第2章 微型計算機系統(tǒng)的組成.doc

第2章 微型計算機系統(tǒng)的組成2.1 微型計算機系統(tǒng)的基本組成 微型計算機系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，如圖2.1所示。硬件系統(tǒng)是看得見、摸得著的實體部分；而軟件系統(tǒng)是為了更好地利用計算機而編寫的程序及文檔。它們之間的關(guān)系猶如一個人的軀體和思想一樣，軀體是硬件，思想則是軟件。 圖2.1 微型計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 幾乎所有的微型計算機都把主機部分、軟盤驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器及電源等封裝在主機箱內(nèi)。從外觀上看，有臥式、立式和筆記本等幾種機型。典型的微型計算機如圖2.2所示。圖2.2 微型計算機照片 計算機硬件的基本功能是接受計算機程序的控制，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入、運算、數(shù)據(jù)輸出等一系列根本性的操作。雖然計算機的制造技術(shù)從計算機出現(xiàn)到今天已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，但在基本的硬件結(jié)構(gòu)方面，卻一直沿襲著馮諾伊曼的傳統(tǒng)框架，即計算機硬件系統(tǒng)由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大基本部件構(gòu)成。圖2.3列出了一個計算機系統(tǒng)的基本硬件結(jié)構(gòu)。實線代表數(shù)據(jù)流，虛線代表指令流，計算機各部件之間的聯(lián)系就是通過這兩股信息流動來實現(xiàn)的。原始數(shù)據(jù)和程序通過輸入設(shè)備送入存儲器，在運算處理過程中，數(shù)據(jù)從存儲器讀入運算器進行運算，運算的結(jié)果存入存儲器，必要時再經(jīng)輸出設(shè)備輸出。指令也以數(shù)據(jù)形式存于存儲器中，運算時指令由存儲器送入控制器，由控制器控制各部件的工作。 由此可見，輸入設(shè)備負責把用戶的信息（包括程序和數(shù)據(jù)）輸入到計算機中；輸出設(shè)備負責將計算機中的信息（包括程序和數(shù)據(jù)）傳送到外部媒介，供用戶查看或保存；存儲器負責存儲數(shù)據(jù)和程序，并根據(jù)控制命令提供這些數(shù)據(jù)和程序，它包括內(nèi)存（內(nèi)存儲器）和外存（外存儲器）；運算器負責對數(shù)據(jù)進行算術(shù)運算和邏輯運算（即對數(shù)據(jù)進行加工處理）；控制器負責對程序所規(guī)定的指令進行分析，控制并協(xié)調(diào)輸入、輸出操作或?qū)?nèi)存的訪問。下面分別對其各部分進行介紹。2.2 微型機的硬件系統(tǒng)2.2.1 微型機的硬件設(shè)備1. 主板 主機由中央處理器和內(nèi)存儲器組成，用來執(zhí)行程序、處理數(shù)據(jù)，主機芯片都安裝在一塊電路板上，這塊電路板稱為主機板（主板）。為了與外圍設(shè)備連接，在主機板上還安裝有若干個接口插槽，可以在這些插槽上插入與不同外圍設(shè)備連接的接口卡。主板上有控制芯片組、CPU插座、BIOS芯片，內(nèi)存條插槽，主板上也集成了軟驅(qū)接口、硬盤接口、并行接口、串行接口、USB接口、AGP總線擴展槽、PCI局部總線擴展槽、ISA總線擴展槽、鍵盤和鼠標接口以及一些連接其他部件的接口等。主板是微型計算機系統(tǒng)的主體和控制中心，它幾乎集合了全部系統(tǒng)的功能，控制著各部分之間的指令流和數(shù)據(jù)流。隨著計算機的發(fā)展，不同型號的微型計算機的主板結(jié)構(gòu)是不一樣的，圖2.4為主板外觀示意圖。