第二章计算机硬件与计算机软件

江南大学信息工程学院

计算机文化基础第二章计算机硬件和计算机软件

§2.1计算机系统概述§2.2计算机硬件系统§2.3计算机软件系统§2.4计算机操作系统2§2.1计算机系统概述内容：2.1.1计算机系统的组成2.1.2计算机的基本工作原理2.1.3计算机系统的主要技术指标计算机文化基础32.1.1计算机系统的组成计算机系统计算机系统

计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分计算机硬件

硬件(Hardware)是构成计算机的物理装置

硬件是看得见、摸得着的实实在在的有形的实体

计算机的性能在很大程度上决定于计算机硬件的配置计算机软件

软件(Software)是计算机运行所需的程序、数据、技术文档资料的总体

软件是指令、是代码、是解决问题的思路和方法广义的计算机系统包括人员、规章制度、机器设备以及程序数据和文挡。计算机文化基础4计算机系统的组成

中央处理器

运算器

(CPU)

控制器

主机 只读存储器(ROM)

主存储器

随机存储器(RAM)

硬件系统 (内存)

高速缓冲存储器(Cache)

输入设备

外部设备 输出设备

(I/O) 辅助存储器

网络设备

软件系统2.1.1计算机系统的组成计算机文化基础5计算机系统的组成硬件系统

操作系统

系统软件

语言处理程序和数据库管理系统

工具软件和驱动程序

软件系统

管理信息系统和数据库系统

应用软件

办公自动化软件和辅助设计软件

游戏娱乐软件等2.1.1计算机系统的组成计算机文化基础62.1.1计算机系统的组成计算机硬件和计算机软件计算机硬件和计算机软件是计算机系统的必不可少的组成部分，两者有机结合、互相渗透、互相促进，组成一个统一的整体。在计算机系统中，硬件是整个系统赖以运行的物质基础，相当于计算机系统的“躯体”，硬件系统的性能决定了整个计算机系统的性能；软件是人与硬件之间的界面，是计算机系统得以发挥作用的关键，相当于计算机系统的“灵魂”，计算机系统的功能在更大程度上是由所安装的各种软件来决定的，一套性能优良的计算机硬件能否发挥其应有的功能，很大程度上取决于所配置的软件是否完善和丰富。从功能上来讲，硬件和软件之间没有一个明确的分界线。由硬件实现的功能可以用软件来实现，称为硬件软化；同样，由软件实现的功能也可以用硬件来实现，称为软件硬化或固化。计算机文化基础72.1.1计算机系统的组成计算机系统的层次结构计算机系统是按照层次结构进行组织的计算机文化基础82.1.2计算机的基本工作原理存储程序和程序控制计算机系统从诞生至今的几十年来，硬件系统和软件系统都已经发生了翻天覆地的变化，计算机系统的性能指标也有了惊人的提高。但就其基本工作原理来说，仍然是以“存储程序和程序控制”原理为基础的冯·诺依曼型计算机。冯·诺依曼提出的设计思想包括三个要点：由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件组成计算机，并规定了各个部件的基本功能。所有指令和数据都用二进制形式表示，指令和数据在外形上没有显著区别，但各自代表意义不同。将程序和数据都事先存储在计算机的存储器中，以便于计算机能够自动高速地取出指令并加以执行。计算机文化基础92.1.2计算机的基本工作原理指令和指令系统指令：

指令(Instruction)是告诉计算机进行各种操作的指示和命令，它用二进制表示。 在计算机内部，程序是由一系列指令组成的，指令是构成程序的基本单位。 指令通常由操作码和操作数地址两个部分组成。操作码用来规定所执行操作的种类和性质；操作数地址主要包括源操作数地址、目的操作数地址等，具体情况由操作码决定。 计算机每执行一条指令都分为若干步，每一步完成一个或几个简单操作(微操作)。

指令按照其功能可以分为数据传送指令、算术逻辑运算指令、输入输出指令、转移控制指令、位操作指令、堆栈操作指令等类别。计算机文化基础102.1.2计算机的基本工作原理指令和指令系统指令系统：

指令系统(InstructionSet)指的是一个CPU所能够处理的全部指令的集合，是一个CPU的根本属性。 不同的CPU，所能识别执行的指令的数量和种类通常是不同的。 对于不同种类的机器(CPU)而言，指令系统会存在很大的不同，指令系统决定了机器的能力，同时也决定了机器的硬件组成和体系结构。 之所以说指令系统是一个CPU的根本属性，是因为指令系统决定了一个CPU能够运行什么样的程序。计算机文化基础112.1.2计算机的基本工作原理指令和指令系统CISC：

