第6章-软件开发知识-计算机导论(第4版)(微课版)-袁方-清华大学出版社
2010计算机导论Chapter6
LINUXINTERNETUNIX POSIX MINIX GNU6.1 Linux操作系统概况(2) Linux概况◆Linux是一套在GNU公共许可权限(GPL)下免费使用和自由传播的类Unix 操作系统。
它遵守POSIX标准，主要用于基于Intel x86系列CPU的计算机上。
◆Linux系统是由全世界各地的成千上万的程序员设计和实现的，知识和技术共享。
◆Linux源代码开放◆内核是Linux的主体，内核都源自于Linus Torvalds（创始人），最新版是2.6.296.1 Linux操作系统概况(2) Linux概况(Cont.1)◆Linux操作系统软件包包括文本编辑器、高级语言编译器等应用软件、带有多个窗口管理器的X-Window图形用户界面等。
◆Linux免费的内核，以及允许用户或厂商自行搭配其他应用程序的特性，使得目前出现了多种“Linux Distribution”（内核＋应用软件包），它们之间的差别只在于包含的软件种类及数量不同。
6.1 Linux操作系统概况(3) Linux内核版本的变迁◆0.00 (1991.2-4?) 两个进程分别显示AAA BBB◆0.01 (1991.9?)第一个正式向外公布的Linux 内核版本。
◆0.02 (1991.10.5)该版本以及0.03 版是内部版本，目前已经无法找到。
◆0.03 (1991.10.5)◆0.10 (1991.10)由Ted Ts'o 发布的Linux 内核版本。
◆0.11 (1991.12.8)基本可以正常运行的内核版本。
◆0.12 (1992.1.15)主要加入对数学协处理器的软件模拟程序。
◆0.95 (0.13) (1992.3.8) 开始加入虚拟文件系统思想的内核版本。
◆0.96 (1992.5.12)开始加入网络支持和虚拟文件系统VFS。
◆0.97 (1992.8.1)◆0.98 (1992.9.29)◆0.99 (1992.12.13)◆1.0 (1994.3.14)◆1.20 (1995.3.7)◆2.0 (1996.2.9)◆2.20 (1999.1.26)◆2.40 (2001.1.4)◆2.60 (2003.12.17)Linux内核各版本源代码行数100010000100000100000010000000V0.01V0.11V0.12V0.95V0.96a V0.97V1.0V1.1.52V1.2.13V1.3.95V2.0.38V2.2.20V2.4.17版本号行数6.1 Linux 操作系统概况(5) Linux/Unix 的体系结构Hardware Kernels h cppas ldls gcc Programsf o r k c l o s e stat exit c hm o d m k n o d write op e n r e a d l s e e k waitexeclp6.1 Linux操作系统概况(6) Linux的发行版本◆Ubuntu◆openSUSE◆Fedora◆Debian GNU/Linux◆Mandriva Linux◆PCLinuxOS◆MEPIS Linux◆KNOPPIX◆Slackware Linux◆Gentoo Linux6.1 Linux操作系统概况(8) Linux的应用◆服务器◆网络服务器：E-mail服务器、WWW服务器、代理服务器、透明网关、路由器、短信服务器◆视频制作：《泰坦尼克号》◆嵌入式系统◆摩托罗拉手机◆桌面应用◆办公、多媒体、网络◆领域/行业◆网络、教育、电信、媒体、电子商务、电子政务、金融、证券、移动设备、机顶盒、车载设备…6.2 Linux操作系统的安装和使用(1) Linux的安装——ubuntu版中文名“乌班图”，是基于debian的一个以桌面应用为主的GNU/Linux操作系统，其理念是“人性对待他人（Humanity to others）”或“群在故我在”。
计算机导论5
6.1
软件开发时期
软件工程与软件过程
总体设计（概要设计）－－“概括地说， 总体设计（概要设计）－－“概括地说，应该 ）－－ 怎样实现目标系统？ 设计多种可能方案。 怎样实现目标系统？”。 设计多种可能方案。 设计程序的体系结构， 设计程序的体系结构，即确定程序由哪些模块 组成以及模块间的关系。 组成以及模块间的关系。 详细设计（模块设计）－－“ 详细设计（模块设计）－－“应该怎样具体地 ）－－ 实现这个系统呢？ 详细地设计每个模块， 实现这个系统呢？”。详细地设计每个模块， 确定实现模块功能所需要的算法和数据结构。 确定实现模块功能所需要的算法和数据结构。 编码和单元测试－－“选择适当的语言，把详 编码和单元测试－－“选择适当的语言， －－ 细设计的结果翻译成该语言， 细设计的结果翻译成该语言，并且仔细测试编 写的每个模块” 写的每个模块”。 综合测试－－“通过各种类型的测试使得软件 综合测试－－“ －－ 达到预定的要求” 达到预定的要求”