2. 中央處理器 中央處理器簡稱CPU（Central Processing Unit），它是計算機硬件系統(tǒng)的核心，中央處理器包括運算器和控制器兩個部件。運算器是對數(shù)據(jù)進行加工處理的部件。它不僅可以實現(xiàn)基本的算術(shù)運算，還可以進行基本的邏輯運算，實現(xiàn)邏輯判斷的比較及數(shù)據(jù)傳遞、移位等操作。控制器是負責從存儲器中取出指令，確定指令類型，并譯碼，按時間的先后順序，向其他部件發(fā)出控制信號，統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)計算機各器件進行工作的部件。它是計算機的“神經(jīng)中樞”。中央處理器是計算機的心臟，CPU品質(zhì)的高低直接決定了計算機系統(tǒng)的檔次。能夠處理的數(shù)據(jù)位數(shù)是CPU的一個最重要的品質(zhì)標志。人們通常所說的16位機、32位機即指CPU可同時處理16位、32位的二進制數(shù)據(jù)。IBM PC/AT及286機均是16位機，386、486及現(xiàn)在的奔騰系列機器均是32位機。其中，IBM PC/AT的CPU芯片為Intel80286，而386機、486機、奔騰系列機器的CPU芯片分別以Intel80386、80486、Pentium系列為代表。圖2.5為P4的CPU。 圖2.4 主板示意圖 圖2.5 CPU示意圖3. 存儲器 存儲器的主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)。使用時，可以從存儲器中取出信息來查看、運行程序，稱其為存儲器的讀操作；也可以把信息寫入存儲器、修改原有信息、刪除原有信息，稱其為存儲器的寫操作。存儲器通常分為內(nèi)存儲器和外存儲器。（1）內(nèi)存儲器（內(nèi)存） 內(nèi)存又稱為主存，它和CPU一起構(gòu)成了計算機的主機部分，它存儲的信息可以被CPU直接訪問。內(nèi)存由半導體存儲器組成，存取速度較快，但一般容量較小。內(nèi)存中含有很多的存儲單元，每個單元可以存放1個8位的二進制數(shù)，即1個字節(jié)（Byte，簡稱“B”）。通常1個字節(jié)可以存放0255之間的1個無符號整數(shù)或1個字符的代碼，而對于其他大部分數(shù)據(jù)可以用若干個連續(xù)字節(jié)按一定規(guī)則進行存放。內(nèi)存中的每個字節(jié)各有一個固定的編號，這個編號稱為地址。CPU在存取存儲器中的數(shù)據(jù)時是按地址進行的。存儲器容量即指存儲器中所包含的字節(jié)數(shù)，通常用MB作為存儲器容量單位。圖2.6為內(nèi)存條示意圖。內(nèi)存儲器通常可以分為隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM和高速緩沖存儲器Cache三種。 RAM是一種讀寫存儲器，其內(nèi)容可以隨時根據(jù)需要讀出，也可以隨時重新寫入新的信息。這種存儲器可以分為靜態(tài)RAM和動態(tài)RAM兩種。靜態(tài)RAM的特點是，只要存儲單元上加有工作電壓，它上面存儲的信息就將保持。動態(tài)RAM由于是利用MOS管極間電容保存信息的，因此隨著電容的漏電，信息會逐漸丟失，為了補償信息的丟失，要每隔一定時間對存儲單元的信息進行刷新。不論是靜態(tài)RAM還是動態(tài)RAM，當電源電壓去掉時，RAM中保存的信息都將全部丟失。圖2.6 內(nèi)存條示意圖 ROM是一種內(nèi)容只能讀出而不能寫入和修改的存儲器，其存儲的信息是在制作該存儲器時就被寫入的。在計算機運行過程中，ROM中的信息只能被讀出，而不能寫入新的內(nèi)容。計算機斷電后，ROM中的信息不會丟失，即在計算機重新加電后，其中保存的信息依然是斷電前的信息，仍可被讀出。