1、,新编计算机导论,周苏 教授, QQ: 81505050手机：13805784515 / 694515博客: http:/ 软件基础,第3章,第3章 软件基础,第3章,第3章 软件基础,软件是计算机程序和程序设计发展到规模化和商品化后逐渐形成的概念，软件也是程序及其实现和维护时所必须的文档的总称。,3.1 软件的历史,在计算机发展史上，二值逻辑和布尔代数的使用是一项重要的突破。1847年，英国数学家布尔在逻辑的数学分析一书中分析了数学和逻辑之间的关系，并阐述了逻辑归于数学的思想。这在数学发展史上是一个了不起的成就，也是思维的一大进步，并为现代计算机提供了重要的理论准备。但是，布尔理论直到100
2、年之后才被用于计算机。在此期间，程序设计随硬件的发展，其形式也不断发展。,3.1 软件的历史,在基于继电器的计算机器时代，所谓“程序设计”实际上就是设置继电器开关以及根据要求使用电线把所需的逻辑单元相连，重新设计程序就意味着重新连线。所以通常的情况是：“设置程序”花了许多天时间，而计算本身则几分钟就可以完成。,3.1 软件的历史,此后，随着真空管计算机和晶体管计算机的出现，程序设计的形式有了不同程度的改变，但革命性的变革则是在1948年，香农 重新发现了二值演算，二值逻辑代数被引入程序设计过程，程序的表现形式就是存储在不同信息载体上的“0”和“1”的序列，这些载体包括纸带、穿孔卡以及后来的磁鼓
3、、磁盘和光盘等。此后，计算机程序设计进入了一个崭新的发展阶段。就程序设计语言来讲，已经经历了机器语言、汇编语言、高级语言和非过程语言等四个阶段。,3.1 软件的历史,计算机软件的发展与软件产业化的进程息息相关。在电子计算机诞生之初，计算机程序是作为解决特定问题的工具和信息分析的工具而存在的。软件产业化是在20世纪50年代，随着计算机在商业应用中的迅猛增长而发生的。这种增长直接导致了社会对程序设计人员需求的增长，于是，一部分具有计算机程序设计经验的人分离出来专门从事程序设计工作，根据用户订单提供相应的程序设计服务，这样，在上个世纪五十年代就产生了第一批软件公司。,3.1 软件的历史,进入20世纪
4、六、七十年代，计算机的应用范围持续快速增长，使计算机软件产业无论是软件公司的数量还是产业的规模都有了更大的发展，与软件业相关的各种制度也逐步建立。,3.1.1 什么是项目,项目是为创造独特的产品、服务或成果而进行的临时性工作。项目的“临时性”是指项目有明确的起点和终点。当项目目标达成时，或当项目因不会或不能达到目标而中止时，或当项目需求不复存在时，项目就结束了。临时性并不一定意味着持续时间短。项目所创造的产品、服务或成果一般不具有临时性。大多数项目都是为了创造持久性的结果。例如，国家纪念碑建设项目就是要创造一个流传百世的成果。项目所产生的社会、经济和环境影响，也往往比项目本身长久得多。,3.2
5、 软件基础,计算机软件决定了一台计算机能做什么。从某种意义上说，软件将计算机从一种类型的机器转变为另一种类型的机器从绘图到排版、从飞行模拟器到计算器、从文件系统到音乐工作室，如此等等。,3.2.1 程序与软件,所谓计算机程序，就是指示计算机如何去解决问题或完成任务的一组详细的、逐步执行的指令 (即：指令的有序集合) 。有些计算机程序只处理简单的任务，而那些更长、更复杂的计算机程序则用于处理复杂度较高的任务。,3.2.1 程序与软件,计算机程序的每一步都是用计算机能理解和处理的语言编写的。以前的组织和个人必须自行编写出绝大部分他们想要的计算机程序，而现在可以购买商业软件以避免自行开发所需花费的时
6、间和费用。一般人几乎不编写程序，而是从成千上万个编写好的商业软件中选择自己所需要的东西。尽管如此，计算机程序员或是软件发行商其工作仍然是非常具有挑战性的。,3.2.1 程序与软件,软件是计算机系统的基础部分。早期，流行用“软件”这个词来表示计算机的所有非硬件部分，即：软件是指计算机程序以及为这些程序所用的数据。1980年，美国版权法案将软件明确定义为“在计算机中被直接或间接用来产生一个确定结果的一组语句或指令”，这意味着计算机软件和计算机程序在本质上是相同的。软件也可以指任何以数字形式出现的数据（如文档和照片），但按照现在的理解，所创建的文档和照片通常称为“数据文件”而不是“软件”。,3.2.