复杂指令系统计算机(ComplexInstructionSetComputer)为了增强功能、提高速度，人们通过改变指令长度、扩展指令寻址方式、增强指令功能来扩展指令系统中的指令，越来越多的复杂指令被加入了指令系统中。CISC系统的特点是指令数量庞大，含有大量的复杂指令、指令的长度可变、具有多种的寻址方式。这些都大大增加了解码的难度，而在现在的高速硬件发展下，复杂指令所带来的速度提升早已不及在解码上浪费的时间。计算机文化基础122.1.2计算机的基本工作原理指令和指令系统RISC：

精简指令系统计算机(ReducedInstructionSetComputer)人们发现其中占总指令数仅20%的简单指令却在程序调用中占了80%，而占指令数80%的复杂指令却只有20%的机会用到。于是通过简化指令使计算机的结构更加简单合理，从而提高计算机的运算速度，达到计算机整体性能的优化。RISC的特点是指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少，大多数是简单指令且都能在一个时钟周期内完成，易于设计超标量与流水线，寄存器数量多，大量操作在寄存器之间进行。计算机文化基础132.1.3计算机系统的主要技术指标计算机系统的主要技术指标硬件方面的性能指标主要有：字长

计算机单条指令所处理的基本信息单位称为计算机字(机器字)。字长是计算机字所包含的二进制数的位数，它表示了计算精度和处理信息的能力。字长越长，计算精度越高，处理能力越强。通常有32位、64位、128位等多种。主频

通常也称为时钟频率，指计算机系统的中央处理器(CPU)内数字电路的工作频率。时钟频率越高，表示工作节奏越快，运算速度也就越快。时钟频率以兆赫(MHz)为单位，通常为几百到几千MHz。计算机文化基础142.1.3计算机系统的主要技术指标计算机系统的主要技术指标硬件方面的性能指标主要有：运算速度

计算机系统的运算速度主要取决于指令的执行时间，不同的指令所需要的执行时间是不同的。所以有两种不同的表示方法：一种是表明计算机系统每秒所能够进行的基本运算的次数，目前通常在每秒几千万次到每秒几十亿次之间；另一种则给出每秒能够执行的指令(一般指加法指令)的百万条数(MIPS)。主存的容量和速度

主存容量指主存储器所能够存储的二进制信息的总量，它反映计算机处理时容纳数据量的能力。主存的速度表示存储器读写数据所需要的时间。主存容量以字节(Byte)为单位。主存速度以平均读写时间来衡量，以纳秒(ns)为单位。计算机文化基础152.1.3计算机系统的主要技术指标计算机系统的主要技术指标硬件方面的性能指标主要有：系统总线的传输速率

计算机系统中的各种硬件设备都是通过系统总线互相连接起来的，系统工作时各个部件之间传递数据的速度受到系统总线的传输速率的限制。一般来说，总线传输速率越高，系统工作速度越快。总线传输速率用每秒兆字节(MB/S)或总线工作频率兆赫(MHz)为单位。辅助存储器的性能

在计算机中，只有正在运行的程序和数据才存储在主存储器中，其他各种软件都保存在辅助存储器中，在需要的时候才调入主存并执行。因此辅助存储器的容量、速度、读写可靠性等性能也对整个技术系统的性能产生较大的影响。辅助存储器的容量使用吉字节(GB1GB=230Byte)为单位，速度用平均存取时间(ms)来衡量。计算机文化基础162.1.3计算机系统的主要技术指标计算机系统的主要技术指标硬件方面的性能指标主要有：输入输出设备的性能

计算机系统所配置的输入输出设备的种类和数量是由用户的实际需求决定的，主机与输入输出设备交换数据的速率同样也会影响到计算机系统的工作速度。由于各种设备的工作速度差异很大，在某些情况下可能会成为系统工作的“瓶颈”。常用计算机系统主机所能支持的数据输入输出最大速率来表示输入输出设备的性能。系统的平均无故障工作时间

