12.05计算机导论课后总结

3走进软件

3.1软件的定义

	软件（中国大陆及香港用语，台湾称作软体，英文：Software）是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。一般来讲软件被划分为系统软件、应用软件和介于这两者之间的中间件。软件并不只是包括可以在计算机（这里的计算机是指广义的计算机）上运行的电脑程序，与这些电脑程序相关的文档一般也被认为是软件的一部分。简单的说软件就是程序加文档的集合体。另也泛指社会结构中的管理系统、思想意识形态、思想政治觉悟、法律法规等等。

3.2软件的分类

3.2.1按软件的功能分类

一、系统软件
系统软件与计算机硬件紧密配合在一起，使计算机系统中的各个部件、相关的软件和数据协调、高效地运作。
1.操作系统
操作系统是管理计算机软件和硬件的程序，同时也是计算机系统的核心和基石。
2.支撑软件
支撑软件是一系列基本工具，以及数据库管理、外部存储格式化、文件系统管理、用户身份认证、设备驱动程序管理、网络连接等方面地工具和程序设计的集成开发环境。
二、应用软件
应用软件是为了满足某一领域的需要而提供的软件。

3.2.2按软件的规模分类

分别分为微型、小型、中型、大型、甚大型、极大型

3.2.3按软件的工作方式分类

1.实时处理软件
2.分是软件
3.交互式软件
4.批处理软件

3.3 软件框架

3.3.1软件框架的定义

软件框架（software framework），通常指的是为了实现某个业界标准或完成特定基本任务的软件组件规范，也指为了实现某个软件组件规范时，提供规范所要求之基础功能的软件产品。
软件框架（software framework），通常指的是为了实现某个业界标准或完成特定基本任务的软件组件规范，也指为了实现某个软件组件规范时，提供规范所要求之基础功能的软件产品。
框架的功能类似于基础设施，与具体的软件应用无关，但是提供并实现最为基础的软件架构和体系。软件开发者通常依据特定的框架实现更为复杂的商业运用和业务逻辑。这样的软件应用可以在支持同一种框架的软件系统中运行。
简而言之，框架就是制定一套规范或者规则（思想），大家（程序员）在该规范或者规则（思想）下工作。或者说使用别人搭好的舞台来做编剧和表演。

3.3.2软件架构的分层

分层表示将功能进行了有序地分组：应用程序专用功能位于高层，跨越应用程序领域的功能位于中层，而配置环境专用功能则位于底层。

3.4操作系统

3.4.1什么是操作系统

操作系统是管理计算机硬件资源，控制其他程序运行并为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。操作系统是计算机系统的关键组成部分，负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。操作系统的种类很多，各种设备安装的操作系统可从简单到复杂，可从手机的嵌入式操作系统到超级计算机的大型操作系统。目前流行的现代操作系统主要有Android、BSD、iOS、Linux、Mac OS X、Windows、Windows Phone和z/OS等，除了Windows和z/OS等少数操作系统，大部分操作系统都为类Unix操作系统

3.4.2DOS

DOS概述
DOS是磁盘操作系统的简称，MS-DOS是MicroSoft-dos，它不是纯DOS，是基于Windows的DOS程序，在功能上类似于DOS，但是不一样（有很多操作是不能在MS-DOS里实现的）。最初的DOS不支持NTFS文件系统，只支持FAT、FAT16、FAT32，操作系统中的DOS工具箱已经支持NTFS。
当进入该系统时，内部指令可以由系统间接调用。
第一台个人电脑版的磁盘操作系统（DOS），称为PC-DOS，是由比尔·盖茨和他的微软公司为IBM公司研制的。他保留Microsoft版（称为MS-DOS）的销售权。PC-DOS和MS-DOS几乎相同，大多数用户统称它们为“DOS” 。它是一个非图形界面的操作系统，使用命令行界面的操作系统，运行程序的方法是在命令行中键入程序的名称，具有相对简单的接口，但不是过于“友好”的用户界面。它像这样提示输入命令：C:> D:> E:> F:>
20世纪70年代，在个人计算机发明之前，IBM公司有一个不同且无关的DOS（磁盘操作系统），在规模尚未小一点的企业电脑上运行。它最后被IBM的VSE操作系统所取代了。
以前，这个名字是指用于一系列商用电脑的IBM操作系统。
DOS 操作系统用户指令是不区分大小写的。例如：DIR、Dir、dir在DOS中的执行含义是一致的。
组成
完整的DOS由五部分组成：
引导程序（ BOOT ）：由格式化程序直接写入磁盘初始扇区。
基本输入/输出管理程序(PC-DOS为IBMBIO. COM、MS-DOS为IO.SYS)。
文件管理和系统功能调用程序(PC-DOS为IBMDOS.COM、MS-DOS。为MSDOS.SYS)。
命令处理程序(COMMAND. COM)。
各种外部命令：完成各种辅助功能的可执行文件。

