2.3 計(jì)算機(jī)軟件★★

考核說(shuō)明：本節(jié)主要介紹了計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，考生要熟悉系統(tǒng)軟件的分類以及應(yīng)用軟件的分類。本節(jié)知識(shí)點(diǎn)不是考核重點(diǎn)，但考試頻率較高，望考生重視。

計(jì)算機(jī)硬件完成一次運(yùn)算或解決某個(gè)特定任務(wù)，都是通過(guò)預(yù)先編制并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序控制來(lái)進(jìn)行的，由程序中的一條條指令控制計(jì)算機(jī)的硬件一步一步地完成任務(wù)。控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作的程序構(gòu)成軟件。

軟件是指為運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)所編制的各種程序的總和。軟件是計(jì)算機(jī)的重要組成部分。沒(méi)有配置任何軟件的計(jì)算機(jī)，稱為“裸機(jī)”。裸機(jī)不可能完成任何有實(shí)際意義的工作。一臺(tái)性能優(yōu)良的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)能否發(fā)揮其應(yīng)有的功能，取決于為之配置的軟件是否完善、豐富。因此，在使用或開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)，必須考慮到軟件系統(tǒng)的發(fā)展和提高，熟悉與硬件配套的各種軟件。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在“裸機(jī)”的基礎(chǔ)上，通過(guò)一層層軟件的支撐后，向用戶呈現(xiàn)出友好的使用界面和強(qiáng)大的功能。

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟件泛指各種程序和文件，各種軟件的有機(jī)組合構(gòu)成了軟件系統(tǒng)。從軟件配置與功能的角度來(lái)看，軟件系統(tǒng)可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。

2.3.1 系統(tǒng)軟件

所謂系統(tǒng)軟件，是指為了提高計(jì)算機(jī)的使用效率，發(fā)揮和擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的功能，簡(jiǎn)化程序設(shè)計(jì)和使用方法，由系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)者提供的一些程序。系統(tǒng)軟件面向機(jī)器，它有兩個(gè)主要特點(diǎn)：一是通用性，其算法和功能不依賴于特定的用戶，無(wú)論哪個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域都要用到它；二是基礎(chǔ)性，其他軟件要在系統(tǒng)軟件的支持下編寫或運(yùn)行。系統(tǒng)軟件是隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展而不斷豐富的，在早期的計(jì)算機(jī)上，系統(tǒng)軟件一般只包括與應(yīng)用程序交流的語(yǔ)言處理程序以及一些簡(jiǎn)單的外圍設(shè)備管理程序。其中，語(yǔ)言處理程序是將高級(jí)語(yǔ)言源程序翻譯成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的目標(biāo)程序。管理程序是用于協(xié)調(diào)主機(jī)與外設(shè)之間相互聯(lián)系的程序。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，硬件結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，運(yùn)算速度越來(lái)越快，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，這就提出了如何簡(jiǎn)便、有效地使用計(jì)算機(jī)資源的問(wèn)題。系統(tǒng)軟件的內(nèi)容不斷豐富，主要包括操作系統(tǒng)、語(yǔ)言處理程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、實(shí)用程序和軟件工具。

1．操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)(Operating System, OS)是指運(yùn)行在基本硬件之上，用以控制和管理硬件系統(tǒng)資源和所有系統(tǒng)軟件，并為用戶提供良好使用界面的最基本、最核心、最重要的系統(tǒng)軟件。作為系統(tǒng)軟件的操作系統(tǒng)，應(yīng)為用戶提供他們所需的各種服務(wù)，成為用戶和計(jì)算機(jī)之間的接口。用戶通過(guò)操作系統(tǒng)使用計(jì)算機(jī)，對(duì)此，要求操作系統(tǒng)能夠合理地組織計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作流程，以提高系統(tǒng)的處理能力。操作系統(tǒng)主要包括五個(gè)管理功能：處理機(jī)管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理和作業(yè)管理。

