Transcript 電腦軟體概說 - 東海大學應用物理學系

電腦軟體概說
東海大學物理系‧資訊教育
施奇廷
何謂軟體？
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軟體為一系列的指令之集合，透過它命
令電腦執行所需之功能
軟體分類：系統軟體（作業系統）、應
用軟體
作業系統（Operating
System）
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DOS, Windows, Linux, OS/2, Unix,
MacOS……
控制程式
系統資源管理
人機介面
安排行程的法則 – 餐廳如何服
務顧客？
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回復時間(Turnaround Time)
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平均回復時間(Average turnaround Time)
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等待時間是指行程留在佇列裡等待執行的時間之和。
平均等待時間(Average Waiting Time)
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平均回復時間為系統內各個行程的回復時間相加的總和除以
行程的個數。
等待時間(Waiting Time)
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回復時間等於行程等待時間與執行時間的和。
平均等待時間為系統內各個行程等待時間相加的總和除以行
程的個數。
反應時間(Response Time)
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反應時間等於行程進入系統後，一直到輸出第一個結果的時間。
記憶體管理
小
快
大
慢
資訊管理
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主要為檔案系統之管理
目錄結構
檔案配置
存取權限（檔案保全）
設備管理
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管理電腦的周邊設備，主要為輸入輸出（I/O
Device），如鍵盤、螢幕、印表機、掃描器等
另有「虛擬設備」（Virtual Device）：當某個
設備（如印表機）忙碌時，第二個需要用到此
設備的程式可將此動作寫入硬碟（虛擬印表機）
中，待所需設備空出來後再由此虛擬設備送到
實體設備執行
程式語言（Programming
Language）
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程式
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「指令」(Instruction)
「敘述」(Statement)
系統軟體(System Software)
應用軟體(Application Software)
第一代程式語言：機器語言
(Machine Language)
第二代程式語言：組合語言
(Assembly Language)
第三代程式語言：編譯/直譯式語言
(Compiled/Interpreted Language)
機械語言
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以二進位（0 與 1）符號組成
直接與機器溝通，執行速度最快
與自然語言相差最遠，程式最難編寫，
容易除錯
搬到另一台機器可能就無法使用
組合語言
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用比較接近自然語言的方法編寫，透過
組譯器（Assembler）翻譯為機器看得懂
的機械語言
效率比機械語言差一些，不過比較好寫
可攜性還是頗低（不同硬體的組合語言
並無一定標準）
which means to move the hexadecimal value 61 (97 decimal)
into the processor register with the name "al"
高階語言
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C, Fortran, Basic……
更接近自然語言
不用知道電腦架構的細節，只要記得指令即可
透過編譯器或直譯器將原始碼翻譯為機械碼
效率不如機械與組合語言
易於撰寫、閱讀與維護
可攜性佳
編譯器與直譯器
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直譯式：「交談式」語言，使用者每下一道指
令，電腦透過直譯器（interpreter）立刻回應
可能錯誤：語法錯誤，直譯器無法判讀
編譯式：利用編譯器（compiler）將所有的指
令整合成為一個執行檔，再由電腦將這個「包
裹」完成的指令集合一一執行
可能錯誤：語法錯誤，編譯器無法判讀；邏輯
錯誤，執行結果錯誤
直譯器與編譯器之優劣比較
種類
優點
編譯器
直譯器
1 . 可 執 行 目 的 程 式 碼 可 供 多 人 一 1 .程 式 容 易 除 錯 ， 適 合 初 學 者 使
起使用。
用。
2 . 可 執 行 目 的 程 式 碼 的 執 行 速 度 2 .程 式 執 行 時 所 需 之 主 記 憶 體 較
快。
缺點
1 .編 譯 、 連 結 的 時 間 較 長 。
2.程 式 執 行 時 所 須 之 主 記 憶 體 較
小。
1 .每 次 執 行 一 條 指 令 均 須 重 新 翻
譯，因而執行之連度較慢。
大 ， 因 為 要 一 次 載 入 整 個 可 執 2 .程 式 同 時 供 多 人 使 用 時 對 小 統
行目的程式碼之故。
3 .程 式 除 錯 較 因 難 。
之整體效率而言極不經濟，因
為每一個人均在直譯之故。
應用軟體（Applications）
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應用軟體為針對特定使用者的需求所設計出來的特定
功能程式
辦公室套裝體
防毒軟體
影音處理、播放軟體
翻譯軟體
壓縮軟體
科學計算軟體
網路應用軟體
休閒娛樂應用軟體
etc……
辦公室軟體：MS Office
辦公室軟體：OpenOffice
防毒軟體