7、1 程序与软件,2006年出版的中国大百科全书给软件下的定义是：软件是“计算机系统中的程序和有关的文件。程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述；文件是为了便于了解程序所需的资料说明。程序必须装入机器内部才能工作，文件一般是给人看的，不一定装入机器。程序作为一种具有逻辑结构的信息，精确而完整地描述计算任务中的处理对象和处理规则。这一描述还必须通过相应的实体才能体现。”,3.2.1 程序与软件,也就是说，“软件”不仅仅是指程序，在软件研制过程中按一定规格产生的各种文件也是软件不可缺少的组成部分。,3.2.2 系统软件和应用软件,软件一般被分为系统软件和应用软件，对于许多计算机用户而言，这之间的区
8、别并不明显。系统软件负责执行使计算机硬件有效工作的关键任务，协助计算机完成基本操作，像在屏幕上显示信息、在磁盘中存入数据、向打印机发送数据、解释用户命令以及和外围设备通信等。系统软件的四个子类是：操作系统、实用工具、设备驱动程序和编程语言。,3.2.2 系统软件和应用软件,应用软件可以协助人们完成一项任务。即使用户没有计算机也能做某件事情，但为了让这件事情计算机化而使用某个软件时，就可以认为该软件是应用软件。例如，即使用户没有计算机，也能写信或写报告，那么用来制作一个文档的软件就可以算是应用软件。应用软件使计算机成为多用途的机器，以完成许多不同的工作，比如，应用软件能够帮助用户产生文档、完成计
9、算、管理金融资源、生成图片、创作乐曲、维护文件或信息等等。,3.2.3 编程语言,计算机编程语言使程序员能够使用类似于英语的指令来编写程序。实际上，程序员编写的指令和计算机实际执行的指令有相当大的不同，程序员的指令必须被翻译成电子信号，才能被计算机操作和处理，编程语言 (相应的编译程序或解释程序) 将负责这个翻译过程。如今，大多数的计算机用户都不需要编写程序，因此，一般计算机，尤其是微型计算机中并没有包括计算机编程语言。如果想编写程序，必须另外购买和安装编程语言软件。现在应用较为广泛的编程语言主要有C、C+、C#、Java和Visual Basic等。,3.3 常用应用软件,大部分计算机都包含
10、一些基本的文字处理、电子邮件和访问因特网的软件，但用户还需要一些其他软件以使自己的计算机拥有更强的工作能力，能进行办公、商业、学习和娱乐等。,3.3.1 文档制作软件,不管是撰写论文、编写软件文档、设计公司宣传册，还是设计院刊校报，用户都可能用到某种文档制作软件。这种软件能够辅助人们写作、编辑、设计、打印，或以电子出版物的形式出版文档。最常用的文档制作软件主要有文字处理、桌面出版和网页制作。,3.3.1 文档制作软件,文字处理软件（又称字处理软件，例如Microsoft Word，图3-1）已经取代打字机来制作报告、信件、备忘录、论文和手稿这样的文档。文字处理软件能够在文档被打印之前，先在屏幕
11、上对其进行创建、检查拼写、编辑和排版等操作。,图3-1 Microsoft Word 2003操作界面,3.3.1 文档制作软件,桌面出版软件（例如Microsoft Publisher，图3-2）是文字处理软件的发展，它能够运用图形设计技术使文档格式和外观更加美观。尽管现在的文字处理软件已经能够提供很多排版功能和设计特性，但正式的桌面出版软件还具有一些更高级的功能，它们能够帮助用户制作出专业水平的报刊、时事通讯、宣传册、杂志和书籍等。,图3-2 Microsoft Publisher 2003操作界面,3.3.1 文档制作软件,网页制作软件（例如Adobe Dreamweaver，图3-3）
12、能够帮助用户设计和开发定制化的网页，并在因特网上发布。若干年前，制作网页还是一项技术性相当强的工作，网页制作者需要为之插入HTML标记。而现在，像Dreamweaver这样的网页制作软件给非专业的网页制作者提供了操作简单的工具，利用这些工具可以书写网页文本、组合图形元素并自动生成HTML标记。,图3-3 Adobe Dreamweaver CS 5.5（英语）操作界面,3.3.1 文档制作软件,文档制作软件能够自动完成许多基础操作，从而使用户专注于保持思路流畅。例如，用户不必为文字边界而费心，“自动换行”功能决定了文本的行与行之间如何衔接，当文字到达右边界时会自动转到下一行。即使整篇文档都输入
