计算机软件知识导图

一张思维导图带你学习计算机软件的知识内容，包括软件、程序设计、算法、操作系统、软件工程、常用操作系统、应用软件等。

计算机软件

• 软件
  • 程序、数据及相关文档资料的集合
  • 特点： 不可见性 依附性 复杂性 无磨损性 易复制性 不断演变性 脆弱性
  • 分类
    • 权益分类
      • 商品软件
        • 付费获得使用权，受版权和软件许可证的保护
      • 共享软件
        • 一般为免费试用版本
      • 自由软件
        • 必须开源
      • 免费软件
        • 不开源
    • 应用分类
      • 系统软件
        • 为计算机系统配置的通用软件
        • 包括：操作系统、BIOS、系统实用程序、语言处理程序、数据库管理系统
        • 特征： 与硬件有交互 能统一调度管理硬件 具有一定的通用性
      • 应用软件
        • 解决专门问题
      • 开发方式&适用范围
        • 通用应用
        • 定制应用
          • 按用户需求专门设计开发
• 操作系统
  • 负责管理计算机中所有的软硬件，是应用程序开发运行的平台
  • 可实现功能
    • 处理器管理
      • 若干个程序同时进行——多任务处理 （任务指装入内存并启动执行的一个应用程序）
        • 通常一个窗口对应一个任务
      • 任务管理器快捷键：ctrl+alt+del
        • 前台任务：能接受用户输入的窗口（只有一个）其对应的任务
        • 后台任务：除前台任务外其他所有的任务
        • 区别：前台任务窗口位于其他窗口之上 无论前台后台，都能分配到CPU执行时间 处理原理：CPU轮流为所有任务服务，按时间片轮转，采取抢占式调度方式
    • 内存管理
      • 存储器任务：为每个任务分配空间，任务结束后收回存储空间 对存储空间进行保护 对存储空间进行扩充「解决方案——虚拟存储器」
        • 虚拟内存：匀出闲置硬盘空间充当内存，内存耗尽时自动调用硬盘充当内存
          • 设置方法
    • 文件管理
      • 文件：具有文件名的一组相关信息的集合
        • 名字组成：主文件名.扩展名
      • 主要功能： 文件储存管理 目录管理 文件读写管理「读取改写」 文件共享与保护
        • win2000中文件名最多可由255个字符组成
      • 文件说明信息——文件所在目录 文件具体内容——磁盘数据区
        • win系列系统采用多层次结构（树状结构）组织文件目录 每个磁盘或磁盘分区作为一个根目录
      • 文件位置：盘符：\文件路径\文件名
    • 设备管理
• 常用操作系统
  • DOS（磁盘操作系统）
    • 字符式操作系统
  • win
    • 多任务图形界面，单用户操作系统
  • Unix
    • 多用户、多任务、图形界面、分时操作系统（首选的网络操作系统）
  • Linux
    • 自由软件，具有Unix全部功能 是自由软件和开源代码发展中的著名例子
      • 标志是个企鹅不是梨！！！
  • Mac OS
    • 基于Unix基础，设计简单易用，稳定可靠
  • Android
    • 基于Linux平台的开源手机操作系统，（为移动终端打造的开源完整移动软件）
• 应用软件
  • 文字处理、电子表格、图形图像、媒体播放、网络通信、演示、信息检索等
  • 典型：Adobe系列、3DS MAX等
• 软件工程
  • 软件危机
    • 计算机应用范围急速扩大，软件开发技术增长、复杂程度越来越高；软件开发进度难预测、成本难控制、产品难以满足用户需求
    • 表现：可靠性问题、进度计划问题、错误指令问题等
  • 用工程化原则和方法克服软件危机
    • 软件的生存周期： 软件规划—需求分析—总体设计—详细设计—编程实现—测试维护
  • 结构化程序设计：由上及下逐步求精，以小化大（对问题进行拆分）
    • 模块（被解构的问题）由顺序、选择、循环构成
  • 作用： 解决软件危机 解决软件当前面临问题 规范软件开发对人才的要求 提高产品质量，降低开发成本
• 算法
  • 求解一个问题的方法和步骤
    • 算法+数据结构=程序
  • 表示方式： 文字说明、流程图表示、伪代码（介于自然语言和程序语言之间的表达工具）
    • 特征： 有穷性、确切性、可行性、输入输出（至少一个输出）
  • 自然语言描述缺点：易产生分歧、难精确表达、叙述冗长，逻辑流程难表示清楚
    • 流程图：明确有序、可仿照进行（可复刻）
• 程序设计
  • 程序：为了用计算机解决某个问题，采用程序设计语言编写的指令序列
    • 执行同一个程序，输入不同，输出不同
      • 大多数程序具有专门作用
  • 程序设计语言
    • 机器语言（现不直接使用）
      • 直接用二进制代码表达的计算机语言
      • 是计算机能够直接识别和运行的唯一语言
      • 直接执行、运行快 不同类型计算机的机器语言编写程序不通用，难以记忆和理解，后期维护修改难
    • 汇编语言
      • 使用易理解记忆的助记符代替机器指令
      • 更直观、易理解 程序执行速度快、代码体积小 与硬件关系紧密，可移植性差，难掌握
    • 高级语言
      • 接近人类自然语言（主要为英语） 一定程度上与具体机器无关 易学易用易维护，提高编程效率
  • 翻译程序
    • 源程序——翻译程序——目标程序
    • 解释程序：解释器直接解释并执行源程序，不产生目标程序
      • 编译程序：源程序编译为机器语言目标程序后，由计算机运行
  • 常用的程序设计语言
    • FORTRAN
      • “公式翻译器”、福传，世界上最早出现的计算机高级程序语言
    • C、C++、C#
      • 介于高级和低级语言之间，兼备二者优点，语法简洁，程序执行效率高，可移植性好
    • BASIC&VB
      • 简单易学 可视化、面向对象、采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言
        • VB是微软发展的
    • JAVA
      • 面向对象的网络程序设计语言
    • PASCAL