6.1
6.1.1 软件危机
软件工程与软件过程
软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所 遇到的一系列严重的问题。 遇到的一系列严重的问题。 关注主要两个方面问题： 关注主要两个方面问题： 如何开发软件，以满足对软件日益增长的需求。 如何开发软件，以满足对软件日益增长的需求。 如何维护数量不断膨胀的已有软件。 如何维护数量不断膨胀的已有软件。 “软件危机”主要表现在两个方面： 软件危机”主要表现在两个方面： 软件危机 软件产品质量低劣， (1)软件产品质量低劣，甚至开发过程就夭折。 软件产品质量低劣 甚至开发过程就夭折。 软件生产率低， (2)软件生产率低，不能满足需要。 软件生产率低 不能满足需要。
6.1
软件定义时期
第3章 计算机软件-计算机导论(第2版)-微课版-吕云翔-清华大学出版社
电子表格
利用Apple Numbers可以做出多种多样绚丽的图表
数据库
Access 2013界面截图
软件版权和许可证
• 在大多数国家中，计算机软件是有版权保 护的。版权限制了购买者对软件的使用方 式（例如不能传播和修改软件）。
• 盗版软件是威胁软件产业的主要问题，它 不仅打击了软件作者的积极性，破坏了市 场秩序，还会对用户造成不良影响。
• 常用的数学软件有MATLAB、Mathematica 等。
办公套件
• 办公套件是一整套的方便办公使用的程序， 通常包含了文字处理、演示文稿和电子表 格。部分办公套件还包括了数据库、画图、 邮件管理等模块。
• 比较热门的办公套件有Microsoft Office、 Apple iWork等。随着移动互联网时代的到 来，以及软件产业服务化逐渐深入人心， 办公套件也逐渐向免费化或服务化发展。
云软件便于使用 、无须下载安装，且可在多 种操作系统上使用，可以帮助用户大大降低使用 成本，并提高b App
• 指能使用浏览器进行访问的一系列软件 • 代码随着 HTML页面而下载下来，并且在浏览
器中被执行。
App和应用程序
• Web App
• Web App特别适合个人级别的任务，如一些基 本的文字处理、表格创建、照片编辑、音频记 录、视频剪辑、报告设计和个人财务管理等， Web App中精密复杂的功能在持续增加。
• 除了软件版权，软件还受许可证的保护。 软件许可证是一种合同，由软件作者和用 户签订，用以规定和限制软件用户使用软 件（或其源代码）的权利，以及作者应尽 的义务。
软件版权和许可证
• 购买软件实际上是购买软件的使用许可。
• 软件许可证按照允许的使用范围来划分， 可分为允许单一用户使用的单用户许可证、 允许指定多个数量的用户使用的多用户许 可证、允许一定数量软件副本同时使用的 并行用户许可证、允许特定区域内使用的 定点许可证，等等。
计算机导论
计算机导论.第4版
计算机导论是一门涉及计算机科学和技术基础知识的综合性教育课程。
它为学生提供了系统地学习电脑概念、技术和应用的好机会。
课
程尤其是针对采用现代计算机技术和语言的学习情况。
在计算机导论
课程中，学生将学习有关计算机硬件结构的基本知识，并将计算机程序、技术、方法和应用程序结合起来，以便能够利用它们创建计算机
程序。
课程内容通常包括硬件组件、操作系统原理和概念、程序设计语言、
数据库系统、网络技术和开发技术。
学生可以学习有关操作系统、CPU、内存、存储器、输入设备和输出设备的基础知识，例如文件管理、软件安装和配置、系统移植、操作系统安全性等。
学生还可以学
习有关编程语言、结构化程序设计、物理计算机组成原理、数据结构、操作系统原理以及搜索引擎架构的基本知识。
另外，有关互联网、
Web开发、客户关系管理以及应用软件开发的知识也将涉及在内。
最后，学生还可以学习有关计算机领域中不同领域的综合知识。
这包
括专用软件设计、计算机安全性等。
计算机导论的学习过程将给学生
的未来的职业规划带来有益的帮助。
学习技术有助于学生掌握有关计
算机科学和技术的最新发展，因此，学习有关计算机的课程的将有助
于未来的发展前景。
计算机导论第四版课程设计
计算机导论第四版课程设计课程设计目的本课程设计旨在通过实际操作帮助学生深入了解计算机的基础知识和技术，掌握计算机的基本操作和应用，提高计算机应用水平，为日后在实践中能够更好地应用计算机技术打下坚实的基础。
课程设计内容课程设计内容主要涵盖了以下方面：1.计算机硬件基础：介绍计算机的组成部分，包括计算机的中央处理器（CPU）、内存、输入设备、输出设备等。