13、之后，调整其上下左右的边界也很简单。,3.3.1 文档制作软件,因为文字处理软件往往侧重于写作的过程，所以它具有几项能提高写作质量的特性。而侧重于文档排版的桌面出版软件和网页制作软件可能就不具备这些特性。,3.3.1 文档制作软件,有些文字处理软件可能包含一部同义词词典，从中可以找到某个单词的同义词，以使文章富于变化且生动有趣。语法检查器能够“阅读”整篇文档并指出可能存在语法错误的地方，例如，不完整的句子、未分段编排的句子以及动名词不一致等。大多数文字处理、桌面出版和网页制作软件都有查找并替换功能。利用这个功能可以找到写作中常犯的错误。用户可以利用查找并替换功能找到某个单词或词汇出现的地方，然
14、后决定是否用另外一个词来代替它。,3.3.1 文档制作软件,文档的版式是指文档中所有的元素（文本、图片、标题和页码）在页面上的分布方式。文档的最终版式取决于怎样使用和在哪里使用该文档。例如，校报只需要印成标准的段落版式，即可能是双倍间隔并且带页码，文字处理软件具备完成这个排版任务所需要的所有功能。而宣传册、时事通讯和公司的报表等则可能需要更复杂的版式，例如，分布在不同页面上的专栏和带有图片的文本标签。可以考虑将文字处理软件中的文档转到桌面出版软件中编辑，以便使用更高级的排版工具。对于想在Web上发布的文档，网页制作软件通常具备最实用的排版工具集。,3.3.1 文档制作软件,文档的最终“外观”取
15、决于几个排版因素，例如字体、段落样式和版面设计等。字体是指经过统一设计的字母（字符）集合，其大小用磅值来度量，缩写为pt（一磅约等于1/72英寸）。,3.3.1 文档制作软件,段落样式包括边界内文本排列方式和文本行距；段落对齐方式是指文本的水平位置，即是左对齐、右对齐还是两端对齐。两端对齐的文本其左右都均匀对齐，比起有一边不整齐或者说“参差不齐”的右边距，这样看起来更正式和规范些。行距是指行间的垂直间隔距离。一般文档都选择单倍或双倍行距，但在文字处理软件和桌面出版软件中可以一磅一磅地细微调整行距。,3.3.1 文档制作软件,文档制作软件通常可以设定一种样式，使用户不必单独选择字体和段落样式等元
16、素，只需点击一次就能应用这些设定。例如，只需简单地设定一种文档标题样式（18磅、Time New Roman、居中、粗体），那么在选择这种文档标题样式之后就能立刻设定所有这四种样式属性，而不必单独地加粗标题。,3.3.1 文档制作软件,版面设计是指页面上各个元素的物理位置。除了文本的段落外，这些元素还可能包含：页眉和页脚。页眉是指用户指定的自动出现在每页上边界的文本，页脚是指用户指定区自动出现在每页下边界的文本。页码。文字处理和桌面出版软件能根据用户的设定自动为文档每一页编号。页码一般位于页眉或页脚处。但网页不管多长都算做一页，所以网页制作软件一般没有页面编号功能。,3.3.1 文档制作软件,
17、图形元素。照片、图示、图形和图表可以插入到文档中。剪贴画是指可以插入到文档中的图画和照片集，它是常用的图形元素来源。表格。表格是指栅栏式的结构，表格中可以填充文本或图片。对于文档来说，表格是编排易读的列数据和行数据以及放置图形的常用方法。对网页来说，表格可以用作精确放置文本和图形的方法。,3.3.1 文档制作软件,大多数文字处理软件是面向页面的，因为软件把每一页当做一个可以填充文本和图形的矩形：文本能自动从某一页转到下一页。与此不同的是，大部分桌面出版软件是面向框架的，因为这种软件允许用户把每一页分成几个矩形的框架，每个框架中均可填充文本或图形。文本能从一个框架转到下一个框架，而不是从一页转到
18、另外一页。,3.3.1 文档制作软件,文字处理软件提供了几种自动完成任务的功能，以提高生产率。例如，Microsoft Word的“邮件合并”功能可以自动把一封信件和邮件列表中的个人信息合并起来，为不同的人制作信件。,3.3.1 文档制作软件,文字处理软件中一些其他功能还包括：自动生成目录和文档索引；自动为脚注编号，并把每个脚注放在被引用的页面内；提供文档模板和文档向导，使其能够显示各种文档的正确内容和格式，例如，商业信件、传真封面和备忘录；把文档导出为Web上使用的HTML格式。,3.3.2 电子表格软件,电子表格软件（如Microsoft Excel，图3-4）提供了创建电子表格的工具，它
