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第二章 信息系统的支撑技术
第二节计算机软件
【 复习 】
1、“存储程序”的原理是，程序可以像数据那样存放在存储器中，由计算机自动控制执行。这个原理的提出对计算机的发展影响极大。以下叙述中不合理的是________。
A．该原理为软件业提供了广阔的发展天地
B．该原理对存储器的性能提出了更高的要求
C．该原理促使计算机的计算精度日渐提高
D．该原理使许多机械和电子设备实现了自动化
字长决定了计算机的计算精度.
字长：一般说来，计算机在同一时间内处理的一组二进制数称为一个计算机的“字”，而这组二进制数的位数就是“字长”.
像目前家用微型计算机的处理器是64位
CPU
【 复习 】
冯 诺依曼计算机五大逻辑部件
输入设备
输出设备
存储器
控制器
运算器
控制器
运算器
输入设备
输出设备
存储器
①
②
③
④
⑤
控制信息流向
数据信息流向
数据信息流向
【 复习 】
3、小李同学想配置一台计算机，配置方案如下，该计算机的内存容量是（　　）
Intel Pentium E5200 2.5GHZ，2048MB DDR2，320GB SATA，16X DVD-RW，19寸宽屏液晶
A. 2.5G
B. 2G
C. 320G
D. 2048G
内存容量
硬盘容量
光驱
CPU主频
intel的CPU型号
计算机能处理信息数据，但他们如何知道需要对数据进行何种处理？
计算机软件是在硬件系统支撑下运行，但发出的命令并不是计算机这个数字设备所能处理的0和1的序列，那么在设备内部发生了什么？
【请大家带这两个问题开始我们今天的内容】
【 指令、程序、软件 】
机器语言：用0和1编码的二进制代码的集合称为机器语言
操作码用来表示该指令要完成的操作，如加、减、乘、除、取数、存数等，每一种编码的操作码代表一种指令
操作数是指参加运算的数据及其所在的单元地址，一条指令中可以有零个或多个操作数
指令的格式：
101100 00 00000010
000000 01 00000011
操作码 操作数
指令：让计算机执行某个操作的命令
CPU中有专门的电路来解释每个操作码，从而能够执行操作码所表示的操作
程序：根据解决某一问题或完成某一任务的具体步骤，使用者将一条条指令进行有序的排列，这一指令序列称为程序
数据传送操作的机器指令
加法操作的机器指令
问：用机器语言编写程序存在什么问题呢？
将上面两条机器语言指令采用汇编语言可以写成：
MOV AL, 2 将2传授给AL的汇编指令
ADD AL, 3 将3加到AL中的汇编指令
汇编语言：它是将机器语言符号化的语言，用3~4个缩写字母代替操作码，用数字、地址符号或地址符号或标号表示操作数或操作数的地址。
MOV 表示传送指令
ADD 表示加法指令
101100 00 00000010 数据传送操作的机器指令
000000 01 00000011 加法操作的机器指令
操作码 操作数
AL是寄存器，它是CPU中用于暂存数据、地址和指令的存储部件
操作码
操作数
机器语言和汇编语言都是针对特定的计算机系统，不同类型的计算机具有各自的指令集。指令集的设置和计算机的硬件结构密切相关，指令条数越多，功能越强，要求计算机硬件的结构也更复杂。
用汇编语言编出的汇编语言源程序
通过翻译程序匹配转换规则翻译成
机器语言程序的程序才能被计算机识别
【 指令、程序、软件 】
高级语言：由于汇编语言依赖于硬件体系，且助记符量大难记，于是人们又发明了类似于自然语言方式的高级语言。在这种语言下，其语法和结构更类似汉字或者普通英文，且由于远离对硬件的直接操作，使得一般人经过学习之后都可以编程。
这种程序员用高级语言编写的便于人类理解的程序，同汇编语言一样是不能被计算机直接识别执行，就需要对该语言的源程序进行转化（翻译），我们可以称转化后的机器语言指令集合为目标程序。
由于编程语言的不同，它所需要用来转化成目标程序的翻译程序也有不同。转化方式有两种：翻译、解释
编译程序（器）是把源程序的每一条语句都翻译成机器语言,并保存成二进制文件,这样运行时计算机可以直接以机器语言来运行此程序,速度很快。现有的C、C++、Objective等都属于编译型语言。
解释程序（器）是只在执行程序时,才一条一条的解释成机器语言给计算机来执行,所以运行速度是不如编译后的程序运行的快的。Python等属于解释型语言。
口译
常见高级语言：java、Visual Basic、C、C++、Pascal、Delphi、JavaScript……
【 指令、程序、软件 】
问题
程序
我想计算两个数之和是否大于100，用程序如何实现？？
① begin
② read(a);
③ read(b);
④ if(a+b)>100 then
⑤ write('Yes')
⑥ else
⑦ write('No');
⑧ end.
