么是電腦的軟件系統?
軟件系統是指由操作系統軟件,支撐軟件和應用軟件組成的電腦軟件系統,它是電腦系統所使用的各種程序的總體。軟件的主體存儲在存儲器中,用戶通過軟件系統對電腦進行控制并
與電腦系統進行信息交換,使電腦按照用戶的意圖完成預定的任務。
軟件系統和硬件系統共同構成實用的電腦系統,兩者相輔相成,缺一不可,要執行電腦任務,軟件需要通過硬件進行四項基本功能,處理、存儲、輸入和輸出。同時,硬件部件必須在它們中間傳遞指令和數據,而且需要供電系統供給電力。
軟件系統一般分為操作系統、程序設計軟件和應用軟件三大類。
1)操作系統是管理電腦硬件與電腦軟件資源的程序,同時也是電腦系統的核心基石。
2)程序設計軟件是由專門的軟件公司編制,用來進行編程的計算機語言,程序設計軟件主要包括機器語言、匯編語言和高級語言。
3)應用軟件是用戶可以使用的各種程序設計語言,以及用各種程序設計語言編制的應用程序集合、例如我們平時使用的微信,即是應用軟件的一種。
僅有硬件系統的計算機是無法工作的,必須為它編制出由一條條指令組成的程序,它才 能正常工作。實際在用戶面前的計算機系統是經過若干層軟件包裝的計算機,其功能的大小 與所配備的軟件的豐富程度有關。正是軟件使計算機成為無比強大的知識處理工具。
我們把計算機系統中的所有程序及相關的文檔稱為軟件。計算機的軟件系統就是為了運 行、管理、維護和使用計算機而編寫的各種程序(包括文檔)的總和。
軟件是計算機的靈魂。
如果沒有計算機的軟件去指揮、協調計算機工作,計算機將是一堆廢鐵。 程序是為實現一定功能,用計算機程序設計語言所編制的語句的有序集合。文檔是描述 程序設計的過程及程序的使用方法的有關資料。在軟件的這兩種成分中,程序是可由計算機 執行的部分,文檔是不能執行的部分,在軟件的整個生命期內,這兩種成分缺一不可。
軟件系統按其功能可分為系統軟件和應用軟件兩大部分:
(1)系統軟件
系統軟件是為有效利用計算機的資源、充分發揮計算機的工作潛力、保證正常運行、盡 可能方便用戶使用計算機而編制的軟件。常見的系統軟件主要有操作系統、各種語言處理程 序、連接裝配程序、系統實用程序、數據庫管理系統、計算機網絡軟件等。沒有這些軟件, 計算機將難以發揮其功能,甚至無法工作。 系統軟件具有兩個特點:一是通用性。即無論哪個應用領域的計算機用戶都要用到它們; 二是基礎性,即應用軟件要在系統軟件的支持下編寫和運行。 對于計算機應用人員來講,熟悉系統軟件的目的是為了更有效地開發應用軟件和編制應 用程序。
(2)應用軟件
應用軟件是專業人員為各種目的而開發的程序,通常使用高級語言或使用生成工具來生 成。常見的應用軟件有辦公自動化軟件,管理信息系統、大型科學計算軟件包等。隨著計算 機的推廣與普及,應用軟件逐步地走向標準化、模塊化,并按功能組合成各種軟件包以方便 用戶。應用軟件必須在系統軟件的支持下工作。
應用軟件可分為兩大類:一類是不分業務、行業的公共應用軟件,另一類是按業務、行 業分類的。
總之,系統軟件是為機器和用戶提供一般服務的,它使計算機具有更強功能,更高效率, 使用起來更加方便。它由計算機廠家提供,基本上是與硬件相配套的,是處于計算機硬件與 用戶之間的軟件。應用軟件是為不同行業的用戶解決實際問題服務的。
現代計算機不能沒有 系統軟件,否則,用戶無法有效地使用計算機;現代計算機也不能沒有應用軟件,否則它不 能解決實際應用領域中的任何問題。系統軟件能讓應用軟件與計算機配合,并同時幫助計算 機管理內部與外部的資源。人們主要與應用軟件進行交互,應用軟件與系統軟件進行交互, 系統軟件則主要用于控制管理硬件。
系統軟件有 3 個最基本的部分。 操作系統:在任何計算機系統中,操作系統都是系統軟件最核心主要的部分。 設備驅動程序:設備驅動程序幫助計算機控制外部設備。
實用程序:實用程序通常用來支持、提高或擴展計算機系統中已有的程序。 此外,系統軟件中還包括語言翻譯工具。
