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電腦軟體簡介
軟體 (Software) 是一切程式的總稱, 廣義來說,
電腦軟體泛指一切能夠控制電腦運作的方法與技術；狹義而言, 軟體是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。
軟體又稱為程式(program)
軟體依使用目的可分為
用來控制電腦系統稱為OS(作業系統/系統程式)
用來控制電腦週邊設備稱為driver
電腦軟體簡介
用來瀏覽網頁的軟體稱為瀏覽器(browser)
使用在pc上的應用軟體稱為套裝軟體(package)
使用在smart phone上的應用軟體稱為APP
APP(application program)應用程式如憤怒鳥
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作業系統
作業系統 (Operating System, 簡稱 OS) 是介於電腦硬體與應用程式之間的軟體, 它除了提供執行應用軟體的環境, 還負責控制電腦的硬體及分配電腦的資源 (如記憶體)。這類軟體的目的有二：
讓使用者能更方便地操作電腦。
使電腦資源得以更有效率地運用。
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應用軟體
應用軟體是針對特定任務及功能所設計的程式。作業系統只是賦與電腦硬體的靈魂, 必須再藉由各種應用軟體的支援, 才能充分展現電腦的效用, 應用於我們的日常生活、工作之中。
應用軟體的來源有二：一是依需求自行撰寫或委託他人開發；另一種方式則是從市面上購買現成的產品, 通稱為套裝軟體或商業軟體。以下我們將為您介紹一般PC 中常用的套裝軟體。
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文書處理軟體
文書處理軟體可算是我們日常工作最常使用的軟體, 這類軟體能協助我們製作各類文件,
如編寫文章、寫信、製作傳單、卡片等等。
這類軟體的代表產品有：微軟公司的
Microsoft Word、蘋果公司的 Pages、國人自行研發的漢書等。
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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, 適合用來編製各種報表, 例如編製會計報表、排序、簡易統計、決策分析、繪製圖表...等, 特別適合商務上的應用。
Microsoft Excel、Numbers、Lotus 1-2-3 都是相當著名的試算表軟體。
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簡報軟體
簡報軟體是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、網路連結...等各種類型的資料, 讓您能製作出聲光效果俱佳的多媒體簡報。
目前較受歡迎的簡報軟體有: PowerPoint、Keynote、Freelance 等。
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資料庫軟體
資料庫軟體專門用來處理大量資料, 並且加以管理, 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工作, 都可以靠資料庫系統來輕鬆完成。
目前比較著名的資料庫軟體有 Microsoft
Access、Microsoft SQL Server、Oracle 等。
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整合式套裝軟體
目前有些軟體廠商將上述的文書處理、試算表、資料庫、簡報等常用軟體整合在一起, 以套裝方式出售, 稱為整合式軟體 (也有人稱為軟體套餐), 例如 Microsoft Office。
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繪圖、影像處理軟體
用電腦繪圖或是處理影像一直是很熱門的電腦應用。
透過繪圖、影像處理軟體, 我們可以在電腦上製作工程圖、室內設計圖、影像處理、動畫、卡通等, 不但節省手工繪製時間, 同時還可增加更多發揮創意的空間。
目前常見的繪圖影像處理軟體有：Photoshop、PhotoImpact、Illustrator、CorelDraw、Painter、AutoCAD 、3D Studio Max 、Maya
等。
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多媒體軟體
多媒體 (Multimedia) 時代的來臨, 使多媒體產品愈來愈受消費者的喜愛。
電腦的多媒體軟體可分成兩類, 一種是多媒體編輯軟體, 這類軟體可將各種文字、圖片、聲音、影像整合在一起, 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：Flash 、Authorware 等。
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多媒體軟體
另一種則是多媒體播放軟體, 像是在電腦中播放音樂和影片的 Windows Media Player、iTunes, 還有 RealPlayer、QuickTime 等軟體皆屬於此類。
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通訊軟體
如果要用電腦與別台電腦互通訊息, 除了要有必備的硬體設備 (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：瀏覽軟體
(如 Internet Explorer、Firefox、Safari)、即時通訊軟體 (如 Windows Live Messenger、Yahoo! 奇摩即時通)、傳真軟體 (如 WinFax)
等。
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工具軟體
電腦和我們的車子、冷氣機一樣也需要保養維護, 而這類用來維護或整理電腦系統的程式就稱為工具軟體。
工具軟體的種類很多, 用途也很廣泛, 例如搶救不小心刪除的檔案、快速備份硬碟、預防電腦病毒、壓縮檔案等。
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工具軟體
個人電腦上常見的工具軟體有：卡巴斯基防毒軟體、Norton System Works 防護間諜程式及病毒工具、WinZip 檔案壓縮軟體...等, 有的作業系統本身也會提供一些磁碟、檔案的維護管理工具, 例如 Windows 中的磁碟清理、磁碟重組工具等。
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 、遊戲軟體、應用程式發展軟體.. .等。
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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。我們必須將要電腦做的事情, 以電腦了解的語言來表達, 電腦才能替我們完成工作。
那麼要和電腦溝通時該說什麼呢？那就是程式語言 (Programming Language)。程式就是利用程式語言的敘述, 遵照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。
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程式語言
依電腦可接受的程度來區分, 程式語言可分為幾種, 如下圖所示：
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機械語言
電腦所使用的語言是由數字 0 與 1 組成的機械語言 (Machine Language), 跟人類的思考模式完全不同。
