电子文档交易市场
安卓APP | ios版本
电子文档交易市场
安卓APP | ios版本

(信息技术基础与应用)第三章软件技术

71页
  • 卖家[上传人]:繁星
  • 文档编号:88146819
  • 上传时间:2019-04-20
  • 文档格式:PPT
  • 文档大小:591KB
  • / 71 举报 版权申诉 马上下载
  • 文本预览
  • 下载提示
  • 常见问题
    • 1、第三章 软 件 技 术,3.1 基本概念 3.2 软件的历史与现状 3.3 软件的种类 3.4 软件发展趋势与展望 3.5 人机交互技术,什么是软件?软件就是把科学和知识包括做事的想法、工作程序、规章制度、科学的算法和理论推导等等抽象的思维问题,通过计算机程序表示出来,然后在计算机硬件环境中进行运算和处理,并得出人们预期结果的各种符号的组合。,3.1 基 本 概 念,计算机软件一般指计算机系统中的程序及其文档,也可以指在研究、开发、维护以及使用上述软件时所涉及的理论、方法、技术所构成的学科。软件的作用有三:一是用作计算机用户与硬件之间的接口界面;二是在计算机系统中起指挥管理的灵魂作用;三是计算机体系结构设计的重要依据。计算任务的完成是通过程序在硬件载体上的执行来实现的。 软件一词用于描述计算机中的非硬件成分(特指计算机程序),出现于20世纪50年代,1960年以后才广为流传。,一般说来,软件可分为系统软件、支撑软件和应用软件三类,前两类又可统称为基础软件。系统软件是计算机系统中最靠近硬件层次的软件,如操作系统等,系统软件是软件系统的核心;支撑软件支持软件的开发、运行与维护过程,如软件开

      2、发工具等;应用软件则是指特定应用领域专用的软件。,早期(19461956年)的计算机功能简单,应用领域较窄,主要用于科学计算,处理数值数据。程序设计只能使用机器语言和汇编语言,编程工作复杂、烦琐、费时,难于使用,编程技巧十分重要。1956年,高级语言和操作系统开始出现。,3.2 软件的历史与现状,高级语言的流行使计算机应用领域得到较大扩展,促进了软件技术作为独立的学科形成而发展起来。操作系统的出现为高级语言编程提供了良好的支持,使程序员不必关心硬件及外设的实现细节,也不必记忆烦琐的机器命令,从而能够拥有更方便、高效的工作平台。 由于软件系统十分复杂,开发的难度很大,一个系统软件常常需要几年甚至更长的研制周期,正确性也难以得到保证。因此,在20世纪60年代出现了所谓“软件危机”。为克服这一危机,1968年人们提出了软件工程的概念。软件工程将计算机科学、数学及管理科学等原理应用于软件开发过程,借鉴传统工程的原则、方法,以便提高软件质量并降低开发成本。,软件工程的研究深化了软件技术研究,使软件开发从无序走向有序,从技巧走向工程,从个体走向协作,为满足日益增长的软件需求,为形成软件产业奠定了基

      3、础。如今软件的重要性已成为发达国家的共识,被视为国家关键技术,是国家间相互竞争的重要手段。,近十几年来,软件技术出现了一系列重要突破。在程序设计语言方面,人们不断探索新型程序设计语言,并形成了一股新范型、新风格程序设计语言的研究热潮,其中典型的代表有函数式程序设计语言、逻辑式程序设计语言和面向对象程序设计语言。特别是面向对象技术是近十几年来最重要的软件技术进展之一,被誉为“90年代的主流软件技术”。 在操作系统方面,由Unix而引发的开放潮流大大促进了操作系统的进步,诞生了POSIX国际标准;计算机网络的发展又使网络操作系统和分布式操作系统得到较快发展;个人机市场的扩展使DOS系统得以流行;,用户界面友善的视窗(Windows)系统迅速兴起并在世界范围内广泛使用;特别是90年代开始发展和壮大起来的Linux系统,以其开放性、友好性、标准化、网络化、源码公开和无偿使用等特点而得到全世界的广泛关注,并成为新一代操作系统研究和应用的热点。在技术上,微内核技术成为新一代操作系统的核心技术,正在逐步进入实用;面向对象操作系统、嵌入式操作系统的研究亦是重要热点。 在数据处理领域,关系型数据库技术的