以前常用的操作系統(tǒng)有DOS、Windows 98、Windows NT、Windows 2000，現(xiàn)在常用的操作系統(tǒng)有Windows XP、Windows Vista、Linux和UNIX。

在網(wǎng)絡(luò)上，還需要網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)管理。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)除了具有普通操作系統(tǒng)的功能外，還應(yīng)增加網(wǎng)絡(luò)管理模塊，其主要功能是支持計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)之間的通信，提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，保證實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的資源共享和信息通信。

2．語(yǔ)言處理程序

計(jì)算機(jī)硬件能夠直接識(shí)別和處理的是用數(shù)字代碼表示的機(jī)器語(yǔ)言，因此任何用其他語(yǔ)言編制的程序都必須翻譯為機(jī)器語(yǔ)言程序后，才能由計(jì)算機(jī)硬件去執(zhí)行和處理。完成這種翻譯的程序就稱為語(yǔ)言處理程序。這種語(yǔ)言處理程序也是一種必需的系統(tǒng)軟件。

翻譯方式通常有兩種：解釋和編譯。

解釋方式是通過(guò)解釋程序?qū)τ贸绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫的源程序邊解釋邊執(zhí)行；編譯方式是通過(guò)編譯程序?qū)⒃闯绦蛉糠g為機(jī)器語(yǔ)言的目標(biāo)程序后，再執(zhí)行目標(biāo)程序。大多數(shù)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言采用編譯方式。

3．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

隨著計(jì)算機(jī)所處理的數(shù)據(jù)量的不斷增大，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DBS)目前已得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)兩大部分。數(shù)據(jù)庫(kù)是存儲(chǔ)在一起的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)則是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)存取、維護(hù)和管理的軟件系統(tǒng)，它是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心軟件。早期的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)有dBASE、FoxPro，現(xiàn)常用的有MySQL、Access、SQL Server、DB2、Oracle、Sybase等。

4．實(shí)用程序和軟件工具

實(shí)用程序是指一些日常使用的公用的工具性程序，它們能提供給用戶各種實(shí)用功能，如文件管理、系統(tǒng)的配置與初始設(shè)定、系統(tǒng)資源的管理、系統(tǒng)的診斷與測(cè)試、程序與文本的準(zhǔn)備或編輯、各類程序之間的裝配與連接、程序的調(diào)試與測(cè)試、程序與文本之間的轉(zhuǎn)換與交叉引用等。工具軟件是指一些對(duì)軟件開(kāi)發(fā)特別有用的工具程序，如軟件的開(kāi)發(fā)、實(shí)施和維護(hù)及開(kāi)發(fā)項(xiàng)目管理中使用的工具，使用這些軟件工具來(lái)提高開(kāi)發(fā)信息系統(tǒng)的工作效率。

2.3.2 計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言(Program Design Language, PDL)是指人與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行交流、溝通的語(yǔ)言。計(jì)算機(jī)軟件一般通過(guò)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編制。會(huì)計(jì)核算軟件也是用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫出來(lái)的，語(yǔ)言處理系統(tǒng)包括機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。這些語(yǔ)言處理程序除個(gè)別常駐在只讀內(nèi)存(ROM)中可獨(dú)立運(yùn)行之外，都必須在操作系統(tǒng)的支持下運(yùn)行。

1．機(jī)器語(yǔ)言

在計(jì)算機(jī)中，指揮計(jì)算機(jī)完成某個(gè)基本操作的命令稱為指令。所有的指令集合稱為指令系統(tǒng)，直接用二進(jìn)制代碼表示指令系統(tǒng)的語(yǔ)言稱為機(jī)器語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)真正能理解和執(zhí)行的唯一語(yǔ)言，因此，它的效率最高，執(zhí)行的速度最快，而且無(wú)須“翻譯”。機(jī)器語(yǔ)言由于直接采用二進(jìn)制表示，方便了機(jī)器，但如果直接用機(jī)器語(yǔ)言來(lái)編寫程序，程序員可就苦不堪言了。