软件
由于DOS是PC兼容机的主要平台，有许多为DOS撰写的知名软件。其中包括了：
Lotus 界面
Lotus 界面
WPS，DOS时代中国最流行的文字处理软件，现已改名为WPS Office运行于Windows平台。
Lotus 1-2-3：一套在企业市场中被广泛运用的电子表格软件。被许多人视为 IBM PC 成功的主因。在MS-OfficeExcel出现之前被广泛使用，随着Excel的出现，大部分用户转向使用Excel。
WordPerfect：一套出在 DOS 平台的文本编辑器。
dBase:最早的数据库软件之一。
BASIC：DOS下最普遍的计算机编程系统，有GBASIC、QBASIC等分支，是当时计算机初学者启蒙语言。
PCTools（PCShell）：DOS下文件管理软件，可进行绝大多数文件操作。
Telix:调制解调器通信软件。
Arachne：一套 DOS 版的网络浏览器。
DJGPP：gcc 的 DOS移植版。
GRUB4DOS：是一个优秀的双(多)系统引导软件，使用GRUB4DOS可以很方便的引导各种操作系统，比如DOS、Windows、Linux等。是一个可以把U盘制作成光盘似的来进行装系统。
UCDOS：是基于MS-DOS,由中国人自己编制的中文操作系统。
TurboC：是一个高效的编译程序。
CCDOS：CCDOS是为中国第一台PC长城机做的汉字操作系统。CC是“长城”的两个拼音字母ChangCheng的字头字母。其作者为严援朝，曾获国家科技进步二等奖。
常用命令编辑
磁盘操作
fdisk参数 /mbr 重建主引导记录 EXP:fdisk /mbr 重建主引导记录 （可以洗掉还原精灵）
　　format 参数： /q 快速格式化 /u 不可恢复 /autotest 不提示 /s 创建 MS-DOS 引导盘 EXP:format c: /q /u /autotest
　　自动快速格式化C盘(危险!!!)
目录操作
DIR [目录名或文件名] [/S][/W][/P][/A] 列出目录 参数: /s 查找子目录 /w 只显示文件名 /p 分页 /a 显示隐藏文件 EXP: DIR format.exe /s查找该盘的format.exe文件并报告位置
　　CD [目录名] PS:可以使用相对目录或绝对目录 进入目录 exp:CD AA 进入当前文件夹下的AA目录,cd … 进入上一个文件夹cd \返回根目录;cd c:\windows 进入c:\windows文件夹
　　MKDIR [目录名] 创建目录 EXP:MKDIR HELLOWORLD 创建HELLOWORLD目录
建立目录
1．功能：创建新的目录，注意：此处目录在Windows操作系统里被称为“文件夹”。
2．类型：内部命令
3．格式：MD [盘符：][路径名]<子目录名>
改变目录
1．功能：显示当前目录
2．类型：内部命令
3．格式：CD[盘符:][子目录名]
删除目录
1．功能：从指定的磁盘删除目录。
2．类型：内部命令
3．格式：RD[盘符：][路径名][子目录名]
查看目录
1．功能：显示磁盘目录的内容。
2．类型：内部命令
3．格式：DIR [盘符:][路径][文件名] [/A[[:]属性]] [/C] [/D] [/L] [/N] [/O[[:]分类属性]] [/P] [/Q] [/S] [/T[[:]时间]] [/W] [/X] [/4]
显示目录
1．功能：显示指定驱动器上所有目录路径和这些目录下的所有文件名。
2．类型：外部命令
3．格式：TREE[盘符:][/F][>PRN]
删除目录
1．功能：将整个目录及其下属子目录和文件删除。
2．类型：外部命令
3．格式：DELTREE [盘符:]<路径名>
文件操作
del [目录名或文件名] [/f][/s][/q] 删除 参数:/f 删除只读文件 /s 删除该目录及其下的所有内容 /q 删除前不确认
　　exp: del c:\del /s /q 自动删除c盘的del目录
　　copy [源文件或目录] [目标目录] 复制文件 EXP:copy d:\pwin98*.* c:\presetup 将d盘的pwin98的所有文件复制到c盘的presetup下

