软件开发平台和操作系统关系

近年来，软件技术的发展十分迅速，开发出支持不同领域的软件，逐渐改变人们生产、生活方式。尤其是各种工具软件，使计算机发挥出更大的效能。本节将以当前计算机软件技术的发展为依托，对计算机软件的一些基础知识进行详细的介绍。

一、计算机操作系统与编译软件

在系统软件中，操作系统 (Operating System，OS) 是负责直接控制和管理硬件的系统软件，也是一系列系统软件的集合。其功能通常包括处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理等。当多个软件同时运行时，操作系统负责规划以及优化系统资源，并将系统资源分配给各种软件。

1. 操作系统

操作系统是所有软件的基础，可以为其他软件提供基本的硬件支持。常用的操作系统主要有以下几种。

(1) Windows XP。

Windows XP操作系统，是微软公司于2001年推出的一款基于Windows NT内核的单用户、多任务图形操作系统。它结合了Windows9X和Windows NT两大系列操作系统的优点，相对Windows之前的系统，具有更高的安全性和更强的易用性。

Windows XP系统是国内目前应用最广泛的操作系统。相对上一代的Windows2000系统，它具有更快的休眠和激活过程; 自带了大量不同硬件的驱动; 提供更加友好的用户界面; 快速用户切换 (可保存当前用户的状态，然后切换到另一个用户); 字体边缘平滑技术 (Clear Type，用于液晶显示器); 远程协助功能，允许远程控制计算机; 增加了对PPP_ OE协议的支持，允许用户直接使用DSL等网络连接。

Windows XP一改之前Windows系统并使用灰色作为各种任务栏、窗口颜色的风格，首次使用了彩色的3D主题，并提供了3个色彩方案供用户选择。在界面上也进行了很大的创新，如图3－1所示。

随着Windows XP的发布，微软公司不断为Windows XP提供各种升级和更新。每2～3年，微软公司都会发布一个集合了过去数年针对Windows所有修补和增强的升级文件包(被称作服务包Service Packs，SP)。迄今为止，微软公司共为Windows XP发布了3个服务包，即SP1～SP3，最新的SP3已于2008年4月21日发布，5月6日就已提供下载。

图3－1 Windows XP的界面

(2) Windows Vista。

Windows Vista是微软公司Windows操作系统家族的最新成员，于2005年7月22日正式公布。2006年11月8日开始提供给MSDN (微软开发网络，一个微软创办的程序员开发组织)、计算机制造商和企业用户，2007年1月30日开始销售和提供下载。

相对上一版本的Windows XP操作系统，Windows Vista包含了上百种新的功能。例如，再一次针对数年来硬件发展，提供了多达28000种自带驱动; 新的多媒体创作工具Windows DVD Maker; 重新设计的网络、音频、输出 (打印) 和显示子系统; Vista也使用点对点技术 (Peer-to-Peer) 提升了计算机系统在家庭网络中的示通信能力，将使在不同计算机或设备之间分享文件与多媒体内容变得更为简单。

除此之外，Windows Vista还提供了一个新的侧边栏，允许用户将一些日常应用较多的小程序放在侧边栏上。Windows Vista以典雅的黑色作为系统主色调，如图3－2所示。

图3－2 Windows Vista的界面

2. 编译软件

编译是把高级语言变成计算机可以识别的二进制语言，计算机只认识1和0，编译程序把人们熟悉的语言换成二进制的。

编译软件把一个源程序翻译成目标程序的工作过程分为5个阶段: 词法分析、语法分析、语义检查和中间代码生成、代码优化、目标代码生成。主要是进行词法分析和语法分析，又被称为源程序分析，分析过程中发现有语法错误，则给出提示信息。

随着计算机技术的发展，编译软件也随之不断发展。传统的编译软件往往只针对某一种编程语言，并且只能提供代码书写和代码编译的功能。新的编译软件则从代码书写和代码编译逐渐发展为辅助程序员开发软件的综合性平台，因此又被称作集成开发环境 (Integrated Development Environment，IDE)。

集成开发环境通常包括编程语言编辑器、编译器/解释器、自动建立工具，通常还包括调试器，有时还会包含版本控制系统和一些可以设计图形用户界面的工具。许多支持面向对象的现代化IDE，还包括了类浏览器、对象监视器、对象结构图。常用的IDE主要有以下几种。