2．匯編語(yǔ)言

在匯編語(yǔ)言中，用助記符代替操作碼，用地址符號(hào)或標(biāo)號(hào)代替地址碼。這樣用符號(hào)代替機(jī)器語(yǔ)言的二進(jìn)制碼，就把機(jī)器語(yǔ)言變成了匯編語(yǔ)言。因此匯編語(yǔ)言亦稱為符號(hào)語(yǔ)言。

匯編語(yǔ)言是面向機(jī)器的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，是一種功能很強(qiáng)，也是利用計(jì)算機(jī)所有硬件特性并能直接控制硬件的語(yǔ)言。對(duì)機(jī)器來(lái)講，匯編語(yǔ)言是無(wú)法直接執(zhí)行的，必須經(jīng)過(guò)用匯編語(yǔ)言編寫的程序翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序，機(jī)器才能執(zhí)行。用匯編語(yǔ)言編寫的程序一般稱為匯編語(yǔ)言源程序，翻譯后的機(jī)器語(yǔ)言程序一般稱為目標(biāo)程序。將匯編語(yǔ)言源程序翻譯成目標(biāo)程序的軟件，稱為匯編程序。

匯編語(yǔ)言比機(jī)器語(yǔ)言易于讀寫、調(diào)試和修改，同時(shí)具有機(jī)器語(yǔ)言的全部?jī)?yōu)點(diǎn)。但在編寫復(fù)雜程序時(shí)，相對(duì)于高級(jí)語(yǔ)言代碼量較大，而且匯編語(yǔ)言依賴于具體的處理器體系結(jié)構(gòu)，因此不能直接在不同處理器體系結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行移植。

3．高級(jí)語(yǔ)言

匯編語(yǔ)言雖然比機(jī)器語(yǔ)言前進(jìn)了一步，但使用起來(lái)仍然很不方便，編程仍然是一種極其煩瑣的工作，而且匯編語(yǔ)言的通用性差。人們?cè)诶^續(xù)尋找一種更加方便的編程語(yǔ)言，于是就出現(xiàn)了高級(jí)語(yǔ)言。

高級(jí)語(yǔ)言又稱算法語(yǔ)言，具有嚴(yán)格的語(yǔ)法規(guī)則和語(yǔ)義規(guī)則，沒(méi)有二義性。在語(yǔ)言表示和語(yǔ)義描述上，它更接近人類的自然語(yǔ)言(指英語(yǔ))和數(shù)學(xué)語(yǔ)言。比如Pascal語(yǔ)言中采用“Write”和“Read”來(lái)表示輸出和輸入，直接采用算術(shù)運(yùn)算符號(hào)+、-、*、/來(lái)表示加、減、乘、除。

計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言的種類很多，目前常見(jiàn)的有Pascal、C、C++、Visual Basic、C#、Java等。

(1) Pascal：具有嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)化形式；豐富完備的數(shù)據(jù)類型；運(yùn)行效率高；查錯(cuò)能力強(qiáng)。

(2) C：適用于編寫系統(tǒng)軟件。C語(yǔ)言具有數(shù)據(jù)類型豐富、語(yǔ)句精練、靈活、效率高、表達(dá)力強(qiáng)、可移植性好等許多優(yōu)點(diǎn)。

(3) C++：是C語(yǔ)言的超集，是C語(yǔ)言向面向?qū)ο蟮臄U(kuò)充，即它除了C語(yǔ)言能編制過(guò)程式程序的所有語(yǔ)法機(jī)制以外，又增加了類和實(shí)例、繼承、重載運(yùn)算符、虛函數(shù)、內(nèi)聯(lián)等支持面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的機(jī)制。

