计算科学导论之五课件.ppt

1、计算机科学导论之五 第1页，共26页。主要内容主要内容n程序设计语言和程序设计n软件系统 n语言处理系统 n数据库管理系统n应用软件 第2页，共26页。什么是软件？什么是软件？n计算机应用能力之所以不同主要体现在软件的不同上。那么，软件是什么呢？简单地说，就是程序或一组程序的组合体。随着计算机应用领域的拓广和深入，软件从简单变得越来越复杂，从小型变得越来越庞大，功能也愈来愈强。从而软件的生产变得越来越艰难，第3页，共26页。程序设计语言程序设计语言 n机器语言、汇编语言和高级语言一台计算机的指令系统是计算机最原始的，也是最基本的程序设计语言；它的特点是结构简单，计算机可以本能地识别和执行；代码

2、全部由“0”和“1”组成。长期以来人们寻求一种新的语言，希望这种语言越来越接近人类自身语言的习惯；再将这种语言表达的程序“转换”或“翻译”成机器语言。这就是所谓的非机器语言。汇编语言和高级语言都是非机器语言。第4页，共26页。程序设计语言程序设计语言 n汇编语言：概念汇编语言是机器语言的符号化，所以又称符号语言。开发汇编语言的出发点是用符号表示指令的操作码和地址，而不再用很不直观的二进制数。汇编语言的基本语句等价于机器语言的指令。例如：用GET 表示取数，PUT 表示存数，ADD 表示加法，SUB 表示减法，MUL 表示乘法，DIV 表示除法，DIS 表示显示，STP 停机等。用符号表示数据的

3、存储地址，如：A 表示一个单元的地址，A+1 则表示它的下一个单元的地址。第5页，共26页。程序设计语言程序设计语言 n汇编语言：例子把2040H地址开始的10个字节单元的内容与2060H地址开始的10个字节单元内容互换。START:MOV SI,2040H;MOV DI,2060H;MOV CX,0AH;LOOP1:MOV BL,SI+09H;MOV DI+09H,BL;DEC SI;DEC DI;DEC CX;JNZ LOOP1;HLT;第6页，共26页。程序设计语言程序设计语言 n汇编语言：汇编方式汇编语言程序看起来要直观多了。但是，计算机不能直接执行汇编语言程序，因为它只能接收和理解机

4、器语言。因此必须事先将其转换为等价的机器语言程序。为此，提供一个称为汇编程序的软件。第7页，共26页。程序设计语言程序设计语言 n高级语言程序：概念高级程序设计语言是一种接近“人类语言”的语言；或用“类自然语言”（如类似英语的语言），或用“数学语言”，或两者结合的语言形式。这种语言通常由：基本字符集，词法规则，语法规则，语义规则等构成。学习一种高级程序设计语言时，除语言的基本字符集，词法规则，语法规则，语义规则外，更重要的是要学习程序结构，即如何构造一个程序的方法和技术。第8页，共26页。程序设计语言程序设计语言 n高级语言程序：例子例，求二次方程 ax2+bx+c=0 的实数解。用BASIC

5、语言编写的程序如下：INPUT a,b,c=；a，b，c&输入三个系数IF a=0 THEN PRINT 非二次方程；END&非二次方程LET d=b*b-4*a*c&求判别式 D 的值IF d 0 THEN PRINT 无实数解；END&D 0 时无实数解LET x1=(-b+SQRT(d)/(2*a)&求X1的值LET x2=(-b-SQRT(d)/(2*a)&求X2的值PRINT x1=，x1，x2=，x2&显示两根END&结束程序执行 第9页，共26页。程序设计语言程序设计语言 n高级语言程序：例子上述程序还可以写得更精巧：INPUT a,b,c=；a，b，cIF a=0 THEN P

6、RINT非二次方程ELSE LET d=b*b-4*a*c：IF d 0 THEN PRINT 无实数解 ELSE LET x1=(-b+SQRT(d)/(2*a)：LET x2=(-b-SQRT(d)/(2*a)：PRINT x1=，x1，x2=，x2 END 第10页，共26页。程序设程序设计语言计语言 n高级语言程序：流程图表述程序设计思想常常用流程图方式 第11页，共26页。程序设计语言程序设计语言 n高级语言程序：种类计算机专业工作者设计开发了大量的，用于不同目的的高级程序设计语言。据不完全统计，约有三、四百种高级语言。但是，广泛流行的不多。目前，最为流行的有BASIC语言类，COB

7、OL语言类，ALGOL语言类，FORTRAN语言类，PASCAL语言类，C语言类，LISP语言类，PROLOG语言类，数据库语言类（如SQL，ORACL，INFOMIX，dBASE，FOX，SYBASE等）。第12页，共26页。程序设计语言程序设计语言 n高级语言程序：编译方式计算机是用什么方式将高级语言源程序“转换”成目标程序？这个问题的解决不如汇编语言那么简单。解决的方式有两种：一是编译方式，二解释方式。编译方式是将源程序一次性地转换成等价的目标程序。此后，可以多次直接运行这个目标程序。第13页，共26页。程序设计语言程序设计语言 n高级语言程序：解释方式另一种方式是解释的方式；即运行源程

8、序的当时逐个语句地进行翻译并立即运行这一句的功能，直到最后一个语句为止，第14页，共26页。程序设计语言程序设计语言 n高级语言程序：PASCAL语言认识PASCAL语言产生至今约已有40年的历史；是世界上最广泛流行的语言之一。它有丰富的数据类型，程序结果清晰、可靠，风格优美，格式自由等特点。如解算问题接收一个长方形的两个边长 a和b，求长方形的周长和面积的程序如下：PROGRAM ls（input,output）；VAR a,b,l,s:real；BEGINREAD(a,b)；l:=2*(a+b)；s:=a*b；WRITELN(L=，l,，S=，s)END.第15页，共26页。程序设计语言程