對於人類來說, 要學習與使用機械語言是一件相當困難的事, 因此科學家便發展了其他的電腦語言來與電腦溝通, 請看下面的說明。
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組合語言
組合語言與機械語言相當接近, 它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, 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。
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的發展。
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高階語言
高階語言是比較接近人類使用的電腦程式語言, 也是目前大部份程式設計師的最愛。
這類電腦語言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, 因此用高階語言撰寫程式比較輕鬆, 而程式也比較容易閱讀。
目前較常用的高階語言有：Visual Basic、Java...等。
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高階語言
現在常見的高階語言, 大都屬於物件導向程式設計 (Object Oriented Programming；OOP) ,
它是以類似我們真實世界的物件化概念, 將程式的運作主體以物件導向為設計概念。優點是重複使用性 (Reuse) 高, 以及概念易懂易用。
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組譯器、編譯器、直譯器
我們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) 。
例如：使用 C/C++、COBOL 完成的程式, 是經過編譯器來編譯, 而用 QBasic 、Python 撰寫的程式, 則是透過直譯器來編譯：
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組譯器、編譯器、直譯器
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認識作業系統(OS)
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作業系統的功能
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作業系統的功能
在圖表 5-1 中, 我們可看出作業系統是電腦硬體與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。作業系統主要的功能有以下 3
項：
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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單工及多工
作業系統依其是否能同時執行多個應用程式,
區分為單工 (Single-tasking) 以及多工(Multi-
tasking) 作業系統：
單工作業系統：作業系統同時間只能執行一個程式, 如果想執行其他程式, 只有當目前的程式執行完畢之後, 才能接著執行。此方式的優點是作業系統的設計較簡單, 例如早期的
DOS 作業系統就屬於單工的作業系統。
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單工及多工
多工作業系統：作業系統可同時執行多項程式。此方式的好處是可充分運用電腦的資源,
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網路資源, 如果同時執行這些程式, 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多工作業系統, 如
Unix 、Linux 、Windows 等。
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單人與多人使用
作業系統依是否允許多個使用者同時執行程式, 可分為單人 (Single-user) 使用及多人
(Multi-user) 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：作業系統在同時間只允許一個使用者執行程式。值得注意的是, 有些作業系統雖然允許不同的使用者以各自的帳號登入, 但在同時間仍只能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。
單人使用作業系統的好處是作業系統設計上比較簡單, 不需要考慮資源的管理與隱私保護問題。
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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執行程式, 並且能各自使用自己的鍵盤、滑鼠及螢幕來操作, 而電腦的 CPU 、記憶體、磁碟空間等資源則共用。
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。此方式的優點是能充分利用系統資源, 也不會發生有人正在使用電腦, 其他人便無法使用的窘境。
而一個運作良好的多人使用作業系統, 應該要讓使用者在執行程式時, 就像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, 而 Windows 95、98、Me
系列雖然可允許用不同的帳號登入, 但在同時間仍只允許一個使用者登入和執行程式, 因此仍被視為單人使用的作業系統。
一些較著重網路功能的作業系統,如 Unix 、Linux、Windows XP、Vista、7 等, 則屬於多人使用的作業系統。
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命令列與圖形操作介面
作業系統依使用者操作介面為文字模式或圖形模式,分為命令列操作介面 (Command-line
interface, CLI) 及圖形操作介面 (Graphical
user interface, GUI) 2 種：
命令列操作介面：以文字模式呈現, 需由鍵盤輸入指令, 才能執行需要的動作。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。
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命令列與圖形操作介面
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。此操作介面的優點是讓使用者不需背誦指令, 只要用滑鼠點選代表的圖形,
即能方便地執行程式。
早期的作業系統, 在電腦處理圖形的效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。而後來的作業系統, 則大多已採用圖形操作介面, 例如 Windows、Mac
OS。
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命令列與圖形操作介面
由於命令列及圖形操作介面分別有高效率及操作方便的特點, 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來執行程式。
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單處理器與多處理器系統
一般電腦大都只會安裝一顆 CPU, 不過有些電腦為了有更好的執行能力, 會採用支援多 CPU
的主機板, 並同時插上 2 顆以上的 CPU。
此時依搭配使用的作業系統是否支援多個
CPU, 可區分為單處理器系統 (Single