2.计算机操作系统：介绍计算机操作系统的基本功能和特点，操作系统的主要类型，如Windows、Linux等。
3.计算机网络基础：介绍计算机网络的基本概念、协议和标准，并掌握基本的网络配置和管理技巧。
4.计算机安全基础：介绍计算机安全的基本概念、安全威胁及应对措施等。
5.计算机编程基础：介绍计算机编程的基本原理和方法，掌握常用编程语言，如C、C++、Java等。
课程设计要求1.学生需具备计算机基础知识和使用计算机的基本操作技能。
2.在课程的指导下，学生需要独立完成相关的实践操作，掌握基本操作和技术，并能够运用所学知识解决实际问题。
3.学生需要根据课程要求，按时提交实践报告和实践作业，回答相关问题和遇到的困难。
课程设计实践内容在课程的实践环节中，学生需要完成以下几个方面的内容：1.计算机基本操作和维护：学生需要掌握计算机开机、关机、重启、查毒等基本操作，了解计算机维护和保养的方法。
2.操作系统的安装和配置：学生需要了解操作系统的安装和配置方法，能够熟练安装和配置操作系统。
3.计算机网络配置和管理：学生需要掌握计算机网络的配置和管理方法，了解网络的基本组成和工作原理，能够独立进行网络的配置和管理。
4.计算机安全技术：学生需要了解计算机安全技术的基本原理和方法，掌握计算机病毒的防范、渗透攻击和网络欺诈的防护方法等。
5.计算机编程实践：学生需要熟悉计算机编程的基本方法和语言，掌握常用的编程语言，如C、C++、Java等，能够完成简单的编程任务和实践案例。
课程设计实践效果实践证明，本课程设计能够达到以下效果：1.学生可以独立完成计算机基本操作和应用，掌握操作系统及计算机应用技术。
第4章-计算机硬件知识
计算机导论
内存
➢ 只读存储器（ROM）
➢ ROM中的数据一般是在计算机出厂前由制造商写入的，在断电或 关机后数据也不会丢失。主要用于存放与计算机开机相关的系统 引导程序、开机自检程序和系统参数等。
➢ 中央处理器是组成计算机最核心的部件。随着集成电路技术的不断发
展，CPU可以集成在一个半导体芯片上，这种具有中央处理器功能的
超大规模集成电路芯片，称为微处理器。微处理器就是芯片化的CPU。
➢ CPU还广泛应用在智能手机、数码相机和数控机床等数字化智能设备
上。
➢ 近些年，超级计算机、大型计算机等高端计算机系统也采用大量的通
计算机的基本组成与工作原理
计算机的基本组成；计算机的基本工作原理
/01
Python语言程序设计
计算机的基本组成与基本工作原理
计算机是一种能够按照程序对数据进行自动处理的电子设备。 这里所说的计算机是指存储程序式电子数字计算机，组成计算 机硬件的主体是电子器件和电子线路，计算机存储和处理的是 数字信息，存储在计算机中的程序通过控制器控制计算机的数 据处理工作。
计算机导论
CPU芯片的制作过程
➢ CPU的设计—设计指令集
➢ 设计CPU，首先要做的工作是设计指令集，即明确CPU能执行哪 些指令，具备哪些功能。指令集中包括算术运算指令、逻辑运算 指令、存取数据指令、比较指令、转移指令等。
➢ 设计指令集可以使用硬件描述语言（HDL），Verilog HDL和 VHDL是最流行的两种硬件描述语言。Verilog HDL以文本形式 描述数字系统硬件的结构和行为，用它可以表示逻辑电路图、逻 辑表达式，还可以表示数字逻辑系统所能完成的逻辑功能。
计算机导论第四版课本习题答案
计算机导论第四版课本习题答案由于我无法提供特定书籍的习题答案，但我可以提供一些通用的指导和建议，帮助你解决计算机导论课本中的习题。
以下是一些可能的习题类型和解题策略：1. 概念理解题：这类题目要求你解释计算机科学中的基本概念。
解题时，首先要确保你理解题目所问的概念，然后给出清晰、准确的解释。
2. 算法分析题：这类题目要求你分析给定算法的时间复杂度或空间复杂度。
解题时，要熟悉大O表示法，并能够识别算法中的循环、递归等结构。
3. 编程题：这类题目要求你编写代码来解决特定问题。
解题时，要确保你理解问题的需求，选择合适的数据结构和算法，然后编写清晰、高效的代码。
4. 系统设计题：这类题目要求你设计一个计算机系统或组件。
解题时，要考虑系统的可扩展性、可靠性和性能。
5. 案例研究题：这类题目要求你分析一个真实世界的问题，并提出解决方案。
解题时，要能够将理论知识应用到实际情况中。
6. 实验题：这类题目要求你通过实验来验证某个概念或理论。
解题时，要熟悉实验工具和方法，能够记录和分析实验结果。
7. 批判性思维题：这类题目要求你评估不同的观点或解决方案，并提出自己的见解。
解题时，要能够批判性地思考问题，并提供合理的论据。
8. 研究题：这类题目要求你进行文献研究，以了解某个领域的最新发展。
解题时，要能够找到可靠的资源，并能够总结和解释关键点。
解题策略：- 仔细阅读题目：确保你完全理解题目的要求。
- 分解问题：将复杂问题分解成更小的部分，逐一解决。
