计算机基础 - 系统软件

如您所知，系统软件充当底层硬件系统的接口。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。连接所有基本设备，如CPU、显示器、键盘和鼠标；插上电源并打开它，认为一切都已就位。但是，除非安装了操作系统，否则计算机将无法启动或启动，因为操作系统 -

使所有硬件部件处于准备状态以遵循用户说明
不同设备之间的协调
按优先级安排多个任务
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

除了初始启动之外，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 Microsoft 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。DOS 由于其界面而很难使用。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，Microsoft 开发了基于图形用户界面 (GUI)的操作系统Windows，它改变了人们使用计算机的方式。

汇编器

汇编器是一种将汇编级程序转换为机器级代码的系统软件。

这些是汇编级编程提供的优点 -

更容易记住助记符，提高程序员的效率
随着错误数量的减少以及调试时间的减少，生产率也会提高
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

口译员

汇编级语言的主要优点是它能够优化内存使用和硬件利用率。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，编写程序的简便性变得比优化内存和其他硬件资源更重要。

此外，人们认为有必要让少数受过训练的科学家和计算机程序员进行编程，以便计算机可以用于更多领域。由于命令与英语相似，这导致了易于理解的高级语言的发展。

用于将高级语言源代码逐行翻译成机器级语言目标代码的系统软件称为解释器。解释器将每一行代码转换为机器代码并将其存储到目标文件中。

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，使用解释器有一个很大的缺点，即解释后的程序执行时间较长。为了克服这个缺点，特别是对于大型程序，编译器被开发出来。

编译器

存储完整程序、扫描它、将完整程序翻译成目标代码、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并不有利，因为它们 -

比口译员更复杂
需要更多内存空间
花费更多时间编译源代码

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

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- 这里所有指令都转换为词法单元，如常量、变量、算术符号等。
解析- 在这里检查所有指令以查看它们是否符合语言的语法规则。如果有错误，编译器会要求您修复它们，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。另外，如果代码需要重新排列才能实际执行，它们也会重新排列。最终的输出是准备执行的可执行代码。