3.4.3Window操作系统

MicrosoftWindows操作系统是美国微软公司研发的一套操作系统，它问世于1985年，起初仅仅是Microsoft-DOS模拟环境，后续的系统版本由于微软不断的更新升级，不但易用，也当前应用最广泛的操作系统。
Windows采用了图形化模式GUI，比起从前的Dos需要输入指令使用的方式，更为人性化。随着计算机硬件和软件的不断升级，微软的 Windows也在不断升级，从架构的16位、32位再到64位,系统版本从最初的 Windows1.0到大家熟知的 Windows95、 Windows98、 Windows2000、 Windows XP、 Windows Vista、 Windows7、Windows8、Windows8.1、Windows10和 Windows Server服务器企业级操作系统，不断持续更新，微软一直在致力于Windows操作系统的开发和完善

3.4.4UNIX操作系统

UNIX系统在计算机操作系统的发展史上占有重要的地位。它确实对已有技术不断作了精细、谨慎而有选择的继承和改造，并且，在操作系统的总体设计构想等方面有所发展，才使它获得如此大的成功。UNIX系统的主要特点表现在以下几方面：
(1)UNIX系统在结构上分为核心程序(kernel)和外围程序(shell)两部分，而且两者有机结合成为一个整体。核心部分承担系统内部的各个模块的功能，即处理机和进程管理、存储管理、设备管理和文件系统。核心程序的特点是精心设计、简洁精干，只需占用很小的空间而常驻内存，以保证系统的高效率运行。外围部分包括系统的用户界面、系统实用程序以及应用程序，用户通过外围程序使用计算机。
UNIX系统结构
UNIX系统结构

(2)UNIX系统提供了良好的用户界面，具有使用方便、功能齐全、清晰而灵活、易于扩充和修改等特点。UNIX系统的使用有两种形式：一种是操作命令，即shell语言，是用户可以通过终端与系统发生交互作用的界面；另一种是面向用户程序的界面，它不仅在汇编语言，而且在C语言中向用户提供服务。
(3)UNIX系统的文件系统是树形结构。它由基本文件系统和若千个可装卸的子文件系统组成，既能扩大文件存储空间，又有利于安全和保密。
(4)UNIX系统把文件、文件目录和设备统一处理。它把文件作为不分任何记录的字符流进行顺序或随机存取，并使得文件、文件目录和设备具有相同的语法语义和相同的保护机制，这样既简化了系统设计，又便于用户使用。
(5)UNIX系统包含有非常丰富的语言处理程序、实用程序和开发软件用的工具性软件，向用户提供了相当完备的软件开发环境。
(6)UNIX系统的绝大部分程序是用C语言编程的，只有约占5%的程序用汇编语盲编程。C语言是一种高级程序设计语言，它使得UNIX系统易于理解、修改和扩充，并且具有非常好的移植性。
(7)UNIX系统还提供了进程间的简单通信功能。

