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CH02 電腦軟體

CH02 電腦軟體. 介紹電腦軟體之概念 認識 系統軟體、程式語言與 軟體開發 認識 作業系統的主要功能 認識作業系統的演進 歷史 認識常用之應用軟體. 2-0 電腦軟體概述. 電腦軟體概念. 電腦中基本的組件有「硬體」與「軟體」 電腦軟體能做什麼？ 讓電腦正確無誤地運行 帶給使用者多樣化的應用. 電腦軟體的分類. 電腦軟體可分為兩類 系統軟體 系統軟體擔任應用軟體與硬體間溝通的橋梁 如： 作業系統 、 驅動程式等 應用軟體 大多數人使用電腦時所會操作或是使用到的軟體 類別 如 ： 文書處理軟體、瀏覽器軟體甚至電腦遊戲等. 電腦軟體的分類.

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Presentation Transcript

  1. CH02 電腦軟體 介紹電腦軟體之概念 認識系統軟體、程式語言與軟體開發 認識作業系統的主要功能 認識作業系統的演進歷史 認識常用之應用軟體

  2. 2-0電腦軟體概述 CH02 電腦軟體

  3. 電腦軟體概念 • 電腦中基本的組件有「硬體」與「軟體」 • 電腦軟體能做什麼？ • 讓電腦正確無誤地運行 • 帶給使用者多樣化的應用 CH02 電腦軟體

  4. 電腦軟體的分類 • 電腦軟體可分為兩類 • 系統軟體 • 系統軟體擔任應用軟體與硬體間溝通的橋梁 • 如：作業系統、驅動程式等 • 應用軟體 • 大多數人使用電腦時所會操作或是使用到的軟體類別 • 如：文書處理軟體、瀏覽器軟體甚至電腦遊戲等 CH02 電腦軟體

  5. 電腦軟體的分類 硬體、系統軟體及應用軟體間之關係圖 CH02 電腦軟體

  6. 系統軟體 CH02 電腦軟體

  7. 系統軟體 • 系統軟體概念 • 系統軟體是介於電腦硬體與應用軟體間的中介軟體 • 系統軟體的用途為 • 協助硬體正常的運作 • 提供操控硬體之服務 CH02 電腦軟體

  8. 系統軟體 • 系統軟體的分類 • 作業系統 • BIOS • 驅動程式 • 系統工具軟體 CH02 電腦軟體

  9. 作業系統 • 作業系統是用來管理電腦資源的一個程式 • 作業系統的工作有 • 決定哪些程序該先被CPU執行 • 記憶體的管理 • 控制輸入及輸出裝置〈如：鍵盤滑鼠等〉 • 檔案系統的管理 • 網路功能 • etc … CH02 電腦軟體

  10. Windows 作業系統 • Windows 作業系統是目前最多人使用的作業系統 • Window 作業系統的演進 • MS-DOS (文字介面作業系統) • Windows 3.0 • Windows 3.1 • Windows 95 • Windows 98 • Windows ME • …… • Windows 7 (最新版) CH02 電腦軟體

  11. Unix 作業系統 FreeBSD • Unix 作業系統之特點 • 可以同時多人使用 • 具有多工特性 • 較適合做為雲端伺服器之用途 • Unix 作業系統有許多的分支 • 如目前較活躍的有 Linux 與 FreeBSD CH02 電腦軟體

  12. Mac OS 作業系統 • Mac OS是由蘋果電腦為了麥金塔電腦所開發之專屬作業系統 • 第一個圖形化界面的作業系統 • 第一個應用滑鼠來操控的作業系統 • 最新版本為 Max OS X 10.7 版 CH02 電腦軟體

  13. BIOS • BIOS 的全名為 Basic Input/Output System • BIOS 功能 • 檢查電腦系統硬體設備 • 呼叫作業系統開啟電腦 CH02 電腦軟體

  14. 驅動程式 • 驅動程式的功用 • 保證電腦周邊硬體可以正常運作的程式 • 例如：顯示卡驅動程式、音效卡驅動程式 … • 目前大部份的驅動程式都由作業系統內建 CH02 電腦軟體