19、能够使用行和列的数字创建真实情况的模型或表示。例如，支票簿就可以利用电子表格工具来生成和处理，因为它是银行账户资金流入和流出的数字表示。,图3-4 Microsoft Excel 2003操作界面,3.3.2 电子表格软件,电子表格就像一张“聪明”的纸，可以自动对相关数据进行运算，还可以根据用户输入的简单等式或者软件内置的更加复杂的公式进行其他的计算。另外，电子表格软件还可以将数据转换成各种形式的彩色图形，它还有特定的数据处理功能，例如对数据进行分类、查找满足特定标准的数据，以及打印报表等。,3.3.2 电子表格软件,因为电子表格软件很容易处理不同的数据，所以它在假设分析中特别有用。利用假设分
20、析可以回答诸如下列一些问题：“如果我下两次经济学考试得A会怎么样？如果我只得到B呢？”“如果我为我的退休计划每月投资100元会怎么样？如果每月投资200元呢？”,3.3.2 电子表格软件,在电子表格软件的工作表中，列用字母编号，行用数字编号，行和列的交叉点叫做单元格。每一个单元格都有一个唯一的单元格引用，或者叫做“地址”，它是由单元格所处的行和列的位置构成的。例如，A1是工作表左上角单元格的单元格引用，因为它在工作表中所处的位置是第A列第1行。可以点击选择任何一个单元格使其成为活动单元格，然后在其中输入数据。每个单元格都能容纳数值、标签或公式。,3.3.2 电子表格软件,数值是指在计算中用到的
21、数字，标签是指描述数据的文本，而公式（例如“=D4-D5+(D8/B2)*110)”）中包含单元格引用（D4和D5）、数字（110）和运算符号（如+、-、*、/）。公式中的部分内容可以用括号括起来，以指示运算的顺序。最里层括号中的运算先执行，在这个例子中是（D8/B2）。,3.3.2 电子表格软件,可以直接向单元格中输入一个公式，也可以使用电子表格软件内置的公式（称为函数）。要使用一个函数，只需按如图3-5所示的那样，从列表中选择一个函数，然后指明计算所使用数值的单元格引用即可。,图3-5 函数是电子表格软件提供的特定公式,3.3.2 电子表格软件,工作表中任何一个单元格的内容被改变后，所有的
22、公式都会被重新计算。这种自动重算的功能保证了在工作表中输入当前信息后，每个单元格中的结果仍是准确的。在工作表中对任何行或列进行添加、删除或复制操作后，工作表也会自动更新。,3.3.2 电子表格软件,如果没有特别说明，所有单元格引用都是相对引用，即如果第3行被删除，那么下面的数据会向上移动一行，单元格B4会变成B3。如果不想让一个单元格引用改变，可以使用绝对引用。不管是插入行还是复制或移动公式，绝对引用不会改变单元格地址。明白在什么时候使用绝对引用是提高电子表格应用技术的关键。,3.3.2 电子表格软件,大多数电子表格软件为预先设计的工作表提供了几种模板或向导，例如，发货清单、收支报表、资产负债
23、表和付款计划等。一些其他的模板可以在Web上得到，这些模板一般由专业人员设计，里面包含所有必要的标签和公式。使用模板时，只需添加数值就可进行计算。,3.3.3 数字处理软件,和电子表格软件提供“空白画布”的方法不同，其他数字处理软件更像是“用数字绘画”。这些软件专门为特定的数字处理工作（如统计分析、数学建模或资金管理）提供结构化的环境。统计软件能辅助分析大量数据以发现数据间的关联和模式。像SPSS公司的PASW Statistics和StatSoft公司的STATISTICA这样的软件是总结调查结果、测验分数、试验结果或人口数据的有用工具。大多数统计软件可以生成图表，因此可以更直观地显示和探究
24、数据。,3.3.3 数字处理软件,数学建模软件提供了很多能够解决一系列数学、科学和工程学问题的工具，能使复杂公式的结果形象化。例如像软件Mathcad和Mathematica能帮助人们从一堆数字中识别出困难的模型。此外，还有资金管理（个人理财）软件、税务申报软件等多种形式的数字处理应用软件。,3.3.4 数据库软件,数据库是指存储在一台或多台计算机上的数据集合。数据库可以包括任何类型的数据，例如大学里的学生成绩单、图书馆的卡片目录、商店的库存清单、个人的地址簿或一个公共事业公司的顾客等。,3.3.4 数据库软件,数据库可以存储在个人计算机、局域网服务器、Web服务器、大型机甚至是掌上电脑里。数
