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计算机系统中系统软件的核心是什么

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  软件系统是指由系统软件、支撑软件和应用软件组成的计算机软件系统,它是计算机系统中由软件组成的部分。它包括操作系统、语言处理系统、数据库系统、分布式软件系统和人机交互系统等。

  操作系统用于管理计算机的资源和控制程序的运行。语言处理系统是用于处理软件语言等的软件,如编译程序等。数据库系统是用于支持数据管理和存取的软件,它包括数据库、数据库管理系统等。

  数据库是常驻在计算机系统内的一组数据,它们之间的关系用数据模式来定义,并用数据定义语言来描述;数据库管理系统是使用户可以把数据作为轴象项进行存取、使用和修改的软件。分布式软件系统包括分布式操作系统、分布式程序设计系统、分布式文件系统、分布式数据库系统等。

  人机交互系统是提供用户与计算机系统之间按照一定的约定进行信息交互的软件系统,可为用户提供一个友善的人机界面。操作系统的功能包括处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理。

  其主要研究内容包括操作系统的结构、进程(任务)调度、同步机制、死锁防止、内存分配、设备分配、并行机制、容错和恢复机制等。

  操作系统的分类没有一个单一的标准,可以根据工作方式分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统等。

  根据架构可以分为单内核操作系统等;根据运行的环境,可以分为桌面操作系统,嵌入式操作系统等;根据指令的长度分为8bit,,16bit, 32bit,64bit的操作系统。

  内核是操作系统最内核最基础的构件,其结构往往对操作系统的外部特性以及应用领域有着一定程度的影响。尽管随着理论和实践的不断演进,操作系统高层特性与内核结构之间的耦合有日趋缩小之势,但习惯上,内核结构仍然是操作系统分类之常用标准。

  单内核结构是操作系统中各内核部件杂然混居的形态,该结构产生于1960年代(亦有1950年代初之说,尚存争议),历史最长,是操作系统内核与外围分离时的最初形态。

  微内核结构是1980年代产生出来的较新的内核结构,强调结构性部件与功能性部件的分离。20世纪末,基于微内核结构,理论界中又发展出了超微内核与外内核等多种结构。

  尽管自1980年代起,大部分理论研究都集中在以微内核为首的“新兴”结构之上,然而,在应用领域之中,以单内核结构为基础的操作系统却一直占据着主导地位。

  在众多常用操作系统之中,除了QNX和基于Mach的UNIX等个别系统外,几乎全部采用单内核结构。

  例如大部分的Unix、Linux,以及Windows(微软声称Windows NT是基于改良的微内核架构的,尽管理论界对此存有异议)。 微内核和超微内核结构主要用于研究性操作系统,还有一些嵌入式系统使用外核。

  基于单内核的操作系统通常有着较长的历史渊源。例如,绝大部分UNIX的家族史都可上溯至1960年代。该类操作系统多数有着相对古老的设计和实现(例如某些UNIX中存在着大量1970年代、1980年代的代码)。

  另外,往往在性能方面略优于同一应用领域中采用其他内核结构的操作系统(但通常认为此种性能优势不能完全归功于单内核结构)。

  通用操作系统是面向一般没有特定应用需求的操作系统。由于没有特定的应用需求,通用操作系统为了适应更广泛的应用,需要支持更多的硬件与软件,需要针对所有的用户体验,对系统进行更新。通用操作系统是一个工程量繁重的操作系统。

  “实时操作系统”(Real Time OS)泛指所有据有一定实时资源调度以及通讯能力的操作系统。而所谓“实时”,不同语境中往往有着非常不同的意义。某些时候仅仅用作“高性能”的同义词。

  但在操作系统理论中“实时性”所指的通常是特定操作所消耗的时间(以及空间)的上限是可预知的。比如,如果说某个操作系统提供实时内存分配操作,那也就是说一个内存分配操作所用时间(及空间)无论如何也不会超出操作系统所承诺的上限。

  实时性在某些领域非常重要,比如在工业控制、医疗器材、影音频合成、以及军事领域,实时性都是无可或缺的特性。

  常用实时操作系统有QNX、VxWorks、RTLinux等等,而Linux、多数UNIX、以及多数Windows家族成员等都属于非实时操作系统。

  操作系统整体的实时性通常依仗内核的实时能力,但有时也可在非实时内核上创建实时操作系统,很多在Windows上创建的实时操作系统就属于此类。

  在POSIX标准中专有一系用于规范实时操作系统的API,其中包括POSIX.4、POSIX.4a、POSIX.4b(合称POSIX.4)以及POSIX.13等等。匹配POSIX.4的操作系统通常被认可为实时操作系统(但实时操作系统并不需要匹配POSIX.4标准)。

