Computer Fundamentals 简明教程

Computer - Software Types

软件是程序、数据和指令的集合，使计算机系统及其硬件能够执行任务。程序是指令或编程语句的集合。

因此，软件使用多个语句构建。它是现代计算机系统的重要组成部分，并根据其能力和用途分为不同的类别。例如，文字处理软件使用户能够创建、编辑和保存文档。网页浏览器使得用户能够查看和共享网页和多媒体文件。

Software Types

一些常见的软件类型如下 −

  1. System Software

  2. Application Software

  3. Utility Software

  4. Open Source Software

software types

图：软件及其类型

System Software

使计算机能够运行并激活所需的硬件或计算机其他部分运行的软件称为 system software 。系统软件充当硬件和用户应用程序之间的 interface 。需要接口，因为硬件设备或机器与人类讲不同的语言。

机器只理解二进制语言，即 0（没有电信号）和 1（有电信号），而人类使用英语、法语、德语、泰米尔语、印地语和其他许多语言交流。英语是与计算机交互的主要语言。

需要软件将所有人指令转换成机器可以理解的指令。这正是系统软件的作用。

根据其功能，系统软件分为四种类型 -

  1. Operating System

  2. Language Processor

  3. Device Drivers

通常，系统软件负责所有硬件部件的功能，且它们的互操作性可以成功完成任务，称为操作系统 (OS)。OS 是计算机开机时加载到计算机内存中的第一个软件，这称为启动。

operating system os

OS 管理计算机的基本功能，例如将数据存储在内存中、从存储设备中检索文件、根据优先级调度任务等。

如前所述，系统软件的一个重要功能是将所有用户指令转换为机器可以理解的语言。当我们讨论人机交互时，语言分为三种类型 -

  1. Machine-level language - 此语言只不过是机器可以理解的一串 0 和 1。它完全依赖于机器。

  2. Assembly-level language − 该语言通过定义助记符来引入一个抽象层。助记符是类似英语的单词或符号，用于表示一长串 0 和 1。例如，单词“READ”可以被定义为计算机必须从内存中检索数据。完整的指令还会告知内存地址。汇编级语言依赖机器。

  3. High level language - 此语言使用类似英语的语句，并且完全独立于机器。使用高级语言编写的程序易于创建、读取和理解。

用高级编程语言（如 Java、C++ 等）编写的程序称为源代码。以机器可读形式表示的指令集称为目标代码或机器代码。将源代码转换为目标代码的系统软件称为语言处理器。语言解释器有三种类型 −

  1. Assembler - 将汇编级程序转换为机器级程序。

  2. Interpreter - 将高级程序逐行转换为机器级程序。

  3. Compiler - 将高级程序一次性转换为机器级程序，而不是逐行转换。

控制和监视计算机特定设备运行的系统软件称为设备驱动程序。每个需要外部连接到系统的设备（如打印机、扫描仪、麦克风、扬声器等）都具有与其关联的特定驱动程序。连接新设备时，您需要安装其驱动程序，以便 OS 知道如何管理该设备。

Application Software

应用程序软件有时称为“应用程序”，是一种为特定任务或功能（如生产力、娱乐、通信或其他原因）而创建的软件。因此，只执行一项任务且不执行其他任务的软件称为 application software 。应用程序软件在解决问题时具有非常专业的功能和方法。因此，电子表格软件只能对数字执行操作，而不能执行其他操作。与面向用户的应用程序软件（例如操作系统和设备驱动程序）相反，应用程序软件旨在满足最终用户的需求和偏好。以下是常见类型的应用程序软件的一些示例 −

  1. Word Processing − 该应用程序软件允许用户创建、编辑和设置文档格式。一些流行的文字处理应用程序有 Microsoft Word、Google Docs 和 Apple Pages。

word processing

  1. Spreadsheet Application - 此应用程序软件用于创建和分析电子表格。一些流行的电子表格应用程序包括 Microsoft Excel、Google Sheets 和 LibreOffice Calc。

spread sheet

  1. Presentation Software - 此应用程序软件用于制作幻灯片和演示文稿。一些流行的演示文稿应用程序包括 Microsoft PowerPoint、Google Slides 和 Apple Keynote。

presentation

  1. Project Management Software - 此应用程序软件用于让团队计划、组织和跟踪项目。示例 - Trello、Asana 和 Jira。

project management

  1. Calendar and Scheduling Apps - 此应用程序软件用于时间管理和安排约会，例如 Google Calendar、Microsoft Outlook 和 Apple Calendar。

calendar

  1. Image Editing - 此应用程序用于编辑和处理图像。示例包括 Adobe Photoshop、GIMP 和 Canva。

  2. Video Editing - 此应用程序用于创建和编辑视频。示例包括 Adobe Premiere Pro、Final Cut Pro 和 DaVinci Resolve。

  3. Audio Editing - 此应用程序用于录制和编辑音频。示例包括 Audacity 和 Adobe Audition。

  4. 3D Modelling and Animation - 此应用程序用于创建 3D 图形和动画。示例包括 Blender 和 Autodesk Maya。

  5. Email Clients - 此应用程序用于发送、接收和管理电子邮件。示例包括 Microsoft Outlook、Mozilla Thunderbird 和 Apple Mail。

  6. Instant Messaging Apps - 此应用程序使用户可以进行实时文本和多媒体通信。示例包括 WhatsApp、Slack 和 Telegram。

  7. Video Conferencing Software - 此应用程序用于进行虚拟会议。示例包括 Zoom、Microsoft Teams 和 Cisco Webex。

  8. Social Media Apps - 这些应用程序为社交网络提供平台。示例包括 Facebook、Twitter 和 Instagram。

这些应用程序程序用于访问和导航互联网上的网站。流行的网络浏览器包括 Google Chrome、Mozilla Firefox、Microsoft Edge 和 Safari。