25、据库软件能够帮助用户输入、查找、组织、更新和报告存储在数据库里的信息。Microsoft Access（图3-6）是最常见的个人计算机上的数据库软件之一；Oracle和MySQL是常用的服务器数据库软件包。,图3-6 Microsoft Access 2003操作界面,3.3.4 数据库软件,数据库软件又叫数据库管理软件（Database Management Software, DBMS）。数据库软件能将数据存储成一系列的记录，这些记录又由存放着数据的字段组成。记录能为单个实体存放数据，例如，人、地方、物品或事件。字段可以存放和记录有关的数据的一项。可以把一条记录想象成一张索引卡片。一系列的
26、记录常以表格形式展现（图3-7）。某些数据库软件能够提供一些工具以处理一组记录，只要这组记录是以某种方式相互关联的。,图3-7 单个数据库记录很像一张索引卡片。一系列记录通常用表格式描述,3.3.4 数据库软件,数据库软件提供了为记录定义字段的工具。在数据库软件中，用户只要输入查询（一组描述所要查找的信息的关键字和操作符）进行搜索，计算机很快就可以查找到所要查找的记录。大多数数据库软件提供了一种或多种数据查询方法。像SQL（结构化查询语言）这样的查询语言能够提供一组查找和操作数据的命令。,3.3.4 数据库软件,除了规范的查询语言外，有些数据库软件还具有使用自然语言查询的能力。以这种方式进行查
27、询时不需要学习深奥的查询语言，而只需输入问题。作为查询语言或自然语言查询的另一种选择，数据库软件还可能提供实例查询（QBE）的功能，用户只需填写想要查找的数据表格即可完成相关查询。,3.3.4 数据库软件,数据库软件通常可以协助用户打印报表、将数据导出至其他程序（如导出到电子表格软件，然后用图示表示数据）、将数据转换成其他的格式（如转换成HTML格式以便在Web上发布数据），还可以将数据传输到其他计算机上。,3.3.5 图形软件,在计算机技术中，术语“图形”是指出现在计算机屏幕上的任何图片、图画、草图、照片、图像和图标等。图形软件是指用来创建、处理和打印图形的软件。有些图形软件专门处理一种特定
28、类型的图形，而有些则可以处理多种图形格式。图形处理通常会使用多种图形软件。,3.3.5 图形软件,绘图软件（“图像编辑软件”，如Corel Painter 和PaintNET）可以提供一组在屏幕上绘图的笔刷和颜料等。许多平面设计师、网页设计者和插图画家都把绘图软件作为首选的绘图工具。,3.3.5 图形软件,图像（照片）编辑软件（如Adobe Photoshop，图3-8）包含专门修改低质量照片的功能。这种软件能通过修改对比度和亮度、剪切不想要的对象和去除“红眼”等方法来提高照片质量。照片编辑软件提供了很多工具和向导，可以简化一般的照片编辑工作。,图3-8 Adobe Photoshop CS5
29、操作界面,3.3.5 图形软件,画图软件（又称插图软件，例如Adohe Illutrator和CorelDRAW）提供了一组线条、图形和颜料工具，这些工具可以用来绘制表、企业标志和示意图，创建的图画往往只有“平面”图像质量（意指缺少立体感），但是很容易修改，并且放大到任意尺寸时图形质量都不发生改变。,3.3.5 图形软件,三维图形软件提供的一组工具可以用来创建能够表现三维对象的“线框”。线框很像一个自动弹起式帐篷的框架。如同先建造一个帐篷框架，然后用尼龙帐篷布板覆盖在框架上，三维图形软件能用表面纹理和色彩覆盖在线框对象上，来创建一个三维对象的图形（见图3-9）。,图3-9 三维图形软件提供了能
30、够创建表现三维对象线框的工具。有些三维软件专门用来创建工程图，而有些三维软件专门用来制作外形轮廓,3.3.5 图形软件,CAD软件（Computer Aided Design，计算机辅助设计）是一种专用的三维图形软件，建筑师和工程师用来创建蓝图和产品说明。AutoCAD是应用最为广泛的专业CAD产品之一。演示软件（例如Microsoft PowerPoint 2003）提供了需要将文本、照片、剪贴画、图形、动画和声音整合到一系列幻灯片中的工具，如图3-10所示。幻灯片可以在显示器、投影机上进行演示，还可以把演示文稿制作成讲义等。,图3-10 Microsoft PowerPoint 2003操
