计算机科学技术基础考点

计算机科学技术基础计算机基础知识一、计算机的特点、分类及其应用
1、运算速度快运算速度是计算机的一个重要性能指标。

计算机的运算速度通常用每秒钟执行定点加法的次数或平均每秒钟执行指令的条数来衡量。

运算速度快是计算机的一个突出特点。

计算机的运算速度已由早期的每秒几千次（如ENIAC机每秒钟仅可完成5000次定点加法）发展到现在的最高可达每秒几千亿次乃至万亿次。

这样的运算速度是何等的惊人！计算机高速运算的能力极大地提高了工作效率，把人们从浩繁的脑力劳动中解放出来。

过去用人工旷日持久才能完成的计算，而计算机在"瞬间"即可完成。

曾有许多数学问题，由于计算量太大，数学家们终其毕生也无法完成，使用计算机则可轻易地解决。

2、计算精度高在科学研究和工程设计中，对计算的结果精度有很高的要求。

一般的计算工具只能达到几位有效数字（如过去常用的四位数学用表、八位数学用表等），而计算机对数据的结果精度可达到十几位、几十位有效数字，根据需要甚至可达到任意的精度。

3、存储容量大计算机的存储器可以存储大量数据，这使计算机具有了"记忆"功能。

目前计算机的存储容量越来越大，已高达千兆数量级的容量。

计算机具有"记忆"功能，是与传统计算工具的一个重要区别。

4、具有逻辑判断功能计算机的运算器除了能够完成基本的算术运算外，还具有进行比较、判断等逻辑运算的功能。

这种能力是计算机处理逻辑推理问题的前提。

5、自动化程度高，通用性强由于计算机的工作方式是将程序和数据先存放在机内，工作时按程序规定的操作，一步一步地自动完成，一般无须人工干预，因而自动化程度高。

这一特点是一般计算工具所不具备的. 计算机通用性的特点表现在几乎能求解自然科学和社会科学中一切类型的问题，能广泛地应用各个领域。

计算机可分为模拟计算机和数字计算机两大类
模拟计算机的主要特点是：参与运算的数值由不间断的连续量表示，其运算过程是连续的，模拟计算机由于受元器件质量影响，其计算精度较低，应用范围较窄，目前已很少生产。

数字计算机的主要特点是：参与运算的数值用断续的数字量表示，其运算过程按数字位进行计算，数字计算机由于具有逻辑判断等功能，是以近似人类大脑的"思维"方式进行工作，所以又被称为“电脑”。

数字计算机按用途又可分为专用计算机和通用计算机。

专用与通用计算机在其效率、速度、配置、结构复杂程度、造价和适应性等方面是有区别的。

专用计算机针对某类问题能显示出最有效、最快速和最经济的特性，但它的适应性较差，不适于其它方面的应用。

我们在导弹和火箭上使用的计算机很大部分就是专用计算机。

这些东西就是再先进，你也不能用它来玩游戏。

通用计算机适应性很强，应用面很广，但其运行效率、速度和经济性依据不同的应用对象会受到不同程度的影响。

通用计算机按其规模、速度和功能等又可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机及单片机。

这些类型之间的基本区别通常在于其体积大小、结构复杂程度、功率消耗、性能指标、数据存储容量、指令系统和设备、软件配置等的不同。

一般来说，巨型计算机的运算速度很高，可达每秒执行几亿条指令，数据存储容量很大，规模大结构复杂，价格昂贵，主要用于大型科学计算。

它也是衡量一国科学实力的重要标志之一。

单片计算机则只由一片集成电路制成，其体积小，重量轻，结构十分简单，性能介于巨型机和单片机之间的就是大型机、中型机、小型机和微型机。

它们的性能指标和结构规模则相应的依次递减1．一代电子管计算机世界上第一台计算机ENIAC由美国Pennsyivania大学John Mauchly教授和John Presper Ecker工程师用电子管建成的，于1946年交付使用，ENIAC采用十进制运算。

电路结构十分复杂，使用18000多个电子管，运行时耗电量达150千瓦，体积庞大，重量达30多吨，占地面积为1500平方英尺，而且需用手工搬运开关和拨、插电缆来编制程序，使用极不方便，但它却比任何机械计算机快得多，
每秒可进行5000多次加法运算。