- 使用图示：对于涉及数据结构或算法的问题，使用图表可以帮助你更好地理解和解释问题。
- 逐步检查：在解决问题的过程中，不断检查你的工作，确保每一步都是正确的。
- 实践编程：对于编程题，多写代码并运行测试，以确保你的解决方案是有效的。
- 复习基础：如果你在某个概念上遇到困难，回顾课本或笔记，确保你的基础知识是扎实的。
最后，请记住，解决习题的目的是为了加深对计算机科学概念的理解，而不仅仅是为了得到正确答案。
计算机导论课件
2013-11-2
计算机发展史-计算的机械时代
17世纪初，英国数学家纳皮尔提出了对数 的概念，并制作了“纳皮尔算筹”，它只 需要做简单的加法就能计算出乘积，从而 大大简化了数值计算的过程。
英国牧师奥锲得创造了原始的对数计算尺，它不
仅能做加减乘除，乘方，开方运算，甚至可以计算 三角函数、指数函数和对数函数，它一直使用到袖 珍电子计算器面世为止。
（清华大学出版社）
周肆清、曹岳辉、李利明 编著
计算机导论
（人民邮电出版社）
2013-11-2
甘岚 等 编著
软件学院 张奕韬 2
总评成绩构成
总评成绩由学习过程中的各项考核指标综合评定。
上课考勤：20% 平时作业及平时表现：20% 上机实验：30% 测试：30%
记 住
关于考勤： 旷课一次-5， 迟到、早退每次-2，请假次数 多者酌情扣分，扣完为止。 缺勤3次及以上，成绩为0。
2013-11-2
软件学院 张奕韬
4
计算机发展史-发展篇
自从1946年世界上第一台电子数字计算机 诞生以来，计算机得到了迅速的发展和应 用，著名的摩尔定理很好地说明了这一点： 平均每18个月计算机的性能要提高一倍， 而价格要下降一半。 ..\materials\计算机的产生和发展320x240.Flv
软件学院 张奕韬 24
2013-11-2
计算机发展史-阿兰•图林
8岁时，他开始尝试写作了一部科学著作，题名 《关于一种显微镜》。1931年，他考入剑桥皇家 学院。
1936年，图林发表了一篇划时代的论文--《论可计算数及其 在判定问题中的应用》，后来被改称《理想计算机》。论文 里论述了一种“图林机”，只要为它编好程序，它就可以承 担其他机器能做的任何工作。 1950年10月，图林的一篇论文《机器能思考吗》首次提出检 验机器智能的“图林试验”，从而奠定了人工智能的基础， 使他再次荣膺“人工智能之父”称号。 1954年，42岁的阿兰· 图林英年早逝。为了纪念他在计算机 领域奠基性的贡献，美国计算机学会决定设立“图林奖”， 从1956年开始颁发给最优秀的电脑科学家，它就像科学界的 诺贝尔奖那样，是电脑领域的最高荣誉。
《计算机导论》清华大学版本第四课时
3位数
4位数
二进制
3.4.2数值型数据的表示
机器数的范围
二进制机器数
机器数的符号
机器数中小数点的位置
1.机器数的范围——CPU的寄存器决定
位数 8位 16位
无符号数 0~（255）10 0~（65535）10
有符号数 （-127）10~（128）10 （-32768）10~（+32767）10
32位 64位
3.4 数据表示
3.4.1计算机中的数制
1、基本概念
基数 位权
二进制 0 和1
八进制0~7 十进制0~9 十六进制0~F
2.各种数制相互转换
二进制
乘以2的幂次方
4位数
十进制
3位数
十六进制
八进制
2.各种数制相互转换
十进制
ห้องสมุดไป่ตู้
八进制
十六进制
整数除以2要余数 小数乘以2要整数
负数
正码、反码、补码
正数 正码 反码 不变 不变
负数 不变 符号位不变，数制位求反
补码
不变
反码末尾+1
3、定点数和浮点数
定点数——小数点位置固定
定点整数 小数点在最右位
定点小数 小数点在左侧，符号位后面
3、定点数和浮点数
浮点数——小数点不固定（既有整数又有小数的数值）
阶符 阶码P 尾符 尾码S
1.机器数的范围——CPU的寄存器决定
位数 8位 16位
无符号数 0~（255）10 0~（65535）10
有符号数 （-127）10~（128）10 （-32768）10~（+32767）10
32位 64位
教学课件 大学计算机--袁方
1.2.1 第一代电子计算机
• 应用领域
– 主要用于科学计算。
• 代表机型
– IBM公司的IBM 700系列。
1.2.2 第二代电子计算机
• 主要特点
– 用晶体管代替了电子管。 – 采用磁芯存储器作主存，采用磁盘与磁带作辅存。 – 出现了Fortran等高级语言；出现了监控程序。 – 作为现代计算机体系结构的许多新技术相继出现。 – 出现了超级计算机。
• 计算机辅助系统
– 计算机辅助设计（CAD)、计算机集成制造系统 （CIMS）、计算机辅助软件工程（CASE）、计算机 辅助教学（CAI）。
• 网络应用
– 截至2016年12月，我国网民规模达到7.31亿人。 – 网络已广泛应用于人们的工作、生活和休闲娱乐中。