      4、成熟及使用为信息处理领域的蓬勃兴旺奠定了基础。在各类应用软件系统中,基于数据库的信息管理、处理及决策支持占据很大比例,数据库技术及其管理系统已成为绝大多数应用系统不可缺少的部分。,在支撑软件方面,人们已经形成共识:传统的手工作坊式的软件开发方式已不再能满足软件发展的需要,并成为软件产业发展的制约因素,软件开发手段的变革已势在必行。近10年来,软件复用和软件构件技术成为新的技术热点,基于构件/构架模式的软件开发方法被视为未来的主流软件开发方法。 在人机交互方面,围绕如何更好地提供有效的、智能的人机交互接口和手段,使更多的人能方便地掌握和操纵计算机而出现了一系列先进技术,包括图形用户界面技术、多媒体技术、可视化技术和虚拟现实技术等。,在网络/分布系统领域,客户/服务器技术、并行处理技术及Internet技术是近几年的主要热点。特别是Internet在近几年中呈几何级数的增长,使其成为举世瞩目的焦点。作为一种新型的通信设施,Internet缩短了世界各地的距离,建立起了一个没有边界的“信息社会”。Internet的发展对软件技术提出了新的要求,也带来了更多的机遇,软件技术在其中扮演着极其重要

      5、的角色。,高端计算机软件对计算机性能的发挥具有关键性作用。初期的高端计算机对操作系统及支撑软件的重视不足,约束了高端计算机的处理能力。近期的高端计算机研究将软件作为核心的关键技术之一,特别是系统软件和支撑软件,对提高应用软件的运行效率和支持应用软件的开发具有重要作用。,软件种类很多,大体上可以分为四类,即系统软件、应用软件、嵌入式软件和可重用软件,如图3.1所示。,3.3 软 件 的 种 类,图3.1 软件的分类,1系统软件 系统软件主要包括操作系统、数据库、网络支撑软件、工具软件、安全软件、汇编与编译系统、通信系统软件等。 2应用软件 应用软件大家比较熟悉,主要包括各个行业中利用计算机来进行管理、计算分析、商业服务等软件,如信息管理系统、计算机辅助设计(CAD)系统、计算机辅助测试(CAT)系统、计算机辅助制造(CAM)系统、决策辅助支持系统(DSS)和人工智能(AI)系统等,可以说计算机应用软件几乎涉及到工业、农业、国防、社区服务、医疗、教育、旅游、气象、交通、文化等各个领域,夸张地讲应用软件可谓无处不有,无所不能。,图3.2和图3.3分别给出了三维的计算机辅助设计软件和用于飞机无

      6、纸化设计的计算机仿真设计软件的设计案例。从上述两个图中可以看出,现代工业设计已从传统的图纸设计到样机开发的模式再到现代无纸设计,从工作效率到设计时间,以及设计成本都得到了有效的解决,保证了产品从材料的强度分析、结构分析、管路设计、装配过程仿真到最后的制造全部实现了无纸化设计。,图 3.2 三维的计算机辅助设计软件设计案例,图 3.3 用于飞机无纸化设计的计算机仿真设计软件设计案例,由此可见,软件在未来将会起到越来越重要的主导作用,有人曾说过,未来是芯片加软件的天下。,3嵌入式软件 嵌入式软件与上面介绍的两类软件有相同之处,但也有很大不同。嵌入式软件与嵌入式系统是密不可分的,嵌入式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置”,是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。,而嵌入式软件就是基于嵌入式系统设计的软件,它也是计算机软件的一种,同样由程序及其文档组成,可细分成系统软件

      7、、支撑软件、应用软件三类,是嵌入式系统的重要组成部分。 1) 嵌入式软件的特点 (1) 嵌入式软件具有独特的实用性。嵌入式软件是为嵌入式系统服务的,这就要求它与外部硬件和设备联系紧密。嵌入式系统以应用为中心,而嵌入式软件是根据应用需求定向开发,面向产业、面向市场,需要特定的行业经验。每种嵌入式软件都有自己独特的应用环境和实用价值。,(2) 嵌入式软件应有灵活的适用性。嵌入式软件通常可以认为是一种模块化软件,它应该能非常方便灵活地运用到各种嵌入式系统中,而不能破坏或更改原有的系统特性和功能。首先它要小巧,不能占用大量资源;其次要使用灵活,应尽量优化配置,减小对系统的整体继承性,升级更换灵活方便。,2) 嵌入式软件的应用与市场前景 嵌入式软件已经被广泛应用于国防、工控、家用、商用、办公、医疗等领域,如我们常见的移动电话、掌上电脑、数码相机、机顶盒、MP3等都是用嵌入式软件技术对传统产品进行智能化改造的结果。嵌入式软件在中国的定位应该集中在国防工业和工业控制、消费电子及通信产业。 第一个市场是数字电视市场。中国有2亿有线电视网用户、1亿以上有线电话网用户,据估计,未来十年是机顶盒的黄金时期,