ENIAC的出现标志着人类进入了计算机时代。

2．第二代晶体管计算机1947年在Bell实验室成功地用半导体硅片作基片，制成了第一个晶体管，它的小体积、低耗电以及载流子高速运行的特点，使真空管望尘莫及。

用晶体管取代电子管以后，计算机的性能有了很大的提高。

3．第三代集成电路计算机集成电路制作技术就是利用光刻技术把晶体管、电阻、电容等构成的单个电路制作在一块极小（如几个平方微米）的硅片上。

进一步发展，实现了将成百上千个这样的门电路全部制作在一块极小的硅片上，并引出与外部连接的引线，这样，一次便能制作成成百上千相同的门电路，又一次大大地缩小了计算机的体积，大幅度下降了耗电量，极大地提高了机器的可靠性。

这就是人们称作的小规模集成电路（SSI）和中等规模集成电路（MSI）的第三代计算机。

第三代计算机之后，人们没有达成定义新一代计算机的一致意见，如果从硬件技术上讲，可以把用大规模、超大规模集成电路技术制成的计算机称为第四代计算机。

二、微型计算机的出现和发展集成电路技术把计算机的控制单元和算逻单元集成到一个芯片上，制成了微处理器芯片。

1971年，美国Intel公司研制成世界上第一个4位微处理器芯片4004，集成了2300个晶体管。

随后，微处理器经历了4位、8位、16位、32位和64位几个阶段的发展，芯片的集成度和速度都有很大的提高。

与此同时，半导体存储器的研制也正在进行。

1970年研制的第一个存储芯片，只有一个磁芯那么大，却能保存256位二进制信息，但每位价格高于磁芯。

1974年后，随着半导体存储器价格的迅速下降，位密度的不断提高，存储芯片的容量经历了1KB、4KB、16KB、64KB、256KB、1MB、4MB、16MB和64MB这几个阶段，每个新的阶段都比过去提高4倍的容量，而价格和访问时间都有所下降。

最值得一提的是世界上第一大微处理器的制造商Intel，其典型产品有：
(1) 8080：世界上第一个8位通用的微处理器，1974年问世。

(2) 8088：集成度达2.9管，主频4.77MHz,字长16位（外部8位），又称准16位，地址20位，采用4个字节指令队列，被IBM首台微机（IBM PC）选用，1979年问世。

(3) 8086：16位，2.9万管，地址20位，采用6个字节指令队列，指令系统与8088完全兼容，1978年问世。

(4) 80286：16位，13.4万管，6MHz，地址24位，可用实际内存16KB和虚拟内存1GB,1982年问世。

(5) 80386：32位，27.5 万管，12.5MHz、33MHz、50MHz，地址32位，4GB实际内存，64TB虚拟内存。

其性能可与几年前推出的小型机和大型机相比，1985年问世。

(6) 80486：32位，120万管，2.5MHz、33MHz、50MHz、4GB实际内存，64TB虚拟内存，引用更加复杂的Cache 技术和指令流水技术，速度比80386快一倍，性能指标高于80386 3～4倍，1989年问世。

(7) Pentium(80586):64位，310万管，66MHz、100MHz，采用超标量技术，使多条指令可并行执行，速率比80486高出6~8倍，1993年问世。

(8) Pentium pro（P6）：64位，550万管，133MHz、150MHz、200MHz,采用动态执行RISC/CISC技术、分支预测、指令流分析、推理性执行和二级Cache等技术，1995年问世。

(9) Pentium Ⅱ:64位,550万管以上，233MHz、300MHz、400MHz、450MHz，1997年问世。

(10) Pentium Ⅲ:64位，800万管以上，450MHz、500MHz、550MHz、600MHz，1999年问世。

自1979年Intel推出X86后，几乎每三年处理器的性能就能提高4～5倍。

但是计算机中的一些其他部件其性能的提高速度达不到这个水平。

因此，必须不断调整计算机组成和结构，以弥补不同部件性能不匹配问题。

此外，随着大规模集成电路的飞速发展，也使巨型机、工作站、计算机网络都有了很大的发展。

三、软件技术的兴起和发展计算机刚问世时，还未建立“软件”这一概念，随着计算机的发展及应用范围的扩大，逐渐形成了软件系统。

在早期的计算机中，使用者必须用机器能识别的机器语言编写程序，由于机器不同，机器语言也不同，因此人们在不同的机器上编程，就需熟悉不同机器的机器指令，使用极不方便，写出的程序很难读懂。