(4) Visual Basic:Visual Basic的最大優(yōu)勢(shì)在于它的易用性，可以讓經(jīng)驗(yàn)豐富的VB程序員或剛剛懂得皮毛的人都能用自己的方式快速開(kāi)發(fā)程序。而且VB的程序可以非常簡(jiǎn)單地和數(shù)據(jù)庫(kù)連接。比如利用控件可以綁定數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣一來(lái)，用VB寫出的程序就可以掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的所有信息而不用寫一行代碼。

(5) C#：是一種安全的、穩(wěn)定的、簡(jiǎn)單的、優(yōu)雅的，由C和C++衍生出來(lái)的面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言。它在繼承C和C++強(qiáng)大功能的同時(shí)去掉了一些復(fù)雜特性(例如沒(méi)有宏和模板，不允許多重繼承)。C#綜合了VB簡(jiǎn)單的可視化操作和C++的高運(yùn)行效率，以其強(qiáng)大的操作能力、優(yōu)雅的語(yǔ)法風(fēng)格、創(chuàng)新的語(yǔ)言特性和便捷的面向組件編程的支持成為．NET開(kāi)發(fā)的首選語(yǔ)言。

(6) Java：是一種簡(jiǎn)單的、面向?qū)ο蟮摹⒎植际降摹⒔忉屝偷摹⒔寻踩摹⒔Y(jié)構(gòu)中立的、可移植的，性能優(yōu)異、多線程的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言。它集成了眾多程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的一種功能強(qiáng)大的設(shè)計(jì)語(yǔ)言。

用高級(jí)語(yǔ)言編寫的源程序在計(jì)算機(jī)中是不能直接執(zhí)行的，必須翻譯成機(jī)器語(yǔ)言后，程序才能執(zhí)行。通常翻譯的方式有兩種：一種是編譯方式；一種是解釋方式。

編譯方式是將高級(jí)語(yǔ)言源程序整個(gè)編譯成目標(biāo)程序，然后通過(guò)鏈接程序?qū)⒛繕?biāo)程序鏈接成可執(zhí)行程序的方式。將高級(jí)語(yǔ)言源程序翻譯成目標(biāo)程序的軟件稱為編譯程序，這種翻譯過(guò)程稱為編譯。編譯過(guò)程經(jīng)過(guò)詞法分析、語(yǔ)法分析、語(yǔ)義分析、中間代碼生成、代碼優(yōu)化和目標(biāo)代碼生成六個(gè)環(huán)節(jié)，才能生成對(duì)應(yīng)的目標(biāo)代碼程序，目標(biāo)程序還不能直接執(zhí)行，還需經(jīng)過(guò)鏈接和定位生成可執(zhí)行程序后才能執(zhí)行。

解釋方式是將源程序逐句翻譯、逐句執(zhí)行的方式，解釋過(guò)程不產(chǎn)生目標(biāo)程序，基本上是翻譯一行執(zhí)行一行，邊翻譯邊執(zhí)行。如果在解釋過(guò)程中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤就給出錯(cuò)誤信息，并停止解釋和執(zhí)行，如果沒(méi)有錯(cuò)誤就解釋執(zhí)行到最后的語(yǔ)句。常見(jiàn)的解釋型語(yǔ)言是Basic語(yǔ)言。

2.3.3 應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件是為了解決實(shí)際問(wèn)題而設(shè)計(jì)的程序，如圖書管理程序、人事管理程序、辦公自動(dòng)化軟件、會(huì)計(jì)軟件等。應(yīng)用軟件可在市場(chǎng)上購(gòu)買，也可以自己開(kāi)發(fā)。常用的應(yīng)用軟件有以下幾種。

(1) 文字處理軟件，如Word、WPS等。

(2) 電子表格軟件，如Excel等。

(3) 繪圖軟件，如AutoCAD、Photoshop等。

(4) 課件制作軟件，如PowerPoint、Authorware等。

(5) 各種會(huì)計(jì)軟件等。