(1) Microsoft Visual Studio。

Microsoft Visual Studio是微软公司开发的一个系列产品，是一个基本完整的开发工具集，包括了集成开发环境的所有功能，可用于快速开发各种企业级的桌面应用程序和Web应用程序，如图3－3所示。

目前，Visual Studio2008是在Windows系统下进行各种桌面或Web应用程序开发的最强大工具。支持程序员通过Visual Basic、Visual J#、Visual C++以及Visual C#等编程语言编写程序，并对其进行编译。

图3－3 Visual Studio 2008的界面

(2) Eclipse。

Eclipse是一款著名的跨平台开发环境。与Visual Studio这样的商业开发环境不同，E-clipse是一款完全免费的集成开发环境。Eclipse最初是由IBM开发的替代商业软件Visual Agefor Java的下一代集成开发环境，由非营利性的组织进行维护。

Eclipse既可以在Windows操作系统下运行，也可以在非Windows操作系统下运行。可以通过各种插件进行自由扩展，支持使用大多数编程语言进行程序开发。例如，Java、C++等。

(3) 其他系统软件。

除了操作系统和编译软件外，Windows优化大师、Norton Ghost、驱动精灵、My SQL Server等软件也都是常用的系统软件。

二、应用软件

应用软件是为完成某一特定任务或特殊目的而开发的软件，可以是一个特定的程序，也可以是一组功能紧密协作的软件集合体或由众多独立软件组成的庞大软件系统。应用软件是基于系统软件工作的，因此不面向最基础的硬件，只根据系统软件提供的各种资源进行运作。

应用软件包括专用软件和通用软件两大类。专用软件是指专门为某一个指定的任务设计或开发的软件，例如，专门求某个年级平均分数的软件等。通用软件是指可完成一系列相关任务的软件，例如，处理文本、制作网页的各种软件等。

1. 办公软件

办公软件是指在办公应用中使用的各种软件，这类软件的用途主要包括文字处理、表格数据的制作、演示动画制作、简单数据库处理等。在这类软件中，最常用的办公软件套装就是微软公司的Office系列软件。除此以外，国内常见的办公软件还包括金山WPS、永中Of-fice以及红旗2000Red Office等，如图3－4所示。

图3－4 Office2009界面

2. 网络软件

网络软件是指支持数据通信和各种网络活动的软件。随着互联网技术的普及和发展，产生了越来越多的网络软件。例如，各种网络通信软件、下载上传软件、网页浏览软件等。

常见的网络通信软件主要包括腾讯QQ、Windows Live Messager等; 常见的下载和上传软件包括迅雷、Leap FTP、Cute FTP等; 常见的网页浏览软件包括微软Internet Explorer、Mozilla Firefox等，如图3－5所示。

图3－5 Mozilla Firefox3.5网页浏览软件

3. 安全软件

安全软件是指辅助用户管理计算机安全的软件程序。广义的安全软件用途十分广泛，主要包括防止病毒传播、防护网络攻击、屏蔽网页木马和危害性脚本以及清理流氓软件等。

常用的安全软件很多，如防止病毒传播的卡巴斯基个人安全套装、防护网络攻击的天网防火墙、屏蔽网页木马和危害性脚本的360安全卫士以及清理流氓软件的恶意软件清理助手等。

多数安全软件的功能并非是唯一的，如卡巴斯基个人安全套装就既可以防止病毒传播，也可以防护网络攻击，而360安全卫士也可以清理一些流氓软件等，如图3－6所示。

图3－6 360安全卫士V5.1.1

4. 图形图像软件

图形图像软件是浏览、编辑、捕捉、制作、管理各种图形和图像文档的软件。其中，既包含为各种专业的设计师开发的图像处理软件，如Photoshop等; 也包括一些图像浏览和管理软件，如ACDSee等; 以及捕捉桌面图像的软件，如Hyper Snap等。

随着计算机技术的进步，图形图像处理技术的发展也日新月异。以处理相片为例，早期的图像处理软件往往需要用户对软件操作熟练。而如今，随着数码相机“飞入寻常百姓家”，出现了越来越多的“傻瓜式”图像处理软件。例如，大名鼎鼎的Adobe Photoshop Lightroom以及国产的“光影魔术手”软件等，如图3－7所示。