学 习 愉 快！
第1章 计算机发展简史
1.2.8 计算机的特点
• 记忆能力强
– 如果按纯文本方式存储，1TB的硬盘可以存储50万册 100万字的大部头书籍。
• 判断能力好
– 计算机和人下棋/机器人足球比赛。
1.2.8 计算机的特点
• 自动运行
– 在程序控制下自动运行，这也是计算机最本质 的特点。
1.2.9 计算机的应用领域
• 科学计算
运筹帷幄之中，决胜千里之外。 • 算盘：从唐朝一直延续到现在，仍有人在使用。
1.1.2 机械计算机
• 1642年，法国科学家帕斯卡发明了齿轮式能实现加减法运 算的机械计算机Pascaline。
• 1673年，德国数学家莱布尼茨建造了一台能进行加减乘除 四则运算的机械式手摇计算机。
1.1.3 机械计算机
• 1904年，英国物理学家佛来明研制出世界上第一只真空二 极管；1906年，美国工程师福雷斯特发明了具有放大作用 的真空三极管。
计算机导论教学大纲
计算机导论教学大纲课程编号：09004课程名称：计算机导论英文名称：Introduction to Computer Science学分：3总学时：60（其中，授课30 学时，实验30 学时）适用年级专业：计算机科学与技术、软件工程、网络工程、应用技术、信息管理等专业）一年级一、课程说明（一）编写本大纲的指导思想《计算机导论》是学习计算机知识的入门课程，是计算机科学与技术、软件工程、网络工程等专业（统称计算机专业）的专业基础课，是计算机专业完整知识体系的绪论。
通过本课程的学习，可以使学生对计算机的发展历史、计算机专业的知识体系、计算机学科方法论及计算机专业人员应具备的业务素质和职业道德有一个基本的了解和掌握，这对于计算机专业学生四年的知识学习、能力提高、素质培养和日后的学术研究、技术开发、经营管理等工作具有十分重要的基础性和引导性作用。
（二）课程目的和要求《计算机导论》课程的课堂讲授主要应用包括：计算机发展简史、计算机专业知识体系、计算机基础知识、操作系统与网络知识、程序设计知识、软件开发知识、计算机系统安全与职业道德、计算机领域的典型问题、计算机学科方法论等内容。
常用软件的介绍和练习主要放在实验环节。
通过本课程的学习，使学生了解计算机的发展简史，激发学习兴趣；掌握计算机的基本知识，建立专业知识体系框架；熟练掌握常用的计算机软件的使用，提高操作技能；了解计算机科学技术的最新发展，促进研究性学习；掌握计算机学科的思维方法，培养综合素质与创新能力。
这对于计算机专业学生四年的知识学习、能力提高、素质培养和日后的学术研究、技术开发、经营管理等工作具有十分重要的基础性和引导性作用。
本课程定位在对计算机专业做一个绪论性的介绍，不求深度优先，但求广度优先，主要目的在于让学生对计算机的历史发展、知识体系及学习（研究）方法有一个总体性的了解，激发学生的学习兴趣和学习主动性。
（三）教学的重点、难点本课程教学的重点是计算机发展简史、计算机基础知识、操作系统与网络知识、程序设计知识、软件开发知识、计算机系统安全与职业道德、计算机学科方法论等内容。
计算机导论课件说明
1.1 第一台电子数字计算机的诞生
早期的计算工具 机械计算机 机电计算机 电子计算机
计算机导论 (20人们习惯于十进制计数法与此有关。 手指：人们习惯于十进制计数法与此有关。 结绳：结之多少，随物众寡。 结绳：结之多少，随物众寡。 算筹：祖冲之的圆周率就是借助算筹计算出来的。 算筹：祖冲之的圆周率就是借助算筹计算出来的。
计算机导论 (2009)
1.2 计算机的发展
第一代计算机 第二代计算机 第三代计算机 第四代计算机 第五代计算机 计算机的发展趋势 计算机的分类 计算机的特点 计算机的应用领域
计算机导论 (2009)
1.2.1 第一代计算机
主要特点
用电子管代替机械齿轮和继电器作为基本元器件， 用电子管代替机械齿轮和继电器作为基本元器件， 运算速度一般为每秒几千次至几万次。 运算速度一般为每秒几千次至几万次。 采用二进制形式，程序设计语言为机器语言。 采用二进制形式，程序设计语言为机器语言。 程序可以存储，使用水银延迟线、静电存储管、 程序可以存储，使用水银延迟线、静电存储管、 磁鼓、磁芯等作为存储器。 磁鼓、磁芯等作为存储器。 输入输出装置主要用穿孔卡片，速度很慢。 输入输出装置主要用穿孔卡片，速度很慢。
计算机导论 (2009)
1.2.4 第四代计算机
应用领域
几乎覆盖到人类生活的各个领域。 几乎覆盖到人类生活的各个领域。
代表机型
IBM 4300系列、3080系列、3090系列等。 系列、 系列、 系列等。 系列 系列 系列等
计算机导论 (2009)
1.2.5 第五代计算机
研究目标
使计算机能够具有像人一样的思维、推理和判断能力， 使计算机能够具有像人一样的思维、推理和判断能力， 智能化发展 实现接近人的思维方式。 发展， 向智能化发展，实现接近人的思维方式。
