计算机应用技术||第二章 计算机系统软件概述

计算机软件

第一节 基本的输入输出系统

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一、BIOS的概述

基本输入输出系统（BIOS） 是计算机系统最基础的系统软件，是计算机开机加电第一个执行的程序，完成硬件检测及基本设置功能。

BIOS是固化在计算机主板ROM芯片中的一组程序，直接对计算机系统中的输入/输出设备进行硬件级的控制，为其他软件程序与硬件设备之间建立连接提供基础。

保存BIOS程序的ROM及其配套电路构成了BIOS芯片。

BIOS芯片分类

二、BIOS的组成

BIOS的组成

三、BIOS的基本功能

BIOS的基本功能

四、微型计算机启动的一般过程

微型计算机启动的一般过程

第二节 操作系统概述

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一、操作系统的定义及作用

操作系统是一种控制和管理计算机硬件和软件资源的系统软件，合理的组织计算机的处理流程，方便用户使用。操作系统设计和实现的目的是提高效率、方便用户。

操作系统的作用：

1）对用户来说，方便用户使用；
2）从系统角度来说，操作系统是资源管理程序。通过进程机制对CPU进行管理和调度；通过虚拟内存机制对内存进行管理；通过中断机制和设备驱动程序对外部设备进行管理；通过异常机制对CPU内部出现的问题进行处理；通过文件系统对文件进行存储和检索等；
3）从软件设计角度来说，操作系统是一组程序和数据结构的集合，其他应用软件的运行都依赖于它。

二、操作系统的特征

操作系统的特性

1、并发性：指两个或以上的活动在同一时间间隔内发生，操作系统并发性是指操作系统中同时存在若干运行着的程序，这些程序交错执行；
2、共享性：指计算中的硬件和软件资源不再为某个程序独占，而是由多个并发性程序贡献；
3、虚拟性：通过某种技术把一个物理上的实体变为若干逻辑上的对应物，前者是实际存在的，后者是用户的一种感觉。采用虚拟技术的目的是为用户提供易于使用、方法高效的操作系统环境。
4、异步性：在多道程序环境下，由于资源的共享和竞争，程序的执行会走走停停，因此多个程序的执行顺序以及所需要的执行时间变得不可预知。

三、操作系统的功能

1.进程管理：
合理的分配进程，对其管理包括对进程的描述、创建、运行和撤销，协调并发运行。

2.存储器管理
提供内存支持、对内存分配和回收、地址映射（将逻辑地址变成物理地址）以及内存的扩充。

3.文件管理
对用户文件和系统文件进行管理，确保文件安全性。为此，文件管理实现的是对文件的读/写管理以及文件的共享与保护。

4.设备管理
对计算机所有外部设备进行管理，为用户进程分配所需的I/O设备（包括控制权和I/O通道等）；还有缓冲区管理、设备分配、设备处理、虚拟设备以及I/O设备的独立性。

5.用户接口
操作系统提供的接口包括用户接口和程序接口两大类，前者提供给最终用户使用，用户可以通过该接口取得操作系统或其他程序提供的服务、功能，后者提供给程序员系统调度、编程使用。

四、操作系统的发展与分类

操作系统的发展与分类

五、常见的操作系统

1.UNIX操作系统

UNIX操作系统的一个最突出的特点就是安全、可靠，在用户访问权限、计算机及网络管理方面有着严格的规定，使得UNIX有很高的安全性。

2.linux操作系统

Linux是一个基于POSIX的、多用户、多任务、支持多线程和多CPU的类UNIX操作系统。

3.NetWare网络操作系统

4.Windows系列操作系统

第三节 编译系统概述

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一、编译的概念

程序设计语言是人与计算机进行交流的语言，包括机器语言、汇编语言和高级语言等不同类型，其中只有机器语言能被计算机直接识别和执行。所以其他语言必须通过翻译成机器语言才能被计算机识别和执行。

程序语言的翻译过程有两种形式：编译和解释。

编译 是编译程序将高级语言编写的源程序翻译成目标程序，然后再执行目标程序，以完成源程序的功能。
解释 是指源程序被加载到内存后，由解释程序对源程序进行分析，边解释边执行，并立即得到运行结果，在运行结果中不产生目标程序。

二、编译的过程

源程序-》编译器（翻译成汇编语言）-〉汇编器（翻译成程序语言）-》链接器（将汇编器输出的机器代码程序组装成可执行程序）-〉执行

编译器每个阶段的任务：

1.词法分析

2.语法分析

3.语义分析

4.中间代码生成

5.代码优化

6.目标代码生成

三、编译器概述

能够实现将高级语言编写的源程序翻译成被硬件识别并执行的低级语言的程序，以及为实现编译提供各种辅助功能的工具共同构成了编译系统，也称为编译器。

如果编译器生成的目标代码运行在与编译器本身所在的计算机硬件和操作系统环境相同的目标平台上，则称该编译器为本地编译器。如果生成的目标代码可以运行在与编译器所在的计算机硬件和操作系统环境不同的目标平台上，则称该编译器为交叉编译器。

第四节 数据库管理系统

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一、数据库管理系统概述

数据处理技术的发展经历了三个阶段：

1.人工管理阶段

大量的数据冗余、需要大量的存储容量、容易造成数据不一致性

2.文件系统阶段

文件系统在整体上是无结构的

3.数据库系统阶段

数据库技术一方面实现了数据与程序的完全独立，另一方面又实现了数据的统一管理。数据库具有数据结构化、高度共享、冗余度低、程序和数据相互独立、易于扩充、易于编写应用程序等优点。

二、数据库管理系统的结构

1.数据库

2.计算机软/硬件系统

3.数据库管理系统、管理员和用户构成

三、数据库管理系统（DBMS）

数据库管理系统是指帮助用户建立、使用和管理数据库的软件系统。

1.DBMS工作模式可以描述为：
1）接受应用程序的数据请求
2）将用户的数据请求指令转换为机器码传递给数据库
3）实现用户要求的数据操作
4）从对数据库的操作中接受结果
5）对结果进行处理
6）将处理结果返回给应用程序

2.DBMS的组成
1）数据描述语言
2）数据操纵语言
3）其他管理和控制程序

3.DBMS的功能

1）数据定义功能
2）数据操纵功
3）数据库的运行管理功能
4）数据库的建立和维护功能

四、常用的数据库管理系统

第五节 Android系统概述

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一、Android操作系统简介

二、Android开发环境的搭建

三、创建一个简单的Android应用程序