它主要用于檢查計算機系統(tǒng)的配置情況并提供最基本的輸入/輸出（I/O）控制程序。 由于微型機的CPU速度的不斷提高，RAM的速度很難滿足高速CPU的要求，所以在讀/寫系統(tǒng)內(nèi)存都要加入等待的時間，這對高速CPU來說是一種極大的浪費。Cache是指在CPU與內(nèi)存之間設(shè)置的一級或兩級高速小容量存儲器，稱之為高速緩沖存儲器，固化在主板上。在計算機工作時，系統(tǒng)先將數(shù)據(jù)由外存讀入RAM中，再由RAM讀入Cache中，然后CPU直接從Cache中取數(shù)據(jù)進行操作。Cache的容量通常為32KB256KB之間，存取速度在15ns35ns（納秒）之間，而RAM存取速度一般要大于50ns。（2）外存儲器（外存） 外存儲器又稱為輔助存儲器，它的容量一般都比較大，而且大部分可以移動，便于在不同計算機之間進行信息交流。在微型計算機中，常用的外存有軟盤、硬盤、閃存和光盤4種。 軟盤存儲器 軟盤存儲器由軟盤、軟盤驅(qū)動器和軟盤適配器三部分組成。軟盤是活動的存儲介質(zhì)，軟盤驅(qū)動器是讀寫裝置，軟盤適配器是軟盤驅(qū)動器與主機連接的接口。軟盤驅(qū)動器安裝在主機箱內(nèi)，軟盤驅(qū)動器插槽暴露在主機箱的前面板上，可方便地插入或取出軟盤。. 軟盤的結(jié)構(gòu) 軟盤是一種涂有磁性物質(zhì)的聚脂薄膜圓型盤片，它被封裝在一個方形的保護套中，構(gòu)成一個整體。當軟盤驅(qū)動器從軟盤中讀寫數(shù)據(jù)時，軟盤保護套被固定在軟盤驅(qū)動器中，而封套內(nèi)的盤片在驅(qū)動電機的驅(qū)動下進行旋轉(zhuǎn)以便磁頭進行讀寫操作。軟盤上的寫保護口主要用于保護軟盤中的信息。一旦設(shè)置了寫保護，就意味著只能從該軟盤中讀信息，而不能再往軟盤上寫信息。常用的軟盤為3.5英寸軟盤，存儲容量為1.44MB，如圖2.7所示。 圖2.7 軟盤背面圖 圖2.8 軟盤的磁道、扇區(qū). 軟盤片的存儲格式 軟盤片按磁道和扇區(qū)來存儲信息。磁道是由外向內(nèi)的一個個同心圓，磁道號從外向內(nèi)越來越大；每個磁道上又等分成若干個扇區(qū)；每個扇區(qū)可以存儲若干個字節(jié)，如圖2.8所示。扇區(qū)數(shù)與字節(jié)數(shù)由格式化程序來定。例如，1.44MB軟盤有80個磁道，每個磁道有18個扇區(qū)，每個扇區(qū)存儲512個字節(jié)，共有兩面。當軟盤插入軟盤驅(qū)動器后，驅(qū)動器的電機通過離合器帶動盤片在封套內(nèi)旋轉(zhuǎn)。封套上開有一個讀寫槽，磁頭通過讀寫槽沿著磁道移動進行讀寫。. 軟盤的格式化 新軟盤在使用前必須進行格式化，格式化后才能被系統(tǒng)識別和使用。格式化的目的是對磁盤劃分磁道和扇區(qū)，同時還將磁盤分成四個區(qū)域：引導扇區(qū)（Boot）、文件分配表（FAT）、文件目錄表（FDT）和數(shù)據(jù)區(qū)。引導扇區(qū)，用于存放系統(tǒng)的自引導程序，主要為啟動系統(tǒng)和存放磁盤參數(shù)而設(shè)置的。文件分配表，用于描述文件在軟盤上的存放位置以及整個軟盤扇區(qū)的使用情況。文件目錄表即根目錄區(qū)，用于存放軟盤根目錄下所有文件名和子目錄名、文件屬性、文件在軟盤上存放的起始位置、文件的長度及文件建立或修改的日期與時間等。數(shù)據(jù)區(qū)即用戶區(qū)，用于存放程序或數(shù)據(jù)，也就是文件。. 軟盤的技術(shù)指標l 面數(shù)：只用一面存儲信息的軟盤為單面軟盤，雙面存儲信息的軟盤稱為雙面軟盤。l 磁道：磁道是以盤片中心為圓心的一些同心圓。每一圓周為一個磁道，數(shù)據(jù)存儲在磁道內(nèi)。通常軟盤的磁道數(shù)為80，磁道從外層開始編號，編號從0開始，最內(nèi)層為末磁道。l 扇區(qū)：每個磁道被分成若干區(qū)域，每個區(qū)域為一個扇區(qū)。每個磁道上的扇區(qū)數(shù)可分為8、9、15或18，扇區(qū)編號從1開始。