平均无故障工作时间用来表示计算机系统工作的可靠程度。目前计算机系统的平均无故障工作时间都可达到几万至几十万小时。计算机文化基础17§2.2计算机硬件系统内容：2.2.1计算机硬件的基本组成2.2.2中央处理器2.2.3存储系统2.2.4输入输出设备2.2.5PC机的典型硬件设备计算机文化基础182.2.1计算机硬件的基本组成硬件系统的组成由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。

以存储器为中心。计算机文化基础运算器运算器的主要功能是进行算术运算和逻辑运算，它的主要组成部分称为算术逻辑单元(ArithmeticandLogicUnit,ALU)。在计算机系统中运算器进行诸如加、减、乘、除、判断、比较、与、或、非等基本运算，而复杂的运算都要通过若干基本运算一步一步实现。控制器控制器是计算机的指挥中心，只有在控制器的控制下整个计算机才能有条不紊地工作。控制器的功能是依次从存储器的程序中取出指令、翻译并分析指令、将指令转化为各种控制信号，从而控制各个部件协同工作。存储器存储器分为主存储器(又称内存)和辅助存储器(又称外存)两部分。主要作用是存储程序和数据。内存

内存是计算机中信息交流的中心，输入设备输入的程序和数据最初保存在内存，控制器执行的指令取自内存，运算器处理的数据来自内存，数据处理中间结果和最终结果也保存在内存，输出设备输出的信息也来自于内存。外存

内存中的信息若要长期保存，应送到外存储器中，常见的外存是磁盘、磁带和光盘，采用磁或者光的方式记录信息。输入设备输入设备的作用是用来接受用户所输入的程序以及原始数据，将它们转换为二进制形式，然后存放到存储器中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、数字化仪、摄录设备等。输出设备输出设备是用来将计算机中的文档和处理结果转换为人们能够识别的形式并进行输出的设备。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音响等。

192.2.1计算机硬件的基本组成总线计算机系统是由许多担负各种功能的部件所组成的，而将这些部件连接起来，在它们之间传输数据的传输线路称为总线(Bus)。

总线是各个部件共享的传输介质，它由许多传输线和相关的控制电路组成，也是计算机系统中的一个比较复杂的部件。计算机文化基础地址总线

(AddressBus,AB)地址总线用来指明存储器的存储单元或输入输出接口的位置。地址信号总是单向的，即只能从中央处理器向存储器或输入输出接口传输。当中央处理器需要输入数据时，它在地址总线上给出数据的源地址，相应的存储单元或输入接口就将数据放到数据总线，供中央处理器读取；当中央处理器需要输出数据时，它将数据放到数据总线，在地址总线上给出数据的目的地址，相应的存储单元或输出接口就接收这个数据。数据总线

(DataBus,DB)数据总线用来在各个部件之间传输数据信息。数据总线是双向的，即可从中央处理器传向存储器或输入输出接口，又可以从输入输出接口传向中央处理器。数据总线的位数(又称为数据总线宽度)决定了能够同时传输的数据的二进制位数，通常与计算机的字长相同。控制总线

(ControlBus,CB)控制总线用来传输各种控制信号。在控制总线中，部分传输线是从中央处理器传向存储器或输入输出接口，另一部分传输线是从存储器或输入输出接口传向中央处理器。由于地址总线和数据总线是由各个设备共享的，这些设备对于总线的正确使用需要由控制总线的控制来完成。

202.2.2中央处理器中央处理器的作用和组成中央处理器(CentralProcessingUnit)简称为CPU

CPU是计算机系统的核心部件。CPU的主要任务是执行指令，它按照指令的要求完成对数据的运算和处理，主要由寄存器组、运算器和控制器三部分组成。计算机文化基础为了提高CPU的处理速度，增强CPU的处理能力，CPU实际的结构要复杂得多。各种不同类型、不同档次、不同用途的CPU的内部结构具有较大的差别，但其最基本的逻辑结构却是相同的。212.2.2中央处理器寄存器组寄存器组由十几个或几十个寄存器组成。

寄存器的存取速度很快，用来暂时存储参加运算的数据和运算的中间结果或最后结果。

在进行运算操作时，需要处理的数据总是先从内存中传送到寄存器，运算的结果如果需要保存，也从寄存器送往内存。计算机文化基础222.2.2中央处理器运算器运算器用来对数据进行各种运算

这些运算包括加、减、乘、除等算术运算；与、或、非等逻辑运算以及判断和比较等操作。

运算都是由称为算术逻辑部件(ALU)的电子电路完成的。

通常，参加运算的数据都来自寄存器，运算的结果也送往寄存器保存。计算机文化基础232.2.2中央处理器控制器控制器是整个CPU的控制中心，也是整个计算机的指挥中心。