31、作界面,3.3.6 音乐软件,并不是只有音乐家和作曲家才会用到音乐软件，普通用户也可以方便地录制自己的数字语音和音乐唱片。操作系统中可能会提供音频编辑软件（如“Sound Recorder”），用户也可以下载如Audacity（音频编辑录音器，图3-11）之类的开源软件。,图3-11 音频编辑软件能提供类似磁带录音机上的控件。菜单中还能提供其他的数字编辑功能，例如，速度控制、音量调节、剪辑和混音等,3.3.6 音乐软件,除了播放功能之外音频编辑软件通常还有录音功能。这类软件中有一种称为卡拉OK软件的专用版本，它可以整合音乐和显示在屏幕上的歌词，用户根据歌词用自己喜爱的声调唱歌。,3.3.6 音
32、乐软件,音乐可以以多种数字格式存储在计算机中，也可以存储在便携式音频播放器（如苹果公司的iPod）中。数字音乐格式（如MP3 和AAC）和存储在商用音频CD中的音乐格式不同。这些音乐格式比原始CD占用的存储空间要少得多。许多软件能够把商用CD中的音乐转换成可以在计算机和便携式音频播放器中播放的音乐。CD抓轨软件能从音频CD中提取音轨上的内容并把它们用“原始的”数字格式存储在计算机的硬盘中。,3.3.6 音乐软件,音频编码软件（有时也叫做“音频格式转换器”）可以把这些原始的音频文件转换成MP3或AAC格式。转换之后的文件就可以在计算机上播放，还可以传送到便携式MP3播放器上。有些CD抓轨软件也包
33、括音频编码软件，使得抓轨和编码看起来像是在一个操作中完成的。,3.3.6 音乐软件,练耳软件是给那些音乐家和学习音乐的学生使用的，他们用这个软件来学习凭听觉记忆演奏、提高调音技能、识别音符与音调以及提高其他音乐技能。乐谱软件相当于音乐家的文字处理软件，它能帮助音乐家创作、编辑和打印乐曲的乐谱。非音乐专业人员使用计算机辅助音乐软件时，只需选择音乐风格、乐器、音调和拍子就能生成独特的音乐作品。MIDI序列软件和软件合成器则是工作室音乐家工具箱中的重要组成部分。,3.3.7 视频编辑软件,计算机视频编辑的普及要归功于视频编辑软件，例如，Windows计算机中的Movie Maker（图3-12）和M
34、ac机上的Apple iMovie。视频编辑软件提供了一组传送摄像机中的视频连续镜头、剪掉不想要的镜头、按照任意顺序组合视频片段、添加视频特效和音轨等工具。,图3-12 Microsoft Movie Maker操作界面,3.3.8 娱乐软件,计算机游戏是最受欢迎的一种娱乐软件，通常可以分为如下几种类型：如角色扮演类、动作类、冒险类、益智类、模拟类、体育类和即时战略或战争类游戏。多人游戏提供了使两名或更多玩家能够参与到同一游戏的环境。即使是最早的一些计算机游戏也允许两个玩家使用操纵杆进行游戏。如今运用因特网技术可以使许多玩家在复杂的虚拟环境中联合起来或者对战。,3.3.8 娱乐软件,大型的多人
35、游戏通常会运行在多个因特网服务器上，每个服务器的容量在高峰时允许有几千个玩家同时游戏。在线多人游戏的一种新的变型是永恒的虚拟世界，在这种方式下即便游戏结束了，游戏中的物品仍旧保留。例如，一个玩家扔掉某个物品，那么当其他玩家经过时那个物品仍在那里。,3.3.9 商用软件,所谓“商用软件”包括了纵向和横向市场软件的宽泛概念，这些软件能用来协助企业和组织完成日常的或专门的任务。纵向市场软件用来自动完成特定的市场或企业中的特定工作，例如，专门为医院设计的患者管理和医保记账软件、为建筑企业设计的工程评估软件、为学校设计的学生成绩管理软件等。差不多每个企业都有某种专用的纵向市场软件，使得关键的商务活动自动
36、化和合理化。,3.3.9 商用软件,横向市场软件是指几乎任何企业都能使用的通用软件，例如薪资管理软件。几乎每个企业都有雇员，都必须维护薪金记录。不管哪种企业使用薪资软件，都必须收集相似的数据并进行相似的计算，来填写薪金支票和相关表格。会计软件和项目管理软件也属于横向市场软件。会计软件能帮助企业记录各种账目中资金的流入和流出情况，项目管理软件是策划大型项目、安排项目任务和跟踪项目花费的重要工具。,3.4 软件版本、版权和数字版权管理,计算机软件与书籍和电影等作品一样受版权保护。版权是授予一个程序的作者或版权的所有者某种独占权利的合法保护形式，版权的所有者唯一享有拷贝、发布、出售、更改软件等诸多权
