1.5　计算机软件系统

1.5.1　计算机软件系统

1.软件的定义

（1）软件

简单说来，软件是指计算机系统中的程序及文档。其中程序是计算机任务的处理对象和处理规则的描述。文档是为了便于人们了解程序所需的各种解释性资料。程序必须装入计算机内，并变换为机器指令或某种代码形式才能执行。文档一般是供人阅读，并不要求装入计算机。近几年人们常常将软件文档以Help文件、Readme文件形式供用户在机器上随时查阅，以免除用户随身携带资料之不便。程序作为一种具有严密逻辑结构的信息，能精确而完整地描述计算任务中的处理对象和处理规则，这一描述还必须通过相应的实体才能体现，记载上述信息的实体就是计算机硬件。

从不同角度看，软件具有不同的意义。从其内涵来看，软件是指计算机系统中的程序及其文档；从计算机系统的组成来看，软件是指计算机系统中除物理设备外的所有成分。

（2）软件与硬件的关系和区别

计算机软件和计算机硬件是现代计算机系统不可缺少的两个重要方面。二者既有分工，又有合作。硬件是计算机的物质基础，软件承担指挥功能。软件的发展以硬件为基础，其发展也促进了硬件技术的发展，它们在社会信息化和人类文化的发展中均具有重要的作用。

软件是计算机系统结构设计的重要依据。为了方便用户，也为了使计算机系统具有较高的总体效益，在设计计算机系统时，必须全面考虑软件与硬件的分工、协调与衔接等问题。

软件是用户与硬件之间的接口界面。如前所述，现代计算机的使用，不仅涉及硬件，还必须涉及软件。要开发应用，既要选择硬件，又要编制软件。不论是使用计算机，还是开发应用，都要通过软件与计算机进行交互。软件是计算机系统中的指挥者，它确定了计算机系统中的工作，包括各项任务内部的工作内容和工作流程，以及各项任务之间的调度与协调。软件还是计算机系统中的灵魂，是计算机系统能否发挥良好作用和提高效率的关键。计算机是否好用，其应用是否广泛和有效，很大程度上取决于软件。

在维护方面，软件与硬件的内容和要求是不同的。硬件维护主要是解决物理设备的损坏问题，要求它恢复到故障以前的状态。

软件维护主要是指三个方面的问题：

①修正在软件研制过程中无法预测，或因疏忽而遗漏的错误。

②为满足新的需求而进行的改进。

③在软件正式投入运行之后新增的功能。

与计算机早期发展特征不同，当今软件技术正越来越多地发挥着重要作用，甚至部分取代硬件完成一些功能，成为计算机系统中起主导作用的技术。据1995年的统计，在计算机产业的利润中，软件已占70％左右，而主机与外设个各占15％左右。

2.软件系统的组成

按照计算机系统平台及其应用的观点，软件可分为系统软件和应用软件两类。

（1）系统软件

系统软件是计算机系统中最接近硬件的一层软件。其他软件一般都通过系统软件实现开发和运行。系统软件与具体应用领域无关。在任何计算机系统的设计中，系统软件都比其他软件优先考虑。最典型的系统软件是操作系统，它是计算机系统必不可少的组成部分。操作系统控制和管理计算机系统中各类硬件和软件资源，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和方便。著名的操作系统有：UNIX、DOS、Windows、OS/2、Netware等。

编译程序、汇编程序等软件也经常被认为是系统软件。编译程序将程序员用高级语言编写的源程序翻译成与之等价的、机器上可执行的低级语言程序。汇编程序则将程序员用汇编语言书写的源程序翻译成与之等价的机器语言程序。当前最流行的高级语言有FORTRAN、BASIC、C、PASCAL和数据库语言等。其他典型高级语言还有军用语言ADA、逻辑语言PROLOG、函数语言LISP、面向对象语言Smalltalk和网络语言Java，汇编语言因计算机而异。如PC上的宏汇编语言为MASM，VAX-11机上的宏汇编语言为Macro。

（2）应用软件

应用软件是人们为了解决某些领域的实际问题而开发编制的计算机程序，它们往往需要相关领域的知识积累，并依赖于系统软件而运行。通常除了系统软件以外的所有软件都称为应用软件。随着计算机应用在不同领域的深入发展，应用软件的类型也不断增多，如各种计算机软件包、文字处理软件、电子表格软件、图像处理软件、网络通信软件、CAD软件、CAI软件、CAM软件等。