計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)

前言

　　本書根據(jù)2003年1月教育部全國高等學(xué)校教學(xué)研究中心在黑龍江工程學(xué)院召開的“21世紀(jì)中國高等學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的創(chuàng)新與實(shí)踐”課題審定會(huì)的有關(guān)精神，在原高等學(xué)校通用的計(jì)算機(jī)軟件的基礎(chǔ)上，根據(jù)理工類應(yīng)用型本科專業(yè)的特點(diǎn)編寫?！　”緯饕獌?nèi)容包括三部分：第一部分主要是計(jì)算機(jī)概述、組成、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡介和算法；第二部分主要介紹操作系統(tǒng)；第三部分主要介紹軟件工程、面向?qū)ο蠡纠碚?、?shù)據(jù)庫系統(tǒng)?！　榱俗屪x者能全面、系統(tǒng)地掌握計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的知識(shí)，達(dá)到教育部對高職、應(yīng)用型本科的要求，在編寫本書時(shí)，根據(jù)應(yīng)用型本科的特點(diǎn)，力求由淺入深、循序漸進(jìn)、通俗易懂，基本概念和基本知識(shí)準(zhǔn)確清晰，計(jì)算機(jī)軟件知識(shí)的說明簡明扼要，盡量避免繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，著重論述計(jì)算機(jī)操作、軟件應(yīng)用和軟件設(shè)計(jì)，注重將計(jì)算機(jī)操作、軟件應(yīng)用、軟件設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫有關(guān)知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來，并且特別注意以形象直觀的操作形式來配合文字表述，重點(diǎn)突出，可幫助讀者掌握關(guān)鍵技術(shù)并全面理解本書內(nèi)容?！　”緯奶攸c(diǎn)在于突出了計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用和軟件設(shè)計(jì)，并且提供了一定數(shù)量的計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用及開發(fā)實(shí)例?！　”緯卜?章：第1章主要介紹計(jì)算機(jī)軟件的歷史與現(xiàn)狀；第2章主要介紹計(jì)算機(jī)常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其算法實(shí)現(xiàn)；第3章主要介紹計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)；第4章主要介紹計(jì)算機(jī)軟件工程；第5章主要介紹計(jì)算機(jī)面向?qū)ο笱芯康姆椒▽W(xué)；第6章主要介紹計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。　　本書由鮑玉軍、王保成、張建生、何一鳴、焦玉全、莊乾成編寫，其中第1章由張健生、何一鳴編寫，第2章和第4章由鮑玉軍編寫，第3章由焦玉全編寫，第5章由莊乾成編寫，第6章由王保成編寫，本書由鮑玉軍、何一鳴統(tǒng)稿，由錢顯毅負(fù)責(zé)主審。　　為了方便教師教學(xué)和與作者交流，本書作者將向該教材的教學(xué)單位提供PPT及相關(guān)教學(xué)資料?！　∮捎谧髡咚接邢?，書中難免有錯(cuò)誤或不足之處，敬請廣大讀者批評、指正。

內(nèi)容概要

　　《新世紀(jì)計(jì)算機(jī)課程系列精品教材：計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)》全面介紹了計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用、軟件設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫的主要基礎(chǔ)知識(shí)和內(nèi)容。介紹了計(jì)算機(jī)軟件的歷史與現(xiàn)狀、常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其算法實(shí)現(xiàn)、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件工程、面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)、計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)?！　　缎率兰o(jì)計(jì)算機(jī)課程系列精品教材：計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)》編寫力求反映應(yīng)用型本科的要求和理工類專業(yè)的教學(xué)特點(diǎn)，內(nèi)容力求由淺人深、循序漸進(jìn)、通俗易懂，基本概念和基本知識(shí)準(zhǔn)確清晰，計(jì)算機(jī)軟件的說明簡明扼要，盡量避免繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用和軟件設(shè)計(jì)，注重將計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用、軟件設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來，并且特別注意以形象直觀的形式來配合文字表述。重點(diǎn)突出，以幫助讀者掌握計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用和軟件開發(fā)的主要內(nèi)容?！　　缎率兰o(jì)計(jì)算機(jī)課程系列精品教材：計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)》適于不同層次的讀者選用，既可用于高等學(xué)校理工類本科教材，也適用于各類工程技術(shù)人員參考、閱讀。