public static void main(String[] args) {
Scanner s=new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入第一个数");
double num1=s.nextInt();
System.out.println("请输入第二个数");
double num2=s.nextInt();
if(num1+num2>100){
System.out.println(num1 + " + " + num2 + " = " + (num1+num2) +" > 100");
else{
System.out.println(num1 + " + " + num2 + " = " + (num1+num2) +" <= 100");
}
}
伪代码的自然语言
转成
用高级语言表示的程序
自动化的程序代替我们部分的脑力劳动，繁琐的工作……
【 指令、程序、软件 】
一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合
请同学们观察你了解的某一软件它包含什么功能，这些功能由一项项程序组合而成，每项程序都是一条条指令的按步骤的有序排列，其中有与我们的交互，有我们提交的数据的展示，并且往后再次使用，我们的信息依旧存在。
那么软件是什么？
请同学们用集合里学的Venn图来简要绘制下指令、程序、软件间的包含关系
【 计算机软件的分类 】
系统软件：系统软件是计算机设计者或生产厂商提供的使用和管理计算机的软件，它通常包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统等。
请同学们说说自己生活中的使用到的计算机软件
操作系统（Operating System，简称OS）：是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。
操作系统是用户和计算机的接口，同时也是计算机硬件和其他软件的接口。
【 计算机软件的分类 】
操作系统的功能
控制程序运行.
管理计算机系统的硬件、软件及数据资源.
改善人机界面，提供各种形式的用户界面.
为其它应用软件的开发和使用提供必要的服务和相应的接口的支持.
操作系统管理着计算机硬件资源，同时按照应用程序的资源请求，分配资源，如：
划分CPU时间，
内存空间的开辟，
调用打印机等,
让计算机系统所有资源最大限度地发挥作用
【 计算机软件的分类 】
常见的操作系统：
通过上面介绍的操作系统是做什么的，我们能列举生活中接触到的操作系统吗？
桌面操作系统：Windows、macOS
嵌入式操作系统：Android、IOS、Symbian、Windows Phone和BlackBerry OS
服务器操作系统：Unix、Linux
服务器操作系统一般指的是安装在大型计算机上的操作系统，比如Web服务器、应用服务器和数据库服务器等。特点：稳定，网络性能好，负载吞吐量大……
桌面操作系统主要用于个人计算机上。
嵌入式操作系统是应用在嵌入式系统的操作系统。嵌入式系统广泛应用在生活的各个方面，涵盖范围从便携设备到大型固定设施，如数码相机、手机、平板电脑、家用电器、医疗设备、交通灯、航空电子设备和工厂控制设备等。
【 计算机软件的分类 】
语言处理程序：各种程序设计语言的翻译程序，不同的高级语言都有相应的翻译程序
汇编语言
高级语言
汇编程序
编译程序
解释程序
【 计算机软件的分类 】
数据库管理系统(Database Management System)：用于建立、使用和维护数据库的软件。该系统有组织地、动态地存贮大量数据，使人们能方便、高效地使用这些数据。
常见数据库管理系统：微软公司的SQL Server 和Access、甲骨文公司的Oracle以及IBM公司的DB2。
数据库(Database)：数据库是长期储存在计算机中的、有组织的、可共享的数据集合。
【 计算机软件的分类 】
应用软件：是为完成某种应用或解决某类问题而编制的专用程序。
大家能列举生活中与我们密切相关的应用软件吗？
由于应用面广，应用软件很难划分，这里粗浅的为大家简单划分下常用的应用软件
办公软件:
微软Office、永中Office、WPS、Open Office
多媒体制作和播放应用软件：
媒体播放器：
WindowsMediaPlayer、RealPlayer(视频播放软件)、爱奇艺、QQ音乐
媒体编辑器：　　
Adobe(AI 、PS)、视频编辑软件Premiere、动画制作软件、绘声绘影
管理信息软件（management information system，MIS）：目前几乎每个行业、每种业务都有自己的MIS，如人事管理信息系统、财务管理信息系统、学生管理信息系统、教学管理信息系统、商场管理信息系统、物流管理信息系统、企业资源管理信息系统等
生产过程控制系统：用于大型的现代化工厂，配以特殊的I/O设备，实时采集生产过程中的数据样本并及时发出控制指令进行操纵、指挥、管理、和决策，如炼钢控制系统、轧钢控制系统、乙烯生产控制系统、卫星发射系统等。
【 计算机软件的分类 】
对于有一些软件产品，其实属于系统软件还是属于应用软件的界限会比较模糊！
① 微软office（Access）
② Windows作为系统软件，但也集成了画图、计算器、扫雷等应用软件
