软件与作业系统

基础

软件是摸不到的程式。作业系统(OS)是管理整部电脑的大管家;应用程式就是你用来做东西的工具,例如 Word 和 Minecraft。

适合:中一资讯及通讯科技 · 单元:电脑系统 · 建议学习路径第 2/13 课

学完呢课,你会识:
  • 软件=系统软件+应用软件
  • OS 管硬件、管档案、给介面、运行 App
  • 电脑 OS:Windows/macOS/Linux;手机 OS:Android/iOS
资讯及通讯科技Information & Communication Technology

§课文原文 Passage

1硬件是身体,软件是灵魂。软件分两大类:系统软件负责管理电脑本身,包括 Windows、macOS 等作业系统与驱动程式;应用软件则帮助使用者完成实际任务,例如撰写文件、浏览网页、听音乐与网上购物。应用软件必须建立在系统软件之上才能执行,两者缺一不可;没有软件,再昂贵的电脑也只是一副空壳。

2作业系统(OS)好比整部电脑的大管家:分配记忆体、管理档案、安排各个程式轮流使用 CPU,所以使用者能够一边播放音乐、一边浏览网页而互不干扰。电脑开机后首先载入的正是作业系统;没有它,电脑根本无法启动,任何应用程式也无从安装与执行,因此它是最基础、最重要的系统软件。

3香港日常例子:港铁售票机与小巴八达通读卡器内,都运行小型嵌入式作业系统;购买新电脑时,除了比较规格,也应留意预载的作业系统是否配合自己常用的应用程式。定期更新系统以修补安全漏洞,并开启自动更新功能,同样是保障资料安全、减低中毒与被入侵风险的重要一步。

1重点摘要 Summary

软件是摸不到的程式。作业系统(OS)是管理整部电脑的大管家;应用程式就是你用来做东西的工具,例如 Word 和 Minecraft。

2生字卡 Vocabulary

S
Software软件

一系列指示电脑做东西的程式,摸不到。

O
Operating System (OS)作业系统

管理硬件、档案和其他程式的核心软件,例如 Windows、Android。

A
Application应用程式

帮你完成特定任务的软件,例如 Word、Chrome、WhatsApp。

G
GUI (Graphical User Interface)图形用户介面

用图示、视窗和滑鼠操作的介面,不用打文字指令。

F
File & Folder档案与资料夹

档案是一份资料(相、文档);资料夹用来整理档案。

B
Booting开机

按下电源后 OS 载入、直到看见桌面的过程。

S
System software系统软件

管理电脑本身运作的软件,包括作业系统和驱动程式。

D
Driver驱动程式

让作业系统懂得控制某件硬件的小程式,例如打印机驱动程式。

3逐步讲解 Steps

  1. 软件分两大类软件按用途分为两大类:系统软件负责管理电脑本身,包括作业系统和驱动程式;应用软件帮助使用者完成实际任务,例如撰写文件、播放音乐、浏览网页和网上购物。前者是后者运行的基础,没有系统软件,应用程式根本无法开启,就像没有地基便不能起楼。常见错误是把浏览器当成系统软件;其实 Chrome 是帮人上网的应用程式,必须安装在作业系统之上才能执行。
  2. 作业系统做四样东西作业系统承担四项核心工作:第一,管理硬件,分配记忆体,安排各个程式轮流使用 CPU;第二,管理档案,把资料有系统地储存和整理;第三,提供用户介面,透过桌面、图示和视窗让人容易操作;第四,运行应用程式,所有 App 都要靠作业系统分配资源才能开启。可以这样理解:作业系统是整部电脑的大管家,例如一边播放音乐一边浏览网页而互不干扰,正是它在背后协调的成果。
  3. 常见作业系统电脑常用的作业系统有 Windows、macOS 和 Linux;手机常用 Android 和 iOS。不同作业系统的应用程式不能直接互通,例如 iPhone 不能直接执行 Windows 程式,因为每个作业系统提供的运行环境不同,程式必须按系统重新编写或移植,所以下载 App 时要选择符合自己装置的版本。考试常见题型是列出某装置的作业系统名称,例如一部 Windows 手提电脑的作业系统就是 Windows,而不是 Chrome 或 Word。
  4. 开机流程按下电源之后,硬件会自动检查各部件是否正常,接著作业系统从硬碟载入 RAM,然后萤幕显示桌面,这时才可以开启应用程式。整个过程称为开机(Booting),通常只需几十秒。次序不能调换:必须先载入作业系统,应用程式才有依靠,因为它们全部都要靠作业系统分配资源。常见错误是以为开机后先开启应用程式再载入作业系统;其实次序刚刚相反,这也是流程图排序题的热门考点。
  5. 一条问题分辨分辨作业系统和应用程式,只需问一条问题:没有了它,电脑还能不能开机?没有作业系统就完全无法开机;只欠某个应用程式,电脑照样正常运作。用这个标准,一眼就能分辨:Windows、Android 是作业系统,小画家、计算机是应用程式。这条问题在考试中特别有用,例如题目问「以下哪一项不是作业系统」,只要逐一套用这个测试,便能快速而准确地找到答案。
  6. 两种用户介面用户介面分两种:GUI 图形用户介面用图示、视窗和滑鼠点选操作,直观易学,例如 Windows 桌面和手机的主画面;CLI 命令行介面用键盘输入文字指令,速度快、功能精确,适合专业人士,例如 Windows 的「命令提示字元」。现代作业系统通常两种介面都提供。举例来说,初学者面对 GUI 的图示一目了然;系统管理员管理伺服器时,CLI 一句指令便能完成大量工作。答题时要写出两种介面的名称、特点和例子。

