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　　第5章 計算機軟件系統

　　5.1程序設計語言

　　1.程序

　　程序是計算任務的處理對象和處理規則的描述.必須裝入機器內部才能工作。它控制著計算機的工作流程，實現一定的邏輯功能，完成特定的設計任務，計算機解題也要完成模型抽象、算法分析和程序編寫三個過程。

　　2.程序設計語言

　　程序設計語言是軟件的基礎和組成，也稱為計算機語言，是用來定義計算機程序的語法規則，由單詞、語句、函數和程序文件等組成。按其指令代碼的類型分為機器語言、匯編語言和高級語言。

　　(1)機器語言

　　在計算機中，指揮計算機完成某個基本操作的命令稱為指令。所有的指令集合稱為指令系統，直接用二進制代碼表示指令系統的語言稱為機器語言。

　　機器語言是唯一能被計算機硬件系統理解和執行的語言。因此，機器語言的處理效率最高，執行速度最快，且無需“翻譯”。但機器語言的編寫、調試、修改、移植和維護都非常繁瑣，程序員要記憶幾百條二進制指令，這限制了計算機的發展。

　　(2)匯編語言

　　匯編語言是機器語言中地址部分符號化的結果，或進一步包括宏構造。使用匯編語言編寫的程序，機器不能直接識別，要由一種程序將匯編語言翻譯成機器語言(目標程序)，這種起翻譯作用的程序叫匯編程序，再鏈接成可執行程序在計算機中執行。

　　(3)高級語言

　　高級語言的表示方法比低級語言的表示方法更接近于待解問題，高級語言是最接近人類自然語言和數學公式的程序設計語言，基本上脫離了硬件系統，所以高級語言具有可讀性好、可移植性好的特點。使用高級語言編寫的源程序在計算機中是不能直接執行的，必須翻譯成機器語言程序.所以執行效率低。常見的高級語言有BASIC語言、FORTRAN語言、C語言、Pascal語言等。一般一個高級語言源程序必須經過“縮譯”和“連接裝配”兩步后才能成為可執行的機器語言程序。

　　目前，常用的編譯程序有C、Visual C++、Visual Basic等高級語言。

　　3.進程與線程

　　進程，顧名思義，是指進行中的程序。是操作系統中的一個核心概念。進程=程序+執行，進程是一塊包含了某些資源的內存區域，操作系統會利用進程把工作劃分為一些功能單元。當一個程序正在執行時，進程會把該程序加載到內存空間，系統就會創建一個進程，但程序執行結束后，該進程也就消失了。進程是動態的，程序是靜態的，進程有一定的生命期，而程序可以長期保存;一個程序可以對應多個進程，而一個進程只能對應一個程序。

　　在Windows XP操作系統下，按【Ctrl+Alt+Delete】快捷鍵，可以打開任務管理器在任意時間查看所有的應用程序和進程。若是終止某個進程，按“結束任務”按鈕即可(這是在應用程序出現異常時而不能正常退出時才這樣做)。

　　為了更好地實現并發處理和共享資源，提高CPU的利用率，目前許多操作系統把進程再“細分”為線程。線程也是進程的一個實體，是CPU調度和分派的基本單位，在引入線程的操作系統中，通常都是把進程作為分配資源的基本單位，而把線程作為獨立運行和獨立調度的基本單位。

　　5.2軟件系統及其組成

　　軟件是用戶和硬件之間的接口(或界面)，用戶通過軟件能夠使用計算機硬件資源。可見，軟件是計算機系統設計的重要依據。計算機軟件按其功能主要分為系統軟件與應用軟件。

　　1.系統軟件

　　系統軟件是指控制和協調計算機外部設備，支持應用軟件開發和運行的軟件。主要負責管理計算機系統中各種獨立的硬件，使之可以協調工作。

　　常見的系統軟件主要有操作系統、語言處理系統、數據庫管理系統和系統輔助處理程序等。

　　(1)操作系統

　　操作系統是系統軟件的重要組成和核心部分，是管理計算機軟件和硬件資源、調度用戶作業程序和處理各種中斷，保證計算機各個部件協調、有效工作的軟件。目前微機上使用的Windows屬于單用戶多任務操作系統。常見的系統軟件有Linm、UNIX、MS DOS等。

　　(1)語言處理系統

　　語言處理系統是對軟件語言進行處理的程序子系統，是軟件系統的另一大類型，早期的第一代和第二代計算機所使用的縮程語言，一般是由計算機硬件廠家隨機器配置的。

　　語言處理系統的主要功能是各種軟件語言的處理程序,它把用戶用軟件語言書寫的各種源程序轉換戚為可為計算機識別和運行的目標程序，從而獲得預期結果。

　　(2)數據庫管理系統

　　數據庫管理系統是應用最廣泛的軟件，是有關建立、存儲、修改和存取數據庫中信息的技術。把各種不同性質的數據進行組織，以便能夠有效地進行查詢、檢索管理這些數據，是運用數據庫的主要目的。

　　據庫庫管理的主要內容：數據庫的調用、數據庫的重組、數據庫的重構、效據庫的安全管控、報錯問題的分析和匯總以及處理以及數據庫數據的日常備份等。

　　(3)系統輔助處理程序

　　系統輔助處理程序主要是指一些為計算機系統提供服務的工具軟件和支撐軟件，如調試程序、系統診斷程序、編輯程序等。這些程序的主要作用是維護計算機系統的正常運行，方便用戶在軟件開發和實施過程中的應用。

　　2.應用軟件

　　應用軟件是為滿足用戶不同問題、不同埂域的應用需求而提供的那部分軟件。它可以拓寬計算機系統的應用領域，放大硬件的功能。

　　常用的應用軟件為辦公軟件(如WPS、Microsoft office等)、多媒體處理軟件、Internet工具軟件、財務軟件、繪圖軟件(如Photo-shop)等。

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