《计算机软件技术基础》高等院校专业教材.pdf

第一章概论
计算机软件及其发展
计算机软件的定义
从功能上可以认为软件是人们利用计算机本身提供的逻辑功能,合理地组织计算机的工
作,简化或代替人们在使用计算机过程中的各个环节,提供给用户的一个便于操作的工作环
境。因此,不论是支撑计算机工作还是支持用户应用的程序都是软件。
在年代就曾认为计算机软件就是程序,如汇编程序、编译和解释程序、操作系统和
支撑操作系统的各种管理程序、服务程序以及用户用各种程序设计语言编制的程序等。这一定
义是基于手工方式进行软件开发而提出来的,即从设计、编程到调试均由个人独立完成,但要
开发一个大型软件,特别是实用化、商品化、通用化的软件就碰到不少问题。手工方式不仅效率
低、开发周期长,而且各个模块间的联系和接口很难协调,人的思维也很难胜任数以几万行甚
至是百万行计的程序,因而出错率高,维护工作量大,导致成本高。因此,在年代末出现了软
件危机。当时公司系统负责人形象地形容这种手工方式开发软件说:
“⋯⋯像巨兽在泥潭中作垂死挣扎,挣扎得越猛,泥浆就沾得越多,最后没有一个野兽能逃脱淹
没在泥潭中的命运⋯⋯程序设计就像是这样一个泥潭一批批程序员在泥潭中挣扎⋯⋯没
人料到问题会这样棘手。”软件设计者逐渐感到要有一定规范的文档以保证程序从设计、调试
到运行的成功。这样,从年代开始,认为软件不仅仅是程序,而且还包括开发、使用、维护这
些程序所需要的一切文档。
到了年代,为了加强工程化、规范化,从软件工程的概念上更为全面地给软件下了定
义,认为:计算机程序、实现此程序功能所采用的方法、规则以及与其相关联的文档和在机器上
运行它所需要的数据都是计算机软件。计算机软件不断发展出新产品,使得应用的灵活性和人
机交互能力不断提高,充分体现了软件支撑计算机工作、扩大计算机系统功能的作用。
计算机软件的功能及分类
计算机系统中的程序和有关的文档资料总称为软件。软件是一个计算机系统必不可少的
组成部分,它保证计算机系统能有效地运行并为用户提供特定的服务。
软件是计算机用户与硬件之间的接口,用户通过软件使用计算机。软件的主要功能有:
管理计算机系统的硬件资源,提高各种资源的利用率。
在硬件基本功能的基础上,扩充计算机硬件的功能,提高硬件的使用效率。
提供对计算机硬件进行测试、诊断以及维护所需要的工具。
)为专业人员进行开发应用提供必要的开发工具和开发环境,提高软件开发的效率。
向用户提供方便、灵活的使用界面。
提供完成特定应用的专用程序。
根据软件与计算机硬件和用户的关系,软件一般可分为系统软件、支持性软件和应用软件
三类:
系统软件泛指为整个计算机系统配置
的、不依赖于具体应用的软件,例如操作系统、各
种语言处理程序、数据库管理系统以及一些常用
的实用软件等。
支持性软件是指支持其他软件的开发和
维护的软件。随着计算机应用的发展,软件开发和
维护的代价越来越高,因此用于支持其他软件研
制的软件显得特别重要。例如, 世纪年代中
期和后期发展起来的程序设计环境和软件工程环
境可看作是支持性软件的代表,主要包括环境信
图计算机系统中软件的层次
息库、各种接口软件和工具软件等。
)应用软件是指用于特定应用领域的专用
软件,它又可以分为两类:一类是为解决某一具体应用、按用户的特定需要而定制的应用软件;
另一类是可以适合多种不同领域的、通用性的应用软件,如文字处理、图形绘制、财务管理、报
表处理等方面的软件。
把软件看做是用户与计算机系统中硬件之间的桥梁,在用户到系统硬件之间有不同类型、
处于不同层次的软件。软件的层次性关系如图所示。
计算机软件的发展
自年世界上出现第一台电子数字计算机以来,计算机系统得到了飞速发展。人们****br/>惯按组成计算机元件的演变来划分计算机的发展阶段。计算机元件的演变分为个阶段,计算
机的发展也相应分为个时代。
第一代为电子管时代( 。这一阶段计算机的主要逻辑元件是电子管,存储器为
水银延迟线或静电屏。
第二代为晶体管时代( 。这一阶段计算机的主要逻辑元件是晶体管,存储器由
磁芯组成。
第三代为中、小规模集成电路时代( 。这一阶段计算机的主要逻辑元件是中、
小规模集成电路。
第四代为大规模和超大规模集成电路时代(自年开始)。这一阶段计算机的主要特征
是以大规模集成电路)和超大规模集成电路
为主要功能部件;软件方面,发展了数据库系统、分布式操作系统、通信软件
等。这一时期出现了许多不同类型的大、中、小型计算机和巨型机系统,特别是世纪年代
以来,个人计算机异军突起。而进入世纪年代以后,计算机网络有了极大的发展,促使计
算机