第二章 電腦軟體與作業系 統
本章大綱 電腦軟體簡介 作業系統 系統程式 應用軟體 程式語言
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電腦軟體簡介 軟體
(Software) 是一切程式的總稱
廣義：
泛指一切能夠控制電腦運作的方法與技術 狹義：
由各種程式語言所寫成的程式，可配合硬 體的特性，讓電腦依使用者的需要而運作 依據軟體的功能，將它區分為以下
4 類：
作業系統、程式語言、系統程式、應用軟 體
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電腦軟體簡介
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作業系統 (Operating System ， OS)
作業系統
介於電腦硬體與應用程式之間的軟體
除了提供執行應用軟體的環境，亦負責控制電 腦的硬體及分配電腦的資源 ( 如記憶體 )
作業系統的目的： 讓使用者能更方便的操作電腦 使電腦資源得以更有效率的運用 5
作業系統 人類藉由作業系統來與電腦溝通的
在使用電腦時，實際上是在操作作業系 統，而不是直接操作電腦的硬體 只要對作業系統下達簡單的指令，作業系
統就會執行複雜的硬體動作，把工作完成
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系統程式 作業系統本身提供的一些工具，用來維
護管理系統等 例如：
磁碟重組程式 磁碟清理程式 文字編輯工具，如記事本等
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應用軟體 應用軟體
針對特定任務及功能所設計的程式 應用軟體的來源：
依需求自行撰寫（自行開發）
委託他人開發（委外）
市面上現成的產品 套裝軟體 商業軟體
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文書處理軟體 (Word Processing) 日常工作最常使用的一種軟體。這類軟體 可以進行各種文書編輯工作。例如：編寫 文章、寫信等等
文書處理軟體
代表產品：
微軟公司（ Microsoft ）的 Word
國人自行研發的漢書
UltraEdit
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試算表軟體 試算表軟體
是一種表格式的計算軟體，適合用來進行 快速運算、與編製各種商用報表。例如編 製會計報表、排序、簡易統計、決策分析 、繪製圖表 ... 等，特別適合商業的應用 代表產品
Microsoft Excel
OpenOffice 的 Calc 10
資料庫軟體 資料庫軟體
專門用來管理與處理大批資料的作業，讓使 用者方便地存取與查詢。例如公司的進銷存 、薪資、成本等管理及會計處理軟體 著名的資料庫軟體：
Oracle
Microsoft Access
Microsoft SQL Server
MySQL 11
簡報軟體 簡報軟體
用來製作及播放投影片的程式，現在的簡 報軟體都可結合圖片、影像、音效、電腦 動畫、網路訊息 ... 等各種類型的資料，營 造出聲光效果俱佳的多媒體簡報環境 較常見的簡報軟體：
PowerPoint
Freelance 12
整合式套裝軟體 軟體廠商將文書處理、試算表、資料庫、
簡報、資訊管理等軟體整合在一起，以整 套方式出售，稱為整合式軟體 ( 也有人稱 為軟體套餐 ) 例如
Microsoft Office
Apache OpenOffice
LibreOffice 13
繪圖、影像處理軟體 利用電腦來繪圖或是處理影像
一直是很熱門的一種電腦應用 透過繪畫、影像處理軟體，不但節省人工
繪製時間，同時還可增加藝術工作者更多 創造的空間 常見的繪圖、影像處理軟體有：
Photoshop 、 PhotoImpact 、 Illu strator 、 CorelDraw 、 AutoCAD 、 3D Studio
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多媒體軟體 (Multimedia) 多媒體時代的來臨，多媒體軟體產品也愈
來愈受消費者的喜愛與重用 電腦的多媒體軟體可分成兩類：
多媒體編輯軟體
多媒體播放軟體
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多媒體軟體 多媒體編輯軟體
可將各種文字、圖片、聲音、影像整合在一起 的軟體，還可設計出互動式的操作環境，依使 用者的輸入而有不同的情節或變化
目前常見的有： Corel
會聲會影
Cyberlink
威力導演
Adobe
Premiere
Adobe
Flash 16
多媒體軟體 多媒體播放軟體
可以呈現與播放多媒體的軟體 常見的軟體有：
Windows Media Player
RealPlayer
QuickTime
PowerDVD
WinDVD 17
通訊軟體 如果電腦要與別台電腦互通訊息，或是連上
