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計算機系統基礎:系統軟體

來自華夏公益教科書

試卷 2 - ⇑ 計算機系統基礎 ⇑

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我們現在應該知道系統軟體是幫助計算機執行的軟體。 我們現在將看看現有的不同型別的系統軟體,以及為什麼每個系統軟體都是必需的

作業系統軟體

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一個 作業系統 (OS) 是一組管理計算機硬體資源併為應用程式軟體提供通用服務的程式。 作業系統是計算機系統中最重要的一種系統軟體。 沒有作業系統,使用者就無法在計算機上執行應用程式(除非應用程式是自啟動的)。

Xfce 圖形使用者介面 到一個 Linux 作業系統

分時作業系統安排任務以有效地使用系統,並且還可以包括對處理器時間、大容量儲存、列印和其他資源的成本分配進行核算。

對於輸入/輸出和主記憶體管理等硬體功能,作業系統充當應用程式與計算機硬體之間的中間人,儘管應用程式程式碼通常由硬體直接執行,但它將經常呼叫作業系統或被作業系統中斷。 從行動電話和影片遊戲機到超級計算機和網路伺服器,幾乎所有包含計算機的裝置上都可以找到作業系統。

流行的現代作業系統示例包括 Android、iOS、Linux、Mac OS X 和 Microsoft Windows,但在考試中不要使用這些名稱!

擴充套件:開源與閉源作業系統

您可能會在閱讀有關作業系統的文章時聽到“開源”一詞。 Linux 是最著名的開源作業系統,而 Windows 是最著名的閉源作業系統。 那麼這是什麼意思呢?

開源程式是可以檢視程式碼(原始碼)、編輯、複製和隨意使用的程式,只要在 開源許可證 的範圍內。 您甚至可以出售它,但該人可以免費獲得程式碼,如果他們願意。 因此,Linux 不是由一個人或一家公司開發的,而是使用全球不同組織的數千人開發的程式碼。 結果,出現了許多不同的 Linux 版本(稱為 發行版),包括 Ubuntu、Slackware 和 Fedora。 Android 使用 Linux 程式碼構建。

閉源軟體不允許人們檢視或調整程式碼。 公司通常銷售閉源產品,您需要為 Windows 的副本付費。 目前,約 83% 的桌上型電腦執行 Windows 作業系統。

實用程式

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實用程式 是一種系統軟體,它執行與計算機工作相關的非常具體的任務,例如防病毒軟體、磁碟碎片整理等。

實用程式軟體不應與應用程式軟體混淆,應用程式軟體允許使用者執行諸如建立文字文件、玩遊戲、聽音樂或上網等操作。 實用程式軟體不是提供這些型別的以使用者為中心或以輸出為中心的的功能,而是通常專注於計算機基礎設施(包括計算機硬體、作業系統、應用程式軟體和資料儲存)的執行方式。 由於這種重點,實用程式通常非常技術性,並且針對那些具有高階計算機知識的人。

KDE 系統保護 監控 CPU 使用率、程序和記憶體使用率

實用程式軟體示例包括

庫程式

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庫程式 是編譯例程的集合,這些例程由多個程式共享,例如列印功能。

使用 libvorbisfile 播放 Ogg Vorbis 媒體檔案的應用程式的圖示

庫程式包含為其他程式提供服務的程式碼和資料,例如介面(外觀和感覺)、列印、網路程式碼,甚至計算機遊戲的圖形引擎。 如果你曾經想知道為什麼所有 Microsoft Office 程式都具有相同的外觀和感覺,那是因為它們使用相同的圖形使用者介面庫。 對於計算機遊戲,開發人員可能沒有時間和預算來編寫新的圖形引擎,因此他們經常購買圖形庫來加快開發速度,這將使他們能夠快速開發執行在所需硬體上的外觀良好的遊戲。 例如,戰地 3 和極品飛車都使用相同的 寒霜 引擎。

遊戲引擎開發史

大多數程式語言都有一套標準庫,可以提供用於處理輸入/輸出、圖形和專業數學函式的程式碼。 您還可以建立自己的自定義庫,當您開始編寫具有類似功能的大量程式時,您會發現它們非常有用。 下面是一個示例,說明您如何在 VB.NET 中匯入庫

'imports the libraries allowing a program to send emails
Imports System.Net.Mail

'imports the libraries allowing a program to draw in 2D
Imports System.Drawing.Drawing2D

翻譯軟體

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您需要了解的最後一種系統軟體是翻譯軟體。 這是一種允許在計算機上編寫和執行新程式的軟體,它將原始碼轉換為機器程式碼。 我們將在下一部分中詳細介紹三種類型

  • 彙編器 - 將彙編程式碼轉換為機器程式碼
  • 直譯器 - 將第三代語言(如 javascript)逐行轉換為機器程式碼
  • 編譯器 - 將第三代語言(如 C++)一次性轉換為機器程式碼
練習:系統軟體

給出 4 種系統軟體型別

答案


  • 作業系統
  • 實用程式
  • 庫程式
  • 翻譯軟體

解釋作業系統的兩個功能

答案


  • 記憶體管理
  • 提供應用程式和硬體之間的介面
  • 列印
  • 處理器時間分配

給出使用庫程式的好處

答案


  • 您可以使用其他人編寫的程式碼,而無需自己編寫程式碼
  • 您可以反覆使用相同的程式碼,而無需重新編寫

給出兩個實用程式示例

答案


  • 病毒掃描器
  • 磁碟碎片整理程式
  • 檔案管理器

系統軟體有什麼用?

答案


系統軟體執行任務以分析和幫助計算機系統平穩執行

實用程式有什麼用?

答案

實用程式是一種系統軟體,旨在幫助分析、配置、最佳化和維護計算機

翻譯軟體的目的是什麼?請給出兩個示例

答案


將程式原始碼轉換為可在處理器上執行的機器程式碼

  • 彙編器
  • 編譯器
  • 直譯器
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