processor system) 及多處理器系統
(Multiprocessor 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。此系統的好處是設計上較為簡單。
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。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。
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單處理器與多處理器系統
目前常見的作業系統, 如 Unix、Linux、Windows NT/2000/Server 2003/2008、以及
Window XP/Vista/7 等, 都已支援多處理器系統；而早期的 Windows95/98/Me、DOS 則屬於單處理器系統。
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多CPU 與單一CPU多核心的區別
雖然作業系統普遍支援多 CPU 系統, 但是由於 CPU 開發技術的演進, 目前市面上的主機板大多是採用「單一 CPU 多核心」的模組,
所以只要購買一顆雙核心, 甚至四核心以上的
CPU 來使用, 就能有效提升 CPU 的效能。
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作業系統歷史
DOS (Disk Operating System) 是早期 X86 (
如 286、386...) 個人電腦常安裝的作業系統。它只有命令列操作介面, 使用者必須記住命令名稱, 才能下達操作命令。
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DOS
隨著微軟公司推出具圖形介面的 Windows 作業系統之後, DOS 逐漸失去了它的市場。不過, 有些公司行號 (如小說、錄影帶出租店) 的電腦系統, 由於並不需要繁複的操作介面, 所以偶爾還是可以見到它的蹤跡。
此外, Windows 作業系統也有 MS-DOS 模式或命令提示字元程式, 提供一個模擬 DOS 的環境, 讓您能下達操作命令來執行程式。
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DOS
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Windows 9X/XP/Vista/7
微軟公司有鑑於電腦性能日漸提升, 以及 Mac
OS 視窗作業系統廣受好評, 因此於 1995 年推出了 Windows 95 視窗作業系統。
Windows 95 是一個內建上網及多工處理能力的作業系統, 除了具有友善的操作介面之外,
也結合了視聽娛樂的功能,從此以後, 一般人學電腦再也不用記憶繁瑣的指令, 使得電腦開始普及到一般家庭。
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Windows 9X/XP/Vista/7
繼 Windows 95 之後, 微軟公司仍不斷地推出新的 Windows 版本, 其間歷經Windows 98、Me、XP 等。
2007 年 1 月上市的 Windows Vista 是針對家庭及個人設計, 所以除了著重在系統的功能及安全性之外, 特別強調影音娛樂方面的服務。
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Windows 9X/XP/Vista/7
目前最新的 Windows 版本是 Windows 7, 除了承襲 Vista 美觀的介面與功能外, 還提升了開、關機速度, 並加入許多便捷的操作方式,
例如將視窗拉往螢幕上緣, 便會自動最大化,
還能自訂常用程式, 一開機便幫你啟動好, 放置在工作列上。
預計 2012 年會推出新一代作業系統
Windows 8, 2 月已推出 Windows 8 消費者預覽版本。
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Mac OS X Lion/Mountain Lion
Mac OS (Macintosh OS) 由蘋果電腦公司於
1984 年所推出, 是專門為麥金塔電腦所發展的作業系統。
它也是最早使用圖形介面的作業系統, 當時微軟公司尚未推出 Windows 作業系統, Mac OS
在市場上可謂引領風騷。
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Mac OS X Lion/Mountain
麥金塔電腦在圖形處理方面的效能優異, 因此許多設計工作者、電腦繪圖人員皆鍾情於麥金塔電腦。目前最新的 Mac OS 版本為 OS X
Lion (10.7), 預計 2012 年夏季將會推出 OS X
Mountain Lion (10.8)。
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Mac OS X Lion/Mountain
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平板電腦與智慧型手機的作業系統－ iOS、Android 隨著數位行動時代的來臨, 市面上也產生許多專為行動裝置, 如平版電腦或智慧型手機所設計的作業系統。以下分別為你介紹這類型常見的作業系統。
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平板電腦與智慧型手機的作業系統－ iOS、Android iOS 是 APPLE 公司旗下平板電腦 iPad 、智慧型手機 iPhone, 及 iPod Touch 等 Apple 產品所用的作業系統, 它擁有圖形化的彩色操作介面及觸控功能, 且結合了行動電話、隨身聽、上網裝置等多元化的用途, 因此推出後造成一股風潮, 各家廠商也紛紛推出可觸控的智慧型手機來應戰。
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平板電腦與智慧型手機的作業系統－ iOS、Android
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平板電腦與智慧型手機的作業系統－ iOS、Android Android 系統是 Google 於 2007 年公佈的手機作業系統, 由於是以 Linux 為基礎, 所以屬於開放的免費系統。
市面上許多手機大廠例如 HTC、SONY
Ericsson、LG、Toshiba 等, 都陸續推出使用
Android 系統的手機；而 Android 3.0
(Honeycomb) 則是針對平板電腦所設計的作業系統, 例如 Motorola 推出的 XOOM 、LG
推出的 LG Optimus Pad 等。
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平板電腦與智慧型手機的作業系統－ iOS、Android 微軟公司也推出的行動作業系統― Windows
CE。Windows CE 內建一般使用者常用的應用軟體 (如 IE 、Word 、Excel 簡化版), 且操作界面類似 Windows, 相當容易上手。
嚴格說起來, Windows CE 算是作業系統的核心技術, 實質的產品早期稱為 Pocket PC, 後來改為 Windows Mobile, 2009 年正式更名為
Windows Phone 7。
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平板電腦與智慧型手機的作業系統－ iOS、Android Symbian OS 是由多家知名手機製造公司共同成立的 Symbian 公司所開發, 專為其手機產品所設計的作業系統。
Symbian OS 的架構和許多桌上型電腦的作業系統類似, 支援優先權式多工的作業方式, 且對記憶體及電池的用量都非常節省。