設備驅動程序是一種特殊的軟件程序,用于運行外部設備。大多數的操作系統會識別常 用的外部設備,并自動選擇安裝合適的設備驅動程序,這樣在操作系統的管理下這些外部設 備正常工作。如果用戶的操作系統沒有識別出新的硬件,系統會顯示信息,提示用戶需要從 硬件自帶的 CD 或磁盤上安裝驅動程序。
實用程序也叫服務程序,是用來控制與分配計算機資源的。實用程序提高了系統軟件已 有的功能或添加了其他一些系統軟件程序不支持的服務。例如,我們常用的數據備份、磁盤 掃描檢查、文件壓縮、恢復丟失數據、系統安全管理軟件等都屬于這類服務程序。有時一些 實用程序也會被集成到操作系統中。
計算機系統是硬件和軟件有機結合的整體,它們之間的關系體現在以下三個 方面:
(1) 互相依存
計算機硬件與軟件的產生與發展是相輔相成、互相促進的,二者密不 可分。硬件是軟件的基礎和依托,軟件是發揮硬件功能的關鍵,是計算機的靈魂。
在實際應 用中無論缺少哪一部分,計算機都無法使用。 計算機中還有許多功能需要通過硬件、軟件配合來實現,如中斷保護,實現中斷屏蔽保 留現場,要有硬件,中斷的分析處理又要由軟件來完成。操作系統中的許多功能也都需要硬 件支持。
(2)無嚴格功能界面
計算機的硬件與軟件雖然各有分工,但它們之間的功能界面是浮動的。隨著技術的發展, 功能既可由硬件實現,也可由軟件來完成。例如,乘法、除法既可以用硬件線路去做,也可 以用程序來實現。硬件和軟件的功能分配,隨時間不同、機型不同而異。通過二者的合理分
(3)相互促進
無論從實際應用還是從計算機技術的發展看,計算機的硬件與軟件之 間都是相互依賴、相互影響、相互促進的。硬件技術的發展會對軟件提出新的要求,促進軟 件的發展;反之,軟件的發展又對硬件提出新的課題。
在一提起智能移動終端無非就是手機、平板電腦,系統要么是蘋果要么是安卓,也就是嚴格意義上的iOS和Android。現在一片平靜祥和的智能移動終端背后是鮮血淋漓、殺聲四起的過去;蘋果和安卓腳下,踩著無數移動操作系統的累累白骨。現在我們手中拿的智能手機,是移動終端春秋戰國史的最后勝利者。
手機操作系統曾經的春秋與戰國
●移動OS三分天下
在十幾年前的功能手機時代,手機、計算機、筆記本電腦、掌上電腦還是截然不同的幾種數碼產品,價格也天差地別。掌上電腦作為一個單獨的品類強調便攜的高性能移動辦公,主要面向高端商務領域,英文叫做個人數字助理PDA(Personal Digital Assistant),也叫作掌上電腦Handheld PC。手機上還沒有出現操作系統的概念,移動OS也是針對PDA來說的。彼時移動辦公領域三分天下的是大名鼎鼎的微軟、黑莓,還有年輕人可能沒聽過的Palm,我們先從Palm說起。
Palm PDA是成功人士的象征
Palm是移動OS史上的重要角色,連微軟都不能與它相提并論。它把PDA、移動辦公、掌上電腦的概念普及到了辦公族群體之中。Palm公司成立于1992年,并于1996年推出了第一臺PDA Pilot 1000。筆者印象中在上世紀90年代廣告中出現的身著西裝領帶、手持手寫筆和掌上電腦的硅谷精英形象,現在看來應該拿的就是Palm。
PDA論壇2007年網友曬出的Palm廣告 遍地都是
諷刺的是Palm PDA廣告內容:谷歌搜索 不是冤家不聚首
Palm掌上電腦完全為商務辦公而生,支持手寫輸入,機身豐富的接口包括串口、USB、紅外、藍牙、Wi-Fi,還可以擴展存儲卡;而最受人們歡迎的就是同步功能,可以與計算機連接同步更新通訊簿、日歷、待辦事項等等,是很好用的個人助理類工具。到2009年Palm推出了真正意義上的移動操作系統webOS,但已經為時已晚,安卓和蘋果已經初露鋒芒。
在移動辦公領域當時可以媲美Palm的是黑莓BlackBerry,公司前身就是RIM,所以后來的移動OS又叫做RIM BlackBerry OS。1996年黑莓推出第一款移動商務終端Inter@ctive Pager 900,1999年推出第一款以黑莓命名的BlackBerry 850,確切地說這是一部用來收發郵件的尋呼機。
據說成功人士最喜歡黑莓手機的功能是:處理郵件?