書籍目錄

1 概述1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史及其組成1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史1.1.2 計(jì)算機(jī)的硬件構(gòu)成1.1.3 計(jì)算機(jī)軟件1.2 程序設(shè)計(jì)語言的發(fā)展1.2.1 匯編語言的出現(xiàn)1.2.2 高級(jí)語言的出現(xiàn)1.2.3 操作系統(tǒng)的形成1.2.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件及數(shù)據(jù)庫軟件1.3 計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)工具1.3.1 常用函數(shù)1.3.2 常用公式2 常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其算法實(shí)現(xiàn)2.1 概述2.1.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2.1.2 算法及其特征2.2 線性表2.2.1 線性表的概念和運(yùn)算2.2.2 順序存儲(chǔ)線性表2.2.3 鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)線性表2.2.4 順序表和鏈?zhǔn)奖淼谋容^2.3 棧與隊(duì)列2.3.1 棧的結(jié)構(gòu)及其操作的實(shí)現(xiàn)2.3.2 隊(duì)列及其應(yīng)用2.4 串2.4.1 串及其運(yùn)算2.4.2 串的定長順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)2.4.3 串的堆存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)2.5 樹2.5.1 樹的概念2.5.2 二叉樹2.5.3 二叉樹的遍歷2.6 圖2.6.1 圖的概念2.6.2 圖的存儲(chǔ)2.6.3 圖的遍歷2.6.4 圖的應(yīng)用——單源最短路徑2.7 排序2.7.1 排序的基本概念2.7.2 直接插入排序2.7.3 冒泡排序2.7.4 直接選擇排序2.7.5 快速排序2.7.6 合并排序2.8 查找2.8.1 簡單查找方法2.8.2 樹表查找方法——二叉排序樹2.8.3 哈希表查找2.9 算法設(shè)計(jì)策略與技巧2.9.1 遞歸與分治技術(shù)2.9.2 動(dòng)態(tài)規(guī)劃法2.9.3 回溯法3 操作系統(tǒng)3.1 操作系統(tǒng)概述3.1.1 操作系統(tǒng)的定義3.1.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展3.1.3 操作系統(tǒng)的分類3.1.4 操作系統(tǒng)的特征及功能3.1.5 常用操作系統(tǒng)簡介3.2 進(jìn)程管理3.2.1 進(jìn)程概述3.2.2 進(jìn)程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換3.2.3 進(jìn)程控制塊（PCB）3.2.4 進(jìn)程的控制3.2.5 進(jìn)程調(diào)度3.2.6 線程3.3 存儲(chǔ)管理3.3.1 基本概念3.3.2 存儲(chǔ)管理方式介紹3.4 設(shè)備管理3.4.1 概述3.4.2 操作系統(tǒng)設(shè)備管理功能的實(shí)現(xiàn)原理3.5 文件管理3.5.1 概述3.5.2 文件的結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方法3.5.3 文件的目錄3.5.4 文件存儲(chǔ)空間的管理3.5.5 文件的共享與文件系統(tǒng)的安全性3.5.6 文件的操作3.6 作業(yè)管理3.6.1 概述3.6.2 作業(yè)控制3.6.3 作業(yè)調(diào)度3.7 分布式和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)3.7.1 分布式操作系統(tǒng)3.7.2 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)4 軟件工程4.1 軟件工程基本概念4.1.1 軟件、軟件危機(jī)及軟件工程4.1.2 軟件生命周期4.1.3 軟件過程模型4.2 軟件需求分析4.2.1 軟件需求分析的任務(wù)4.2.2 軟件需求分析的特點(diǎn)4.2.3 常見的軟件需求獲取技術(shù)4.2.4 軟件需求分析的方法4.2.5 軟件需求分析在軟件開發(fā)中的意義4.2.6 軟件需求規(guī)格說明和需求評審4.3 軟件設(shè)計(jì)4.3.1 軟件概要設(shè)計(jì)4.3.2 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)4.4 軟件編碼4.4.1 程序設(shè)計(jì)語言簡介4.4.2 程序設(shè)計(jì)語言的選擇4.4.3 軟件編碼風(fēng)格4.4.4 軟件效率4.4.5 軟件的質(zhì)量評價(jià)4.5 軟件測試4.5.1 軟件測試概述4.5.2 軟件測試的方法4.5.3 軟件測試步驟4.5.4 軟件測試工具4.5.5 軟件糾錯(cuò)4.6 軟件維護(hù)4.6.1 軟件維護(hù)概述4.6.2 軟件維護(hù)過程4.6.3 軟件維護(hù)的副作用4.7 軟件工程管理4.7.1 軟件開發(fā)及管理的特點(diǎn)4.7.2 軟件成本管理4.7.3 軟件質(zhì)量管理4.7.4 軟件文檔管理4.7.5 人員管理4.7.6 軟件配置管理（SCM）4.8 軟件復(fù)用技術(shù)5 面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)5.1 面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)概述5.1.1 面向?qū)ο蟮挠蓙砑鞍l(fā)展5.1.2 