将高级语言翻译成机器语言的方式

1.1.2　计算机的软件系统

软件是人们为了在计算机上完成某一具体任务而编写的一组程序，这些程序能告诉计算机做什么、怎么做。计算机的软件系统分为系统软件和应用软件两大类。

1.系统软件

系统软件是为扩充计算机功能所配备的软件，主要用于管理、操纵和维护计算机，支持应用软件的开发和运行。系统软件是用户和裸机的接口，主要包括以下几种。

1)操作系统

操作系统主要负责管理计算机中软、硬件资源的分配、调度、输入/输出控制和数据管理等工作，用户只有通过它才能使用计算机，如DOS、Windows 2000、Windows XP、UNIX、Linux、Netware等。

2)程序设计语言

人与计算机之间进行信息交换通常要使用程序设计语言。人们把自己的意图用某种程序设计语言编写程序，并将其输入计算机，告之完成什么任务以及如何完成，达到使用计算机做事的目的。程序设计语言经历了机器语言、汇编语言和高级语言三个阶段。

(1)机器语言。机器语言是机器的指令序列。机器指令是用一串0和1的二进制编码表示的，可以直接被计算机识别并执行。机器语言是面向机器的语言，与计算机硬件密切相关，针对某一类计算机编写的机器语言程序不能在其他类型的计算机中运行。机器语言的缺点是编写程序很困难，而且程序难改、难读。但使用机器语言编写的程序执行速度快，占用内存空间少。由于是直接根据硬件的情况来编制程序的，因此可以编制出效率高的程序。

(2)汇编语言。汇编语言又称符号语言，是指用一些有特定含义的符号替代机器的指令作为编程用的语言，其中使用了很多英文单词的缩写，这些字母和符号称为助记符，如助记符ADD表示加法，SUB表示减法等。这些助记符易编程、可读性好、修改方便，但机器并不认识，所以需把它翻译成相应的机器语言程序，这种翻译的过程就叫汇编。将汇编语言程序翻译成相应的机器语言程序是由汇编程序完成的。汇编语言的每一条语句和机器语言的指令一一对应，故仍属于一种面向机器的语言。

(3)高级语言。高级语言是用英文单词、数学表达式等易于理解的形式书写的，并按严格的语法规则和一定的逻辑关系组合的一种计算机语言。高级语言编写的程序独立于机型，可读性好、易于维护，提高了程序设计效率。常见的过程化高级语言有Basic、C等，针对面向对象的程序设计方法出现的可视化编程语言有Visual Basic、Delphi、Visual C++等，计算机网络语言有Java、C#等。

3)语言处理系统

汇编语言与高级语言必须翻译成机器语言才能被计算机接受。按汇编语言和各种高级语言语法规则编写的程序称为源程序。源程序通过语言处理程序翻译成计算机能够识别的机器语言程序，即目标程序。语言处理程序的翻译方式有两种，即编译和解释。编译是指在编写完源程序后，由存放在计算机中事先用机器语言编好的一个编译程序将整个源程序翻译成目标程序的过程。该目标程序代码经连接程序连接后形成在计算机上可执行的程序。解释则是由解释程序对高级语言逐句解释，边解释边执行，解释完后只出现运行结果而不产生目标程序的过程。编译程序和解释程序的执行过程如图1-27所示。

图1-27　语言处理程序的工作示意图

4)各种服务性程序

服务性程序主要包括协助用户进行软件开发或硬件维护的软件，如机器的调试、故障检查和程序诊断等。

2.应用软件

应用软件是由用户根据自己的工作需求，为解决各种实际问题而自行开发或从厂家购买来完成某一特定任务的软件，如办公软件、财务软件、平面设计软件、三维制作软件等。

目前，计算机软件已发展成为一个巨大的产业，软件的应用范围也涵盖了生活的各个方面，因此很多问题都可用相应的软件来解决。