  所谓8位、16位、32位、64位、128位等术语有时指总线宽度,有时指指令宽度(在定长指令集中),而在操作系统理论中主要是指存储器定址的宽度。如果存储器的定址宽度是16位,那么每一个存储器地址可以用16个二进制位来表示,也就是说可以在64KB的范围内定址。

  同样道理32位的宽度对应4GB的定址范围,64位的宽度对应16 Exabyte的定址范围。存储器定址范围并非仅仅是对操作系统而言的,其他类型的软件的设计有时也会被定址范围而影响。但是在操作系统的设计与实现中,定址范围却有着更为重要的意义。

  在早期的16位操作系统中,由于64KB的定址范围太小,大都都采用“段”加“线性地址”的二维平面地址空间的设计。分配存储器时通常需要考虑“段置换”的问题,同时,应用程序所能够使用的地址空间也往往有比较小的上限。

  在32位操作系统中,4GB的定址范围对于一般应用程序来说是绰绰有余的,因而,通常使用一维的线性地址空间,而不使用“段”。

  操作系统(Operating System,简称OS)是管理和控制计算机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。

  2013-07-30展开全部系统软件的核心应该应该操作系统,困为计算机软件都是要以操作系统为平台的。软件系统(Software Systems)是指由系统软件、支撑软件和应用软件组成的计算机软件系统,它是计算机系统中由软件组成的部分。它包括操作系统、语言处理系统、数据库系统、分布式软件系统和人机交互系统等。操作系统用于管理计算机的资源和控制程序的运行。语言处理系统是用于处理软件语言等的软件,如编译程序等。数据库系统是用于支持数据管理和存取的软件,它包括数据库、数据库管理系统等。数据库是常驻在计算机系统内的一组数据,它们之间的关系用数据模式来定义,并用数据定义语言来描述;数据库管理系统是使用户可以把数据作为轴象项进行存取、使用和修改的软件。分布式软件系统包括分布式操作系统、分布式程序设计系统、分布式文件系统、分布式数据库系统等。人机交互系统是提供用户与计算机系统之间按照一定的约定进行信息交互的软件系统,可为用户提供一个友善的人机界面。操作系统的功能包括处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理。其主要研究内容包括:操作系统的结构、进程(任务)调度、同步机制、死锁防止、内存分配、设备分配、并行机制、容错和恢复机制等。

  语言处理系统的功能是各种软件语言的处理程序,它把用户用软件语言书写的各种源程序转换成为可为计算机识别和运行的目标程序,从而获得预期结果。其主要研究内容包括:语言的翻译技术和翻译程序的构造方法与工具,此外,它还涉及正文编辑技术、连接编辑技术和装入技术等。

  数据库系统的主要功能包括数据库的定义和操纵、共享数据的并发控制、数据的安全和保密等。按数据定义模块划分,数据库系统可分为关系数据库、层次数据库和网状数据库。按控制方式划分,可分为集中式数据库系统、分布式数据库系统和并行数据库系统。数据库系统研究的主要内容包括:数据库设计、数据模式、数据定义和操作语言、关系数据库理论、数据完整性和相容性、数据库恢复与容错、死锁控制和防止、数据安全性等。

  分布式软件系统的功能是管理分布式计算机系统资源和控制分布式程序的运行,提供分布式程序设计语言和工具,提供分布式文件系统管理和分布式数据库管理关系等。分布式软件系统的主要研究内容包括分布式操作系统和网络操作系统、分布式程序设计、分布式文件系统和分布式数据库系统。

  人机交互系统的主要功能是在人和计算机之间提供一个友善的人机接口。其主要研究内容包括人机交互原理、人机接口分析及规约、认知复杂性理论、数据输入、显示和检索接口、计算机控制接口等。

  分布式软件系统(Distributed Software Systems)是支持分布式处理的软件系统,是在由通信网络互联的多处理机体系结构上执行任务的系统。它包括分布式操作系统、分布式程序设计语言及其编译(解释)系统、分布式文件系统和分布式数据库系统等。

  分布式操作系统负责管理分布式处理系统资源和控制分布式程序运行。它和集中式操作系统的区别在于资源管理、进程通信和系统结构等方面。

  分布式程序设计语言用于编写运行于分布式计算机系统上的分布式程序。一个分布式程序由若干个可以独立执行的程序模块组成,它们分布于一个分布式处理系统的多台计算机上被同时执行。它与集中式的程序设计语言相比有三个特点:分布性、通信性和稳健性。

  分布式文件系统具有执行远程文件存取的能力,并以透明方式对分布在网络上的文件进行管理和存取。

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