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第三章 计算机软件系统
计算机软件又称计算机程序,是控制计算机实现用户需求的计算机操作以及管理计算机自身资源的指令集合,是指在硬件上运行的程序和相关的数据及文档,是计算机系统中不可缺少的主要组成部分,可分成两大部分:系统软件和应用软件。
一、系统软件:是计算机最基本的软件,它负责实现操作者对计算最基本的操作,管理计算机的软件与硬件资源,具有通用性,主要由计算机厂家和软件公司开发提供。主要包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统和服务程序。 ①操作系统:是控制和管理计算机的软硬件资源、合理安排计算机的工作流程以及方便用户的一组软件集合,是用户和计算机的接口。DOS、Windows、UNIX等是操作系统,Windows是最常用的操作系统。 ②语言处理程序:将用汇编语言和高级语言编写的源程序翻译成机器语言目标程序的程序。 ③数据库管理系统:是对计算机中所存储的大量数据进行组织、管理、查询并提供一定处理功能的大型计算机软件。 ④服务程序:为计算机系统提供各种服务性、辅助性的程序。
二、应用软件:是为解决实际问题所编写的软件的总称,涉及到计算机应用的各个领域。绝大多数用户都需要使用应用软件,为自己的工作和生活服务。如字表处理软件WPSoffice、Word、Excel等。
根据上述软硬件资源的关系,人们通常把一台完整的计算机划分成四个结构层次,称为四个平台。它们从底层到高层分别为硬件平台、系统平台、应用支持平台和应用平台。与用户直接相关、打交道最多的是应用平台。
三、几个相关概念
1、指令:指令就是指挥机器工作的指示和命令,程序就是一系列按一定顺序排列的指令,执行程序的过程就是计算机的工作过程。
一条指令包含操作码和地址码两个部分,操作码指示计算机怎么操作,地址码指定操作对象或操作数据在存贮器中的存放位置。 格式:
指令:一组二进制代码,是规定计算机执行程序的一步操作。 程序:为解决某一问题而设计的一系列指令。 指令系统:计算机能识别并能执行的全部指令的集合。
2、把一系列的计算机指令组织起来,用来控制计算机完成每一项任务的指令集合,被称为计算机程序。许多计算机程序,就构成了计算机软件系统。
3、机器语言 机器指令:能直接被计算机接受并执行的指令。 机器语言:由全部的机器指令构成的二进制代码语言。 机器语言程序:用机器语言编制的程序,机器语言程序可以直接在计算机上运行。 缺点:不便于记忆、阅读和书写。
4、汇编语言 汇编语言:用助记符号表示二进制代码的语言,是机器语言的符号化。 汇编语言程序:用汇编语言编制的程序,汇编语言程序不能直接在计算机上运行。 汇编过程:执行汇编程序,将汇编语言程序翻译成机器语言程序的过程。 特点:容易记忆、便于阅读和书写,克服了机器语言的缺点。
5. 高级语言 高级语言:是同自然语言和数学语言比较接近的计算机程序设计语言。同样,用高级语言编制的程序也不能直接在计算机上运行,必须将其翻译成机器语言程序才能为计算机所理解并执行。如:PASCAL、BASIC、C语言。 将高级语言编写的程序翻译成机器语言程序,其翻译过程有编译和解释两种方式。
6、编译:是将用高级语言编写的源程序整个翻译成目标程序,然后将目标程序交给计算机运行,编译过程由计算机执行编译程序自动完成。 解释:是对用高级语言编写的源程序逐句进行分析,边解释、边执行并立即得到运行结果。解释过程由计算机执行解释程序自动完成,但不产生目标程序。 特点:高级语言容易被人们掌握,用来描述一个解题过程或某一问题的处理过程十分方便、灵活。由于它独立于机器,因此具有一定的通用性。
例如,字长16位的双地址指令:01100000 10000100 第15~12位为操作码,0110 表示“加”操作; 第11~6 位为操作数之一地址码,000010 代表示存储器“B”; 第 5~0 位为目标操作数地址码,000100 代表示存储器“A”。 该指令在运行时,执行将存储器 A 中的内容与存储器 B 中的内容相加,结果存放在存储器 A 中。 机器语言形式:0110000010000100 汇编语言形式:ADD B,A 高级语言形式:A = A + B |