      8、10年间总量可达到11.5亿台,总产值将达到6001500亿元人民币。,第二个市场是移动通信市场。中国是全球第一大手机消费国。今年,中国手机用户将超过10亿;国内GSM手机定点厂家已达到14家。如果每个手机定点厂家的年产量达到100万台(盈利点),则总产量将达到1400万台。 第三个市场是掌上电脑(PDA)。计算机正在向微型化和专业化方向发展,PDA在5年内总销量将达到3000万台,总产值达到300亿元。 综合三个市场,当前的形势为:数字电视市场已开始启动;2.5G和3G手机的研发也已开始,国内手机厂家的市场拓展已取得初步成功;PDA市场已初步形成规模。,4可重用软件 软件重用(Software Reuse,又称软件复用或软件再用)的概念早在1968年的NATO软件工程会议上就已经提出。软件重用的定义也很多,比较权威和通用的一种是:软件重用是利用事先建立好的软件创建新软件系统的过程。这个定义蕴含着软件重用所必须包含的两个方面:,(1) 系统地开发可重用的软件。这些软件可以是代码,但不应该仅仅局限在代码。我们必须从更广泛和更高层次来理解,这样才会带来更大的重用收益。比如软件还可以是:项目

      9、计划,成本估计,系统结构,测试数据,设计,用户文档和技术文档,模板,框架,等等。 (2) 系统地使用这些软件产品作为构筑模块,来建立新的系统。 1) 软件重用的八大好处 提高软件生成率; 缩短开发周期; 降低软件开发和维护费用;, 生产更加标准化的软件; 提高软件开发质量; 增强软件系统的互操作性; 减少软件开发的人员数量; 使开发人员能比较容易地适应不同性质的项目开发。,2) 软件成分重用分类 软件成分的重用可以进一步划分成三个级别:首先是代码重用,即普通代码的重复利用。其次是设计结果重用。设计结果重用指的是重用某个软件系统的设计模型(即求解域模型),这个级别的重用有助于把一个应用系统移植到完全不同的软/硬件平台上。第三是分析结果重用。这是一种更高级别的重用,即重用某个系统的分析模型。这种重用特别适用于用户需求未改变,但系统体系结构发生了根本变化的场合。,软件重用的形式(或手段)很多,重用的级别有大有小,主要有以下几种: (1) 源代码模块或者类一级的重用,这是最基本的软件重用形式。 (2) 二进制形式的重用,如组件重用。 (3) 组装式重用,比如把好几个应用程序的功能集成在一起。例如,要建立一个门户站点,登录用户既可以查询天气情况,又可以查看股市行情,还可以在线购物。这些功能由不同网络应用服务供应商提供,通过这种组装式重用,就可以非常容易地把上述功能都集成到新的门户站点中。,(4) 分析级别的重用。 (5) 设计级别的重用。 (6) 软件文档的重用。,3) 软件重用分类 为软件重用分类比较困难,因为软件重用技术众多,一种重用技术可以包括多种重用形式。比如说:框架既可以包括代码级重用,也可以包括设计级重用。一种分类方法是按照软件重用所应用的领域范围,把重用划分为两种:横向重用和纵向重用。 (1) 横向重用,指重用不同应用领域中的软件元素,例如数据结构、分类算法、人机界面构件等。标准函数库是一种典型的原始的横向重用机制。,(2) 纵向重用,指在一类具有较多公共性的应用领域之间进行的软件重用。因为在两个截然不同的应用领域之间实施软件重用非常困难,潜力不大,所以纵向重用才广受瞩目,并成为软件重用技术

      《(信息技术基础与应用)第三章软件技术》由会员繁星分享,可在线阅读,更多相关《(信息技术基础与应用)第三章软件技术》请在金锄头文库上搜索。

      点击阅读更多内容
    关于金锄头网 - 版权申诉 - 免责声明 - 诚邀英才 - 联系我们
    手机版 | 川公网安备 51140202000112号 | 经营许可证(蜀ICP备13022795号)
    ©2008-2016 by Sichuan Goldhoe Inc. All Rights Reserved.