计算机软件
两类软件
- 系统软件：管理计算机系统的硬件资源，向上层应用程序提供服务
- 如：操作系统、网络服务程序、语言处理程序、数据库管理系统、程序设计语言、分布式软件系统
- 数据库系统不是系统软件
- 应用软件：按应用场景需要编制成的各种程序，直接为用户提供服务
- 办公软件、多媒体软件、辅助设计软件、企业应用软件、网络应用软件、安全防范软件、娱乐休闲软件
三种级别的语言
- 机器语言: 计算机硬件能够直接理解和执行的二进制指令序列，是最低级的语言，与特定机器的 CPU 架构紧密相关。
- 汇编语言: 使用助记符（如 ADD, MOV）表示机器指令的低级语言，比机器语言更易读，但仍需汇编程序翻译为机器语言，且通常与特定机器架构相关。
- 高级语言: 接近自然语言和数学表达式的编程语言，具有良好的可读性、可移植性和抽象性，例如 C/C++、Java、Python。
各种翻译程序的概念
- 汇编程序（汇编器）: 将汇编语言源程序翻译成机器语言目标程序。
- 解释程序（解释器）: 对源程序逐条语句进行分析并立即执行，不生成独立的目标代码，如 Python、JavaScript 的执行方式。
- 编译程序（编译器）: 将高级语言源程序一次性翻译成目标语言（通常是机器语言或中间代码），然后链接生成可执行文件，如 C/C++ 程序的编译。
将高级语言源程序转为可执行目标文件的流程
- 预处理: 处理源代码中的预处理指令（如
#include、#define），进行宏替换、头文件包含等操作，生成.i文件。 - 编译: 将预处理后的
.i文件翻译成汇编语言文件（.s文件），这一阶段进行词法分析、语法分析、语义分析和优化。 - 汇编: 将汇编语言文件（
.s文件）翻译成机器语言的目标文件（.o文件或.obj文件），其中包含机器指令和数据。 - 链接: 将多个目标文件（
.o文件）以及所需的库文件（静态库或动态库）组合起来，解析符号引用，最终生成可执行文件。
软件和硬件的逻辑功能等价性
同一个功能，既可以用硬件实现（性能高成本高），也可以用软件实现（性能低成本也低）
- 对于乘法运算，可以设计一个专门的硬件电路实现乘法运算
- 也可以用软件的方式，执行多次加法运算来实现