后来出现了一种符号
语言，即汇编语言，汇编语言不再用0/1代码编写程序，改善了程序的可读性，但它们仍是面向机器的，即不同的机器各自有不同的汇编语言。

为了能将符号语言转变成机器能识别的语言，人们又创造了汇编程序。

它能把汇编程序翻译成机器语言。

为了摆脱对具体机器的依赖，在汇编语言之后又出现了面向问题的高级语言。

使用高级语言编程可以不了解机器的结构，且比较接近人们习惯用的自然语言和数学语言，使程序具有很强的可读性。

为了使高级语言描述的算法在机器上执行，同样需有一个翻译系统，于是产生了编译程序和解释程序，它们能把高级语言翻译成机器语言。

可见，随着各种语言的出现，汇编程序、编译程序、解释程序的产生，逐渐形成了软件系统。

另一方面，随着计算机应用领域的不断扩大，外部设备的增多，为了使计算机资源让更多用户共享，又出现了操作系统。

操作系统能协调管理计算机中各种软件、硬件及其他信息资源，并能调度用户的作业程序，使多个用户能有效地共用一套计算机系统。

此外，一些服务性程序如装配程序、调试程序、诊断程序和排错程序等也逐渐形成。

除上述提到的这些系统软件外，软件发展的另一个主要内容就是应用软件。

应用软件种类繁多，它是用户在各自的行业中开发和使用的各种程序。

软件发展有以下几个特点1）开发周期长2）制作成本昂贵3）检测软件产品质量的特殊性二、信息编码与数据表示；数制及其转换
数字化信息编码与数据表示
1.1 数字化信息编码的概念
编码技术的使用已相当普遍，如电报就是使用的一种十进制编码。

编码：基本符号+组合规则。

信息：数字、文字、语音、图形和图象。

信息必须数字化编码，才能传送、存储和处理。

在计算机中，采用只有“0”和“1”两个基本符号组成的基2码。

在计算机中，使用二进制数的组合来表示数字、字母和符号的方法称为数字化信息编码。

1.2 进位计数制
一、数制的概念数制也称计数制，是指计数的方法。

它是采用一组计数符号的组合来表
示任意一个数的方法。

我们所使用的十进制数是有位权计数法。

它有两个基本要素：基数指计数制中所使用的数码个数，因此，十进制数的基数就是10。

位权每一个数位都有一个确定的值，这个位值就称为“权”。

二、常用计数制
1.十进制数使用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码；进位规则：“逢十进一”，基数是10；每个数位都有一个确定的值（称为权），权是10的整数幂；*每一个十进制数都可以写成10的整数幂的展开式。

2.二进制数使用0、1两个数码；进位规则：“逢二进一”，基数是2；每个数位都有一个确定的值（称为权），权是2的整数幂；*每一个十进制数都可以写成2的整数幂的展开式。

注：读写要点读数时，不能按十进制数的方式读，只能按顺序依次读出各数码的音；写二进制数时，在后边加B，十进制后边加D。

3.八进制数使用0、1、2、3、4、5、6、7、八个数码；进位规则：“逢八进一”，基数是8；每个数位都有一个确定的值（称为权），权是8的整数幂；
4.十六进制数使用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六个数码；进位规则：“逢十六进一”，基数是16；每个数位都有一个确定的值（称为权），权是16的整数幂；*每一个十进制数都可以写成16的整数幂的展开式。

注：读写要点读数时，不能按十进制数的方式读，只能按顺序依次读出各数码的音；写十六进制数时，在后边加H，十进制后边加D。

1、四种数制的对照关系：（见下方）
1.3 数制间的相互转换
一、十进制数转化成二进制数
整数部分：除以2取余数，直到商为0 ，余数从右到左排列。

小数部分：乘以2取整数，整数从左到右排列。

二、二进制数转换成十进制数
(a n. . . a1a0.a-1. . . a-m)2 = a n 2 n + . . . + a0 20 + a-1 2-1 + . . .+a-m 2-m
(10101)B = 24 + 22 + 1 = 21
(101.11)B = 22 + 1 + 2-1 + 2-2 = 5.75
三、二进制数转换成八进制数和十六进制数
整数部分：从右向左进行分组。

