计算机控制系统直接程序，与控制过程或采样/控制设备直接有关的程序，参与系统的实际控制过程，完成与各类I/O模板相关的信号采集、处理和各类控制信号的输出任务，性能直接影响系统的运行效率和精度，是软件系统设计的核心部分。规范服务性程序，指完成系统运行中的一些规范性服务功能的程序，如报表打印输出、报警输出、算法运行、各种画面显示等。辅助程序，包括接口驱动程序、检验程序，设备自诊断程序等。7.1.2软件功能7.2实用数据结构1、线性表创建一个空线性表。获得线性表的长度检索线性表中第i个数据元素根据数据元素的某数据项的值求得该数据元素在线性表中的位置在线性表的第个位置插入一个新的数据元素，并使得线性表长度加1。在线性表的第个位置存入一个新的值。删除线性表中第个数据元素，此运算在时有意义。复制一个线性表，即产生一个与原线性表相同的新表。将两个或两个以上的线性表合并为一个线性表。将一个线性表分解为两个或多个线性表。2、堆栈创立一个空栈S。在栈顶插入一个新元素，简称进栈或入栈。删除栈顶元素，简称出栈或退栈。测试堆栈是否为空栈。取得堆栈的栈顶元素。3、队列在队列的尾部插入一个新的元素。删除队列的队头元素。测试队列是否为空队。取得队列的队头元素。创建一个空队列4、数组若按行存贮，则顺序为：K11，K12，…，K1n，K21，K22，…，K2n，…，Km1，Km2，…，Kmn；5、链式存储结构图7-5插入结点b图7-7三种链表结构示例a)单链表b)循环链表c)双重链表6、树图7-8树的几种典型形式a)树b)二叉树c)满二叉树d)完全二叉树树的基本概念结点的度叶子节点内部结点结点的层次树的高度有序（无序）树树的存储结构有标准存储和带逆存储形式。标准存储结构中，树中的结点内容分别为结点的数据和指向子结点的指针数组。对于n度树，在其标准存储结构中有n个元素。带逆存储结构在标准存储结构的基础上增加一个指向其父结点的指针。树的遍历：按照某种顺序逐个获得树中全部结点的信息，称为树的遍历。常用的树的遍历方法主要有前序遍历、后序遍历和中序遍历三种。二叉树是另一种树形结构，它的特点是每个结点至多有两棵子树并且有左右之分，左、右子树的次序不能颠倒，如图7-8b所示。满二叉树，树的深度为k，且具有2k-1个结点的二叉树，如图7-8c所示；完全二叉树，若一棵二叉树最多只有最下两层上结点的度数可以小于2，且最下一层上结点都集中在该层左边的位置上，如图7-8d所示。7.2.2实用数据结构算法二分查找是一种效率较高的查找方法。它要求线性表是有序表，即表中结点按关键字排序，且以数组作为表的存储结构。设查找表中的元素存储在一维数组中，将待查的key值与表R中间位置（下标为mid）的记录的关键字进行比较，若相等，则查找成功；例7-1设8个关键字的排列顺序为1113252739414345并以符号L、H和M分别表示查找段首、尾和中间关键字序号。设要查找关键字41，查找过程如下：第一次1113252739414345(L=1)(M=4)(H=8)第二次1113252739414345(L=5)(M=6)(H=8)它要求线性表按索引方式存储，即将表R[n]分为b块（不一定均分），每一块的关键字不一定有序，但前一块的最大关键字必须小于后一块的最小关键字，即“分块有序”；抽取各块中的最大关键字及其起始位置构成一个索引表ID[b]，即ID[i]存放第i块的最大关键字及该块在表R中的起始位置。由于表R的分块有序，所以索引表递增有序。如图7-9所示。插入排序的方法是每次把第i个关键字与前i-1个逐个进行比较，一旦找到合适的位置就进行插入。这个方法类似于玩纸牌时，按大小顺序整理手中的纸牌。图7-10给出了一个具体例子，描述插入排序的过程。5、希尔排序图7-11希尔排序示例6、选择排序图7-12选泽排序示例7、快速排序4352103991021467这时把整个表以控制关键字43为界分成再对7.3实用数据库技术数据库系统结构分为三个层次：内层、概念层和外层，其体系结构如图7-13所示。这三种模型用数据库的数据定义语言（DDL）描述分别得到外模式（或子模式）、概念模式（或模式）、内模式（或存储模式）。为实现这三个抽象级别之间的转换，数据库管理系统在这三级结构间提供两层变换：外模式/模式变换、模式/内模式变换。图7-13数据库系统的体系结构三种数据模型：即层次模型、网络模型和关系模型。层次模型用树形数据结构来表示实体之间联系的模型叫层次模型。其特征是：有且只有一个节点（根节点）无父节点；除根节点外，其它节点有且仅有一个父节点，如图7-14所示。网络模型若取消层次模型的两个特征，即一个节点可能有两个以上的父节点，便形