控制器包括指令寄存器、指令计数器、指令译码器等部件。

指令计数器是一个具有自动加1功能的寄存器，其中保存了CPU将要执行的指令的地址。计算机文化基础242.2.3存储系统存储系统的层次结构计算机系统中所有的程序、数据和文档都是储存在存储器中的。存储器通常分为内存和外存两大类。内存的速度较快，容量相对较小，成本也较高，它与CPU直接连接，用来存储当前正在运行的程序和数据。外存的速度相对较慢，但容量大，成本也较低，它与CPU不直接相连，用来保存计算机中几乎所有的各种信息，在需要的时候，相关的程序和数据必须读入内存后才能被使用。计算机文化基础252.2.3存储系统ROM只读存储器(ReadingOnlyMemory,ROM)。

ROM的特点是只能读不能写、断电信息不消失，是能够永久性(或半永久性)地保存存储信息的存储器，属于非易失性存储器件，通常用来储存那些经常使用的固定不变的程序和数据。在计算机内存中，ROM容量只占内存总容量的很少一部分。计算机文化基础种类：掩膜ROM

(MaskROM)

可编程ROM

(PROM)

可擦除可编程ROM

(EPROM)

电可擦除可编程ROM

(EEPROM)

闪存ROM

(FlashROM)262.2.3存储系统RAM读写存储器也称为随机存取存储器(RandomaccessMemory,RAM)

RAM的特点是既能读也能写、断电后信息会消失，属于易失性存储器件，用来储存平常那些可以发生改变的程序和数据。在计算机的内存中，RAM的容量占据了绝大部分。计算机文化基础目前的RAM大都采用金属氧化物半导体(MOS)集成电路，按照工作原理不同，分为静态和动态两大类：

静态随机存取存储器(StaticRAM,SRAM)，它使用由MOS晶体管组成的触发器来保存信息，集成度较低、成本较高，但工作速度很快，不需要刷新。

动态随机存取存储器(DynamicRAM,DRAM)，它使用MOS晶体管的结电容来保存信息，集成度高、成本低，但工作速度相对较慢，并且需要刷新。计算机主存中的RAM绝大多数都使用DRAM。272.2.3存储系统辅助存储器硬盘存储器

硬盘存储器的盘片和驱动器是一体化的，采用电磁转换的方式记录和读取二进制信息。

硬盘的存储容量大、速度快、单位存储容量的成本低、工作可靠。是辅助存储系统的主力。计算机文化基础282.2.3存储系统辅助存储器光盘存储器

光盘存储器由光盘和光盘驱动器组成。

存储介质可移动、存储容量大、可靠性高、信息可长期保存是其重要特点。

光盘按照其存取方式分为只读型和可记录型，按照记录信息的编码方法可分为CD型和DVD型。计算机文化基础292.2.4输入输出设备输入输出设备概述输入输出设备

又称为I/O设备或外设，是计算机系统的重要组成部分，它包括输入设备、输出设备、设备控制器以及其他相关硬件。

输入操作的任务是将输入设备输入的信息传送到内存的指定区域。

输出操作的任务是将内存中的指定信息通过输出设备进行输出。

除了进行有关信息的输入输出操作外，输入输出设备还要完成一些管理和控制任务。计算机文化基础302.2.4输入输出设备输入输出设备概述输入输出设备的操作特点

①设备的种类繁多、性能各异，操作控制的方法差异很大。

②要求若干个输入输出设备能够同时进行工作。

③要求输入输出操作能够与主机的计算处理并行进行。

④系统的运行要求不同，所需要的输入输出设备也有很大差异。计算机文化基础312.2.4输入输出设备输入输出接口在计算机系统中，主机要想与I/O设备互相交换信息，就必须在两者之间建立一个桥梁和纽带，由该桥梁和纽带来解决输入输出中的选择、传输、控制等诸多问题。这个桥梁和纽带就是输入输出接口(也叫I/O接口)。I/O接口的数据传输和控制作用：