小数部分：从左向右进行分组。

转化成八进制时三位一组。

转化成十六进制时四位一组，不足补零。

(11 0110 1110. 1101 01)B = (36F.65)H(1 101 101 110 . 110 101)B = (1556.65)O
3 6 F 6 5 1 5 5 6 6 5
四、八进制和十六进制转化成二进制
每一个八进制数对应二进制数的三位。

每一个十六进制数对应二进制数的四位。

(2C1D)H = (0010 1100 0001 1101)B(64)H = (0110 0100)B
2 C 1 D 6 4
(7123)O = (111 001 010 011)B(144)O = (001 100 100)B
7 1 2 3 1 4
4
1.4 二进制数在计算机内的表示
1、数的定点和浮点表示
定点小数：
符号位小数点
|N|≤ 1－2-m
定点整数： n+1位
符号位 小数点
无符号位 小数点 浮点数：
110.011(B) = 1.10011×2+10 = 11001.1×2-10 = 0.110011×2+11
N = 数符×尾数×2阶符×阶码 尾数的位数决定数的精度。

阶码的位数决定数的范围。

2、机器数的表示
机器数：一个数及其符号在机器中的数值化表示。

真值：机器数所代表的数。

假定一个数在机器中占用8位。

1.5 二进制编码
一、BCD 码
用四位二进制数表示一位十进制数，称为十进制数的二进制编码，又称BCD 码。

常用的有8421码和余3码。

25 = (0010 0101)BCD
2 5
二、ASCII 码 它的全称是American Standard Code for Information Interchange ，中文含义是美国标准信息交换码。

它将常用的数字、字母和符号用8位二进制代码来表示，从而让计算机能识别和处理这些字符。

一个ASCII 码在存储器中占一个字节。

共有256个ASCII 码，其中前128个（最高位是0）称为基本ASCII 码，后128个（最高位是1）称为扩充ASCII 码。

常用字符有 128 个，编码从 0 到 127。

空格 20H 32
…0‟ ~ …9‟ 30H ~ 39H 48 ~ 57
…A‟ ~ …Z‟ 41H ~ 5AH 65 ~ 90
…a‟ ~ …z‟ 61H ~ 7AH 97 ~ 122
控制字符：0 ~ 32，127； 普通字符：94个。

每个字符占一个字节，用7位，最高位为 0
扩充ASCII 码用于表示图形符号。

三、汉字编码 输入码、内码、字形码。

（1）汉字输入码 国标区位码、全拼、双拼、微软拼音、五笔字形等。

（2）汉字内码 汉字在设备或信息处理系统内部最基本的表达形式。

国标码（GB2312—80）及其机内码：
一级汉字：3755个；二级汉字：3008个。

S 尾数
数符 阶码 阶符 110010 11
汉字分区：每个区94个汉字。

区号 区中位置
每个汉字占两个字节。

机内码：最高位为 1。

汉字 国标码 汉字内码
沪 2706(00011011 00000110B) 10011011 10000110B 久 3035(00011110 00100011B) 10011110 10100011B
（3）汉字字形码
汉字字形的字模数据，以点阵或矢量函数表示。

点阵：16×16、24×24、32×32、48×48。

（4）各种代码之间的关系
四.计算机硬件系统的组成及其基本工作原理 计算机硬件系统的组成 计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成的，而我们平时只能看到计算机的硬件，软件是在计算机系统内部运行的程序，其实现过程是无法看到的。

下面我们来了解一些计算机系统组成方面的知识。

硬件系统是指构成计算机的一些看得见、摸得着的物理设备，它是计算机软件运行的基础。

从计算机的外观看，它是由主机、显示器、键盘和鼠标等几个部分组成，如图1-3所示。

具体是由五大功能部件组成，即运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

这五大功能部件相互配合，协同工作。

其中，运算器和控制器集成在一片或几片大规模或超大规模集成电路中，称之为中央处理器(CPU)。

硬件系统采用总线结构，各个部件之间通过总线相连构成一个统一的整体。

半个世纪以来，计算机已发展成为一个庞大的家族，尽管各种类型的性能、结构、应用等方面存在着差别，但是它们的基本组成结构却是相同的。

现在我们所使用的计算机硬件系统的结构一直沿用了由美籍著名数学家冯•诺依曼提出的模型，它由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大功能部件组成。

