(1)操作系统(Operating System)
操作系统是为有效管理和控制计算机软硬件资源,协调计算机有序工作而编写的一组程序。它直接与计算机的硬件打交道,是系统软件的核心,是现代计算机系统必不可少的重要组成部分。
操作系统具有五大管理功能,分别是处理机管理、设备管理、存储器管理、文件管理和作业管理。
依据功能、特性、处理方式、服务对象的不同,操作系统通常可分为单用户多任务操作系统、多用户多任务操作系统、批处理操作系统、实时操作系统、分时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统等几类。微型计算机中,常用的操作系统有Windows系列操作系统、UNIX操作系统和 Linux操作系统。
(2)语言处理程序
要让计算机了解人的意图,按人们的要求进行工作,就需要有与计算机交流的语言。这种人与计算机交互所使用的语言称为程序设计语言。程序设计语言发展过程是机器语言→汇编语言(又叫低级语言)→高级语言,而机器语言是计算机唯一能够识别并能直接执行的语言,实际上机器语言就是计算机中二进制代码指令的集合。用机器语言编写程序十分繁琐,工作量大,且写出的程序可靠性差,只有极少数专业人员使用。汇编语言是用英文助记符表示的符号语言,克服了机器语言的难读难改的缺点,保持了机器语言的相应优点,但它和机器语言都是面向机器,使用时必须对计算机内部结构有较为深入的了解,因此仍然存在通用性差、可读性差的缺憾。高级语言接近自然语言,以此编写的程序易学、易读、易改,通用性好,而且不依赖机器,分为面向过程、面向对象的程序设计语言。然而用汇编语言和高级语言编写的源程序都必须经语言处理程序翻译成机器语言程序,才能被计算机执行。针对不同的程序语言编写的程序,有着各自不同的翻译程序及翻译方式。
汇编程序是指将汇编语言编制的源程序翻译成机器语言程序,也称目标程序,如图1-38所示。
高级语言翻译程序:翻译程序有两种工作方式,解释方式和编译方式。解释方式是对高级语言源程序进行逐句分析,判断无错后,立即翻译成机器语言指令予以执行,不生成目标可执行程序,工作过程如图1-39(a)所示。
编译方式是通过编译程序对高级语言整个源程序进行翻译处理,形成一个与源程序等价的目标程序,再通过连接程序将目标程序和有关程序库内容组合成一个完整的可执行程序。产生的可执行程序可反复调用并执行,执行速度快于解释方式。目前,一般高级语言都采用编译方式,其工作流程如图1-39(b)所示。
图1-39 高级语言源程序的解释和编译过程
(a)解释执行源程序;(b)编译执行源程序
(3)数据库管理系统(DataBase Management System,DBMS)
顾名思义,数据库就是存放数据的仓库,是按照一定形式组织起来的数据集合,主要模型有关系型、层次型和网状型,日常工作和生活中使用最多的是关系型数据库,即一张二维表格。数据库管理系统是专门对数据库进行管理的软件,它为用户和有关应用程序提供了访问、使用数据库的方法,主要功能是建立、管理、维护数据库并对库中的数据进行各种操作,如存储、查询、检索、修改、删除、统计和排序分类等。目前比较流行的数据库管理系统有SQL Server、FoxPro、Access、Oracle、Sybase和Informix等。
(4)实用程序
实用程序是具有各种服务性功能、对计算机进行维护的系统软件,主要包括诊断程序、调试程序、排错程序和软硬件测试检查程序等,它为用户维护计算机提供了方便。
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