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1.计算机软件 计算机软件(Computer Software,也称软件,软体)是指计算机系统中的程序及其文档,程序是计算任务的处理 对象和处理规则的描述;文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料。程序必须装入机 器内部才能工作,文档一般是给人看的,不一定装入机器。 计算机软件(Computer Software)是指计算机系统中的程序及其文档。程序是计算任务的处理对象和处理规则的 描述;文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料。程序必须装入机器内部才能工作, 文档一般是给人看的,不一定装入机器。 软件是用户与硬件之间的接口界面。用户主要是通过软件与计算机进行交流。软件 是计算机系统设计的重要依据。为了方便用户,为了使计算机系统具有较高的总体效用 ,在设计计算机系统时,必须通盘考虑软件与硬件的结合,以及用户的要求和软件的要 求。 软件的含义 (1)运行时,能够提供所要求功能和性能的指令或计算机程序集合。 (2)程序能够满意地处理信息的数据结构。 (3)描述程序功能需求以及程序如何操作和使用所要求的文档。 编辑本段软件与硬件的不同点 表现形式不同 硬件有形,有色,有味,看
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操作系统简介
1.计算机软件
计算机软件(Computer Software,也称软件,软体)是指计算机系统中的程序
及其文档,程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述;文档是为了便于了
解程序所需的阐明性资料。程序必须装入机器内部才能工作,文档一般是给人
看的,不一定装入机器。
计算机软件(Computer Software)是指计算机系统
中的程序及其文档。程
序是计算任务的处理对象和处理规则的描述;文档是为了便于了解程序所需
的阐明性资料。程序必须装入机器内部才能工作,文档一般是给人看的,不
一定装入机器。
软件
是用户与硬件
之间的接口界面。用户主要是通过软件与计算机
进行
交流。软件是计算机系统设计的重要依据。为了方便用户,为了使计算机系
统具有较高的总体效用,在设计计算机系统时,必须通盘考虑软件与硬件的
结合,以及用户的要求和软件的要求。
软件的含义
(1)运行时,能够提供所要求功能和性能的指令
或计算机程序集合。
(2)程序能够满意地处理信息的数据结构
。
(3)描述程序功能需求以及程序如何操作和使用所要求的文档。
编辑本段
软件与硬件的不同点
表现形式不同
硬件有形,有色,有味,看得见,摸得着,闻得到。而软件无形,无色,无
味,看不见,摸不着,闻不到。软件大多存在人们的脑袋里或纸面上,它的
正确与否,是好是坏,一直要到程序在机器上运行才能知道。这就给设计、
生产和管理带来许多困难。
生产方式不同
软件是开发,是人的智力
的高度发挥,不是传统意义上的硬件制造。尽
管软件开发
与硬件制造之间有许多共同点,但这两种活动是根本不同的。
要求不同
硬件产品允许有误差,而软件产品却不允许有误差。
维护不同
操作系统简介
硬件是要用旧用坏的,在理论上,软件是不会用旧用坏的,但在实际上,
软件也会变旧变坏。因为在软件的整个生存期中,一直处于改变(维护)状态。
编辑本段
计算机软件的分类
总述
计算机软件总体分为系统软件和应用软件
两大类:
系统软件是各类操作系统,如 windows、Linux、UNIX 等,还包括操
作系统的补丁程序及硬件驱动程序,都是系统软件类。
应用软件可以细分的种类就更多了,如工具软件
、游戏软件、管理软件
等都属于应用软件类。
系统软件
系统软件是负责管理计算机系统中各种独立的硬件,使得它们可以协调
工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需
要顾及到底层每个硬件是如何工作的。
一般来讲,系统软件包
括操作系统
和一系列基本的工具(比如编译器,
数据库
管理,存储器格式化,文件系统管理
,用户身份验证,驱动管理,网
络连接等方面的工具)。
应用软件
应用软件是为了某种特定的用途而被开发的软件。它可以是一个特定的
程序,比如一个图像浏览器。也可以是一组功能联系紧密,可以互相协作的
程序的集合,比如微软
的 Oce 软件。也可以是一个由众多独立程序组成的
庞大的软件系统
,比如数据库管理系统
。
较常见的有:
文字处理软件
如 WPS、Word 等
信息管理软件
辅助设计软件
如 AutoCAD
实时控制软件
教育与娱乐软件
2.操作系统(OS)