扇區(qū)是軟盤的基本存儲單位，每個扇區(qū)的存儲容量為512B。l 存儲密度：存儲密度分為道密度和位密度。道密度是指沿磁盤半徑方向單位長度的磁道數(shù)。位密度是每個磁道內(nèi)單位長度所能記錄的二進制數(shù)的位數(shù)。l 容量：容量指軟盤所能存儲數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。存儲容量通常指格式化容量，即軟盤經(jīng)格式化后的容量。如3.5英寸軟盤有80 個磁道，每道18個扇區(qū)，每個扇區(qū)512個字節(jié)，共有2面。該軟盤總?cè)萘繛椋?0185122=1474560B=1.44MB。 硬盤存儲器 硬盤存儲器是由電機和硬盤組成的，一般置于主機箱內(nèi)。硬盤是涂有磁性材料的磁盤組件，用于存放數(shù)據(jù)。硬盤的機械轉(zhuǎn)軸上串有若干個盤片，每個盤片的上下兩面各有一個讀/寫磁頭，與軟盤磁頭不同，硬盤的磁頭不與磁盤表面接觸，它們“飛”在離盤片面百萬分之一英寸的氣墊上。硬盤是一個非常精密的機械裝置，磁道間只有百萬分之幾英寸的間隙，磁頭傳動裝置必須把磁頭快速而準確地移到指定的磁道上。圖2.9和2.10為硬盤示意圖。 圖2.9 硬盤的背面 圖2.10 硬盤的內(nèi)部圖示一個硬盤有多個盤片組成，所有的盤片串在一根軸上，兩個盤片之間僅留出安置磁頭的距離。柱面是指使盤的所有盤片具有相同編號的磁道。硬盤的容量取決于硬盤的磁頭數(shù)、柱面數(shù)及每個磁道的扇區(qū)數(shù)，由于硬盤均有多個盤片，所以用柱面這個參數(shù)來代替磁道。每個扇區(qū)的容量為512B，硬盤容量為：512磁頭數(shù)柱面數(shù)每道扇區(qū)數(shù)。不同型號的硬盤其容量、磁頭數(shù)、柱面數(shù)及每道扇區(qū)數(shù)均不同，主機必須知道這些參數(shù)才能正確控制硬盤的工作，因此安裝新硬盤后，需要對主機進行硬盤類型的設(shè)置。硬盤在使用之前也需要進行格式化。目前的硬盤有兩種，一種為固定式，另一種為移動式。所謂固定式就是固定在主機箱內(nèi)，容量在3.2GB80GB之間，甚至更大，當容量不足時，可再擴充另一個硬盤。而移動式硬盤如同軟盤一樣，只是它的速度與容量都遠遠超過軟盤。它可以輕松傳輸、攜帶、分享和存儲資料，可以在筆記本和臺式機之間，辦公室、學校、網(wǎng)吧和家庭之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，是私人資料保存的最佳工具。同時它還具有寫保護、無驅(qū)動、無需外接電源、高速度讀寫、支持80G大容量硬盤等特點。 圖2.11 高速超薄型移動硬盤 圖2.12 閃存 閃存 閃存又名優(yōu)盤，是在存儲速度與容量上介于軟盤與硬盤之間的一種外部存儲器。它具有如下特點：兼顧了USB2.0、USB1.1接口的使用；具有寫保護開關(guān)，用來防止誤刪除重要數(shù)據(jù)；無需安裝設(shè)備驅(qū)動，Windows 98系統(tǒng)以上方便使用；固態(tài)閃存可以使數(shù)據(jù)保存10年以上；抗震，數(shù)米以上自由落體的碰撞也能保證安全，持久存儲數(shù)據(jù)；耐用，可重復擦寫100萬次以上；鋁制金屬外殼，防老化、防劃傷；小巧、輕便、即插即用、支持熱插拔；容量在32MB、64MB、128MB、256MB、512MB、1GB、2GB之間不等。圖2.12為閃存示意圖。 光盤 光盤的存儲介質(zhì)不同于磁盤，它屬于另一類存儲器。由于光盤的容量大、存取速度較快、不易受干擾等特點，其應用越來越廣泛。光盤根據(jù)其制造材料和記錄信息方式的不同一般分為三類：只讀光盤、一次寫入型光盤和可擦寫光盤。只讀光盤是生產(chǎn)廠家在制造時根據(jù)用戶要求將信息寫到盤上，用戶不能抹除，也不能寫入，只能通過光盤驅(qū)動器讀出盤中信息。只讀光盤以一種凹坑的形式記錄信息。