计算机软件系统

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1、第3章计算机软件系统本章概要•计算机软件的发展•描述软件工程——生命周期法•介绍WindowsXP操作系统•描述计算机语言与程序设计方法•探讨算法、数据结构与程序设计3.1计算机软件技术和软件工程3.1.1计算机软件的发展计算机软件发展的早期时代（1960年代中期之前）称为程序设计阶段，当时硬件通用，软件专用；程序规模小，编写者和使用者为同一个人或同一小组人员；第二个时代（1960年代中期到1970年代中期）称为程序系统阶段，已经出现“软件作坊”、软件产品和“个体化”开发方法；第三个时代（1970年代中期之后）称为软件工程

2、阶段，软件开发成为一门新兴的工程学科——软件工程。表3-1计算机软件发展的三个时期及其特点程序设计程序系统软件工程软件的范畴程序程序及说明书产品软件（项目软件）主要程序设计语言汇编及机器语言高级语言高级语言系统、程序设计语言软件工作范围程序编写包括设计和测试软件生存期需求者程序设计者本人少数用户市场用户维护责任者程序设计者开发小组专职维护人员硬件特征价高、存储小、可靠性差降价；速度、容量、可靠性明显提高向超高速、大容量、微型化发展软件特征完全不受重视软件技术的发展不满足需要，出现软件危机开发技术有进步，但未有突破性进展，软件

3、危机未完全摆脱计算机软件的开发和维护过程中当时遇到了一系列严重问题。比如如何开发软件，怎样满足对软件的日益增长的需求；如何维护数量不断膨胀的已有软件；软件危机不断产生了。分析产生软件危机的原因有以下几点：1、软件不同于硬件，它是计算机系统的逻辑部件而不是物理部件。在写出程序代码并在计算机运行之前，软件开发过程的进展情况较难衡量，软件开发的质量也较难评价。因此，管理和控制软件开发过程相当困难。2、软件维护通常意味着改正或修改原来的设计，客观上使软件较难维护。软件不同于一般程序，它的规模大，不易于维护。3、在软件开发过程中，或多

4、或少地采用了错误的方法和技术。4、对用户需求没有完整准确的认识，就匆忙着手编写程序。解决软件危机可以从两个方面入手，一方面使用更好的软件开发方法和开发工具；另一方面软件开发不是某种个体劳动的神秘技巧，而应该是一种组织良好、管理严密、各类人员协同配合、共同完成的工程项目。软件工程的概念从此诞生了。3.1.2软件工程——生命周期法软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。它采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来。软件工程专家强调用分阶段的生命

5、周期计划严格管理；坚持进行阶段评审；实行严格的产品控制；采用现代程序设计技术；结果应能清楚地审查；开发小组的人员应该少而精；承认不断改进软件工程实践的必要性等重要原理。下面简单介绍软件软件工程的传统途径“生命周期法”：1、“生命周期法”的起源人类解决复杂问题时普遍采用的一个策略是“各个击破”，也就是对问题进行分解，然后再分别解决各个子问题的策略。软件工程采用的“生命周期法”，就是从时间角度对软件开发和维护的复杂问题进行分解，把软件生存的漫长周期依次划分为若干个阶段，每个阶段有相对独立的任务，然后再逐步完成每个阶段的任务。2、

6、生命周期划分的原则各阶段的任务彼此间尽可能相对独立，同一个阶段各项任务的性质尽可能相同，从而降低每个阶段任务的复杂性，简化不同阶段之间的联系，有利于软件开发过程的组织管理。3、生命周期的划分软件生命周期一般分为：软件定义（问题定义、可行性研究、需求分析）、软件开发（总体设计、详细设计、编码和单元测试、综合测试）、软件维护等三个时期。表3-2生命周期法各阶段小结阶段关键问题结束标准问题定义问题是什么？关于规模和目标的报告书可行性研究有可行的解吗？系统的高层逻辑模型：数据流图、成本/效益分析需求分析系统必须做什么？系统的逻辑模型

7、：数据流图、数据字典、算法描述总体设计如何解决已提出的问题？可能的解法：系统流程图、成本/效益分析；推荐的系统结构：层次图或结构图详细设计怎样具体地实现系统？编码规格说明：HIPO图或PDL编码和单元测试正确的程序模块原程序清单：单元测试方案和结果综合测试符合要求的软件综合测试方案和结果；完整一致的软件配置维护持久地满足需要的软件完整准确的维护记录4、瀑布模型5、“生命周期法”的特点（１）阶段具有顺序性和依赖性（２）推迟实现的观点（３）质量保证的观点（４）每个阶段都必须完成规定的文档（５）每个阶段结束前都要对所完成的文档进行

8、评审，以便尽早发现问题，改正错误。3.1.3软件质量技术审查和管理复审*（一）、必要性1、从技术角度进行的审查是保证软件质量的重要措施由于人的认识不可能百分之百地符合客观实际，因此生命周期每个阶段的工作中都可能发生错误。由于前一阶段的成果是后一阶段工作的基础，前一阶段的错误自然会导致后一阶