操作系统(Operating System,简称 OS)是一管理电脑硬件与软件资源的
程序,同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统是一个庞大的管理控制程
序,大致包括 5 个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、
操作系统简介
设备管理、文件管理。以现代观点而言,标准个人电脑 OS 应提供以下功能:
进程管理(Processing management) ;记忆空间管理(Memory
management) ;文件系统(File system) ;网络通讯;安全机制
(Security) ;使用者界面 ;驱动程序。目前微机上常见的操作系统有
DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows、Netware 等。
操作系统是控制其他程序运行,管理系统资源并为用户提供操作界面的系
统软件
的集合。
操作系统身负诸如管理与配置内存、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事务。
操作系统是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源;
控制程序运行;改善人机界面;为其它应用软件提供支持等,使计算机系统
所有资源最大限度地发挥作用,为用户提供方便的、有效的、友善的服务界
面。
所有的操作系统具有并发性、共享性、虚拟性和不确定性四个基本特征。
操作系统的型态非常多样,不同机器安装的 OS 可从简单到复杂,可从
手机的嵌入式系统到超级电脑的大型操作系统。
许多操作系统制造者对 OS 的定义也不大一致,例如有些 OS 集成了图形
用户界面
,而有些 OS 仅使用文本接口,而将图形界面视为一种非必要的应
用程序。
操作系统理论在计算机科学
中为历史悠久而又活跃的分支,而操作系统
的设计与实现则是软件工业的基础与内核。
目前的操作系统种类繁多,很难用单一标准统一分类。
根据应用领域来划分,可分为桌面操作系统
、服务器操作系统
、主机操
作系统
、嵌入式操作系统
;
根据所支持的用户数目,可分为单用户(MSDOS、OS/2.Windows)、
多用户系统(UNIX、MVS);
根据源码开放程度,可分为开源操作系统
(Linux、Chrome OS)和不开
源操作系统(Windows、Mac OS);
根据硬件结构,可分为网络操作系统
(Netware、Windows NT、OS/2
warp)、分布式系统
(Amoeba)、多媒体系统(Amiga);
根据操作系统的使用环境和对作业处理方式来考虑,可分为批处理
系统
(MVX、DOS/VSE)、分时系统( Linux、UNIX、XENIX、Mac OS)、实时
系统
(iEMX、VRTX、RTOS,RT WINDOWS);
根据操作系统的技术复杂程度,可分为简单操作系统、智能操作系统
(见智能软件
)。所谓的简单操作系统,指的是计算机初期所配置的操作系
统,如 IBM 公司的磁盘操作系统 DOS/360 和微型计算机的操作系统 CP/M
等。这类操作系统的功能主要是操作命令的执行,文件服务,支持高级程序
设计语言
编译程序
和控制外部设备等。
下面介绍一下操作系统的五大类型:批处理操作系统
、分时操作系统、
实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。
1. 批处理操作系统
操作系统简介
批处理(Batch Processing)操作系统的工作方式是:用户将作业交给系
统操作员,系统操作员将许多用户的作业组成一批作业,之后输入到计算机
中,在系统中形成一个自动转接的连续的作业流,然后启动操作系统,系统
自动、依次执行每个作业。最后由操作员将作业结果交给用户。
批处理操作系统的特点是:多道和成批处理。
2.分时操作系统
分时(Time Sharing)操作系统的工作方式是:一台主机连接了若干个终
端,每个终端有一个用户在使用。用户交互式地向系统提出命令请求,系统
接受每个用户的命令,采用时间片轮转方式处理服务请求,并通过交互方式
在终端上向用户显示结果。用户根据上步结果发出下道命。分时操作系统将
CPU 的时间划分成若干个片段,称为时间片。操作系统以时间片为单位,轮
流为每个终端用户服务。每个用户轮流使用一个时间片而使每个用户并不感
到有别的用户存在。分时系统具有多路性、交互性、“独占”性和及时性的特
征。多路性指,伺时有多个用户使用一台计算机,宏观上看是多个人同时使
用一个 CPU,微观上是多个人在不同时刻轮流使用 CPU。交互性是指,用户
根据系统响应结果进一步提出新请求(用户直接干预每一步)。“独占”性是指,
