什么是计算机软件

1．计算机软件概念

计算机软件（Computer Software，也称软件、软体）是指计算机系统中的程序、方法、规则和相关的文档资料以及在计算机上运行时所需的数据。这是1983年IEEE为软件下的定义，现在软件的通俗解释为:软件＝程序＋数据＋文档资料［11］。

程序是完成特定功能和满足性能要求的指令序列；数据是程序运行的基础和操作的对象；文档资料与程序开发、维护和使用相关的图文资料。程序必须装入机器内部才能工作，文档资料一般是给人看的，不一定装入机器。各种软件的有机组合构成了软件系统。

2．计算机软件分类

计算机软件的分类方法有很多，按软件的配置和功能进行划分，软件可以分为系统软件和应用软件两大类。

（1）系统软件

系统软件计算机运行必不可少的组成部分，它是指控制和协调计算机及外部设备，支持应用软件开发和运行的系统，是无须用户干预的各种程序的集合，主要功能是管理和维护计算机本身的资源，使它们可以协调一致，保证计算机系统能够高效正确地运行。系统软件常常作为计算机系统的一部分和计算机硬件一起提供给用户使用。

系统软件又可以分为以下几类:操作系统、语言处理程序、数据库管理系统程序软件、辅助程序软件。

1）操作系统

操作系统（Operating System，OS），软件系统的核心，是管理和控制计算机各种硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行，是计算机系统的内核与基石。

操作系统是用户和计算机之间的接口，同时也是计算机硬件和其他软件的接口。主要功能模块有处理器管理、作业管理、存储器控制、设备管理、文件管理。目前比较典型的系统有Unix、Linux、Windows、iOS、Android、Mac OS X。

2）语言处理程序

计算机硬件只能直接识别和执行数字代码表示的机器语言，因此要计算机上任何用其他语言编制的程序都不能直接在机器上运行，必须经过程序语言中的翻译程序翻译为机器语言后才可运行。完成这种翻译的程序本身是一组程序，被称为语言处理程序，它也是一种系统必需的系统软件。不同的高级语言都有相应的翻译程序。通常有两种翻译方式:解释和编译。语言处理程序一般有三种:汇编程序、编译程序和解释程序。

语言处理程序如汇编语言汇编器、C语言编译、连接器等。

3）数据库管理系统

数据库管理系统（Database Management System，DBMS）是对数据库进行操纵和管理的大型软件。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。使用数据库管理系统，数据库管理员可以建立、修改、删除数据库，并对数据库进行维护，用户也可以对数据库中的数据进行查询、修改、增加、删除、输出等操作。

Visual FoxPro、Access、Oracle、Sybase、DB2和SQL Server都是常用的数据库系统。

4）辅助处理程序软件

系统辅助处理程序也称为“软件研制开发工具”“支持软件”“支撑软件”“软件工具”。它是协助用户开发软件的工具性软件，主要有编辑程序、调试程序、装备和连接程序、调试程序。

（2）应用软件

应用软件是在特定领域内开发，为了解决某种具体的问题而设计的软件。现在应用软件的种类和数量都非常的多，远远超过系统软件。它的大小和设计也相差悬殊，它可以是一个特定的程序，比如一个图像浏览器，也可以是一组功能联系紧密，可以互相协作的程序的集合，比如微软的Office软件。

随着计算机的广泛应用，软件的种类和数量也越来越多，很多领域都有专门的软件支持，这些软件为我们带来了很大的方便。

3．计算机软件和硬件的关系

计算机软件和硬件是相互依存、相互推动、缺一不可的整体［1，2］。硬件是看得见、摸得着的，而软件只有在使用计算机时才能感觉其存在。硬件是计算机系统的物质基础，是软件运行的“舞台”，没有硬件的支持，再好的软件也无法运行，没有硬件的计算机就如无源之水。同样，软件是计算机系统工作的依据，它在硬件的支持下运行，是计算机的“灵魂”，没有软件的计算机就如一堆废铁，几乎什么功能都没有。只有强有力的硬件支持，才能编出高质量、高效率的软件，也只有高质量、高效率的软件才能使硬件的性能得到充分的发挥。所以说，只有硬件和软件相结合才能使计算机充满活力，更好地为人类服务。

软件和硬件之间还存在一个重要的关系，这就是计算机软件和硬件之间在逻辑功能上等价。也就是说计算机的某些功能可以由硬件直接实现，也可以由软件实现，从用户的角度来看，它们在功能上是等价的，只是在速度上存在差别。硬件的实现速度快，软件的速度较硬件慢，所以把这种等价性质称为软硬件的逻辑等价性。如早期的计算机，硬件的成本较高，乘除法等运算都是用软件实现，随着集成电路的发展，硬件的成本大大降低，大部分计算机的乘除法运算和浮点运算改为用硬件直接实现，大大提高了实现速度。

虽然计算机软硬件在实现某些功能时存在逻辑等价性，但是它们在物理上并不是等价的，它们在实现的灵活性、速度、成本等方面都有不同。因此在设计一个计算机时，要充分考虑计算机软硬件的功能分配。