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1、計算機軟件技術(shù)概述1．1計算機軟件技術(shù)涉及的內(nèi)容計算機的應(yīng)用是非常廣泛的，包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科研、教育、商業(yè)、國防、行政管理，直至家庭和個人等各個領(lǐng)域。一般又分為科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理、過程控制和人工智能幾大類。為了把計算機用于解決某類具體問題，應(yīng)包含建立模型、提出解題的方法及編制應(yīng)用程序，并在計算機上處理以得到預(yù)期的結(jié)果。軟件部分著重研究的是在機器一級的程序及有關(guān)數(shù)據(jù)的表示方法、控制程序執(zhí)行的方案，以及對計算機語言進行處理和管理計算機資源與操作過程的各種程序及實現(xiàn)技術(shù)。這些研究包括：①程序設(shè)計語言；②編譯技術(shù)；③
2、操作系統(tǒng)及實用程序；④數(shù)據(jù)庫技術(shù)；⑤軟件工具及實現(xiàn)技術(shù)等方面。對應(yīng)用問題的求解，首先必須解決的問題是清晰地描述問題。在現(xiàn)代的軟件開發(fā)中采用了逐步求精等程序設(shè)計方法，提出軟件工程的概念，即以工程的手段、技術(shù)和方法來開發(fā)與維護軟件。確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，它們涉及程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和控制結(jié)構(gòu)。如果對應(yīng)用問題能細化到這一步，則就可以用某種程序設(shè)計語言來編寫程序了。所以，在軟件開發(fā)方法和技術(shù)方面包括軟件工程、程序設(shè)計方法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等內(nèi)容。綜上所述，計算機軟件技術(shù)應(yīng)涉及以下內(nèi)容：計算機軟件及軟件開發(fā)方法與技術(shù)涉及的內(nèi)容是
3、非常豐富的，它的每一個方面都是計算機科學(xué)中的重要分支。1.2計算機軟件概述計算機由硬件和軟件兩大部分組成。硬件主要研究機器的組成和邏輯設(shè)計。它包括中央處理機、主存貯器、外部設(shè)備等部件。軟件是程序、數(shù)據(jù)及有關(guān)文檔資料的集合。例如，操作系統(tǒng)、匯編程序、編譯程序、診斷程序、專用程序包、程序庫程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、各種維護使用手冊、程序說明和框圖等都是軟件。計算機軟件自20世紀50年代到目前的發(fā)展過程中在以下四大領(lǐng)域中有重大的進展：1.程序設(shè)計語言及語言處理；2.操作系統(tǒng)；3.數(shù)據(jù)設(shè)置與處理；4.軟件工具；5.技術(shù)和
4、規(guī)定。程序設(shè)計語言是用戶用來編寫輸入到計算機的程序所使用的語言。當問題能清晰地描述時，就可以用程序設(shè)計語言來編寫程序了。但從便于用戶書寫的語言形式到計算機能夠理解的機器語言的轉(zhuǎn)換還需要語言翻譯(編譯)系統(tǒng)。在研制編譯系統(tǒng)時，重點是提供快速翻譯和產(chǎn)生高效目標代碼的技術(shù)。操作系統(tǒng)是控制計算機工作流程和管理計算機軟件、硬件資源的系統(tǒng)程序。它能使計算機以順序或并行的方式處理用戶提交的算題任務(wù)；或以交互式或聯(lián)機方式進行處理，并提供極為方便的手段讓用戶使用計算機。操作系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)涉及多道程序設(shè)計技術(shù)、分時技術(shù)、資源的分
5、配與調(diào)度等極為豐富的內(nèi)容。數(shù)據(jù)設(shè)置與處理是指用來處理大量數(shù)據(jù)的工具與技術(shù)。它涉及描述文件與單個記錄的工具與技術(shù)，對數(shù)據(jù)進行排序、分類、查詢、計算并產(chǎn)生各種報表。目前，這方面有較為成熟的數(shù)據(jù)庫技術(shù)。第四個領(lǐng)域是軟件工具。研制軟件工具的目的是使軟件開發(fā)過程“自動化”。軟件工具按功能可劃分為：說明工具系統(tǒng)、設(shè)計工具系統(tǒng)、實現(xiàn)工具系統(tǒng)、維護工具系統(tǒng)、管理工具系統(tǒng)。例如：結(jié)構(gòu)化編輯器、源程序調(diào)試器都是軟件工具。另外，編譯程序也是一種翻譯工具。這些軟件工具與操作系統(tǒng)及實用程序一起組成了軟件開發(fā)環(huán)境。軟件開發(fā)方法與技術(shù)軟件
6、研制過程與軟件工程概述(一)軟件研制過程中的問題在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的當今時代，有大量的科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理和各種應(yīng)用領(lǐng)域中的實際問題需要求解。為此，首先必須提出問題，弄清楚要研究的對象；然后給出對問題的形式化定義和求解方法的形式描述。對問題的形式化定義叫數(shù)學(xué)模型，而對問題求解方法的形式描述稱為算法。做到這一步就可以利用計算機求解問題了。例如，要解決輪船最少航行費用問題。假設(shè)以勻速v航行的輪船，每小時燃料費用為C元，每小時管理費用為M元，經(jīng)過航程為L，欲使總航行費用最少，航行速度v應(yīng)取何值?這是一個實際問題。為了
7、能使航行費用最少，需要找出該問題的形式化描述。經(jīng)過大量的實驗，可以得出，勻速航行的輪船，其每小時的燃料費與速度的立方成正比。即有：C=kv3(k為比例系數(shù))航行總費用x由下式?jīng)Q定(t為總航時)x=t(C+M)=L/v(kv3+M)欲使x為最小值，求其對v的導(dǎo)數(shù)，并使之等于零。此即為最少航行費用的數(shù)學(xué)模型。dx/dv=(2KL/v^2)(v^3-M/2k)=0上式在V=(M/2k)^1/3時成立。這樣可以得到為使總航行費用最少時所應(yīng)取的航行速度v。所以，用計算機解題時，首先是提出問題，然后建立數(shù)學(xué)模型，確定算法
8、。確定算法后就可以編程、上機調(diào)試、運行，最后得到結(jié)果，再經(jīng)分析整理后存檔。這一解題過程可用圖表示。計算機出現(xiàn)后的相當長的一段時間內(nèi)，人們在編制程序或開發(fā)軟件系統(tǒng)時，往往一個人或幾個人按各自的習(xí)慣和經(jīng)驗來進行，這實際上是一種手工作坊式的生產(chǎn)方式。以這種方式研制的軟件，其周期長、費用高，而且質(zhì)量低下、可靠性得不到保證。到60年代中期，計算機進入到集成電路時代，大批功能強大的計算機進入市場，高級語言蓬勃興