用户感觉不到计算机为其他人服务,就像整个系统为他所独占。及时性指,
系统对用户提出的请求及时响应。它支持位于不同终端的多个用户同时使用
一台计算机,彼此独立互不干扰,用户感到好像一台计算机全为他所用。
常见的通用操作系统是分时系统与批处理系统的结合。其原则是:分时
优先,批处理在后。“前台”响应需频繁交互的作业,如终端的要求; “后台”
处理时间性要求不强的作业。
3.实时操作系统
实时操作系统(RealTimeOperatingSystem,RTOS)是指使计算机能
及时响应外部事件的请求在规定的严格时间内完成对该事件的处理,并控制
所有实时设备和实时任务协调一致地工作的操作系统。实时操作系统要追求
的目标是:对外部请求在严格时间范围内做出反应,有高可靠性和完整性。
其主要特点是资源的分配和调度首先要考虑实时性然后才是效率。此外,实
时操作系统应有较强的容错能力。
4.网络操作系统
网络操作系统是基于计算机网络的,是在各种计算机操作系统上按网络
体系结构
协议标准开发的软件,包括网络管理
、通信、安全、资源共享和各
种网络应用。其目标是相互通信及资源共享。在其支持下,网络中的各台计
算机能互相通信和共享资源。其主要特点是与网络的硬件相结合来完成网络
的通信任务。
5.分布式操作系统
它是为分布计算
系统配置
的操作系统。大量的计算机通过网络被连
结在一起,可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享。这种系统被称作分
布式系统(DistributedSystem) 。它在资源管理,通信控制和操作系统的
结构等方面都与其他操作系统有较大的区别。由于分布计算机系统的资源分
布于系统的不同计算机上,操作系统对用户的资源需求不能像一般的操作系
统那样等待有资源时直接分配的简单做法而是要在系统的各台计算机上搜索 ,
找到所需资源后才可进行分配。对于有些资源,如具有多个副本的文件,还
必须考虑一致性。所谓一致性是指若干个用户对同一个文件所同时读出的数
操作系统简介
据是一致的。为了保证一致性,操作系统须控制文件的读、写、操作,使得
多个用户可同时读一个文件,而任一时刻最多只能有一个用户在修改文件。
分布操作系统的通信功能类似于网络操作系统。由于分布计算机系统不像网
络分布得很广,同时分布操作系统还要支持并行处理,因此它提供的通信机
制和网络操作系统提供的有所不同,它要求通信速度高。分布操作系统的结
构也不同于其他操作系统,它分布于系统的各台计算机上,能并行地处理用
户的各种需求,有较强的容错能力。
3.实时操作系统
实时操作系统(RTOS)是指当外界事件或数据产生时,能够接受并以足够快
的速度予以处理,其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处
理系统作出快速响应,并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。因而,
提供及时响应和高可靠性是其主要特点。实时操作系统有硬实时和软实时之分,
硬实时要求在规定的时间内必须完成操作,这是在操作系统设计时保证的;软
实时则只要按照任务的优先级,尽可能快地完成操作即可。我们通常使用的操
作系统在经过一定改变之后就可以变成实时操作系统。
实时操作系统定义
实时操作系统
是保证在一定时间限制内完成特定功能的操作系统。例如,
可以为确保生产线上的机器人能获取某个物体而设计一个操作系统。在“硬”
实时操作系统中,如果不能在允许时间内完成使物体可达的计算,操作系统
将因错误结束。在“软”实时操作系统中,生产线仍然能继续工作,但产品的
输出会因产品不能在允许时间内到达而减慢,这使机器人有短暂的不生产现
象。一些实时操作系统是为特定的应用设计的,另一些是通用的。一些通用
目的的操作系统称自己为实时操作系统。但某种程度上,大部分通用目的的
操作系统,如微软
的 Windows NT 或 IBM 的 OS/390 有实时系统
的特征。
这就是说,即使一个操作系统不是严格的实时系统,它们也能解决一部分实
时应用问题。
编辑本段
2.实时操作系统的特征
1)高精度计时系统
计时精度是影响实时性的一个重要因素。在实时应用系统中,经常需要
精确确定实时地操作某个设备或执行某个任务,或精确的计算一个时间函数。
这些不仅依赖于一些硬件提供的时钟精度,也依赖于实时操作系统实现的高
精度计时功能。
2)多级中断机制
一个实时应用系统通常需要处理多种外部信息或事件,但处理的紧迫程
度有轻重缓急之分。有的必须立即作出反应,有的则可以延后处理。因此,
需要建立多级中断嵌套处理机制,以确保对紧迫程度较高的实时事件进行及
时响应和处理。
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