  15. 系統工具軟體 • 系統工具的功能 • 主要是用來分析、維護以及最佳化硬體效能與使用的程式 • 例如：windows 磁碟重組程式 CH02 電腦軟體

  16. 程式語言 CH02 電腦軟體

  17. 程式語言概述 • 程式語言是用來實現電腦軟體的一個工具 • 程式語言的目的是 • 要讓電腦看得懂使用者所下的命令 • 讓軟體開發者可以快速以及正確地與電腦溝通 • 程式語言可以分為兩類 • 低階語言 • 高階語言 CH02 電腦軟體

  18. 低階語言 • 低階語言可再細分為： • 機械語言(Machine language) • 電腦實際上看得懂的語言 (是0與1的編碼組合) • 例如： <01011010, 00000001, 00000001> • 組合語言(Assembly language) • 讓機械語言具可讀性的程式語言 • 例如：<01011010, 00000001, 00000001> 可以被翻譯為 <Add 1, 1> CH02 電腦軟體

  19. 高階語言 • 高階語言之目的 • 解決低階語言在開發大型軟體上的不便利性 • 增進程式的可讀性 • 例如: 加法動作 <Add 1, 1> 只需要表述為 1+1 CH02 電腦軟體

  20. 高階語言的發展與種類 • 高階語言大約從1950年代起開始發展 • 早期 • Fortran程式語言、Pascal程式語言、BASIC程式語言 • 中期 • C程式語言與C++程式語言 • 近期 • JAVA程式語言、Perl程式語言、Python程式語言、C#程式語言、PHP程式語言等 CH02 電腦軟體

  21. 高階語言發展年表 CH02 電腦軟體 圖片來源: http://ccckmit.wikidot.com/language

  22. 高階語言的選擇 • 各類的程式語言會使用在不同的用途之上, 例如 • C程式語言 開發系統程式 • JAVA程式語言 網際網路相關應用程式 • 不同的高階程式語言會有不一樣「語法」(Grammar) • 語法是對該程式語言的一個撰寫標準 CH02 電腦軟體

  23. 高階程式語言語法的範例 C 程式語言 JAVA 程式語言 Perl程式語言 CH02 電腦軟體

  24. 翻譯程式與編譯程式 • 用途 • 電腦真正看得懂的是機器語言，因此高階語言需要使用翻譯程式〈Interpreter〉 或是編譯程式 〈Compiler〉 來轉換成為機器語言 • 高階程式語言在撰寫完畢後，皆需要翻譯程式或編譯程式的轉換後才可以在電腦上執行 CH02 電腦軟體

  25. 高階程式語言的開發 • 大部分的程式開發者都使用「IDE整合開發環境 (Integrated Development Environment)」來開發應用程式, 內含有 • 程式編輯器 • 編譯器/直譯器程式 • 除錯軟體工具 • etc .. CH02 電腦軟體

  26. 高階程式語言的開發 • 熱門的IDE開發環境套件有 • Microsoft Visual Studio 系列 • Borland C++ Builder • 開放原始碼的 Eclipse 及 NetBeans開發環境 CH02 電腦軟體

  27. 作業系統簡介 CH02 電腦軟體

  28. 作業系統的誕生 • 光有電腦硬體，不易使用 • 衍生『作業系統』需求 • 提供方便使用者執行程式平台 • 有效使用各種電腦硬體資源 CH02 電腦軟體

  29. 作業系統 • 介於電腦硬體與使用者應用軟體之間的程式 • 由眾多相關程式所組成 • 程式（或軟體）可以區分為 • 系統程式：作業系統、公用程式、程式開發工具、資料庫管理系統 • 應用程式：文書編輯軟體 Word 、影像處理軟體PhotoImpact CH02 電腦軟體