软考高项第4版知识点
软考高项第4版知识点软考高项第4版知识点：计算机科学与技术随着科技的快速发展，计算机科学与技术领域在不断变革和创新。
为了满足社会对计算机专业人才的需求，培养高素质的计算机科学与技术专业人才，软考高项第4版知识点应运而生。
本文将为大家详细介绍软考高项第4版知识点，帮助大家更好地备考。
一、软件工程基础知识软件工程是一门研究如何以最有效率和最低成本来管理软件项目的学科。
在软件开发过程中，软件工程涉及到项目的各个方面，如需求分析、设计、编码、测试和维护等。
软考高项第4版知识点中，主要包括以下几个方面：1.软件需求分析软件需求分析是软件开发过程中的第一步，也是最为重要的一个环节。
在软件需求分析过程中，需要充分了解用户的需求，确保软件能够满足用户的需求。
此外，软件需求分析还需要定义系统的规格说明书，明确系统应该具备的功能、性能和可靠性等要求。
2.软件设计软件设计是软件开发过程中的关键环节，它是软件开发的蓝图和设计指南。
在软件设计过程中，需要建立系统的整体设计方案，包括结构、功能、接口、数据和界面等方面的设计。
此外，软件设计还需要考虑系统的可维护性和可扩展性，确保系统能够在长期维护和升级中保持良好的稳定性。
3.软件编码软件编码是软件开发过程中的核心环节，也是最为关键的一环。
在软件编码过程中，需要遵循编程规范和编程风格，确保代码的清晰、易读和易维护。
此外，软件编码还需要注意代码的安全性和稳定性，防止代码中存在的安全漏洞，确保系统的安全性。
4.软件测试软件测试是软件开发过程中的重要环节，也是确保系统质量的关键过程。
在软件测试过程中，需要采用各种测试工具和测试方法，对系统进行功能、性能、兼容性和安全性等方面的测试。
通过软件测试，可以及时发现系统中的问题，确保系统能够满足用户的需求。
二、系统安全与保护在软件开发过程中，系统安全与保护是一个非常重要的问题。
软考高项第4版知识点中，主要包括以下几个方面：1.系统的安全性系统的安全性主要包括数据的安全、系统的安全性和网络的安全等。
[计算机导论——基于计算思维视角(第4版)][王玉龙,等] 第6章 计算机系统的软件
![[计算机导论——基于计算思维视角(第4版)][王玉龙,等] 第6章 计算机系统的软件](https://img.taocdn.com/s3/m/0dfb15e80d22590102020740be1e650e53eacf76.png)
第6章 计算机系统的软件
6.1.4 计算机系统的组成
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第6章 计算机系统的软件
计算机系统的体系结构
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第6章 计算机系统的软件
教学小结
软件概念； 软件分类； 计算机系统的组成；
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第3章 计算机系统的软件
6.2 程序设计语言
6.2.1 程序设计语言发展概述
第一代 语言
第二代 语言
第三代 语言
第四代 语言
第五代 语言
▪计算机可以直接识别和执行，效率高 ▪指令的二进制代码难记住，人工编写 机器语言很繁琐，易出错 ▪不同的计算机有不同的机器语言，因 而通用性很差。
▪用高级语言编写的源程序必须通过“翻译” ▪智能化语言，如
生成目标程序，才能被计算机所执行。
PROLOG
常用软件
一类日常办公的软件，如Office
办公 软件
在CPU一级提供多媒体指令，实
现对多媒体的直接支持。
多媒体
处理
可以帮助操作系统更有效地完成系 统的管理和维护。如反病毒软件
系统工 具软件
基于网络环境和Internet 环境的应用软 件，如Web服务器、FTP
Internet 工具软件
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第6章 计算机系统的软件
6.2.2 程序设计基础
4．表达式和赋值语句
最基本的命令语句是赋值语句。它的一般形式为
<变量> <赋值运算符> <表达式>
高级语言中的表达式内容丰富，通常有以下三类。
算术表达式。所谓“算术表达式”即一般数学计算式 关系表达式。其功能是比较两个数据的大小，其结果为逻辑值，即“真 ”或“假”。 逻辑表达式。逻辑表达式的结果是一个逻辑值，即“真”或“假”。
软件工程导论第4版第6章
6.1 结构程序设计
结构程序设计的概念最早由 E.W.Dijkstra提出。1965年他在一次会议上 指出：“可以从高级语言中取消GO TO语 句”，“程序的质量与程序中所包含的GO TO 语句的数量成反比”。1966年Bohm和 Jacopini证明了，只用3种基本的控制结构就 能实现任何单入口单出口的程序。这3种基本 的控制结构是“顺序”、“选择”和“循环”， 它们的流程图分别为图6.1(a)，6.1(b)和 6.1(c)。