面向?qū)ο蟮暮x及主要特點(diǎn)5.1.3 面向?qū)ο筌浖こ痰闹饕獌?nèi)容5.2 面向?qū)ο蟮幕靖拍?.3 統(tǒng)一建模語言UML及其面向?qū)ο蠼?.3.1 面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)中的模型5.3.2 統(tǒng)一建模語言UML概述5.3.3 類圖（ClaSSDiagram）5.3.4 實(shí)例圖5.3.5 狀態(tài)圖5.3.6 順序圖5.3.7 配置圖5.3.8 構(gòu)件圖5.4 面向?qū)ο蠓治?.4.1 需求分析5.4.2 標(biāo)識(shí)類與對象及其相互聯(lián)系5.4.3 3種子模型與5個(gè)層次5.4.4 建立對象模型、動(dòng)態(tài)模型和功能模型5.5 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)5.5.1 問題域子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.5.2 設(shè)計(jì)人機(jī)交互子系統(tǒng)5.5.3 設(shè)計(jì)任務(wù)管理子系統(tǒng)5.5.4 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)5.5.5 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本原則5.6 面向?qū)ο髮?shí)現(xiàn)與測試5.6.1 面向?qū)ο笳Z言5.6.2 面向?qū)ο髮?shí)現(xiàn)5.6.3 面向?qū)ο筌浖y試6 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)6.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述6.1.1 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生及發(fā)展6.1.2 數(shù)據(jù)庫階段的數(shù)據(jù)管理特點(diǎn)6.1.3 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本名詞6.1.4 數(shù)據(jù)描述及數(shù)據(jù)模型6.1.5 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（I）BMS）6.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫6.2.1 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念6.2.2 關(guān)系代數(shù)6.3 關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)語言SQL6.3.1 SQL概念及特點(diǎn)6.3.2 SQL數(shù)據(jù)定義功能6.3.3 SQL數(shù)據(jù)操縱功能6.3.4 SQL數(shù)據(jù)控制功能6.3.5 嵌入式SQL6.3.6 動(dòng)態(tài)SQL6.4 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)6.4.1 系統(tǒng)需求分析6.4.2 數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)6.4.3 數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)6.4.4 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)6.5 分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)6.5.1 概述6.5.2 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的分類與結(jié)構(gòu)6.5.3 分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)6.5.4 MicrosoftSQLSetver的分布式計(jì)算特點(diǎn)6.6 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫技術(shù)6.6.1 面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型6.6.2 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的內(nèi)容6.6.3 面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫語言6.6.4 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的應(yīng)用6.6.5 幾種商業(yè)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)產(chǎn)品介紹參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　2） 分時(shí)系統(tǒng)　　分時(shí)系統(tǒng)的特征是在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上掛有多個(gè)終端，每一個(gè)終端提供給一個(gè)用戶使用，l以每個(gè)終端可以通過自己所分配的終端，用對答方式（交互式）直接控制自己的程序，隨時(shí)，程序作必要的修改和補(bǔ)充。在分時(shí)系統(tǒng)中，系統(tǒng)將CPIJ的時(shí)間輪流分給每個(gè)聯(lián)機(jī)終端，使得每個(gè)用戶都感覺計(jì)算機(jī)僅僅被自己一個(gè)用戶在使用，所以又被稱為高級(jí)聯(lián)機(jī)方式?！　