后來黑莓推出手機之后受到商務精英的青睞,因為黑莓的電子郵件通訊采用加密協議,不易被監聽或破解;與此同時在中國大陸收獲了一批忠實的粉絲,熱衷于莓手機的全鍵盤加發光軌跡球極致風騷的操作,顯得與眾不同又格外好用——當然手機都是水貨,黑莓當時在中國沒有銷售。嚴格來說黑莓與Palm并不存在直接競爭關系,黑莓主打電子郵件和手機通訊,Palm主打數字助理、PC輔助工具,兩者的用途差別比較大。
在2008年前后 黑莓全鍵盤和軌跡球非常受歡迎
在2013年之前黑莓商務終端基于自研的操作系統BlackBerry OS廣受歡迎,設備使用量在2013年9月達到巔峰,全球共有8500萬注冊用戶。也是在同年,黑莓感受到來自蘋果和安卓的巨大壓力,轉而研發智能移動OS,推出新的操作系統BlackBerry 10。現在看來這對于黑莓來說也不過是一場末日浩劫。
三分天下最慘的一家是微軟,別看微軟在桌面OS已經稱王稱霸,在移動OS領域一直不成氣候。2000年之前有Windows CE(簡稱WinCE)移動操作系統,惠普、飛利浦等品牌制造基于WinCE的掌上電腦,并且由于沒有統一的型號常常被叫做“Palm式掌上電腦”,非常恥辱。后來微軟推出Pocket PC(口袋計算機),并在2003年推出新版移動操作系統Windows Mobile用于這種設備。
這一類掌上電腦 被恥辱地稱作Palm式PDA
微軟的行動并不算晚,甚至后來還有Windows Phone系統的手機Lumia與安卓和蘋果抗衡。但最終移動OS Windwos Phone仍然走向停止更新的末路,在蘋果和安卓的強大壓力下,Windows Phone卑微的市場占有率顯得有些微不足道。
Windows Phone市場占有率微不足道 數據來自Gartner
后來移動操作系統領域天下劇變。Windows Mobile系統難以逆轉乾坤,曾經的統治者Palm和黑莓更經歷了重組、轉向安卓陣營的掙扎。2010年,惠普以12億美元收購Palm,從那以后HP品牌取代Palm,webOS也成為惠普PDA的操作系統之一;2013年LG收購惠普手中的webOS團隊,將它用在LG智能電視上;2015年TCL購買惠普手中的Palm專利,試圖重新打造Palm品牌的輝煌。Palm公司不再是曾經的Palm,他更像一筆繼承后的遺產。BlackBerry 10操作系統也沒能拯救黑莓,反而從2015年開始推出安卓系統的手機;2016年黑莓停止產品研發,改為做品牌授權,意味著黑莓的血統壽終正寢。
Palm、黑莓和Windows Mobile并不是僅有的祭品,當蘋果和安卓智能手機降臨的時候,移動操作系統無一幸免。
●移動OS世界大戰
時間來到千禧年,手機從功能機向智能機時代過渡,移動端操作系統大熱,不得不提到的品牌就是諾基亞和塞班Symbian系統。盡管提到塞班就想到諾基亞,我們還是要強調它并不是專門為諾基亞開發的移動OS,而是1998年由塞班企業聯合會為PDA設備研發的閉源操作系統。三星、摩托羅拉、索尼愛立信都曾推出基于塞班系統的產品,但諾基亞聯手塞班開始稱霸天下。
塞班一度占領60%以上的份額 但自毀前程
塞班操作系統有著數不勝數的優點,尤其是2002年諾基亞推出的塞班S60界面造就了一代又一代爆款智能手機。智能化系統,易用的界面,支持第三方開發者,強大的本地化能力,截至2006年塞班S60支持48種語言界面,諾基亞手機暢銷全球塞班S60居功至偉。