③ 软件开发环境，它介于系统软件和应用软件之间，既提供了语言处理程序，用于高级语言翻译成机器语言，也提供了程序员编写代码所需的环境和工具，用以完成一个程序（或软件）的制作
④ 驱动：可以说是系统软件（集成到操作系统的驱动程序），也可以说说应用软件（有的硬件要单独安装驱动程序）。电脑的每种硬件设备都要一个驱动程序才能正常运行。
【 计算机软件的分类 】
软件也分收费与免费
公用软件（公共领域软件）：没有版权，可以任意复制、随意使用，不必付费
共享软件：“先用后买”，下载后可以使用一段时间。试用期一过会要求注册、付费
自由软件：源代码公开，任何人都可以使用、复制、研究、修改和分发，甚至拿去赚钱但需准守版权协议（修改发布后的软件也必须是自由软件），从另一方面讲也能健壮这款软件，比如：Linux、Firefox和OpenOffice，
若我们Baidu需要以“公共软件”为关键词，不然会与“公用开放软件环境”的搜索结果相混淆
根据共享软件作者的授权，用户可以从各种渠道免费得到它，也可以自由传播它，以及用户使用功能或使用期上受到限制的试用版本。
【 计算机技术的发展 】
计算机的发展源于人们对计算的需要及其工具的发展
这里引出一个非计算机技术的知识：
集成电路是一种将许多器件和布线经过一定的工艺链接在一起，制作在一小片半导体基片上的电子器件
中国古代的甲骨文计数、算筹、算盘
早期人类的结绳计数
西方的机械计数装置：差分机、帕斯卡加法机
电子运算：20世纪三四十年代，以电子管、继电器为核心材料制作的运算点数
集成电路在计算机制造上的应用，促使着计算机的发展
早期的计算机“代”的划分就是以集成电路为标志的：
第一代计算机由电子管制造
第二代计算机由晶体管制造
第三代计算机由集成电路制造
第四代计算机由大规模集成电路制造
【 计算机技术的发展 】
除了课本中的提及的计算机发展以来的技术，含有这些我们一定也或接触或了解过：
感测技术，通信技术，智能技术，控制技术……
它们在生活中的应用有哪些呢？一个例子：
飞机场的安全检测系统：
对你的身体，行李进行射线扫描，用感应设备感应是否有危险物品（感测技术），然后通过网络传输至计算机终端（通信技术），进行计算机自动识别是否为危险物品（智能技术），然后对你的物品自动分拣（控制技术）。
【 练习 】
1.计算机执行一步运算或判断的命令称为_____________，程序加上相关的文档资料称为_____________。
指令
软件
2.计算机能直接识别和执行的语言是______________。
机器语言
3.计算机完成了一个加法操作，执行的是一个_________。
A．判断 B．程序 C．指令 D．软件
4.在计算机中，指令主要放在________中。
A．鼠标 B．键盘 C．CPU D．存储器
【 练习 】
5. 为一台新的计算机安装软件，下列安装过程正确的是__________。
A．Windows XP、驱动程序、杀毒软件、Office
B．驱动程序、杀毒软件、Windows XP、Office、下载工具
C．Office、Windows XP、驱动程序、解压工具、下载工具
D．杀毒软件、Windows XP、驱动程序、Office、解压工具、下载工具
6. 小李安装了一款共享软件，使用不久后想把它卸载，以下方式不能实现的是_______。
A．使用操作系统提供的删除程序功能 B．使用该共享软件自带的卸载功能
C．使用专门用于卸载的应用软件 D．删除桌面上该程序的图标
【 练习 】
7. 软件可以分成系统软件和应用软件两大类，以下各项中属于系统软件的有________。
① Visual Basic6.0 ② Pascal ③ Windows2007 ④ SQL Server ⑤ WPS
A．③ B．①③④ C．①②③④ D．①②③④⑤
8. 智能手机的使用越来越广泛，去超市时我们可以利用手机软件，通过扫描包装上的二维码来追溯商品的生产过程，这主要采用的是_________。
A．控制技术、计算技术 B．感测技术、通信技术
C．通信技术、监管技术 D．感测技术、追溯技术
【 练习 】
9. 下列属于现代信息技术的是________。
A．造纸技术 B．活字印刷技术 C．电报技术 D．微电子技术
10. 随着信息技术的发展，3G网络已成为下一代无线网络主流，这里的“3G”是指______。
A．光纤通信技术 B．蓝牙通信技术
C．无线传输技术 D．移动通信技术
11．计算机的操作系统是一种（ ）。
A.应用软件 B.系统软件 C.工具软件 D.字表处理软件
【 练习 】
12. 操作系统是一组（ ）程序。
A.文件管理 B.中断处理 C.资源管理 D.设备管理
13. 操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的（ ）。
A.利用率 B.利用率 C.稳定性 D.兼容性
14. 关于驱动程序，以下说法中错误的是（ ）。
A. 驱动程序是能够让硬件设备正常工作的程序
B. 除了购买硬件设备时附带的相关驱动程序外，我们也可以到相关网站上下载驱动程序
C. Windows系统自带了所有硬件的驱动，所以我们无需另外安装驱动程序即可使用硬件
D. 安装驱动程序时需要注意选择与操作系统匹配的版本
谢谢大家

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