主题 4 · 软件
系统软件、操作系统与中断
系统软件和应用软件的区别，操作系统做什么，以及中断如何工作。
第 1 课，共 2 课大纲 4.1更新于 2026年10月31日
系统软件与应用软件
应用软件让用户完成某项任务：写文章、修照片、浏览网页、玩游戏。
系统软件负责运行和维护计算机本身，并为应用程序提供运行平台。它包括操作系统和实用软件，例如杀毒、磁盘碎片整理、备份和压缩工具。
计算机的层次
每一层都依赖它下面的一层。应用程序向操作系统请求所需的资源；操作系统控制硬件，而开机时最先运行的是固件。
- 用户
- 应用程序
- 操作系统
- 固件
- 硬件
- 固件
- 操作系统
- 应用程序
操作系统做什么
操作系统（OS），例如 Windows、macOS、Android 或 Linux，管理着一切：
| 功能 | 含义 |
|---|---|
| 管理文件 | 创建、命名、打开、移动、复制和删除文件与文件夹。 |
| 处理中断 | 响应需要 CPU 处理的信号。 |
| 提供用户界面 | 图形界面（GUI）或命令行界面，让人们使用计算机。 |
| 管理外设和驱动程序 | 通过驱动程序与打印机等设备通信。 |
| 管理内存 | 决定哪些程序和数据放在 RAM 中，并阻止程序使用彼此的内存。 |
| 管理多任务 | 在多个程序之间分配 CPU 时间，让它们看起来同时运行。 |
| 为应用程序提供平台 | 为应用程序提供一致的硬件使用方式。 |
| 提供系统安全 | 用户账户、密码、访问权限和更新。 |
| 管理用户账户 | 为每个用户保存独立的设置和文件。 |
中断
中断是发送给 CPU 的信号，表示有事情需要处理。硬件中断来自设备，例如按下一个键或打印机缺纸。软件中断来自程序，例如除以零或请求数据。
在每个取指-译码-执行周期结束时，CPU 会检查是否有中断：
- 1发出中断中断被赋予优先级并排队。
- 2周期结束时检查CPU 检查中断的优先级是否高于当前任务。
- 3保存并处理保存当前任务的状态，运行中断服务程序（ISR）。
- 4恢复恢复保存的状态，原任务继续执行。
关键术语
- 应用软件
- 让用户完成任务的软件。
- 系统软件
- 运行和维护计算机的软件，例如操作系统和实用程序。
- 固件
- 存放在 ROM 中、控制硬件的软件，例如引导程序。
- 中断
- 告诉 CPU 有事件需要处理的信号。
自我检测
网页浏览器是系统软件还是应用软件？查看答案
应用软件。它让用户完成某项任务。
说出操作系统的三项功能。查看答案
任意三项，例如：管理文件、处理中断、提供用户界面、管理内存、多任务、管理外设、安全。
各举一个硬件中断和软件中断的例子。查看答案
硬件：按下按键、打印机缺纸。软件：除以零、程序请求输入。