第6章 详细设计
6.1 结构程序设计 6.2 人机界面设计 6.3 过程设计的工具 6.4 面向数据结构的设计方法 6.5 程序复杂程度的定量度量 6.6 小结 习题
详细设计阶段的 根本目标是确定应该 怎样具体地实现所要 求的系统，也就是说， 经过这个阶段的设计 工作，应该得出对目 标系统的精确描述， 从而在编码阶段可以 把这个描述直接翻译 成用某种程序设计语 言书写的程序。
当然，也可以在创建原型之前就对用户界 面的设计质量进行初步评估。如果能及早发现 并改正潜在的问题，就可以减少评估周期的执 行次数，从而缩短软件的开发时间。在创建了 用户界面的设计模型之后，可以运用下述评估 标准对设计进行早期复审。 (1) 系统及其界面的规格说明书的长度和 复杂程度，预示了用户学习使用该系统所需要 的工作量。 (2) 命令或动作的数量、命令的平均参数 个数或动作中单个操作的个数，预示了系统的 交互时间和总体效率。
“结构程序设计是尽可能少用GO TO语句 的程序设计方法。最好仅在检测出错误时才使 用GO TO语句，而且应该总是使用前向GO TO语句。” 虽然从理论上说只用上述3种基本控制结构 就可以实现任何单入口单出口的程序，但是为 了实际使用方便起见，常常还允许使用DOUNTIL和DO-CASE两种控制结构，它们的流 程图分别是图6.2(a)和图6.2(b)。
第9章-计算机领域的典型问题-计算机导论(第4版)(微课版)-袁方-清华大学出版社
汉诺塔问题
➢ 用递归方法求解
➢移动n个盘子的汉诺塔问题，需要移动盘子的次数是n-1个 盘子的汉诺塔问题需要移动盘子次数的2倍加1。
计算机导论
汉诺塔问题
➢ 用递归方法求解
h(n) =2h(n-1 )+1 =2(2h(n-2)+1)+1 =22h(n-2)+2+1 =23h(n-3)+22+2+1 =…… =2nh(0)+2n-1+…+22+2+1 =2n-1+…+22+2+1 =2n-1
➢ NP类问题
➢ 将所有在多项式时间内可以验证的问题称为NP类问题。
➢ NP完全问题
➢ 在NP类问题中，某些问题的复杂性与整个类的复杂性有关，如果 这些问题中的任意一个能在多项式的时间内求解，则所有NP类问 题都能在多项式时间内求解，这些NP类问题称为NP完全问题。
计算机导论
9.3 并发控制问题
01 生 产 者 - 消 费 者 问 题 02 哲 学 家 共 餐 问 题
生产者-消费者问题
➢ 问题描述
➢有 n 个 生 产 者 和 m 个 消 费 者 ， 在 生 产 者 和 消 费 者 之 间 设置了一个能存放k个产品的货架。
➢只 要 货 架 未 满 ， 生 产 者 p i生 产 的 产 品 就 可 以 放 入 货 架 ， 每次放入一个产品；
➢只 要 货 架 非 空 ， 消 费 者 c j就 可 以 货 架 取 走 产 品 消 费 ， 每次取走一个。
计算机导论
袁方/王兵编写 清华大学出版社出版 《 计算机导论（第4版）》 配 套 课 件
计算机导论
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关系数据库语言
➢ 关系数据库语言的特点
➢ 非过程化：只要提出做什么，而不必指明如何做 。 ➢ 功能一体化：数据定义与数据操纵格式统一。 ➢ 一种语法两种使用方式：人机交互方式与嵌入主语言方式。 ➢ 面向集合操作。 ➢ 语法简捷、易学易用。
计算机导论
关系数据库语言
➢ 关系数据库语言的特点
➢ 非过程化：只要提出做什么，而不必指明如何做 。 ➢ 功能一体化：数据定义与数据操纵格式统一。 ➢ 一种语法两种使用方式：人机交互方式与嵌入主语言方式。 ➢ 面向集合操作。 ➢ 语法简捷、易学易用。
计算机导论
袁方/王兵编写 清华大学出版社出版 《 计算机导论（第4版）》 配 套 课 件
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第6章:软件开发知识
目录 CONTENTS
01 数 据 库 原 理 及 应 用 02 软 件 工 程
6.1 数据库原理及应用
01 关 系 数 据 库
02 关 系 数 据 库 语 言
03 常用关系数据库管理系统 04 数据库应用系统开发工具
计算机导论
关系数据库
➢ 数据库系统的组成
➢计算机硬件、数据库。 ➢操作系统、数据库管理系统、
应用开发工具和应用系统。 ➢数据库管理员、系统分析员、
数据库设计人员、应用程序 开发人员和用户。
计算机导论
关系数据库
➢数据库的主要特点
➢数据冗余度小：重复数据少，节省存储空间并有利于保 持数据的一致性。