4图解 Diagrams

软件三层:硬上面嘅管理员 OS layers应用程式 Application浏览器・游戏・Word作业系统 Operating SystemWindows・macOS・Android——管理硬件资源硬件 HardwareCPU・记忆体・萤幕——真正做嘢嘅零件OS 系中间人:App 话要开相机,由 OS 去同硬件讲——仲要排队分资源应用软件做嘢(Word 打字);系统软件管理(OS 调度)——两类软件分工
图 1:软件与作业系统三层

5例题示范 Example

例题:以下哪些是作业系统,哪些是应用程式?Windows、Chrome、Android、Photoshop、iOS。

  1. 逐一套用测试:没有了它,电脑或手机还能不能开机运作?能够在开机时已经载入、管理整部装置的,就是作业系统。
  2. Windows 管理电脑的开机、硬件和档案;iOS 管理 iPhone;Android 同样管理手机的运作,所以三者都是作业系统。
  3. Chrome 用来浏览网页,Photoshop 用来编辑图片,两者都要安装在作业系统之上才能开启,所以都是应用程式。
  4. 答题时每项都要写出判断理由,例如「Chrome 是应用程式,因为它必须安装在作业系统之上,用来完成浏览网页这一项任务」。
  5. 答案:Windows、Android、iOS 是作业系统,它们在开机时已经载入,负责管理硬件、档案和执行应用程式;Chrome 和 Photoshop 是应用程式,必须安装在作业系统之上,分别用来浏览网页和编辑图片。判断准则是:开机时已在运作、管理整部装置的就是作业系统,其余完成特定任务的都是应用程式。

6常见错误 Mistakes

✗ 「Chrome 是作业系统。」
✓ Chrome 是浏览器,属应用程式;它必须在作业系统之上才能执行。
✗ 「手机没有作业系统。」
✓ 手机都有 — Android 和 iOS 就是手机的作业系统。
✗ 「档案乱放也可以。」
✓ 用资料夹分门别类,将来才找得回档案 — OS 的档案管理做的就是这件事。
✗ 「作业系统永远不用更新。」
✓ 系统更新会修补安全漏洞、修正错误;长期不更新,电脑更容易被病毒和黑客攻击,所以提示更新时应尽快安装。

75 题快测 Quick check

Q1以下哪个是作业系统?A. Word B. Android C. Minecraft

Q2写出作业系统的任何两项工作。

Q3为什么说「没有 OS,App 都无法执行」?

Q4Windows 的程式可以直接安装在 Android 手机上吗?为什么?

Q5驱动程式有什么作用?举一个例子。

8重点回顾 Recap

  • 软件=系统软件+应用软件
  • OS 管硬件、管档案、给介面、运行 App
  • 电脑 OS:Windows/macOS/Linux;手机 OS:Android/iOS
  • 没有 OS 无法开机;没有某个 App 电脑照样运作
  • OS 是大管家:分配记忆体、安排程式轮流用 CPU

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