软件：统计软件：SPSS、SAS等等3.3.1 3.3.1 计算机软件的基本概念与结构计算机软件的基本概念与结构计算机应用的层次计算机应用的层次硬件是计算机系统的内核，它由软件控制运行硬件是计算机系统的内核，它由软件控制运行OS 是应用程序的硬件的界面，软件的基础是应用程序的硬件的界面，软件的基础应用软件面对用户应用软件面对用户3.3.2 3.3.2 操作系统操作系统操作系统操作系统（OSOS，Operation SystemOperation System）OS 管理管理 CPU 的操作，控制输入的操作，控制输入/输出，分配资源，为应输出，分配资源，为应用程序提供服务，是用户
37、和计算机硬件间软件层中的基础用程序提供服务，是用户和计算机硬件间软件层中的基础OS的的功能功能用户界面；资源管理；任务管理；文件管理用户界面；资源管理；任务管理；文件管理用户界面：帮助用户与计算机交流。有两用户界面：帮助用户与计算机交流。有两类类字符界面：如字符界面：如 DOS，命令驱动，用户需记忆命令驱动，用户需记忆 DOS 命令命令图形界面：如图形界面：如 WINDOWS，用图标、菜单、对话框，按钮等图形表用图标、菜单、对话框，按钮等图形表示命令，用鼠标选择，无须记忆，为事件驱动。示命令，用鼠标选择，无须记忆，为事件驱动。资源管理：管理所有硬件资源，存储管理负责存储器分区、内资源管理：管理
38、所有硬件资源，存储管理负责存储器分区、内/外外存间数据交换，虚拟存储器管理等存间数据交换，虚拟存储器管理等任务管理：保证用户计算任务完成，具有多任务处理能力，允许任务管理：保证用户计算任务完成，具有多任务处理能力，允许多任务共享数据文件，允许后台模式处理多任务共享数据文件，允许后台模式处理文件管理：控制数据和程序文件的生成、删除和存取文件管理：控制数据和程序文件的生成、删除和存取支持服务：支持数据库管理、计算机通信管理支持服务：支持数据库管理、计算机通信管理3.3.2 3.3.2 操作系统操作系统操作系统分类操作系统分类按功能：批处理（单道、多道）、分时、实时操作系统按功能：批处理（单道、多道
39、）、分时、实时操作系统按配置：单机：大型机、小型机、微型机、多媒体操作系按配置：单机：大型机、小型机、微型机、多媒体操作系统；多机：网络操作系统，分布式操作系统统；多机：网络操作系统，分布式操作系统按用户：单用户操作系统，多用户操作系统按用户：单用户操作系统，多用户操作系统按任务：单任务操作系统，多任务操作系统按任务：单任务操作系统，多任务操作系统按界面：字符界面操作系统，图形界面操作系统按界面：字符界面操作系统，图形界面操作系统支持软件：支持软件：数据库管理、通信管理和系统支持程序数据库管理、通信管理和系统支持程序数据库管理系统，数据库管理系统，DBMS：帮助建立、使用、维护组织的帮助建立、
40、使用、维护组织的数据库数据库通信管理软件：控制与支持通信网络上的数据通信活动通信管理软件：控制与支持通信网络上的数据通信活动通信管理软件一般安装在网络的主计算机或通信前端处理机和网络通信管理软件一般安装在网络的主计算机或通信前端处理机和网络服务器上，网络终端机有相应的接受软件服务器上，网络终端机有相应的接受软件通信管理工作：连接和拆除终端和计算机间的联系，自动检验终端通信管理工作：连接和拆除终端和计算机间的联系，自动检验终端的输入的输入/输出活动，分配优级，测试和纠正数据传输中的错误等输出活动，分配优级，测试和纠正数据传输中的错误等系统支持程序：系统支持程序：如实用程序，支持系统运行时请求内存