3.4.5Linus操作系统

inux的基本思想有两点：第一，一切都是文件；第二，每个软件都有确定的用途。其中第一条详细来讲就是系统中的所有都归结为一个文件，包括命令、硬件和软件设备、操作系统、进程等等对于操作系统内核而言，都被视为拥有各自特性或类型的文件。至于说Linux是基于Unix的，很大程度上也是因为这两者的基本思想十分相近。
完全免费
Linux是一款免费的操作系统，用户可以通过网络或其他途径免费获得，并可以任意修改其源代码。这是其他的操作系统所做不到的。正是由于这一点，来自全世界的无数程序员参与了Linux的修改、编写工作，程序员可以根据自己的兴趣和灵感对其进行改变，这让Linux吸收了无数程序员的精华，不断壮大。

完全兼容POSIX1.0标准
这使得可以在Linux下通过相应的模拟器运行常见的DOS、Windows的程序。这为用户从Windows转到Linux奠定了基础。许多用户在考虑使用Linux时，就想到以前在Windows下常见的程序是否能正常运行，这一点就消除了他们的疑虑。
多用户、多任务
Linux支持多用户，各个用户对于自己的文件设备有自己特殊的权利，保证了各用户之间互不影响。多任务则是现在电脑最主要的一个特点，Linux可以使多个程序同时并独立地运行。
良好的界面
Linux同时具有字符界面和图形界面。在字符界面用户可以通过键盘输入相应的指令来进行操作。它同时也提供了类似Windows图形界面的X-Window系统，用户可以使用鼠标对其进行操作。在X-Window环境中就和在Windows中相似，可以说是一个Linux版的Windows。
支持多种平台
Linux可以运行在多种硬件平台上，如具有x86、680x0、SPARC、Alpha等处理器的平台。此外Linux还是一种嵌入式操作系统，可以运行在掌上电脑、机顶盒或游戏机上。2001年1月份发布的Linux 2.4版内核已经能够完全支持Intel64位芯片架构。同时Linux也支持多处理器技术。多个处理器同时工作，使系统性能大大提高。

3.4.6Mac Os

Mac OS是一套运行于苹果Macintosh系列电脑上的操作系统。Mac OS是首个在商用领域成功的图形用户界面操作系统。现行的最新的系统版本是macOS 10.15 beta 4 ，且网上也有在PC上运行的Mac系统（Hackintosh）

3.4.7智能手机操作系统

智能手机操作系统是一种运算能力及功能比传统功能手机更强的操作系统。使用最多的操作系统有：Android、iOS、Symbian、Windows Phone和BlackBerry OS。他们之间的应用软件互不兼容。因为可以像个人电脑一样安装第三方软件，所以智能手机有丰富的功能。智能手机能够显示与个人电脑所显示出来一致的正常网页，它具有独立的操作系统以及良好的用户界面，它拥有很强的应用扩展性、能方便随意地安装和删除应用程序。