9、序设计语言 n高级语言程序：C 语言认识C语言是70年代美国贝尔实验室为开发UNIX操作系统时设计的一个描述语言。C语言的特点是：它既具有高级语言的特点，又有汇编语言的特点。它既是一个成功的系统软件描述语言，又是一个适用的应用程序设计语言。如求123和456两数之和并显示结果的程序如下：main()int a，b，sum；a=123；b=456；sum=a+b；print(sum is%dn,sum)；第16页，共26页。程序设计语言程序设计语言 n高级语言程序：COBOL 语言认识COBOL语言是一种商业数据处理语言，它的特点是：可以描述结构式的数据，很强的数据处理能力，右面的例子程序是：从

10、键盘上输入两个数，将这两数相加，并显示输入的两数及其它们的和数。IDENTIFICATION DIVISION.PROGRAM-ID.EXAM.ENVIRONMENT DIVISION.DATA DIVISION.WORKING-STORAGE SECTION.77 A PICTURE 999.77 B PICTURE 999.77 C PICTURE 999.PROCEDURE DIVISION.S.ACCEPT A.ACCEPT B.ADD A TO B GIVING C.DISPLAY A=,A，B=，B，A+B=，C.STOP RUN.第17页，共26页。软件系统软件系统 n什么是软件

11、再解释软件是由程序、数据和相关技术资料构成的集合体。程序是其软件的主体。通常，组成软件的程序是与某一使用领域相关的一组程序。例如，Windows 是一个软件，组成它的程序是一些管理计算机资源（硬、软件资源），接收和完成用户操作服务请求，维持计算机系统正常运行的程序。又例如，一个企业的管理软件，组成它的程序都是围绕本企业人、财、物的信息管理的一组程序。软件还应包括数据；例如，系统运行时必备的数据。关于软件的文档资料；例如，软件的技术资料、系统使用说明书、系统开发商的资讯、版权声明等等。软件有时还需要包装。例如，启动画面、安装程序、版本号、注册信息等等。这就形成软件商品。第18页，共26页。软件系

12、统软件系统 n软件分类根据软件的功能、使用范围、在计算机中所处的地位可以将软件分为：系统软件，支撑软件，和应用软件三大类。系统软件一般都是指公用性的、一个计算机系统必备的软件；旨在提供对计算机的管理，或提供软件开发工具的软件。这种软件的使用不受领域，行业，机器型号，使用单位，使用人员等等的限制。如，操作系统，各种程序设计语言，数据库管理系统等。第19页，共26页。软件系统软件系统 n软件分类支撑软件亦是通用性软件；旨在提供对计算机系统硬、软件的维护工具。这种软件的使用同样不受领域，行业，机器型号，使用单位，使用人员等等的限制。如，磁盘整理和修复工具，内存优化工具，备份工具，调试工具，系统恢复工

13、具，数据压缩工具，解毒工具等。第20页，共26页。软件系统软件系统 n软件分类应用软件是专用性软件；旨在提供对某一领域，某一行业，某一部门，甚至某一处理使用的软件。如文字编辑软件，计算机辅助设计软件，财务软件，电子表格，演示文本制作软件，动画制作软件，图形图象处理软件，数学软件包等。这样的每一种软件都只提供最终的处理服务。应用软件更本质的特点是：它就是它自己；即不能用这种软件生产其它目的的软件。应用软件的再一个特点是，有相当多的应用软件是需要定制的，即需要专门为之开发。如，信息管理系统（MIS）。第21页，共26页。软件系统软件系统 n三类软件的关系三类软件在计算机系统中的角色不同，地位不同，

14、作用不同，功能也不同。系统软件是底层软件，应用软件是顶层软件。第22页，共26页。软件系统软件系统 n数据库管理系统简介数据库管理系统的职能是按一定的规则，有效地管理数据。模拟一个部门，或组织的职能进行数据的输入，修改，查询，处理，制表等。数据库管理系统的最大特点是可以根据现实世界中的实体和联系建立数据关系；，数据库管理系统，是管理和维护数据库的软件，简记为DBMS。这个软件集中了数据模型的设计、应用程序设计、数据库数据的存储管理、数据安全的管理等全部功能。目前，许多管理软件都是用数据库系统开发的。如，银行系统，商业系统，物资管理系统，交通管理系统，图书管理系统，档案管理系统，情报管理系统，企

15、业管理系统，以及许多办公自动化系统。第23页，共26页。软件系统软件系统 n支撑（工具）软件简介支撑软件的主要目的是提供用户维护计算机系统的工具，以保证系统能正常运行，或有更高的运行效率。通常有：磁盘整理工具，如，备份、磁盘空间管理、磁盘碎片整理、磁盘扫描等。压缩工具，如，WINZIP、ARJ、PKZP等；系统恢复工具，如，NORTON等。计算机病毒防毒工具，如，KILL98,Vshield等。第24页，共26页。软件系统软件系统 n应用软件简介应用软件是一种最终软件，或是面向最终用户的软件，是针对某特定的处理开发的软件。应用软件亦有通用和专用之分。所谓通用也是有限制的通用，即在某一方面的通用。通用的应用软件有：“文字处理软件”，如，WORD；“演示文本制作软件”，如POWERPOINT；“计算机辅助和图形处理软件”；如，CAD；“财务软件”，如，用友软件。专用应用软件的定制由用户单位委托开发；而且只适用于委托单位使用。通常，专用软件的开发要经过：需求分析，系统设计，详细设计，程序设计（编码），软件调试，系统维护等一系列环节。第25页，共26页。谢谢！第26页，共26页。