光盤驅(qū)動器內(nèi)裝有激光光源，光盤表面以凹坑的形式記錄的信息，可以反射出強弱不同的光線，從而使記錄的信息被讀出。只讀光盤的存儲容量約為650 MB。一次寫入型光盤可以由用戶寫入信息，但只能寫一次，不能抹除和改寫（像Prom芯片一樣）。信息的寫入通過特制的光盤刻錄機進行，它是用激光使記錄介質(zhì)熔融蒸發(fā)穿出微孔或使非晶膜結(jié)晶化，改變原材料特性來記錄信息。這種光盤的信息可多次讀出，讀出信息時使用只讀光盤用的驅(qū)動器即可。一次寫入型光盤的存儲容量一般為幾百個MB?？刹翆懝獗P可由用戶自己寫入信息，也可對已記錄的信息進行抹除和改寫，就像磁盤一樣可以反復使用。它是用激光照射在記錄介質(zhì)上（不穿孔），利用光和熱引起介質(zhì)可逆性變化來進行信息記錄的?？刹翆懝獗P需插入特制的光盤驅(qū)動器進行讀寫操作，它的存儲容量一般在幾百MB至幾GB之間。4. 輸入、輸出設(shè)備 輸入設(shè)備是外界向計算機傳送信息的裝置。 在微型計算機系統(tǒng)中，最常用的輸入設(shè)備是鍵盤和鼠標，此外還有光電筆、數(shù)字化儀、圖像掃描儀等。也可以用磁盤和磁帶進行輸入。輸出設(shè)備的作用是將計算機中的數(shù)據(jù)信息傳送到外部媒介，并轉(zhuǎn)化成某種為人們所認識的表示形式。在微型計算機中，最常用的輸出設(shè)備有顯示器和打印機。此外，還有繪圖儀等，也可以通過磁盤和磁帶輸出。5. 總線和接口（1）總線 計算機中傳輸信息的公共通路稱為總線（BUS）。一次能夠在總線上同時傳輸信息的二進制位數(shù)被稱為總線寬度。CPU是由若干基本部件組成的，這些部件之間的總線被稱為內(nèi)部總線；而連接系統(tǒng)各部件間的總線稱為外部總線，也稱為系統(tǒng)總線。按照總線上傳輸信息的不同，總線可以分為數(shù)據(jù)總線（DB），地址總線（AB）和控制總線（CB）三種。 數(shù)據(jù)總線：用來傳送數(shù)據(jù)信息，它主要連接了CPU與各個部件，是它們之間交換信息的通路。數(shù)據(jù)總線是雙向的，而具體的傳送方向由CPU控制。 地址總線：用來傳送地址信息。CPU通過地址總線中傳送的地址信息訪問存儲器。通常地址總線是單向的。同時，地址總線的寬度決定可以訪問的存儲器容量大小，如20條地址總線可以控制1MB的存儲空間。 控制總線：用來傳送控制信號，以協(xié)調(diào)各部件之間的操作。控制信號包括CPU對內(nèi)存儲器和接口電路的讀寫控制信號、中斷響應信號，也包括其他部件傳送給CPU的信號，如中斷申請信號、準備就緒信號等。（2）接口 不同的外圍設(shè)備與主機相連都必須根據(jù)不同的電氣、機械標準，采用不同的接口來實現(xiàn)。主機與外圍設(shè)備之間信息通過兩種接口傳輸。一種是串行接口，如鼠標；一種是并行接口，如打印機。串行接口按機器字的二進制位，逐位傳輸信息，傳送速度較慢，但準確率高；并行接口一次可以同時傳送若干個二進制位的信息，傳送速度比串行接口快，但器材投入較多?，F(xiàn)在的微機上都配備了串行接口與并行接口。2.2.2 微型機的主要技術(shù)指標評價一臺微型計算機的指標很多。一般常用的指標有：1. 字長 字長是指一臺計算機所能處理的二進制代碼的位數(shù)。 微型計算機的字長直接影響到它的精度、功能和速度。字長愈長，能表示的數(shù)值范圍就越大，計算出的結(jié)果的有效位數(shù)也就越多；字長愈長，能表示的信息就越多，機器的功能就更強。但是，字長又受到器件及制造工藝等的限制。目前常用的是16位和32位字長的微型計算機。2. 運算速度 運算速度是指計算機每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)，一般用MIPS（Million of Instructions Per Second，即每秒百萬條指令）為單位。由于不同類型的指令執(zhí)行時間長短不同，因而運算速度的計算方法也不同。3. 