37、利。,3.4.1 软件版本与升级,软件发行商会定期或不定期地对其软件进行更新（也称升级），以推出新版本取代旧版本、添加新特性、修复漏洞（补丁）以及完善安全性能等。为便于识别这些更新，通常每一版本都会带有版本号或修订号。例如，较新的1.1版或2.0版会代替l.0版。软件版本更新通常需要支付一定的费用，不过这比单独购买新版本要便宜。,3.4.1 软件版本与升级,软件升级包括新版本、补丁和服务包等多种类型。软件补丁是指一小段程序代码，用来替代当前已经安装的软件中的部分代码。服务包是指一组修正错误和处理安全漏洞的补丁，应用于操作系统的更新。软件补丁和服务包通常是免费的。如今，合法使用的软件产品通常会连
38、接到Web，以检查有无更新可用，并会给出下载和安装的选项。最好是在软件补丁和服务包发布时就安装它们，因为其中所包含的修正代码都是针对安全缺陷的，用户越快修补这些漏洞越好。,3.4.2 软件版本和许可证,当购买了享有版权的软件时，购买者并没有成为版权的所有者，而仅仅是获得了这个软件的使用权。因此，购买软件之后能在自己的计算机上使用，却不能为了分发或出售该软件而另外进行拷贝。非法拷贝、发布或更改软件被称为软件盗版，所制造的非法拷贝则称为盗版软件。盗版软件不受法律保护，甚至会触犯刑律。,3.4.2 软件版本和许可证,除了版权保护，计算机软件通常也受到软件许可证的保护。软件许可证是一种法律合同，确定用
39、户对一个计算机程序的使用方式。对于微型机软件，用户可以在软件包装盒的外部、软件包装盒内部的一张单独卡片上或是在CD盘的封面上找到该软件的许可证。大型机的软件许可证通常是一份独立的法律文档，该文档由软件发布商与合伙的购买者协商达成。,3.4.2 软件版本和许可证,软件许可一般都很冗长，并以“法律条约”的形式编写，只有当用户同意遵守软件许可的这些条款时，才能继续使用该软件。软件许可证经常扩大版权法给予用户的权利。例如，尽管版权法认为在多台机器上拷贝使用一个软件是非法的，但是软件许可证允许用户购买软件的一个拷贝而将它安装在家中和办公室的电脑上，只要用户是这两台机器的主要使用者。许可证用户可以在特定的
40、环境下拷贝和更改软件。,3.4.2 软件版本和许可证,1) 小包裹许可证。当购买一个软件时，计算机企业使用小包裹许可证，软件包中的磁盘、CD-ROM/DVD光盘等通常封装在一个包装内，打开包裹就表明同意了该软件许可证的各项条款，这在本质上是一种“要么接受，要么放弃”的办法。1996年和1997年的法庭裁定支持小包裹许可证的有效性，它是对计算机软件提供合法保护的常用方法之一。,3.4.2 软件版本和许可证,2) 多用户许可证。对于网络系统应用，多用户许可证允许多人使用一个特定的软件包，一般以用户数来计算价钱，但每个用户付出的价钱比单用户许可所付出的价钱要少。使用多用户许可证允许使用一定数量的拷贝
41、。例如，一家配备了网络系统的公司对某个字处理软件有5个拷贝同时使用许可证，则在任何时候都可以有最多5个职员使用该软件。3）场所许可证。一般允许在一个特定地点的任何或所有计算机上使用该软件，例如在一所大学内。,3.4.3 共享软件与公共域软件,共享软件是以“买前尝试”方式使用的具有版权的软件。共享软件通常包含一个允许试用一段时期的许可证。超过试用期，如果还想继续使用它，就应该交一笔注册费。共享软件许可证一般允许用户制作该软件的多个拷贝，也允许把这些拷贝分发给别人。这是一个节约广告开支的相当有效的市场策略。但是对于共享软件，注册费的支付依靠用户的自觉，所以其作者往往只得到他们因付出编程努力而应该得
42、到的报酬中的一小部分。,3.4.3 共享软件与公共域软件,有时候，某个作者会放弃他对软件的所有权利，而把该软件置于公共领域，从而让该软件无限制地使用，这种软件称为公共域软件，与其说它属于这个作者，不如说是属于公众。公共域软件可以免费拷贝、分发，甚至是重新卖出。公共域软件的主要限制是不允许用户对该软件提出版权申请。公共域软件有时被称作“免费软件”，但是术语“免费软件”有时也应用于共享软件。这种术语使用的模糊性使得用户必须更加注意检查许可协议，以便于决定使用、复制和分发特定软件程序的方式。,3.4.4 数字版权管理,盗版音乐和电影是一种在全世界范围内不断滋生的行为，而合法的内容提供者正采取措施，如