現在最熱門的網際網路 (Internet) ，除 了要加裝必要的硬體設備 ( 如網路卡、數據 機 ) 外，通訊軟體更是不可缺少的工具 通訊軟體又可分為多種類別，例如： 傳真軟體 ( 如 WinFax 、傳訊威龍 ) 瀏覽軟體 ( 如 Internet Explorer 、 FireFox 、 Opera) 即時傳訊軟體 ( 如 Windows live Messenger 、 Yahoo! 奇摩即時通 ) 等
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工具軟體
工具軟體 用來維護或整理電腦系統的程式
工具軟體的種類很多，用途也很廣泛。例如搶救誤刪 除的檔案、快速備份硬碟、預防電腦病毒、壓縮檔案 等。
常見的工具軟體有：
防毒軟體，如 Kaspersky 、小紅傘等
壓縮工具，如 WinZip 、 WinRAR
光碟燒錄工具，如 Nero, CDBurnerXP
… 19
其他的軟體 應用軟體的種類還有很多，例如：
會計、進銷存等商業軟體
排版軟體 ( 如 Adobe Indesign)
遊戲休閒軟體
應用程式發展軟體
…
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程式語言 語言是用來溝通的工具，人類有人類的語言
，電腦也有電腦的語言 程式語言 (Programming Language) 利用電腦了解的語言，來表達我們要電腦處 理的事情，如此電腦才能替我們完成工作 程式 利用程式語言的敘述，遵照其一定的規 則及所要處理工作的順序，編排而成的 一連串命令 21
程式語言 依電腦可接受的程度來區分，程式語言可分 為以下幾種：
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機械語言 機械語言
(Machine Language)
電腦內部所使用的語言 都是由 0 與 1 數字所組成，跟人類的思 考模式完全不同，使得學習與撰寫上十分困 難
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組合語言
組合語言與機械語 言仍然相當接近
組合語言改用一些 特別的字元來代替 一大串 0 與 1 所 組成的機械語言碼
增加了程式的可讀 性
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組合語言 由於以機械語言與組合語言來編寫程式需
要非常瞭解電腦的內部構造，並且直接控 制電腦硬體，因此我們稱此兩者為低階語 言 (Low-level language) 對於缺乏電腦專業知識背景的人，這兩種
語言學習起來還是滿困難的，所以才有以 下高階語言 (High-level language) 的發展 25
高階語言 高階語言
比較接近人類使用的語言，也是目前大部份程 式設計師的最愛 採用類似英文的字彙及數學運算式的語法來敘 述人類要電腦做的事， 撰寫程式比較輕鬆，而程式也比較容易閱讀
Visual Basic 、 Java... 等；早期流行的有 BASIC 、 FORTRAN 、 COBOL 、 C... 等。
目前較常用的高階語言有：
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組譯器、編譯器、直譯器 所撰寫的程式必須透過語言翻譯程式轉
換成機械語言，電腦才能執行 每一種程式語言都有他自己的語言翻譯程
式 組合語言的翻譯程式稱為組譯器
(Assembler) 高階語言的翻譯程式又可分為編譯器
(Compiler) 和直譯器 (Interpreter) ，
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組譯器、編譯器、直譯器 C / C++ 、 COBOL 完成的程式， 是經過 Compiler 來編譯 利用 QBasic 、 Python 撰寫的程式，則 是透過直譯器來編譯： 利用
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開放原始碼與封閉原始碼 目前市面上流行的軟體，依其是否有公開
程式的原始碼 (source code) ，可分為
開放原始碼 (open source)
封閉原始碼 (closed source)
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開放原始碼與封閉原始碼 開放原始碼：軟體在推出時，會一併公開
程式的原始碼
特色： 每個人都可取得程式的原始碼，只要有意願 ，便可以加以修改，推出符合自己需求且功能 更適合的程式
開放原始碼軟體的好處： 是可以集合眾人之力來發展軟體，如果參與的人數夠
多，便可促使軟體快速發展 品質佳
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開放原始碼與封閉原始碼
封閉原始碼：軟體推出時，並不會公開 程式的原始碼
缺點： 1.
如果想要軟體增添新功能，其他人並無法 自行修改原始碼，只能期待軟體開發者於 下一版推出時更新
2.