对输入输出的各种数据进行缓冲和锁存。

对信号的形式和数据的格式进行转换。

对设备进行选择和寻址。

与主机及I/O设备进行联络。计算机文化基础322.2.4输入输出设备主机与I/O设备之间的数据传输数据输出传递

先由主机通过系统总线将数据传递到I/O接口

然后再由I/O接口将数据传送到I/O设备数据输入传递

先由I/O设备将数据传递到I/O接口

然后再由I/O接口通过系统总线将数据传送到主机传送方式

无条件传送方式 程序查询传送方式

中断传送方式 直接存储器存取(DMA)传送方式计算机文化基础332.2.5PC机的典型硬件设备个人计算机(PC)个人计算机有时也被称为微型计算机(有时简称微机)，其中央处理器已经被集成到一个集成电路芯片中，称为微处理器(Microprocessor,MP)。PC机的价格便宜、使用方便、配套软件丰富、即能单机使用有能连网运行，是计算机家族中数量最大的一个类别。随着技术的不断进步，PC机的性能也不断提高，价格不断下降，应用日益广泛。通常将PC机分成便携式和台式两大类型。计算机文化基础

342.2.5PC机的典型硬件设备主板又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母板(motherboard)主板在整个PC机系统中扮演着非常重要的角色，它安装在机箱内。主板的类型和档次决定着整个PC机系统的类型和档次，主板的性能影响着整个PC机系统的性能。芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分，对于主板而言，芯片组几乎决定了这块主板的功能，进而影响到整个电脑系统性能的发挥。计算机文化基础35计算机文化基础CPU插座内存插槽北桥芯片电源软驱接口IDE硬盘接口SATA硬盘接口面板控制开关、指示灯插接件南桥芯片PCIExpress显卡插槽PCI插槽ROMBIOS百兆网络芯片钮扣电池362.2.5PC机的典型硬件设备CPU在PC机中，中央处理器被集成在一个芯片中，称为微处理器(MP)，但平常还是将其称为CPU。CPU性能的主要技术指标

①字长

②外频

③主频

④指令系统

⑤生产工艺技术计算机文化基础372.2.5PC机的典型硬件设备内存条PC机的主存储器的RAM是由内存条组成的存储器的容量就是指它所包含的存储单元的总数，以兆字节(MB)为单位。存储器的存取时间(accesstime)是指存储器存储或读取数据所需要的时间，目前通常为10纳秒(ns)左右。DDR2(DoubleDataRate2)SDRAM

在时钟的上升/下降延同时进行数据传输且拥有两倍的预读取能力DDR3(DoubleDataRate3)SDRAM

提供了更高的运行效能与更低的电压，功耗和发热量较小，可大大提高外部数据传输速率，并且通用性更好，是现时流行的内存产品。双通道内存技术

在理论上能够使两条同等规格内存所提供的带宽增长一倍计算机文化基础382.2.5PC机的典型硬件设备硬盘硬盘是PC机的必备辅助存储设备主要性能指标

①单碟容量

②主轴转速

③缓冲区容量

④单碟容量

⑤寻道时间

⑥平均潜伏期

⑦平均访问时间

⑧数据传输率

计算机文化基础392.2.5PC机的典型硬件设备光盘驱动器光盘存储器具有记录密度高、存储容量大、可靠性好、存储介质可以移动交换的特点

已成为程序、数据、多媒体信息的主要载体。DVD驱动器

DigitalVersatileDisk，即数字多用途光盘，它不仅可以用来储存数字影像资料，也可以存储计算机程序和数据。DVD驱动器分为DVD-ROM和DVD-RAM(DVD刻录机)两种计算机文化基础402.2.5PC机的典型硬件设备键盘和鼠标键盘是标准输入设备

用来输入字母、数字、符号等字符信息

每个按键对应一个开关，在键盘内部的单片机控制下，将按键的信号转换为相应的代码传送到主机中。鼠标是一种指示设备

因其外形象老鼠，所以称之为Mouse

采用光电二极管和微型镜头来感知鼠标的移动方向和距离，控制屏幕上的鼠标箭头定位在指定的位置处，再通过按键完成需要的操作。计算机文化基础412.2.5PC机的典型硬件设备显示器显示图形或文字信息

显示系统由显示控制接口和显示器两部分组成显示控制接口负责处理需要显示的各种信息并对显示操作进行控制和协调，它由显示控制电路、图形处理器、显示存储器、接口电路等部分组成。显示器的作用是将显示用的电信号转换为光信号并显示出来。显示器的背光