主頻 主頻是指計算機CPU的時鐘頻率，它在很大程度上決定了計算機的運算速度。一般時鐘頻率越高，運算速度就越快。主頻的單位一般是MHz（兆赫）或GHz（吉赫），如微處理器Pentium4/2.0GHz的主頻為2210MHz。4. 內(nèi)存容量 內(nèi)存容量是指內(nèi)存儲器中能夠存儲信息的總字節(jié)數(shù)，一般以MB為單位。內(nèi)存容量反映了內(nèi)存儲器存儲數(shù)據(jù)的能力。目前微型機的內(nèi)存容量有64MB、128MB、256MB等。5. 外設(shè)配置 外設(shè)是指計算機的輸入/輸出設(shè)備以及外存儲器，如鍵盤、顯示器、打印機、磁盤驅(qū)動器、鼠標等。其中，鍵盤的質(zhì)量反映在每一個按鍵的反應靈敏度與手感是否舒適；顯示器有單色和彩色之分，也有高、中、低3種分辨率之分；磁盤有軟盤與硬盤之分。6. 軟件配置 軟件配置包括操作系統(tǒng)、計算機語言、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡通信軟件、 漢字軟件及其他各種應用軟件等。由于目前微型機的種類很多，特別是兼容機種類繁多，因此，在選購微型機時應以軟件兼容比較好微型機的為主。一般微型機之間的兼容性包括軟盤格式、接口、硬件總線、鍵盤形式、操作系統(tǒng)和I/O規(guī)范等方面。以上只是微機的一些主要性能指標。 對于微機的優(yōu)劣不能根據(jù)一兩項指標來評定，而是需要綜合考慮。要考慮經(jīng)濟合理、使用效率及性能價格比等多方面因素，以滿足應用需求為目的。微型計算機系統(tǒng)的基本配置主要包括主機、鍵盤、磁盤驅(qū)動器、硬盤、顯示器等。在選購計算機時要綜合考慮需要的性能和可承受的價格，同時也要考慮到發(fā)展。目前使用的微型計算機多為 Pentium 及其以上的微機，486、586機雖然也有一些人在用，但已逐步被淘汰。2.3 計算機軟件系統(tǒng)2.3.1 計算機軟件系統(tǒng)的概述1. 計算機軟件概念 所謂計算機軟件是相對硬件而言的，一般是指計算機程序和對該程序的功能、結(jié)構(gòu)、設(shè)計思想以及使用方法等整套文字資料的說明（即文檔）。軟件也可以看作是在硬件基礎(chǔ)上對硬件的完善和擴充。從對計算機影響的意義上來講，軟件和硬件的作用是一樣的。2. 軟件系統(tǒng)的分類 軟件系統(tǒng)通常分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類。系統(tǒng)軟件一般是指計算機設(shè)計制造者提供的為使用和管理計算機的軟件，計算機在運行這些軟件時為其他程序的運行建立良好的運行環(huán)境和可靠的運行結(jié)果。應用軟件是程序設(shè)計人員為解決用戶特定的問題而設(shè)計的程序或購買的程序，其功能在某一領(lǐng)域內(nèi)較強，但運行時一般應在系統(tǒng)軟件如操作系統(tǒng)的支持下運行。2.3.2 系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)、常用服務程序和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等幾個部分。1. 操作系統(tǒng) 為了使計算機系統(tǒng)的所有軟、硬件資源協(xié)調(diào)一致，有條不紊地工作，就必須有一個軟件可進行統(tǒng)一的管理和調(diào)度，這種軟件就是操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)是管理和控制計算機系統(tǒng)軟、硬件和數(shù)據(jù)資源的大型程序，是用戶和計算機之間的接口，并提供了軟件開發(fā)和應用的環(huán)境。操作系統(tǒng)是最基本的系統(tǒng)軟件，它直接運行在裸機之上，是對計算機硬件系統(tǒng)的第一次擴充。