改版的時程比較費時
優點：如果軟體銷售量不錯，軟體開發者將 可以得到相當好的報酬 31
開放原始碼與封閉原始碼 目前個人電腦的作業系統中
Windows 是屬於封閉原始碼的作業系統
Linux 則是開放原始碼的作業系統
由於可以用很低廉的價格取得
Linux 作業
系統及其上的大部分應用程式 Linux 的使用人口越來越多 更多組織及個人投入開發 Linux 應用程 式的行列 Linux 佔有率逐步上升 32
作業系統的功能 作業系統是電腦硬體、使用者以及應用程
式之間的媒介 使用者透過應用程式或作業系統來操控電
腦硬體；作業系統再將執行的結果回應給 使用者或應用程式
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作業系統的功能 作業系統在電腦中所扮演的角色
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作業系統的功能 作業系統主要的功能有以下
：
管理電腦的各種資源
如 CPU 、記憶體空間、檔案管理、輸 入及輸出設備等 提供使用者操作介面 提供應用程式執行的環境及系統 呼叫 服務
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作業系統常見的相關概念 作業系統常見的相關概念：
多工 (Multi-tasking)
多人使用 (Multi-user)
多處理器系統 (Multi-Processor)
開放原始碼 (Open Source)
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單工及多工 作業系統依其是否能同時間執行多個應用
程式，區分為單工 (single-tasking) 及多工 (multi-tasking) 作業系統： 單工作業系統：作業系統同時間只能執 行一項程式，如果想執行其他的程式， 只有當上一個程式執行完畢之後，才能 接著執行 優點：系統的設計較簡單 缺點：必須等待 37
單工及多工 多工作業系統：作業系統可同時執行多項
程式
優點：可以讓使用者同一時間處理多個工作， 系統能更有效率地執行，充分運用電腦資源
例如：有些程式需要比較多的 CPU 運算時間 ，有的則是需要消耗較多的硬體資源，如果這 些程式同時被執行，將使電腦的資源能更充分 地運用；對使用者而言，也能同時做多項工作
目前大部分的作業系統都已屬於此類，如 Unix 、 Linux 、 Windows 等 38
單人與多人使用 作業系統依是否同時間允許多個使用者同
時執行程式，可分為
單人 (single-user) 使用
多人 (multiuser) 使用的作業系統
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單人與多人使用 單人使用的作業系統：
作業系統同時間只允許一個使用者執 行程式 有些作業系統雖然允許不同的使用者以
各自的帳號登入，但同時間仍只讓一個 使用者登入並執行程式，這種多帳號的 作業系統仍被視為單人使用的作業系統 優點：作業系統設計上比較簡單，不需 要考慮資源的管理與保護問題。
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單人與多人使用 多人使用的作業系統：
允許多個使用者同時間執行程式，各自 使用自己的鍵盤、滑鼠及螢幕，但其他 電腦的資源 ( 如 CPU 、記憶體、磁碟 空間等 ) 則共用 在此種作業系統下，作業系統需針對共享
的資源做適當的保護與管理 41
單人與多人使用 多人使用作業系統的優點：
系統功能更形強大
充分利用系統資源
一個運作良好的多人使用作業系統，應
該要讓使用者執行程式時，彷彿就只有 他一個人在執行一樣順暢
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單人與多人使用 比較早期的作業系統，例如
DOS ，是屬
於單人使用的作業系統 Windows 95 、 98 、 Me 系列雖然可 允許用不同的帳號登入，但同時間仍只允 許一個使用者登入執行程式，因此仍被視 為單人使用的作業系統 一些比較著重網路功能的作業系統，如 Unix 、 Linux 、 Windows XP 等，則屬 於多人使用的作業系統 43
單處理器與多處理器系統 早期一般的個人電腦大都只會安裝一顆
CPU 。企業級電腦為了有更好的執行能力 ，會採用 2 顆以上的 CPU 的系統 依搭配使用的作業系統是否支援多個數目 CPU ，可區分為： 單處理器系統 (single-processor system) 多處理器系統 (multi-processor system)
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單處理器與多處理器系統 單處理器系統：作業系統只適用於一
個 CPU 的系統
優點：是設計上較為簡單
多處理器系統：作業系統可在多
CPU 的主機上執行，並充分利用每個 CPU 的運算能力。 優點：此種系統可將同時間執行的多個
程式指派給不同的 CPU 執行，以加快 程式的執行速度 45
單處理器與多處理器系統 多處理器系統
常用於商業用途的作業系統
如 Unix 、 Linux 、 Windows NT / 2000 / Server 2003 / Server 2008
單處理器系統
Windows 95 / 98 / Me 、 DOS 則屬於 這一類
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命令列與圖形操作介面 依使用者操作介面為文字模式或圖形模式
，可分為 命令列操作介面 (Command-Line Interface) 圖形操作介面 (Graphical User Interface ， GUI)
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命令列與圖形操作介面 命令列操作介面：以文字模式呈現，需由
鍵盤輸入指令，方能執行所需要的功能
由於命令列操作介面並不需花時間在視窗呈現 的運算上，因此程式執行時，能有較好的效能 缺點：使用者必須記憶「操作指令」 圖形操作介面：以視窗圖形模式呈現程式
及各種電腦資源，並以滑鼠為主、鍵盤為 輔的方式執行程式
優點：能讓使用者方便地執行程式 48
命令列與圖形操作介面 早期的作業系統，在電腦圖形處理的性能
仍未臻理想的情況下，多採用命令列操作 介面，例如 DOS 作業系統 現今的作業系統，大多已採用圖形模式操
作介面，例如 Windows 、 Apple iOS 由於命令列及圖形操作介面分別有高效率
及方便性佳的特點，因此有的作業系統 ( 例如 Linux) 則是採取兩種操作模式並存 的方式，讓使用者自行選擇採用哪一種操 作介面執行程式 49
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