计算机基础 - 系统软件

简述

如您所知，系统软件充当底层硬件系统的接口。在这里，我们将详细讨论一些重要的系统软件。

操作系统

操作系统（OS）是计算机的生命线。您可以连接所有基本设备，如CPU，显示器，键盘和鼠标;插入电源并打开它，认为您已经一切就绪。但是计算机不会启动或复活，除非它安装了操作系统，因为操作系统 -

使所有硬件部件处于准备就绪的状态，以遵循用户说明
不同设备之间的坐标
根据优先级计划多个任务
为每个任务分配资源
使计算机能够访问网络
使用户能够访问和使用应用软件

除了初始引导之外，这些是操作系统的一些功能 -

管理计算机资源，如硬件、软件、共享资源等。
分配资源
防止软件使用过程中出现错误
控制计算机的不当使用

最早的操作系统之一是MS-DOS，由微软为IBM PC开发。它是一个命令行界面（CLI）操作系统，彻底改变了PC市场。由于其接口，DOS很难使用。用户需要记住执行任务的说明。为了使计算机更易于访问和用户友好，微软开发了基于图形用户界面（GUI）的操作系统，称为Windows，它改变了人们使用计算机的方式。

汇编语言

汇编程序是一种将汇编级程序转换为机器级代码的系统软件。

这些是装配级编程提供的优势 -

提高程序员的效率，因为记住助记符更容易
随着错误数量的减少，生产率也会提高，从而缩短调试时间
程序员可以访问硬件资源，因此可以灵活地编写针对特定计算机定制的程序

汇编器

汇编级语言的主要优点是它能够优化内存使用率和硬件利用率。然而，随着技术的进步，计算机拥有更多的内存和更好的硬件组件。因此，编写程序的便利性变得比优化内存和其他硬件资源更重要。

此外，人们认为有必要从少数训练有素的科学家和计算机程序员中抽离编程，以便计算机可以在更多领域使用。这导致了高级语言的发展，这些语言由于命令与英语的相似性而易于理解。

用于逐行将高级语言源代码翻译成机器级语言目标代码的系统软件称为解释器。解释器获取每行代码并将其转换为机器代码，并将其存储到对象文件中。

使用解释器的优点是它们非常容易编写，并且不需要很大的内存空间。然而，使用解释器有一个主要缺点，即解释程序在执行时需要很长时间。为了克服这个缺点，特别是对于大型程序，开发了编译器。

编译器

存储完整程序，扫描它，将整个程序转换为目标代码，然后创建可执行代码的系统软件称为编译器。从表面上看，编译器与解释器相比不利，因为它们 -

比汇编器更复杂
需要更多内存空间
花更多时间编译源代码

但是，编译后的程序在计算机上的执行速度非常快。下图显示了如何将源代码转换为可执行代码的分步过程 -

这些是将源代码编译为可执行代码的步骤 -

预处理 − 在此阶段，通常由C和C++等语言使用的预处理器指令被解释，即转换为汇编级语言。
词法分析 − 在这里，所有指令都转换为词法单位，如常量、变量、算术符号等。
解析 − 在这里检查所有指令，看看它们是否符合语言的语法规则。如果存在错误，编译器将要求您修复它们，然后才能继续。
编译 − 在此阶段，源代码被转换为目标代码。
链接 − 如果有任何指向外部文件或库的链接，则其可执行文件的地址将添加到程序中。此外，如果需要重新排列代码以实际执行，则将重新排列它们。最终输出是准备执行的可执行代码。