3.5软件的开发

1计划
对所要解决的问题进行总体定义，包括了解用户的要求及现实环境，从技术、经济和社会因素等3个方面研究并论证本软件项目的可行性，编写可行性研究报告，探讨解决问题的方案，并对可供使用的资源（如计算机硬件、系统软件、人力等）成本，可取得的效益和开发进度作出估计，制订完成开发任务的实施计划。
2分析
软件需求分析就是对开发什么样的软件的一个系统的分析与设想。它是一个对用户的需求进行去粗取精、去伪存真、正确理解，然后把它用软件工程开发语言（形式功能规约，即需求规格说明书）表达出来的过程。本阶段的基本任务是和用户一起确定要解决的问题，建立软件的逻辑模型，编写需求规格说明书文档并最终得到用户的认可。需求分析的主要方法有结构化分析方法、数据流程图和数据字典等方法。本阶段的工作是根据需求说明书的要求，设计建立相应的软件系统的体系结构，并将整个系统分解成若干个子系统或模块，定义子系统或模块间的接口关系，对各子系统进行具体设计定义，编写软件概要设计和详细设计说明书，数据库或数据结构设计说明书，组装测试计划。在任何软件或系统开发的初始阶段必须先完全掌握用户需求，以期能将紧随的系统开发过程中哪些功能应该落实、采取何种规格以及设定哪些限制优先加以定位。系统工程师最终将据此完成设计方案，在此基础上对随后的程序开发、系统功能和性能的描述及限制作出定义。
3设计
软件设计可以分为概要设计和详细设计两个阶段。实际上软件设计的主要任务就是将软件分解成模块是指能实现某个功能的数据和程序说明、可执行程序的程序单元。可以是一个函数、过程、子程序、一段带有程序说明的独立的程序和数据，也可以是可组合、可分解和可更换的功能单元。模块，然后进行模块设计。概要设计就是结构设计，其主要目标就是给出软件的模块结构，用软件结构图表示。详细设计的首要任务就是设计模块的程序流程、算法和数据结构，次要任务就是设计数据库，常用方法还是结构化程序设计方法。
4编码
软件编码是指把软件设计转换成计算机可以接受的程序，即写成以某一程序设计语言表示的“源程序清单”。充分了解软件开发语言、工具的特性和编程风格，有助于开发工具的选择以及保证软件产品的开发质量。
当前软件开发中除在专用场合，已经很少使用二十世纪80年代的高级语言了，取而代之的是面向对象的开发语言。而且面向对象的开发语言和开发环境大都合为一体，大大提高了开发的速度。
5测试
软件测试的目的是以较小的代价发现尽可能多的错误。要实现这个目标的关键在于设计一套出色的测试用例（测试数据与功能和预期的输出结果组成了测试用例）。如何才能设计出一套出色的测试用例，关键在于理解测试方法。不同的测试方法有不同的测试用例设计方法。两种常用的测试方法是白盒法测试对象是源程序，依据的是程序内部的的逻辑结构来发现软件的编程错误、结构错误和数据错误。结构错误包括逻辑、数据流、初始化等错误。用例设计的关键是以较少的用例覆盖尽可能多的内部程序逻辑结果。白盒法和黑盒法依据的是软件的功能或软件行为描述，发现软件的接口、功能和结构错误。其中接口错误包括内部/外部接口、资源管理、集成化以及系统错误。黑盒法用例设计的关键同样也是以较少的用例覆盖模块输出和输入接口。
6维护
维护是指在已完成对软件的研制（分析、设计、编码和测试）工作并交付使用以后，对软件产品所进行的一些软件工程的活动。即根据软件运行的情况，对软件进行适当修改，以适应新的要求，以及纠正运行中发现的错误。编写软件问题报告、软件修改报告。
一个中等规模的软件，如果研制阶段需要一年至二年的时间，在它投入使用以后，其运行或工作时间可能持续五年至十年。那么它的维护阶段也是运行的这五年至十年期间。在这段时间，人们几乎需要着手解决研制阶段所遇到的各种问题，同时还要解决某些维护工作本身特有的问题。做好软件维护工作，不仅能排除障碍，使软件能正常工作，而且还可以使它扩展功能，提高性能，为用户带来明显的经济效益。然而遗憾的是，对软件维护工作的重视往往远不如对软件研制工作的重视。而事实上，和软件研制工作相比，软件维护的工作量和成本都要大得多。
在实际开发过程中，软件开发并不是从第一步进行到最后一步，而是在任何阶段，在进入下一阶段前一般都有一步或几步的回溯。在测试过程中的问题可能要求修改设计，用户可能会提出一些需要来修改需求说明书等。

3.6软件行业职业简介

①项目管理类：项目经理、质量保证工程师。
②开发类：需求分析师、开发工程师、人机系统开发工程师、系统分析师、系统架构师。
③测试类：测试工程师、产品测试经理。
④系统类：网络工程师、基础设施工程师
⑤安全类：网络安全管理员、安全开发工程师。
⑥维护类：数据库管理员、系统管理员。
⑦销售类：售前工程师、售后技术工程师、系统集成工程师。