43、向法院起诉数字盗版行为，以及使用数字版权管理技术来阻止对内容的复制，以减少盗版行为等。不过，这些为减少非法复制所采取的技术措施往往会给合法用户带来很大不便。,3.4.4 数字版权管理,数字版权管理（Digital Rights Management，DRM）是指版权所有者为了限制对数字内容的访问和使用所用到的一系列技术。因为DRM主要用来保护娱乐产业产品，所以在介绍DRM时，数字内容（或简称“内容”）通常是指电影、音乐、电子书以及计算机游戏。,3.4.4 数字版权管理,数字内容可以通过播放器访问。播放器既可以指硬件设备，也可以指软件。软件播放器包括常见的媒体播放器，如iTunes、Window
44、s Media Player和QuickTime。而硬件播放器则包括如CD播放器、VCR、DVD播放器、蓝光播放器、电子书阅读器和便携式音乐播放器之类的独立设备。CD、DVD和蓝光驱动器等计算机设备也可以当做播放器。,3.4.4 数字版权管理,每一种配合数字内容的硬件设备和软件程序都具有可能被盗版者利用的弱点。加密内容的软件可能被破解，设备间传输的信号可能被截获，甚至利用模拟漏洞来收集内容，如在歌曲经过扬声器播放时用麦克风将其录下来，或是用便携式摄像机把电影院里播放的电影偷拍下来。由于数字盗版异常顽固，现代DRM系统通常会包含有多种层次的保护。,3.4.4 数字版权管理,普通消费者会使用各种电
45、子设备来播放数字内容。许多这样的设备都为消费者提供了方便的时间转换功能和空间转换功能，而DRM 技术却可以让这些功能的使用受到限制。,3.4.4 数字版权管理,时间转换是指录制广播（如电视节目）的过程，这样做是为了在更方便的时间播放视频。空间转换则指允许在不改变存储设备的情况下，在另一个地点访问来源于某一地点的媒体。空间转换通常需要计算机网络才能实现，例如，可以在带Wi-Fi功能的笔记本电脑上观看从带Wi-Fi功能的机顶盒传来的有线电视节目。格式转换则是指将媒体文件从适用于一种设备的格式转换成适用于另一种设备的格式的过程。格式转换的一个常见用途就是将CD上的音轨抓取下来并转换成MP3格式，以便
46、在如iPod之类的便携式音频设备上播放。,3.4.4 数字版权管理,实际上，DRM所起到的作用并没有达到版权所有者的预期，而且由于限制了合法购买内容的消费者对内容进行合法使用的选择，导致了某些消费者的不满。,3.4.5 信号加扰与数字水印,信号加扰会扰乱有线电视或卫星电视图像，直到机顶盒或其他授权过的装置对图像进行解扰才能正常显示。最早的加扰系统基于多种专用的算法，它传输的是非同步视频信号，而只有机顶盒才能对这种信号重新进行同步。随着数字内容的出现，加扰是通过对信号的数字比特加密实现的。,3.4.5 信号加扰与数字水印,虽然从技术上讲可以自行制作解扰信号的设备，但这样做是违法的。通常消费者可能
47、接受信号加扰技术并有这样的理解：在收到信号并对其解扰后，就可以将视频录制下来以备以后观看。但如数字水印之类的DRM技术会进一步限制消费者对解扰后内容的使用。数字水印是指插入到图像中某个位置的比特图案，或是可以用来追踪、识别、校验和控制内容使用的内容流。如广播标记之类的水印通常不会被观众或听众感知到，但是会被配套的设备接收到。,3.4.5 信号加扰与数字水印,广播标记是指插入到数字电视或广播节目的数据流中的一组比特，它指定了这些节目数据流的用途。广播标记能防止节目被解密或被复制，而且能将复制的节目限制在低分辨率，如将高清视频的分辨率降低到标准电视的分辨率。除此之外，广播标记还能阻止用户快速跳过商业广告节目。广播标记主要用来限制对数字录像机（如TiVo）的随意使用。在美国，许多高清电视都能识别广播标记。随着高清电视消费者越来越多，广播标记的使用范围也越来越广泛了。,3.4.5 信号加扰与数字水印,英特尔公司开发了一种名为HDCP（高带宽数字内容保护）的DRM技术，通过加密数据流并确保数据流只有在经过认证的设备上解密和显示，这种技术可用来防止电影盗版。在购买计算机显示设备或高清电视时，一定要看看上面有没有HDCP标志，从而确认该设备是否可以播放受DRM保护的电影。,