目前液晶显示器的背光大都采用发光二极管(LED)，与传统的灯管背光相比，LED背光更节能，发光也更均匀，显示器也可以做得更薄，因此在液晶显示器和液晶电视机上被广泛采用。计算机文化基础422.2.5PC机的典型硬件设备打印机将文字、图形、数据和程序等信息打印到纸上使用比较广泛的有针式打印机、喷墨打印机和激光打印机三种计算机文化基础432.2.5PC机的典型硬件设备计算机文化基础U盘和数码相机U盘

采用flash半导体存储器作为存储介质

利用USB作为连接接口数码相机

(DigitalCameraDC)是一种重要的图像输入设备442.2.5PC机的典型硬件设备端口连接主机与各种输入输出设备计算机文化基础45§2.3计算机软件系统内容：2.3.1计算机软件的基本组成2.3.2系统软件2.3.3应用软件计算机文化基础462.3.1计算机软件的基本组成软件系统的作用计算机软件

为运行、维护、管理和应用计算机所需要的以电子格式存在的所有程序和数据，以及说明这些程序的相关资料和文档的总和。从广义的角度上来讲，计算机软件不仅包括程序、数据和文档，还包含了软件基础理论、软件方法、软件开发技术与软件开发工具。计算机文化基础472.3.1计算机软件的基本组成软件系统的作用程序(Program)

指示计算机完成特定处理任务的一组详细指令，程序的每一个语句都是用计算机所能够理解并执行的语言来描述的。在软件系统中，程序是主体，数据是程序处理的对象及程序运行所需要的参数，文档则是程序设计、运行、维护所需要的资料。计算机文化基础482.3.1计算机软件的基本组成软件系统的组成系统软件

为计算机系统本身的运行而研制和开发的，它包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、驱动程序以及用于诊断和维护计算机的工具软件。应用软件

为用户使用计算机的具体应用目的而研制和开发的，他们包括办公软件、管理软件、设计制造软件等多个类别。计算机文化基础492.3.1计算机软件的基本组成软件的知识产权计算机软件的价值主要体现在使用价值上软件是一种知识产品，是大量知识劳动的结果，它拥有著作权，受版权法保护。版权法授予软件著作权人唯一享有本软件的出售、发布、署名、修改、拷贝的权力。计算机文化基础502.3.1计算机软件的基本组成软件的知识产权《著作权法》规定

计算机软件是受法律保护的作品形式之一

禁止未经软件著作权人的许可而擅自复制、销售其软件的行为《计算机软件保护条例》规定

计算机软件是指计算机程序及有关文档。受保护的软件必须由开发者独立开发，即必须具备原创性，同时，必须是已固定在某种有形物体上而非存在于开发者的头脑中。软件著作权人享有的权利包括：发表权、开发者身份权、使用权、使用许可和获酬权和转让权。计算机文化基础512.3.2系统软件系统软件概述系统软件

为了有效地运行计算机系统、为软件开发以及运行提供支持、给用户管理和使用计算机提供帮助的各种软件。系统软件

是计算机软件的基础，它不是为了某个具体应用而设计的，它的目的是对系统资源统一进行调度和管理，与计算机硬件结合得比较紧密。在PC机中常用的系统软件

操作系统(如Windows)

语言处理及软件开发程序(如VisualBASIC)

数据库管理系统(如SQLServer)

工具软件计算机文化基础522.3.2系统软件操作系统操作系统

统一管理和控制计算机系统中的软硬件资源，合理地组织计算机的工作流程、为用户提供一个良好的便于使用的操作环境，以使用户能够高效、方便、灵活地使用计算机系统。操作系统

是整个计算机软件系统的核心，对于计算机系统的运行起着举足轻重的作用。计算机文化基础532.3.2系统软件语言处理系统计算机语言

(程序设计语言、算法语言)

人与计算机交换信息的工具。各种程序都是用计算机语言来编写的。语言处理系统的功能就是对各种计算机语言的源程序进行处理和转换，生成CPU可以直接识别并执行的目标程序。计算机文化基础542.3.2系统软件语言处理系统计算机语言的分类机器语言

是直接用二进制形式的指令代码作为语句的语言，程序使用的数据也由二进制表示。完全由“0”和“1”两种代码组成，它是计算机唯一能直接识别并执行的语言。程序执行速度快、效率高，但是与指令系统关系密切、移植性差，程序难以编写、难以修改、容易出错。计算机文化基础552.3.2系统软件语言处理系统计算机语言的分类汇编语言