41、，把程序加如实用程序，支持系统运行时请求内存，把程序加戴，拷贝文件等日常事务性操作戴，拷贝文件等日常事务性操作3.3.3 3.3.3 程序设计语言与开发工具程序设计语言与开发工具面向面向 CPU 语言：语言：机器语言，汇编语言机器语言，汇编语言机器语言：机器语言：0/1编码的机器指令组成。能被计算机直接识别和执编码的机器指令组成。能被计算机直接识别和执行行汇编语言：助忆符表示机器指令。它不能直接被计算机识别，汇编语言：助忆符表示机器指令。它不能直接被计算机识别，需要经过汇编翻译后才能执行需要经过汇编翻译后才能执行面向面向 CPU 语言不能移植，编程困难，能设计高效的程序，计算语言不能移植，编程
42、困难，能设计高效的程序，计算器软件专业人员用于编写系统软件器软件专业人员用于编写系统软件面向过程语言：面向过程语言：如，如，Basic、C、Pascal、FOTRAN等等高级语言：接近于人们自然语言或数学语言，或某种领域中的高级语言：接近于人们自然语言或数学语言，或某种领域中的专用语言的程序设计语言。专用语言的程序设计语言。高级语言易于理解，只要面向解题过程编程高级语言易于理解，只要面向解题过程编程结构化语言：结构化语言：如，如，True basic、c、pascal等等语言被结构化，语言被结构化，程序设计采用自顶而下，将复杂问题分解为若干相对程序设计采用自顶而下，将复杂问题分解为若干相对独立
43、的模块进行设计，实质仍然独立的模块进行设计，实质仍然面向过程面向过程面向问题语言：面向问题语言：又称第四代语言，如，又称第四代语言，如，4GL，SQL等等面向问题语言：只要说明要求，计算机实现要求的指令序列面向问题语言：只要说明要求，计算机实现要求的指令序列面向问题语言易于使用，但以灵活性、速度为代价面向问题语言易于使用，但以灵活性、速度为代价3.3.3 3.3.3 程序设计语言与开发工具程序设计语言与开发工具面向对象的语言：面向对象的语言：如，如，Smalltalk，C+，Turbo Pascal 等等封装性封装性把一个对象的数据和在数据上的操作组成抽象数据把一个对象的数据和在数据上的操作组
44、成抽象数据类型，类型，便于维护便于维护继承性继承性对象分对象分类，子类具有继承性，使程序有很好的重用性类，子类具有继承性，使程序有很好的重用性多态性多态性便于子类继承性的管理便于子类继承性的管理程序程序=对象对象+对象对象程序设计工具程序设计工具除机器语言程序外，其它语言程序都必需用语言翻译除机器语言程序外，其它语言程序都必需用语言翻译软件翻译成机器语言程序方能运行，语言翻译软件还软件翻译成机器语言程序方能运行，语言翻译软件还能指出源程序的语法错误能指出源程序的语法错误汇编程序汇编程序翻译汇编语言编写的程序翻译汇编语言编写的程序解释程序解释程序边翻译边执行，不产生目标程序边翻译边执行，不产生目
45、标程序编译程序编译程序翻译其它程序设计语言编写的程序翻译其它程序设计语言编写的程序3.3.3 3.3.3 程序设计语言与开发工具程序设计语言与开发工具计算机软件计算机软件计算机软件的法律保护计算机软件的法律保护计算机病毒计算机病毒计算机病毒的概念计算机病毒的概念 计算机病毒是一种能在计算机系统进行自我复制、传播、破坏等活动计算机病毒是一种能在计算机系统进行自我复制、传播、破坏等活动的特殊寄生性计算机程序。的特殊寄生性计算机程序。计算机病毒的防范计算机病毒的防范 尽量不使用软盘启动计算机。尽量不使用软盘启动计算机。经常备份重要数据。经常备份重要数据。在使用外来软盘（或网络）的数据前，应使用杀病毒软件进行检测。在使用外来软盘（或网络）的数据前，应使用杀病毒软件进行检测。定期使用杀病毒软件进行检测整个计算机系统。定期使用杀病毒软件进行检测整个计算机系统。杀病毒软件的使用杀病毒软件的使用（A）用无病毒的系统软盘启动计算机。）用无病毒的系统软盘启动计算机。（B）用杀病毒软件检测并清除计算机病毒。）用杀病毒软件检测并清除计算机病毒。