【正文】 第 1章 概論 隨著計(jì)算機(jī)硬件的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)語(yǔ)言也在不斷地更新?lián)Q代，同時(shí)，人們?cè)趯?shí)踐中也不斷地總結(jié)出大量算法。本章對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成以及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹 本章主要內(nèi)容： 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展和軟件的分類(lèi) 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言處理程序 計(jì)算機(jī)軟件技術(shù) 軟件開(kāi)發(fā)的環(huán)境和方法 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展 ? 自從 1946年 2月世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)（ ENIAC）在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)問(wèn)世以來(lái)，在短短的幾十年里，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)歷了巨大的變革。習(xí)慣上根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所采用的硬件技術(shù)來(lái)劃分計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展階段。 ? 從 1946年到 20世紀(jì) 50年代后期（ 1946～ 1957），計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要元器件采用電子管，因此稱(chēng)為電子管計(jì)算機(jī)時(shí)期。其特點(diǎn)是體積大、功耗高、運(yùn)算速度低。如 ENIAC占地170m2,重達(dá) 30t，功耗為 140kW，有 18000多個(gè)電子管，每秒鐘能運(yùn)行 5000次加法運(yùn)算。這一階段，計(jì)算機(jī)主要用于軍事、國(guó)防等尖端技術(shù)領(lǐng)域。在此期間，馮 諾依曼等人提出了存儲(chǔ)程序的概念，為以后的計(jì)算機(jī)發(fā)展奠定了基石。 IBM公司 1954年推出的 IBM650是第一代計(jì)算機(jī)的代表。 ? 從 20世紀(jì) 50年代后期到 60年代中期（ 1957～ 1964），計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所采用的主要元器件是晶體管，因此稱(chēng)為晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)期。自從 1947年晶體管在貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生以后，引發(fā)了一場(chǎng)影響深遠(yuǎn)的電子革命。體積小、功耗低、價(jià)格便宜的晶體管代替了電子管，這不僅大大提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能，同時(shí)使計(jì)算機(jī)技術(shù)在科研、商業(yè)領(lǐng)域內(nèi)廣泛地應(yīng)用。第二代計(jì)算機(jī)除主要元器件采用晶體管以外，其存儲(chǔ)技術(shù)、操作系統(tǒng)及高級(jí)語(yǔ)言也隨之出現(xiàn)，大大拓展了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。這一時(shí)期計(jì)算機(jī)的主要代表有 DEC公司 1957年推出的PDPI、 IBM公司 1962年推出的 7094以及 CDC公司 1964年研制成功的 CDC6600。 1969年 CDC公司研制的 CDC7600平均速度達(dá)到每秒鐘千萬(wàn)次浮點(diǎn)運(yùn)算。 ? 60年代中期集成電路的出現(xiàn)，宣告了第三代計(jì)算機(jī)時(shí)期的來(lái)臨。因?yàn)榈谝淮?、第二代?jì)算機(jī)均采用分離器件組成，成本高、體積大是不可避免的。采用集成電路之后，使得計(jì)算機(jī)的制造成本迅速下降，同時(shí)由于邏輯電路和存儲(chǔ)器件的集成化，大大地提高了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，功耗也隨之下降。這一時(shí)期的計(jì)算機(jī)代表是 IBM公司的 system/360及 DEC公司的 PDP8。這一時(shí)期為 1965～ 1971年。 ? 70年代初期到 70年代后期（ 1972～ 1978），這一時(shí)期為大規(guī)模集成電路時(shí)期（ LSI）。隨著半導(dǎo)體存儲(chǔ)技術(shù)的出現(xiàn)，迅速取代了磁心存儲(chǔ)器，計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器向大容量、高速度的方向飛速發(fā)展。使得計(jì)算機(jī)集成電路的集成力度也越來(lái)越大，于是便出現(xiàn)了大規(guī)模集成電路。 ? 隨著就進(jìn)入了超大規(guī)模集成電路的計(jì)算機(jī)時(shí)代。這一時(shí)期，軟件和通信的重要性也逐漸上升，成為和硬件一樣舉足輕重的因素。