随着信息技术的发展，各种各样的信息，例如：文字、图像、声音等经过编码处理，都可以变成数据。

于是，计算机就能够实现多媒体信息的处理。

各种各样的信息，通过输入设备，进入计算机的存储器，然后送到运算器，运算完毕把结果送到存储器存储，最后通过输出设备显示出来。

整个过程由控制器进行控制。

计算机的整个工作过程及基本硬件结构如图所示：
计算机系统的基本硬件组成及工作原理
总线与接口 从外型上看，微型计算机硬件系统是由主机和外设（I/O 设备）两大部分组成的总线结构。

所谓总线，就是在模块与模块之间或者设备与设备之间供求传送信息、相互通信的一组公用信号线，是系统在主控器的控制下，将发送器（模块或设备）发出的信息准确地传送给某个接收器（模块或设备）的信息载体或通路。

总线的特点在于其公用性，如果是两个模块或设备间的专用线就不称为总线了。

为了准确无误传送信息，总线按其信号线性质不同一般可分三组 地址总线（AB ）：在它上面传送的是地址信息，CPU 用此信息寻找数据的存放地址。

地址线一般为CPU 发出的单向总线。

数据总线（DB ）：此总线负责计
算机内部各部件之间、内部与外设之间的数据交换。

数据线一般是双向的，既可读，也可写。

控制总线（CB）：这组总线传送控制信号，控制计算机各部件之间按所设定的程序有条不紊地工作。

其中数据总线和地址总线比较简单，各种型号不同，但位数相同的CPU，其DB 和AB 基本相同，功能也比较单纯。

计算机的基本原理是存贮程序和程序控制预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列（称为程序）和原始数据通过输入设备输送到计算机内存贮器中。

每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数，进行什么操作，然后送到什么地址去等步骤。

计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存贮器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到内存中去。

接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。

依此进行下去，直至遇到停止指令。

程序与数据一样存贮，按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。

这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的，故称为冯.诺依曼原理。

计算机软件系统的组成，系统软件和应用软件的基本概念、功能和分类
所谓软件是指为方便使用计算机和提高使用效率而组织的程序以及用于开发、使用和维护的有关文档。

软件系统可分为系统软件和应用软件两大类。

1系统软件由一组控制计算机系统并管理其资源的程序组成，其主要功能包括：启动计算机，存储、加载和执行应用程序，对文件进行排序、检索，将程序语言翻译成机器语言等。

实际上，系统软件可以看作用户与计算机的接口，它为应用软件和用户提供了控制、访问硬件的手段，这些功能主要由操作系统完成。

此外，编译系统和各种工具软件也属此类，它们从另一方面辅助用户使用计算机。

下面分别介绍它们的功能。

1）操作系统(Operating System, OS)是管理、控制和监督计算机软、硬件资源协调运行的程序系统，由一系列具有不同控制和管理功能的程序组成，它是直接运行在计算机硬件上的、最基本的系统软件，是系统软件的核心。

操作系统是计算机发展中的产物，它的主要目的有两个：一是方便用户使用计算机，是用户和计算机的接口。

比如用户键入一条简单的命令就能自动完成复杂的功能，这就是操作系统帮助的结果；二是统一管理计算机系统的全部资源，合理组织计算机工作流程，以便充分、合理地发挥计算机的效率。

操作系统通常应包括下列五大功能模块：（1）处理器管理。

当多个程序同时运行时，解决处理器(CPU)时间的分配问题。

（2）作业管理。

完成某个独立任务的程序及其所需的数据组成一个作业。

作业管理的任务主要是为用户提供一个使用计算机的界面使其方便地运行自己的作业，并对所有进入系统的作业进行调度和控制，尽可能高效地利用整个系统的资源。

（3）存储器管理。

为各个程序及其使用的数据分配存储空间，并保证它们互不干扰。

（4）设备管理。

根据用户提出使用设备的请求进行设备分配，同时还能随时接收设备的请求（称为中断），如要求输入信息。

（5）文件管理。

主要负责文件的存储、检索、共享和保护，为用户提供文件操作的方便。

操作系统的种类繁多，依其功能和特性分为批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统等；依同时管理用户数的多少分为单用户操作系统和多用户操作系统；适合管理计算机网络环境的网络操作系统。

按其发展前后过程，通常分成以下六类：
（1）单用户操作系统(Single User Operating System)
单用户操作系统的主要特征是计算机系统内一次只能支持运行一个用户程序。