➢数据共享度高：多个应用程序可共享使用同一个数据库。 ➢数据独立性高：一定程度的数据库修改不影响其上程序
➢ MySQL ➢ Access
➢ 大型数据库管理系统
➢ Oracle ➢ MS SQL Server ➢ DB2
计算机导论
常用关系数据库管理系统
➢ 大型数据库管理系统的特点
➢ 基于网络环境的数据库管理系统。 ➢ 支持大规模的应用。 ➢ 自动锁功能使得并发用户可以安全而高效地访问数据。 ➢ 可以保证系统的高度安全性。 ➢ 提供方便而灵活的数据备份和恢复方法及设备镜像功能。 ➢ 提供多种维护数据完整性的手段。 ➢ 提供了方便易用的分布式处理功能。
➢ 将E-R图转换为关系模型。
➢ 对关系模型进行优化。
➢ 物理结构设计
➢ 确定数据库在实际的物理设备上的存储结构和存取方法
➢ 确定数据的存储安排/存取路径的选择与调整/确定系统配置
计算机导论
数据库设计
➢ 数据库实施
➢ 根据逻辑设计和物理设计的结果，在选用的DBMS上建立 起数据库。
➢ 建立数据库结构。
时用于支持决策。 ➢ 价值大：原始数据价值密度低，但经分析处理后能够带来巨大
的经济社会价值。
计算机导论
数据库的发展/大数据
➢ 大数据应用示例
➢ 美国华盛顿大学计算机专家奥伦·埃齐奥尼开发了一个机票价格 预测系统Farecast，基于对以往机票实际价格的分析来预测未 来机票的价格，帮助人们在合适的时间以最低的价格购买机票。
➢规模大到目前的软件工具难以有效收集、存储、管理和分 析的数据。
➢多维多源数据的集成与分析。
计算机导论
数据库的发展/大数据
➢ 大数据的特点
➢ 数据量大：一般都在太字节（TB）以上。 ➢ 类型多样：包括数值、文本、图像、视频、音频等各种类型的
结构化和非结构化数据。 ➢ 处理速度快：对大数据的分析处理速度要快，分析结果要能及
计算机导论
关系数据库语言
➢ 应用示例
➢查询选修了“计算机导论”课程的学生的姓名：
SELECT 学生.姓名 FROM 学生, 选课, 课程 WHERE 学生.学号=选课.学号 AND 选课.课程号=课程.课程号 AND 课程.课程名="计算机导论" ；
计算机导论
常用关系数据库管理系统
➢ 小型数据库管理
➢本地数据库管理系统。 ➢全局数据库管理系统。 ➢全局数据字典。 ➢通信管理。
计算机导论
数据库的发展/数据挖掘
➢ 是从存放在数据库、数据仓库或其他信息库中的大量数据中 发现有用知识的过程。
➢ 主要功能
➢ 概念描述/关联分析/分类/聚类。 ➢ 孤立点分析/演变分析。
计算机导论
数据库的发展/大数据
➢ 大数据的定义
➢ 载入实验数据并测试应用程序。 ➢ 载入全部实际数据并试运行应用程序。
计算机导论
数据库设计
➢ 数据库的运行和维护
➢ 数据库的转储和恢复。 ➢ 数据库的安全性完整性控制。 ➢ 数据库性能的监督和分析。 ➢ 数据库的重组织与重构造。
计算机导论
数据库的发展/分布式数据库
➢ 由一组数据组成，这组数据分布在计算机网络的不同计算 机上，网络中的每个节点具有独立处理的能力，可以执行 局部应用。同时，每个节点也能通过网络通信子系统执行 全局应用。
05 数 据 库 设 计
06 数 据 库 的 发 展
关系数据库
➢ 数据库
➢ 长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
➢ 数据库管理系统
➢ 位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件。 ➢ 完成数据定义、数据操纵、数据库运行管理与维护功能。
➢ 数据库系统
➢ 以数据库为核心的，在数据库管理系统的支持下完成一定的数 据存储和管理功能的应用软件系统。
计算机导论
数据库应用系统开发工具
➢ 自带开发工具 ➢ 专用开发工具
➢ PowerBuilder ➢ De#43;
计算机导论
数据库设计
➢ 需求分析
➢ 对组织的工作现状和用户需求进行调查分析。 ➢ 明确用户的信息需求和系统功能。 ➢ 提出拟建系统的逻辑方案。
计算机导论
数据库设计
➢ 概念结构设计
➢ 将需求分析阶段得到的用户需求抽象为反映现实世界信息 需求的数据库概念结构（E-R图）。
➢ 设计局部E-R图。
➢ 集成局部E-R图为全局E-R图。 ➢ 优化全局E-R图。
计算机导论
数据库设计
➢ 逻辑结构设计
➢ 把概念结构设计阶段的E-R图转换成与具体的DBMS产品 所支持的数据模型相一致的逻辑结构。
的运行。
计算机导论
关系数据库
➢ 关系模式示例
学生(学号，姓名，年龄，专业） 课程(课程号，课程名，学时） 选课(学号，课程号，分数）
➢ 关系示例
学生(学号，姓名，年龄，系别) 0701 张三 18 计算机 0702 李四 19 计算机 0703 王五 19 化学
计算机导论
关系数据库
➢ 关系示例
计算机导论