程序员考点：计算机系统的软件组成

软件包括了使PC机运行所需要的各种程序、数据及其有关的文档资料。程序是完成某一任务的指令或语句的有序集合;数据是程序处理的对象及结果;文档是描述程序操作及使用的相关资料。功能主要包括下述四个方面：

(1)控制和管理计算机硬件资源，提高计算机资源的使用效率，协调计算机各组成部分的工作。

(2)向用户提供尽可能方便、灵活的计算机操作界面。

(3)为专业人员提供开发计算机应用软件的工具和环境。

(4)为用户完成特定应用的信息处理任务。

按照上述功能，计算机软件可以分为系统软件和应用软件两大类。如图1-5所示，硬件、软件、用户之间形成一种层次关系，即通过为硬件逐层地添加各类软件后，才能形成一个供用户使用的功能丰富而界面友好的计算机系统。

图1-5 计算机系统的层次构成

1. 系统软件

系统软件控制计算机的运行，管理计算机的各种资源，并用应用软件提供支持和服务的一类软件。系统软件的主要目的是方便用户，提高计算机使用效率，扩充系统的功能。通常包括：

(1)操作系统。操作系统是计算机硬件的第一级扩充，是软件中最基础和最核心的部分，任何其它软件都必须在操作系统的支持下才能运行。操作系统负责对计算机系统的各种资源(包括硬件和软件资源)进行统一控制、管理、调度和监督，合理地组织计算机的工作流程，其目的是提高各类资源利用率，方便用户使用，并为其它软件的开发提供必要的服务和相应的接口。操作系统种类繁多，常用的包括OS/2、UNIX、Linux、Windows、NetWare等。

(2)程序设计语言及其处理程序。从计算机发展史角度来看，程序设计语言可分为四类：机器语言、汇编语言、高级语言及第四代高级语言。

机器语言是由"0"、"1"构成的二进制指令代码，是一种面向机器的低级语言，其指令代码随CPU型号不同而不同，通用性差。通常不用机器语言直接编写程序。

汇编语言是一种与机器语言相当接近的符号语言，它用助记符代替操作码，用地址符号代替操作数，又称为符号语言，汇编语言通常依赖于特定计算机的指令集，也是一种面向机器的低级语言，不具有通用性和可移植性。

高级语言由各种有意义的词和数学公式按照一定的语法规则组成，更加接近于人们日常所使用的书面语言(英语)，高级语言可分为面向过程的语言和面向对象的语言两种。

高级语言是"过程化语言",编码时要告诉计算机每一步应该"怎样做",程序员的编程任务还是很繁重。而第四代高级语言(4GL)编码时，仅仅需要告诉计算机"做什么",在一定程度上可以提高编码效率。

除了机器语言，其它语言计算机都不能直接执行，语言处理程序能把它们翻译成可直接执行的机器语言。翻译的方式有两种：解释方式和编译方式。

(3)数据库管理系统。从计算机软件系统的构成来看，数据库系统是介于用户和操作系统之间的一组软件，它实现了对共享数据的有效组织、管理和存取。按照数据模型的不同，数据库管理系统分为层次型、网状型和关系型三种。其中关系型数据库使用最广泛。

(4)实用程序与软件工具。实用程序是指一些日常使用的辅助性、工具性程序。软件工具指一类对软件开发特别有用的程序，它们可以用来帮助用户对其它程序进行开发、修复或者优化性能等。在整个软件开发生命周期中，包括系统分析、系统设计、项目管理、文档生成和质量保证中都需要软件工具的支持。

2. 应用软件

应用软件指的是软件公司或用户为解决各种不同具体应用问题而专门研制的软件。按照应用软件的开发方式和适用范围，可以分为两类：针对具体应用问题而定制的应用软件，通常称为定制软件;以及在许多行业和部门中可以广泛使用的软件，通常称为通用软件。