这些应用程序专为娱乐和游戏设计。示例包括 Steam、PlayStation、Xbox 和移动应用程序商店。

提供各种实用工具来执行特定任务，例如：

  1. File Compression and Extraction - 示例包括 WinZip、7-Zip 和 WinRAR。

  2. Backup and Recovery - 示例包括 Acronis True Image 和 Time Machine。

  3. Disk Cleanup and Optimization - 示例包括 CCleaner 和磁盘清理（Windows）。

这些应用程序旨在用作学习管理系统 (LMS)；自动化教育系统、在线教育和数字图书馆。

这些应用旨在追踪健康指标、瑜伽和阿萨纳、饮食指导等等。

这些应用专门设计用于管理个人财务、会计和税务。例如 QuickBooks、TurboTax 和 Mint。

这些应用旨在帮助旅客进行旅行规划、地图和 GPS 导航等等。例如 Google 地图、TripAdvisor 和 Waze。

随着用户在不同领域不断变化的需求和偏好，应用软件持续改善和多样化。用户可以安装并使用这些应用来执行特定任务并增强在其计算机、智能手机、平板电脑和其他数字设备上的数字体验。

Utility Software

应用软件也称为实用程序或系统实用工具，它协助系统软件完成其工作，名为实用软件。实用软件旨在帮助用户管理及维护其计算机系统，同时优化性能并执行不同与系统相关之活动。这些程序通常用于确保硬件及软件组件之高效运作，并改善计算机系统之整体功能性及稳定性。因此，实用软件实际上是系统软件和应用软件之间的交叉。

一些常用之实用程序类型如下：

  1. Antivirus and Antimalware Software − 这些实用程序保护计算机免受恶意软件、间谍软件和病毒以及其他类型安全威胁。例如诺顿杀毒软件、McAfee 和 Malwarebytes。

  2. Disk Cleanup and Optimization − 这些实用程序帮助移除暂时性或不需要之文件。例如 - CCleaner（清理程序）移除暂时性文件、快取数据和不再使用之文件以释放磁盘空间。磁盘碎片整理程序针对硬盘上的碎片文件进行重新整理以增加读写存取。

  3. Disk Partitioning and Management − 磁盘管理（Windows）和 GParted（Linux）是允许用户在其硬盘驱动器上创建、调整大小和管理分区。

  4. Backup and Recovery − 备份实用程序自动创建重要数据的副本以防止丢失。例如：Windows 备份和 Time Machine（Mac）。数据恢复软件恢复已删除的文件和文件夹。流行的选择包括 Recuva 和 TestDisk。

  5. System Monitoring and Diagnostic Tools − 任务管理器（Windows）和活动监视器（Mac）提供实时系统资源监控，以查找并修复性能问题。Windows 内存诊断和 Apple 诊断（Mac）诊断硬件问题。

  6. Driver Updaters − 对于硬件兼容性和性能，这些程序更新过时或不兼容之设备驱动程序。例如 Driver Booster 和 Driver Easy。

  7. Password Managers - 用户使用密码管理软件生成、存储和管理复杂安全的密码。例如 LastPass、Dashlane 和 1Password。

  8. Firewall Utilities - 防火墙通过管理传入和传出网络流量来保护计算机或网络。例如 Windows 防火墙和 ZoneAlarm 等第三方防火墙解决方案。

  9. Data Encryption Software - 这些实用工具对敏感数据进行加密以防止其免受未经授权的访问。例如 BitLocker（Windows）和 FileVault（Mac）。

  10. Uninstaller Programs - 这些实用程序帮助用户彻底删除不需要的应用程序以及与这些应用程序关联的文件和注册表项。例如 Revo Uninstaller 和 IObit Uninstaller。

Open Source Software

其 source code 通过授权以供任何人研究、更改和进一步散布任何目的之软件称为 open source software 。开源软件通常是团队努力，其中尽心尽力的程序员改善源代码并与其社群分享更改。开源软件因其兴盛之社群提供这些优点给用户：

  1. Security

  2. Affordability

  3. Transparent

  4. Interoperable on multiple platforms

  5. Flexible due to customizations

  6. Localization is possible

免费且可散布使用之软件，但不能修改，因为其源代码不可得，称为免费软件。免费软件之范例有 Google Chrome、Adobe Acrobat PDF Reader、Skype 等。

最初免费且也能散布给其他人，但到了一定时间后需要付费之软件称为共享软件。其源代码也不可得，因此不能修改。

使用者仅能在向其开发人员取得授权并支付费用后才能使用的软件称为专利软件。个人或公司可以拥有此类专利软件。

其源代码通常是严加保护的秘密，且可能受到重大限制，例如：

  1. No further distribution

  2. 可以使用此软件的用户数

  3. 可以安装此软件的计算机类型，例如多任务或单用户等

例如，微软视窗是一种专利软件，有许多版本适合不同类型的客户端，如单一使用者、多使用者、专业人士等等。