常見的操作系統(tǒng)有DOS、Windows、Unix、Linux、NetWare等。2. 計算機語言 計算機語言是人和計算機進行信息交流的媒介，作為人與計算機交流的一種工具，這種交流被稱為計算機程序設(shè)計。所有的計算機都可以配有一種或多種計算機語言，按照與硬件的聯(lián)系程度可分為兩類，即低級語言、高級語言。低級語言主要有兩種：機器語言和匯編語言。（1）機器語言 人和計算機打交道必須使用計算機指令系統(tǒng)的指令。指令是計算機能夠識別的一般由二進制數(shù)碼構(gòu)成的集合，而這些指令的集合就是該計算機的機器語言，也就是計算機能理解的語言。用機器語言編寫程序的缺點是：難編、難記、難交流。例如，計算3+5的機器語言程序如下：10110000 00000011把3放入累加器AL中00001000 000010015與累加器AL中的值相加，結(jié)果仍放入AL中11110100結(jié)束，停機（2）匯編語言 人們用指令的助記符、符號地址、標號等符號來書寫程序，這種書寫程序的語言稱為匯編語言。匯編語言是程序設(shè)計自動化第一階段的語言，它是低級語言。其主要特點是可以使用符號機器指令的操作碼、地址碼、常量和變量，程序員不必為程序（代碼和數(shù)據(jù)）在存儲器中的物理位置進行具體的安排。例如，計算3+5的匯編語言程序如下：MOV AL,3把3放入累加器AL中ADD AL,55與累加器AL中的值相加，結(jié)果仍放入AL中HLT結(jié)束，停機（3）高級語言 高級語言，非常接近人們的自然語言和數(shù)學語言，語言中所用的各種運算符號、運算表達式及運算規(guī)則和人們常用的數(shù)學公式和數(shù)學規(guī)則差不多。用高級語言編寫的程序可讀性好，表達直觀，而且與具體的計算機無關(guān)，易于移植，提高了程序員的工作效率。例如，計算A=3+5的BASIC語言程序如下：A=3+53與5相加的結(jié)果放入A中PRINT A輸出AEND程序結(jié)束目前高級語言發(fā)展到了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言，如Visual Basic、Visual FoxPro、C+ Builder、Delphi等，使用這些語言來開發(fā)程序更直觀、更方便、更簡潔。3. 語言處理系統(tǒng) 用匯編語言和高級語言編寫的程序（稱為源程序），計算機并不認識，更不能直接執(zhí)行，而必須由語言處理系統(tǒng)將它翻譯成計算機可以理解的機器語言程序（即目標程序），然后再讓計算機執(zhí)行目標程序。語言處理系統(tǒng)一般可分為三類：匯編程序、解釋程序和編譯程序。（1）匯編程序 匯編程序是把用匯編語言寫的源程序翻譯成等價的機器語言程序。匯編語言是為特定的計算機和計算機系統(tǒng)設(shè)計的面向機器的語言。其加工對象是用匯編語言編寫的源程序。（2）解釋程序 解釋程序是把用交互會話式語言編寫的源程序翻譯成機器語言程序。解釋程序的主要工作是：每當遇到源程序的一條語句，就將它翻譯成機器語言并逐句逐行執(zhí)行，非常適用于人機會話。（3）編譯程序 編譯程序是把高級語言編寫的源程序翻譯成目標程序的程序。其中，目標程序可以是機器指令的程序，也可以是匯編語言程序。如果是前者，則源程序的執(zhí)行需要執(zhí)行兩步，先編譯后運行；如果是后者，則源程序的執(zhí)行就需要執(zhí)行三步，先編譯，再匯編，最后運行。編譯程序與解釋程序相比，解釋程序不產(chǎn)生目標程序，直接得到運行結(jié)果，而編譯程序則產(chǎn)生目標程序。一般，解釋程序運行時間長，但占用內(nèi)存少，編譯則正好相反，大多數(shù)高級語言都是采用編譯的方法執(zhí)行。2.3.3 應用軟件 應用軟件是為解決特定應用領(lǐng)域問題而編制的應用程序，應用軟件的種類繁多，用途非常廣泛。不同的應用軟件對運行環(huán)境的要求不同，為用戶提供的服務也不同。1、文字處理應用軟件 文字處理處理