一、计算机系统

一、计算机系统

一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成的。

(一)计算机的硬件系统

硬件系统是组成计算机的各种物理设备的总称,指计算机的各种具体的电子和机械设备,如中央处理器芯片、存储器芯片、主板、接口电路、显示器、鼠标、键盘、硬盘等。硬件是计算机完成各项工作的物质基础。

(二)计算机的软件系统

软件系统是在计算机上运行的所有软件的总称。软件是指用某种程序设计语言编写的程序、数据和相关文档的集合,其中程序用来指示计算机按规定步骤进行操作,数据为程序处理的对象,文档是软件设计报告、操作使用说明和相关技术资料等。它们都是软件不可缺少的组成部分。

按照不同的原则和标准,计算机软件可以划分为不同的种类。从应用的角度出发,一般将软件系统划分为计算机系统软件和计算机应用软件两大类。

1.计算机系统软件

计算机系统软件是指控制计算机的运行、管理计算机的各种资源,并为应用软件提供支持和服务的一类软件。其主要功能是调度、监控和维护计算机系统,负责管理计算机系统中各种独立的硬件,使它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体,而不需要考虑其底层每个硬件是如何工作的。常见的系统软件有操作系统、程序语言处理程序和数据库管理系统等。

(1)操作系统(operating system)。操作系统是最基本的系统软件,是一个管理和控制计算机中所有软硬件资源的程序。操作系统的性能很大程度上决定了整个计算机系统的性能。操作系统包括处理器管理、作业管理、存储管理、设备管理和文件管理五个方面的管理功能。常见的桌面操作系统有Windows系统、Mac OS系统、UNIX系统、Linux系统等,常见的手持设备操作系统有安卓系统、IOS系统。

(2)程序设计语言(programming language)。程序设计语言按级别从低到高依次可划分为机器语言、汇编语言、高级语言三大类。机器语言是由二进制代码0和1组成的指令集合,能被计算机直接理解和执行。由于机器语言难学、难记,通用性差,现在已经没有人用机器语言直接编程了。汇编语言是使用助记符代替机器指令的代码,因此也称为符号语言,在某些实时性要求很高的场合,仍然会采用汇编语言。高级语言更接近于人类的自然语言,使程序员可以不用与计算机硬件打交道,集中解决问题本身,极大地提高了编程的效率。常见的高级语言有Pascal语言、C/C++语言、Basic语言、Java语言、C#语言等。汇编语言和高级语言编写的程序需要经过语言处理程序翻译成机器语言之后才能被计算机理解和执行,如Visual Studio.NET是美国微软公司的开发工具包系列产品,是目前最流行的.NET应用程序集成开发环境。

(3)数据库管理系统(database management system,DBMS)。数据库管理系统是一种操纵和管理数据库的大型软件,用于建立、使用和维护数据库。它对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性。用户通过DBMS访问数据库中的数据,数据库管理员也通过DBMS进行数据库的维护工作。它可以支持多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立、修改和询问数据库。大部分DBMS提供数据定义语言(data definition language,DDL)和数据操作语言(data manipulation language,DML),供用户定义数据库的模式结构与权限约束,实现对数据的追加、删除等操作。

2.计算机应用软件

为解决某一具体应用问题而开发的软件称为计算机应用软件。从其服务对象的角度来看,计算机应用软件可分为以下两类:

(1)通用软件。通用软件支持最基本的应用。在各种通用的应用软件中,最常用的是办公组合软件,如目前常用的办公组合软件有Microsoft Office和WPS Office。其次是媒体播放软件(如Media Player)、图形图像处理软件(如Photoshop)等。

(2)专用软件。专用软件只应用于某一专业领域,如应用于医疗卫生行业领域的医院信息系统(HIS)、电子病历(EMR)、影像归档和通信系统(PACS)、检验科信息系统(LIS)等。[1]

软件技术渗透到如电子商务、信息管理、工业控制、科学计算、人工智能、医疗卫生等社会的各个领域,与人们的生活息息相关。