将难以记忆的二进制指令代码用相应的英语缩写(称为助记符)来代替，以改善机器语言难以编写、难以修改、容易出错的缺点。

必须经过计算机中的汇编程序汇编为机器语言目标程序，才能被正常执行。程序执行速度快、效率高，但是与指令系统关系密切、移植性差。

常用来编写一些自动控制程序、游戏程序、接口和驱动程序。计算机文化基础562.3.2系统软件语言处理系统计算机语言的分类高级语言

与具体计算机指令无关、表达方式更接近于日常使用的自然语言的程序设计语言。高级语言更易于被掌握和使用，程序设计的效率也相对较高。常用的高级语言有Java语言、C及C++语言、BASIC语言等。是使用最广泛的程序设计语言。计算机文化基础572.3.2系统软件语言处理系统计算机语言的分类编译和解释在编译方式下，源程序首先由编译程序翻译为目标代码，然后经过连接生成目标程序并且存储，在需要运行时，只要运行目标程序即可。在解释方式下，由解释程序对源程序按语句执行的动态顺序进行逐句翻译，生成目标代码，边翻译边执行，不生成目标程序。计算机文化基础由某种高级语言编写的源程序在编译程序的作用下，将源程序转换为目标代码目标代码经连接生成目标程序计算机可直接识别并运行目标程序。而源程序通常不随软件提供。582.3.2系统软件数据库管理系统DataBaseManagementSystemDBMS

管理和维护数据库数据的一组软件

主要功能是维持数据库系统的正常工作，接收并响应用户提出的访问数据的各种请求，为数据库管理员提供维护数据库的手段。计算机文化基础592.3.2系统软件实用程序工具软件

为用户使用、维护和诊断测试计算机系统而编制。

如磁盘的清理和碎片整理、喷墨打印机打印头的清洗等。设备驱动程序

系统中的各个输入输出设备都必须有相应的设备驱动程序，在设备驱动程序的支持下，操作系统才能有效地使用和管理这些输入输出设备。计算机文化基础602.3.3应用软件应用软件概述应用软件

在硬件和系统软件的支持下，面向具体应用领域和具体用户的软件。

应用软件种类繁多、用途广泛，不同的软件对系统运行环境的要求不同，为用户提供的各种功能也不同。通用应用软件

基于某个应用领域的共同要求而开发定制应用软件

专门针对某个客户的具体要量身定做计算机文化基础612.3.3应用软件办公自动化软件应用在办公领域的软件包

通常包括文字处理、电子表格、演示软件、工作组管理、电子邮件处理等功能模块，能够完成诸如文本输入、编辑排版、表格计算、统计分析、简报制作、文件传输、邮件收发等许多功能。如：

MicrosoftOffice

LotusNotes/Domino计算机文化基础622.3.3应用软件数据处理软件数据处理软件就是对数据进行存储、组织、检索、处理的应用软件。数据处理软件在金融、商业、会计、统计等领域有着广泛的应用。比较高档的数据处理软件不仅能够对数据进行各种处理，并且能够在统计分析的基础上提供决策依据。计算机文化基础632.3.3应用软件网络应用服务软件有关网络应用的各种软件

有提供给普通用户使用的浏览器软件和电子邮件软件等

也有提供给厂商的网络管理软件和网页网站开发软件等如：

MicrosoftInternetExplorer

MicrosoftOutlookExpress

MacromediaDreamweaver

MacromediaFlash计算机文化基础642.3.3应用软件图形图像软件用来创建、编辑、修改、浏览、打印各种图形和图像其中既有针对出版、广告、设计等单位用户的软件，也有供给家庭、个人用户的软件。分为两大类：处理“矢量图”的软件和处理“位图”的软件

如：

Adobe公司的Photoshop

AutoDesk公司的3DMAX计算机文化基础652.3.3应用软件娱乐学习软件通常以网络或光盘为载体，价格便宜、使用方便游戏软件

包括各种动作、冒险、益智、运动、棋牌等游戏。音乐欣赏和媒体播放软件教育学习软件计算机文化基础662.4计算机操作系统

操作系统的发展过程操作系统的地位和功能操作系统的基本特性几种常见的操作系统计算机文化基础672.4.1操作系统的发展过程计算机文化基础随历史线索，介绍一些重要的操作系统电子管时代(1946年-1957年)

——手工操作阶段（无操作系统）晶体管时代(1958年-1964年)

——批处理（早期）、执行系统集成电路时代