〔僮飨到y(tǒng)的出現(xiàn)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，在操作系統(tǒng)的管理與控制之下計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的每個(gè)部件（既包括硬件也包括軟件）最大限度地發(fā)揮著作用，所以通常操作j統(tǒng)被稱為是軟件系統(tǒng)的核心。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的擴(kuò)大和計(jì)算機(jī)硬件的不斷發(fā)展，操作系2將更加完善，功能更為強(qiáng)大。1．2．4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件及數(shù)據(jù)庫軟件　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指處于不同地理位置的多臺(tái)具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過通信設(shè)備i通信介質(zhì)互連起來，并以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件進(jìn)行管理并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享和信息傳遞f系統(tǒng)。從微觀上來說，網(wǎng)絡(luò)的功能就是將不同地理位置的計(jì)算機(jī)聯(lián)結(jié)起來，使其相互之間T以收發(fā)電子信號(hào)。對兩臺(tái)通信的終端而言，網(wǎng)絡(luò)可以虛擬成連接它們的一根電纜?！　∮?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件是一種在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行、使用、控制和管理網(wǎng)絡(luò)工作和通信雙方交i信息的計(jì)算機(jī)軟件。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)軟件的功能和作用，可將其分為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用j件兩大類?！　?）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件　　網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件是控制和管理網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，提供網(wǎng)絡(luò)通信，管理和維護(hù)共享資源的網(wǎng)絡(luò)j件，它包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信和協(xié)議軟件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件和網(wǎng)絡(luò)編程等?！　【W(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件中的核心軟件，其他網(wǎng)絡(luò)軟件都需要網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的：持才能運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是使網(wǎng)絡(luò)上各計(jì)算機(jī)能方便而有效地共享網(wǎng)絡(luò)資源，為網(wǎng)絡(luò)提供所需的各種服務(wù)的軟件和有關(guān)規(guī)程的集合。除具有一般操作系統(tǒng)的功能外，網(wǎng)絡(luò)作系統(tǒng)還應(yīng)具有網(wǎng)絡(luò)通信能力和多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能。目前常用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有Wildows、Unix、Linux和NetWare?！　【W(wǎng)絡(luò)通信軟件用于管理各個(gè)計(jì)算機(jī)之間的信息傳輸。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件是實(shí)現(xiàn)協(xié)議規(guī)則i功能的軟件，它在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)和設(shè)備中運(yùn)行。所謂通信雙方使用相同的協(xié)議就是指它們！裝相同的協(xié)議軟件。一般主流協(xié)議軟件都集成在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中，例如Windows系統(tǒng)中fFCP／IP協(xié)議等。　　網(wǎng)絡(luò)管理軟件是對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況進(jìn)行信息統(tǒng)計(jì)、監(jiān)視、警告和報(bào)告的軟件系統(tǒng)。網(wǎng)管j件在某臺(tái)網(wǎng)絡(luò)工作站上運(yùn)行，管理人員通過軟件提供的界面全面監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行，以。解網(wǎng)絡(luò)連通情況、節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)吞吐率和數(shù)據(jù)包丟失率、設(shè)備負(fù)載情況等。目前主流網(wǎng)管軟件jCabletron公司的Spectrum Enterprise Manager、Fivoli公司的Netview、HP公司的0 pInview以及L,oran公司的Kinetics。

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