  30. 作業系統 CH02 電腦軟體

  31. 作業系統主要功能 • 提供應用軟體執行的平台 • 分配與管理系統資源 • 提供使用者操作介面 • 命令列操作介面 • 圖形化使用者介面 CH02 電腦軟體

  32. 命令列操作介面 MS-DOS的命令列操作介面 CH02 電腦軟體

  33. 圖形化使用者介面 Windows 7 的圖形化使用者介面 CH02 電腦軟體

  34. 核心程式 又稱為監督程式 負責協調與控制電腦資源的管理 維持作業系統正常運作 必要時會將其它作業系統程式載入記憶體內執行 CH02 電腦軟體

  35. 核心程式 CH02 電腦軟體

  36. 電腦開機過程 唯讀記憶體（ROM）內含一組基本的輸出入函式，稱為基本輸出入系統（basic input output system，簡稱 BIOS），其內含引導程式（bootstrap program） 開機時，BIOS 先檢查電腦硬體，後執行引導程式。 引導程式將磁碟（或光碟，或其他儲存媒體）內的作業系統核心程式載入到記憶體中，然後將CPU的執行權移交給核心程式 CH02 電腦軟體

  37. 電腦開機過程 CH02 電腦軟體

  38. 作業系統的演進 CH02 電腦軟體

  39. 作業系統演進與電腦硬體發展關係 CH02 電腦軟體

  40. 批次處理系統 第一代電腦由真空管所構成，運算數度慢，記憶體容量小，能執行的工作少。作業系統的概念尚未形成，需人為操作電腦。 第二代電腦採用電晶體，體積小、速度快、可靠度高。 發明工作控制語言，指定程式執行的順序以及所需使用的系統函式庫，自動執行，無須人為介入，提升電腦使用效率 CH02 電腦軟體

  41. 批次處理系統 將相同或類似的工作排在一起，稱為一個批次，然後由電腦分批執行，稱為批次處理 構成作業系統的雛形 屬於單工系統，一次只能服務一位使用者 往返時間是使用者開始提交工作，直到完成所需時間，評估批次處理系統的重要指標 CH02 電腦軟體

  42. 批次處理系統 CH02 電腦軟體

  43. 工作控制語言範例 IBM OS/360的工作控制語言 CH02 電腦軟體

  44. 多元程式處理系統 第三代電腦採用積體電路（IC）技術，可將數百個電晶體放在一個矽晶片內，體積更小，速度更快，記憶體容量更大。 因記憶體容量變大，發展多元程式處理系統讓多個工作可以同時載入記憶體中。 當某一個工作進行 I/O動作時（例如工作1），CPU就會切換到記憶體內的另一個工作（例如工作2）。待工作1的I/O結束後，即可重新獲得CPU，繼續執行。 CH02 電腦軟體

  45. 多元程式處理系統 CH02 電腦軟體

  46. 分時系統 使用者可與電腦互動 將CPU時間切割成許多小段，稱為時間片段 工作輪流在其時間片段內執行其程式，當時間片段用完，工作尚未結束，就在下一輪繼續執行其程式，一直到工作結束為止。 若時間片段尚未用完，程式就已結束或是進行I/O動作，CPU會接著執行下一個工作，不會閒置。 CH02 電腦軟體

  47. 分時系統 為多工系統 又稱為互動式系統 回應時間是指使用者輸入命令或資料後，直到電腦回覆該命令或資料執行的結果所需的時間。 回應時間當然是越短越好，系統就越成功。 CH02 電腦軟體

  48. 分時系統 CH02 電腦軟體

  49. 多處理器系統 1970年代開始，超大型積體電路（ VLSI）為第四代電腦所採用，由於積體電路技術的進步，數以千計的電晶體可以放進一個晶片內。 VLSI的特性是體積更小、CPU運算數度更快、記憶體容量更大、穩定性更高、價格更低廉。 將多個CPU處理器放入一部電腦中，讓這些處理器能同時對於一個工作分工執行，以縮短程式執行的時間，稱之為多處理器系統。 CH02 電腦軟體

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