软件是指计算机系统中的程序及其开发、使用和维护所需要的所有文档的集合。微型机的软件系统由两大部分组成:系统软件和应用软件。
1.系统软件
系统软件是为了使计算机能够正常高效地工作所配备的各种管理、监控和维护系统的程序及有关的资料。通常由计算机厂家或专门的软件厂家提供,是计算机正常运行不可缺少的部分。也有一些系统软件是帮助用户进行系统开发的软件。
系统软件主要有:操作系统(如Windows、UNIX/XENIX、DOS等)、各种计算机程序设计语言的编译程序、解释程序、连接程序、系统服务性程序(如机器的调试、诊断、故障检查程序等)、数据库管理系统、网络通信软件等。
(1)操作系统(Operating System)。
操作系统是一个管理计算机系统资源、控制程序运行的系统软件,实际上是一组程序的集合。对操作系统的定义可以从不同的角度来描述。从用户的角度来说,操作系统是用户和计算机交互的接口。从管理的角度讲,操作系统又是计算机资源的组织者和管理者。操作系统的任务就是合理有效地组织、管理计算机的软硬件资源,充分发挥资源效率,为方便用户使用计算机提供一个良好的工作环境。
1)操作系统的功能。从操作系统管理资源的角度看,操作系统有作业管理、文件管理、处理器管理、存储管理和设备管理等五大功能。
作业管理:作业就是交给计算机运行的用户程序,它是一个独立的计算任务或事务处理。作业管理就是对作业进入、作业后备、作业执行和作业完成四个阶段进行宏观控制,并为其每一个阶段提供必要的服务。
文件管理:文件管理就是要为用户提供一种简单、方便、统一的存储和管理信息的方法。用文件的概念组织管理系统及用户的各种信息,用户只需要给出文件名,使用文件系统提供的有关操作命令就可调用和管理文件。
处理器管理:处理器管理主要是解决处理器的使用和分配问题,提高处理器的利用率,采用多道程序技术,使处理器的资源得到最充分的利用。
存储管理:由操作系统统一管理存储器,采取合理的分配策略,提高存储器的利用率。存储管理是特指对主存储器进行的管理,实际上是管理供用户使用的那部分空间。
设备管理:为了有效地利用设备资源,同时为用户程序使用设备提供最大的方便,操作系统对系统中所有的设备进行统一调度、统一管理。设备管理的任务是接受用户的输入输出请求,根据实际需要,分配相应的物理设备,执行请求的输入输出操作。
2)操作系统的分类。根据不同的用途、设计目标、主要功能和使用环境,操作系统可分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统、单用户操作系统六类。
批处理操作系统:以作业为处理对象,连续处理计算机系统运行的作业流。
分时操作系统:在一台主机上连接多个终端,CPU按时间片轮流转的方式为各个终端服务,由于CPU的高速运算,使得每一个用户都好像觉得自己在独占这台计算机。常用的系统有UNIX、XENIX、LINUX等。
实时操作系统:能对外来的信号在限定时间范围内做出响应的操作系统。
网络操作系统:运行在局域网上的操作系统。目前,常用的网络操作系统有NetWare和Windows NT等。(www.xing528.com)
分布式操作系统:通过网络将物理上分布的具有自治功能的计算机系统或数据处理系统互联,实现信息交换和资源共享,协同完成任务。
单用户操作系统:按同时管理的作业数,单用户操作系统可分为单用户单任务操作系统和单用户多任务操作系统。单用户单任务操作系统只能同时管理一个作业运行,CPU运行效率低,如DOS就是一种单用户单任务操作系统;单用户多任务操作系统允许多个程序或作业同时存在和运行,如Windows就是一个单用户多任务操作系统。
MS DOS和Windows都是由微软(Microsoft)为方便用户使用微型计算机而研制开发的操作系统,两者在技术性能、操作界面与使用方法等方面迥然不同。
(2)计算机语言。计算机程序设计语言(Programming Design Language)是人与计算机交流信息的一种语言。程序设计语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三种。
1)机器语言(Machine Language):是一种用二进制代码表示机器指令的语言,它是计算机硬件唯一可以识别和直接执行的语言。
2)汇编语言(Assemble Language):是指用反映指令功能的助记符来代替难懂、难记的机器指令的语言,其指令与机器语言指令基本上是一一对应的,是面向机器的低级语言。用汇编语言编出的程序称为汇编语言源程序(计算机无法执行),需翻译成机器语言目标程序才能执行。
3)高级语言(Advanced Language):是独立于机器的算法语言,接近于人们日常使用的自然语言和数学表达式,并具有一定的语法规则,是一种面向问题的计算机语言。用高级语言编写的源程序在计算机中也不能直接执行,通常要翻译成机器语言目标程序才能执行。常用的高级语言有Basic、Fortran、C和Pascal等。
近年来,随着面向对象和可视化技术的发展,出现了C++、Java、JavaScript、J++等面向对象的程序设计语言和Visual FoxPro、Visual Basic、Visual C++、Delphi等开发环境。
(3)解释、编译和连接程序。用高级语言编写的程序(即源程序),计算机不能直接执行,必须将其翻译成机器语言程序(即目标程序),然后连接,计算机才能执行。翻译过程一般有两种方式:编译方式和解释方式。
编译方式:将高级语言编写的源程序整个翻译成机器语言表示的目标程序的方式,完成此功能的程序叫编译程序。一般来说,编译方式执行速度快,但占用内存多。
解释方式:是用专门的解释程序将高级语言编写的源程序逐句地翻译成机器语言表示的目标程序,解释一句执行一句,即边解释边执行。完成此功能的程序叫解释程序。解释方式灵活,便于查找错误,占用内存少,但效率低,花费时间长,速度慢。
连接方式:在没有为目标程序分配存储器的绝对地址之前,目标程序是不能执行的。把目标程序以及所需的功能库等转换成一个可执行的装入程序,这个装入程序分配有地址,是可执行程序。完成此功能的程序叫连接程序。
(4)系统服务程序。指一些工具软件或支撑软件,如系统诊断程序、测试程序、调试程序等。
(5)数据库管理系统。对有关的数据进行分类、合并,建立各种各样的表格,并将数据和表格按一定的形式和规律组织起来,实行集中管理,就是建立数据库(Data Base)。对数据库中的数据进行组织和管理的软件称为数据库管理系统DBMS(Data Base Management System),DBMS能够有效地对数据库中的数据进行维护和管理,并能保证数据的安全、实现数据的共享。较为著名的DBMS有:FoxBASE+、FoxPro、Visual FoxPro和Microsoft Access等。另外,还有大型数据库管理系统Oracle、DB2、SYBASE和SQL Server等。
2.应用软件
应用软件是为解决各种实际问题而编制的应用程序及有关资料的总称,可购买,也可自己开发。常用的应用软件:文字处理软件如WPS、Word、PageMaker等,电子表格软件如Excel等,绘图软件如AutoCAD、3DS、PaintBrush等,课件制作软件如PowerPoint、Authorware、ToolBook等。除了以上典型的应用软件外,还有教育培训软件、娱乐软件、财务管理软件等也都属于应用软件的范畴。
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