这类系统的最大缺点是计算机系统的资源不能充分利用。

微型机的DOS、Windows操作系统属于这一类。

（2）批处理操作系统(Batch Processing Operating System)
批处理操作系统是20世纪70年代运行于大、中型计算机上的操作系统。

当时由于单用户单任务操作系统的CPU使用效率低，I/O设备资源未充分利用，因而产生了多道批处理系
统，它主要运行在大中型机上。

多道是指多个程序或多个作业(Multi-Programs or Multi Jobs)同时存在和运行，故也称为多任务操作系统。

IBM的DOS/VSE就是这类系统。

（3）分时操作系统(Time-Sharing Operating System)
分时系统是一种具有如下特征的操作系统：在一台计算机周围挂上若干台近程或远程终端，每个用户可以在各自的终端上以交互的方式控制作业运行。

在分时系统管理下，虽然各用户使用的是同一台计算机，但却能给用户一种“独占计算机”的感觉。

实际上是分时操作系统将CPU时间资源划分成极小的时间片（毫秒量级），轮流分给每个终端用户使用，当一个用户的时间片用完后，CPU就转给另一个用户，前一个用户只能等待下一次轮到。

由于人的思考、反应和键入的速度通常比cpu的速度慢得多，所以只要同时上机的用户不超过一定数量，人们不会有延迟的感觉，好像每个用户都独占着计算机。

分时系统的优点是：第一，经济实惠，可充分利用计算机资源；第二，由于采用交互会话方式控制作业，用户可以坐在终端前边思考、边调整、边修改，从而大大缩短了解题周期；第三，分时系统的多个用户间可以通过文件系统彼此交流数据和共享各种文件，在各自的终端上协同完成共同的任务。

分时操作系统是多用户多任务操作系统，UNIX是国际上最流行的分时操作系统。

此外，UNIX具有网络通信与网络服务的功能，也是广泛使用的网络操作系统。

（4）实时操作系统(Real-Time Operating System)
在某些应用领域，要求计算机对数据能进行迅速处理。

例如，在自动驾驶仪控制下飞行的飞机、导弹的自动控制系统中，计算机必须对测量系统测得的数据及时、快速地进行处理和反应，以便达到控制的目的，否则就会失去战机。

这种有响应时间要求的快速处理过程叫做实时处理过程，当然，响应的时间要求可长可短，可以是秒、毫秒或微秒级的。

对于这类实时处理过程，批处理系统或分时系统均无能为力了，因此产生了另一类操作系统——实时操作系统。

配置实时操作系统的计算机系统称为实时系统。

实时系统按其使用方式可分成两类：一类是广泛用于钢铁、炼油、化工生产过程控制，武器制导等各个领域中的实时控制系统；另一类是广泛用于自动订票系统、情报检索系统、银行业务系统、超级市场销售系统中的实时数据处理系统。

（5）网络操作系统(Network Operating System)
计算机网络是通过通信线路将地理上分散且独立的计算机联结起来的一种网络，有了计算机网络之后，用户可以突破地理条件的限制，方便地使用远处的计算机资源。

提供网络通信和网络资源共享功能的操作系统称为网络操作系统。

（6）微机操作系统
微机操作系统随着微机硬件技术的发展而发展，从简单到复杂。

Microsoft公司开发的DOS 是一单用户单任务系统，而Windows操作系统则是一单用户多任务系统，经过十几年的发展，已从Windows 3.1发展到目前的Windows NT、Windows 2000和Windows XP，它是当前微机中广泛使用的操作系统之一。

Linux是一个原码公开的操作系统，目前已被越来越多的用户所采用，是Windows操作系统强有力的竞争对手。

2）语言处理系统（翻译程序）
如前所述，机器语言是计算机唯一能直接识别和执行的程序语言。

如果要在计算机上运行高级语言程序就必须配备程序语言翻译程序（下简称翻译程序）。

翻译程序本身是一组程序，不同的高级语言都有相应的翻译程序。

对于高级语言来说，翻译的方法有两种：
一种称为“解释”。

早期的BASIC源程序的执行都采用这种方式。

它调用机器配备的BASIC“解释程序”，在运行BASIC源程序时，逐条把BASIC的源程序语句进行解释和执行，它不保留目标程序代码，即不产生可执行文件。

这种方式速度较慢，每次运行都要经过“解释”，边解释边执行。