同時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不斷改進(jìn)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能也產(chǎn)生了巨大的影響（中斷系統(tǒng)、 Cache存儲(chǔ)器、流水線(xiàn)技術(shù)及 RISC技術(shù)等等）。 ? 計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展日新月異，從單機(jī)系統(tǒng)到多處理器，從多處理器到分布式處理器。隨著網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛，目前，計(jì)算機(jī)已滲透到國(guó)防、教育、科研、商業(yè)、通信、金融、辦公、自動(dòng)化等領(lǐng)域。越來(lái)越成為與人們不可分割的輔助工具。 軟件與軟件的分類(lèi) ? 1．軟件 ? 計(jì)算機(jī)軟件是指揮計(jì)算機(jī)工作的程序和程序運(yùn)行時(shí)所需的數(shù)據(jù)，以及和這些程序和數(shù)據(jù)有關(guān)的文檔。計(jì)算機(jī)軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，早期的軟件主要是指程序，程序的開(kāi)發(fā)采用個(gè)體工作方式，效率低，規(guī)模小。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，軟件在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位越來(lái)越重要。軟件所要求的功能及規(guī)模也越來(lái)越大。 ? 2．軟件的分類(lèi) ? 計(jì)算機(jī)軟件根據(jù)其功能劃分： ? （ 1）系統(tǒng)軟件：它主要是用來(lái)管理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)的軟件及硬件資源。主要有操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理軟件及編譯程序。 ? （ 2）支撐軟件：是協(xié)助用戶(hù)開(kāi)發(fā)的工具軟件。 ? （ 3）應(yīng)用軟件：是在特定領(lǐng)域里開(kāi)發(fā)的，為特定目標(biāo)服務(wù)的一類(lèi)軟件?，F(xiàn)在，幾乎所有領(lǐng)域都在使用計(jì)算機(jī)，因而為這些領(lǐng)域服務(wù)的軟件種類(lèi)繁多。 ? 按軟件的工作方式劃分： ? （ 1）實(shí)時(shí)處理軟件：時(shí)實(shí)處理軟件是在事件或數(shù)據(jù)產(chǎn)生時(shí)立即予以處理，并及時(shí)反饋信息，控制和監(jiān)測(cè)處理及時(shí)的軟件。一般包括采集、分析和輸出三個(gè)部分。 ? （ 2）分時(shí)處理軟件：分時(shí)處理軟件是允許多個(gè)用戶(hù)聯(lián)機(jī)使用計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)把處理機(jī)時(shí)間輪流地分配給各聯(lián)機(jī)用戶(hù)。 ? （ 3）交互式軟件：交互式軟件是指能實(shí)現(xiàn)人機(jī)通信的軟件。這類(lèi)軟件能實(shí)現(xiàn)接收用戶(hù)輸入的信息，并將處理結(jié)果輸出給用戶(hù)。 ? 4）批處理軟件：批處理軟件是把一組輸入的作業(yè)或數(shù)據(jù)成批地進(jìn)行處理地方式一次運(yùn)行，按順序一個(gè)個(gè)地處理完這些作業(yè)。 ?按其規(guī)模劃分： ?（ 1）微型 ?（ 2）小型 ?（ 3）中型 ?（ 4）大型 ?（ 5）甚大型 ?（ 6）極大型 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言和語(yǔ)言處理程序 ? 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言分為兩大類(lèi)：低級(jí)語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。 ? 低級(jí)語(yǔ)言是每類(lèi)計(jì)算機(jī)所固有的計(jì)算機(jī)能直接識(shí)別的語(yǔ)言。用機(jī)器語(yǔ)言編寫(xiě)程序需要對(duì)機(jī)器的結(jié)構(gòu)有較多的了解，且編寫(xiě)的程序可讀性差、不易理解和維護(hù)修改。為了提高編程效率，人們想到了用助記符來(lái)代替機(jī)器指令，于是就出現(xiàn)了匯編語(yǔ)言。然而匯編語(yǔ)言仍然是和機(jī)器語(yǔ)言十分接近的語(yǔ)言，離人們的慣常思維還是相差甚遠(yuǎn)。于是就出現(xiàn)了高級(jí)語(yǔ)言。而高級(jí)語(yǔ)言并非計(jì)算機(jī)能直接識(shí)別的。所以它需要某種能將高級(jí)語(yǔ)言所編寫(xiě)的程序翻譯給計(jì)算機(jī)的中間處理程序。這就是所說(shuō)的“語(yǔ)言處理程序”。目前的語(yǔ)言處理程序主要分為兩類(lèi)：編譯程序和解釋程序。 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言概述 ? 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言分為低級(jí)語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言?xún)纱箢?lèi)。 ? 低級(jí)語(yǔ)言又稱(chēng)面向機(jī)器的語(yǔ)言，是特定的計(jì)算機(jī)所固有的語(yǔ)言，用機(jī)器語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)需要對(duì)機(jī)器有較多的了解。用機(jī)器語(yǔ)言寫(xiě)出的程序