图3－7 【光影魔术手】操作界面

5. 多媒体软件

多媒体软件是指播放各种视频、音频以及处理、分割、转换这些视频音频的软件。多媒体的数据文件通常都是先通过压缩编码，然后进行传输和存储等操作。每种编码方式都需要由特定的软件进行解码才能够播放和处理。几乎每种多媒体压缩编码方式都有其指定的播放、处理和分割转换软件，如专门针对微软的WMV流媒体格式的Windows Media Player等。除了专门针对某一种压缩编码方式的软件外，还有一些通用的播放或处理软件，如Thekm-player等，可以处理绝大多数多媒体文件，如图3－8所示。

图3－8 Thekmplayer界面

6. 行业软件

行业软件是指针对特定的行业定制的、具有明显行业特点的软件。随着办公自动化的普及，越来越多的行业软件被应用到生产活动中。常用的行业软件包括各种股票分析软件、列车时刻查询软件、科学计算软件、辅助设计软件等。

行业软件的产生和发展，极大地提高了各种生产活动的效率。尤其是计算机辅助设计的出现，使工业设计人员从大量繁复的绘图中解脱出来。最著名的计算机辅助设计软件是Au-to CAD，目前最新的版本为2010，如图3－9所示。

图3－9 Auto CAD2010界面

7. 桌面工具

桌面工具主要是指一些应用于桌面的小型软件，可以帮助用户实现一些简单而琐碎的功能，提高用户使用计算机的效率，或为用户带来一些简单而有趣的体验。例如，帮助用户定时清理桌面、计算四则运算、即时翻译单词和语句、提供日历和日程提醒、改变操作系统的界面外观等。

在各种桌面工具中，最著名且常用的就是微软在Windows操作系统中提供的各种附件了，包括计算器、画图、记事本、放大镜等。除了微软提供的各种桌面工具外，一些第三方提供的桌面工具也独具特色，如国内著名的鱼鱼桌面秀软件等，如图3－10所示。

图3－10 鱼鱼桌面秀桌面工具集

三、计算机软件发展趋势

1. 操作系统的未来发展形势

计算软件的核心平台的核心组成就是研究开发网络化操作系统结构。未来的发展趋势是要朝着针对构件化技术构架的系统。Internet虚拟机网络化操作系统的新构想和未来的势必发展是面向INTERNET网络化操作系统，是一种大胆的尝试和新的构想。这种发展趋势优点在于，可以优化相应的资源，根据具体的需求加以计算，可以扩展地更为广泛。这是未来必然的一种发展模式。而网络化操作系统发展的重要内容对智能化分布式数据资源访问协议，是未来发展里网络化操作里的重要部分。

2. 数据库系统的未来发展趋势

有效合理组织集成复杂信息，并将其置于网络环境内，有利于使信息发布的更为快速，高效准确。XML数据管理技术的高效性能在这方面体现的尤为明显。对新型数据的管理与研发在未来的趋势必将实施与网络这一领域里。这也是一种必然的发展趋势。

3. 应用软件技术的未来发展趋势

应用软件技术的未来发展趋势主要表现嵌入式方面。对嵌入式软件提出以下建议: 嵌入式市场已经在各个领域得到了广泛的应用，尤其在我国，为我国的很多公司带来了巨大的收益，也带来了广泛的宝贵的机遇。至今嵌入式市场带来的工业年产值已超过了1万亿美元，前景也必然更为广泛。

(1) 发展嵌入式产品的产业链。

(2) 用高技术改造传统产业。

(3) 重视产品标准的制定。

(4) 鼓励技术创新。

(5) 给开发嵌入式软件的企业和产品以政策支持。

4. 网格的发展趋势

网格技术在各行各业不同领域的高端信息服务上早已“大显身手”，也自然在高级科学计算上体现出其特有的优势，所以在国内外形成大量的需求模式，收到了广泛的认可与关注。这一技术的主要优势体现在以下几个方面:

(1) 各种计算机资源的优化，例如，互动和共享，利用，保存。范围扩展到全国范围内。

(2) 作为基础设备，应用于平台开发，从而应用于各行各业以及各大公司。如果各行业形成自己特色鲜明的网格系统，就能生成、加速或是激发其他各行 (如服务产业等)，进而使行业的实力增强，国际竞争力得到明显改善。例如，国民经济统计信息网格、税务网格、地图网格、生物信息网格、金融网格、能源网格、科学计算网格、电子商务网格、高新技术网格、矿产网格等。