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1.3.1 系统软件

系统软件是管理、监控和维护计算机各类资源的软件。系统软件离系统硬件比较近,离用户比较远,它们并不专门针对具体的应用问题,如操作系统、语言处理系统、数据库管理系统等。

1.操作系统

操作系统(Operating System,OS)是控制和管理计算机硬件和软件资源、合理地组织计算机工作流程、控制用户程序的运行、为用户提供各种服务的软件的集合。操作系统要对处理器、存储器和外围设备进行管理,还要对其他软件进行管理,为它们提供支持和服务,完善计算机工作流程,发挥计算机整体性能,满足用户需求。操作系统实现各项功能都是通过运行各自的子程序完成的。它是最基本的系统软件。典型的操作系统有:DOS、UNIX、Windows、OS/2、Netware等。

2.语言处理程序

用来编写程序的语言分为机器语言(Machine Language)、汇编语言(Assembler Language)、高级语言(High Level Language)三类。

(1)机器语言

机器语言中的数据和指令都是以二进制代码表示的,是计算机唯一能直接识别和执行的语言,不同的计算机机器语言指令系统不同。机器语言程序能在计算机上直接执行,执行效率高,但二进制的机器语言程序学习、编写、修改、调试、移植和维护难度大。

(2)汇编语言

汇编语言是用符号代替了机器语言指令中的二进制的操作码和操作数,如“ADD BX,15”是一条加法指令,比机器语言容易学习,但在计算机上不能直接执行,必须转换成机器语言指令才能执行。不同型号的计算机有不同的汇编语言指令系统,每条汇编语言编写的指令都可以转换成若干条机器语言指令。用汇编语言编写的程序称为汇编语言源程序,必须用汇编程序将汇编语言源程序转换成机器语言程序(又称目标程序),计算机才能执行。这个转换过程称为汇编。机器语言和汇编语言都是面向机器的语言,都是低级语言。汇编语言虽然比机器语言容易学习,但编写维护程序十分烦琐,程序通用性差。

(3)高级语言

高级语言编写的程序语句是接近人类语言的表达式、数学公式和数学函数等,如“Y=5*COS(A)+1”,让人更容易学习。不再是面向机器的语言,程序容易从一台计算机移植到另一台计算机,但是也不能在计算机上直接执行。

高级语言程序(又称源程序)必须把源程序转换成二进制的目标程序才能被计算机执行,这个转换有两种方式:编译方式和解释方式。编译方式是先由编译程序把高级语言源程序转换成目标程序,再由连接程序将目标程序连接成机器语言程序,计算机最终执行的是一个完整的机器语言程序。解释方式是在运行高级语言源程序时,由解释程序分别把源程序语句转换一句执行一句,直到源程序执行完,对源程序边转换边执行。

典型的高级语言有:FORTRAN、BASIC、Pascal、C/C++、Java等。

3.数据库管理系统

大量的数据采用一定方式组合起来形成数据库。数据库管理系统是对数据库进行有效管理和操作的软件,数据库管理系统能完成对数据库的创建、统计、排序、检索、修改、维护和查询等,能实现数据共享、数据独立,减少数据冗余,避免数据不一致性,加强了对数据的保护。也有观点认为数据库管理系统应该属于应用软件。典型的数据库管理系统有:Oracle、xBase、SQL Server等。