基于塞班S60系統 諾基亞創造了智能手機神話 包括爆款E71手機
但塞班S60系統閉源、鎖區和數字證書的特點又讓用戶頭疼不已。筆者仍然記得為了最后一款諾基亞手機E63,泡在塞班中文論壇,樂此不疲地刷解鎖、下載安裝包、破解數字證書。熱情在反復的嘗試、好不確定結果的刷機過程中消磨殆盡。諾基亞最終經歷轉賣和品牌授權,塞班系統也在2012年幾乎停止了維護和更新。
曾因諾基亞而火熱的塞班論壇dospy早已變了模樣
千禧年之初蘋果研發基于BSD Unix的iOS操作系統,并在2007年推出了第一代iPhone,驚艷全世界。后來iPhone和iOS有多成功大家都看到了,可以說iOS革了智能手機和移動OS的命,谷歌應該是最先意識到這一點的人。
喬布斯發布初代iPhone 驚艷全世界
2007年,谷歌牽頭成立了“開源手機聯盟(Open Handset Alliance OHA)”,成員包括谷歌、HTC、索尼、戴爾、英特爾、摩托羅拉、三星、LG等,后來擴展到三十多家著名的芯片制造商、手機制造商、軟件開發商、電信運營商和服務商,中國移動也加入其中。OHA聯盟致力于解決“如何制造一部更好的手機”的問題,制定行業標準。這為安卓系統快速形成生態、大殺四方奠定了基礎。
開源手機聯盟OHA擁有響當當的成員列表
說到安卓Android,它最初也不是專為智能手機設計的,而是Android公司基于Linux內核為移動設備而開發的,例如便攜數碼相機。2005年,谷歌收購Android公司轉向智能手機操作系統開發,并于2007年就出了安卓1.0系統。
安卓之父Andy Rubin 后來被谷歌收購
安卓由于其開源特性廣受程序員歡迎,而谷歌應用商店Google Play則吸引了全世界大量的程序員入駐,編寫安卓APPs并很輕松地上架供全球安卓用戶下載使用。很快安卓就超過iOS成為使用最廣泛的智能手機操作系統,而且在開源軟件許可協議的幫助下運行在數百種智能設備上。如果說iOS開啟了移動端智能操作系統的潘多拉魔盒,那么安卓就是親手殺死其它移動OS的那個人。
再看一遍這張圖 安卓是移動OS的終結者
敗給蘋果和安卓的除了Palm、黑莓、Windows Mobile、諾基亞和塞班之外,還有很多。三星自己開發的Bada OS在2012年停止更新,彼時三星同時經營著安卓手機和Bada OS手機,最終Bada OS為安卓手機讓路。2010年諾基亞和英特爾決定將基于Linux的Maemo和Moblin操作系統合并為MeeGo,一度MeeGo系統的智能設備無限接近上市,但最終諾基亞倒向微軟而誕生的Lumia系列取代了MeeGo,它最后胎死腹中。
三星Bada OS并沒有堅持太長時間
諾基亞N9手機采用了MeeGo系統
Lumia系列的Windows Phone操作系統堅持了很長時間
現在的統治者是蘋果和安卓,但誰能保證2020年之后下一個十年還會是這兩位?移動端OS從來都是長江后浪推前浪的進程。目前來看未來的操作系統可能是一統PC、筆記本、平板、手機、電視盒子、穿戴設備等等跨平臺的操作系統,谷歌已經在研發的叫做Fuchsia,華為的鴻蒙和極光操作系統傳出消息但并沒有細節。
谷歌下一代操作系統Fuchsia初露端倪
華為鴻蒙操作系統仍然神秘
或許會有一家新公司橫空出世,也未可知。我們普通大眾在享受到移動智能操作系統帶來便利的同時,了解一些它們背后的故事,就夠了。