Software

Für andere Verwendungen siehe Software (Disambiguation).
Ein Diagramm, das zeigt, wie die Benutzer Interagiert mit Anwendungssoftware auf einem typischen Desktop-Computer. Die Anwendungssoftware -Ebenenoberflächen mit dem Betriebssystem, was wiederum mit dem kommuniziert Hardware-. Die Pfeile geben den Informationsfluss an.

Software ist ein Satz von Computerprogramme und verbunden Dokumentation und Daten.[1] Dies steht im Gegensatz zu Hardware-, aus dem das System gebaut wird und die tatsächlich die Arbeit ausführen.

Bei der Niedrigste Programmierstufe, ausführbarer Code besteht aus Maschinensprache Anweisungen, die von einer Person unterstützt werden Prozessor- Typisch a Zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder a Grafikkarte (GPU). Maschinensprache besteht aus Gruppen von Binärwerte Bedeutung Prozessoranweisungen Das verändert den Zustand des Computers aus seinem vorhergehenden Zustand. Beispielsweise kann eine Anweisung den Wert ändern, der in einem bestimmten Speicherort im Computer gespeichert ist - ein Effekt, der für den Benutzer nicht direkt beobachtet werden kann. Eine Anweisung kann auch aufrufen einer von vielen Eingangs- oder AusgangsvorgängeZum Beispiel mit einem Text auf einem Computerbildschirm anzeigen; Verursacher staatlicher Änderungen verursachen, die für die sichtbar sein sollten Benutzer. Der Prozessor ausgeführt die Anweisungen in der Reihenfolge, die sie zur Verfügung stellen, sofern sie nicht angewiesen werden "Sprung" zu einer anderen Anweisung, oder ist unterbrochen durch das Betriebssystem. Ab 2015, die meisten persönliche Computer, Smartphone Geräte und Server haben Prozessoren mit mehreren Ausführungseinheiten oder Mehrere Prozessoren, die Berechnungen durchführen zusammen und Computing ist viel mehr geworden gleichzeitig Aktivität als in der Vergangenheit.

Der Großteil der Software ist in geschrieben hochrangige Programmiersprachen. Sie sind für Programmierer einfacher und effizienter, weil sie näher dran sind natürliche Sprachen als Maschinensprachen.[2] Hochrangige Sprachen werden mit a in Maschinensprache übersetzt Compiler oder an Dolmetscher oder eine Kombination aus beiden. Software kann auch auf niedriger Ebene geschrieben werden Montagesprache, was eine starke Korrespondenz mit den Anweisungen des Computersprachens des Computers hat und mit einem in die Maschinensprache übersetzt wird Assembler.

Geschichte

Hauptartikel: Geschichte der Software

Ein Algorithmus Für das, was die erste Software gewesen wäre, wurde geschrieben von von Ada Lovelace im 19. Jahrhundert für die geplanten Analytischer Motor.[3] Sie schuf Beweise Um zu zeigen, wie der Motor berechnet würde Bernoulli -Zahlen.[3] Aufgrund der Beweise und des Algorithmus gilt sie als erster Computerprogrammierer.[4][5]

Die erste Theorie über Software vor der Erstellung von Computern, wie wir sie heute kennen, wurde von vorgeschlagen von vorgeschlagen von Alan Turing In seinem Aufsatz von 1935,, Auf berechnungsbare Zahlen, mit einer Anwendung auf das izschendungproblem (Entscheidungsproblem). Dies führte schließlich zur Schaffung der akademischen Bereiche der Informatik und Softwareentwicklung; Beide Fields -Studiensoftware und ihre Erstellung. Informatik ist die theoretische Untersuchung von Computer und Software (Turings Essay ist ein Beispiel für Informatik), während Software Engineering die Anwendung von Ingenieurprinzipien auf die Entwicklung von Software ist. Vor 1946 war die Software noch nicht die Programme, die im Speicher von digitalen Computern gespeicherter Produkte gespeichert waren, wie wir es jetzt verstehen. Die ersten elektronischen Computergeräte wurden stattdessen neu verdrahtet, um sie neu zu programmieren.

Im Jahr 2000 veröffentlichte Fred Shapiro, Bibliothekarin an der Yale Law School John Wilder Tukey's 1958 Papier "Die Lehre der konkreten Mathematik"[6][7] enthielt die früheste bekannte Verwendung des Begriffs "Software", der in einer Suche nach gefunden wurde JStorElektronische Archive, die vor dem Vorgehen gehen OEDZitat um zwei Jahre.[8] Dies führte dazu, dass Tukey den Begriff geprägt hat, insbesondere in Todesanzeigen, die im selben Jahr veröffentlicht wurden.[9] Obwohl Tukey nie einen Kredit für eine solche Münzprägung beanspruchte. 1995 behauptete Paul Niquette, er habe die Amtszeit im Oktober 1953 ursprünglich geprägt, obwohl er keine Dokumente finden könne, die seine Behauptung stützen.[10] Die früheste bekannte Veröffentlichung des Begriffs "Software" in einem technischen Kontext wurde im August 1953 von Richard R. Carhart in a Rand Corporation Forschungsmemorandum.[11]

Typen

Siehe auch: Softwarekategorien
Mixer, a gratis Software Programm

Auf praktisch allen Computerplattformen kann Software in einige breite Kategorien eingeteilt werden.

Zweck oder Gebrauchsdomäne

Basierend auf dem Ziel kann die Computersoftware unterteilt werden in:

  • Anwendungssoftware Verwendet das Computersystem, um spezielle Funktionen über den grundlegenden Betrieb des Computers selbst hinaus auszuführen. Es gibt viele verschiedene Arten von Anwendungssoftware, da die Auswahl an Aufgaben, die mit einem modernen Computer ausgeführt werden können, so groß ist - siehe Liste der Software.
  • Systemsoftware Verwaltet das Hardwareverhalten, um grundlegende Funktionen bereitzustellen, die von Benutzern erforderlich sind, oder für andere Software, die gar ordnungsgemäß ausgeführt werden können. Systemsoftware ist auch für die Bereitstellung einer Plattform für das Ausführen von Anwendungssoftware ausgelegt.[12] und es enthält Folgendes:
    • Betriebssysteme sind wesentliche Sammlungen von Software, die Ressourcen verwalten und gemeinsame Dienste für andere Software bieten, die "oben" von ihnen ausgeführt werden. Aufsichtsprogramme, Bootlader, Muscheln und Fenstersysteme sind Kernteile von Betriebssystemen. In der Praxis wird ein Betriebssystem mit zusätzlicher Software (einschließlich Anwendungssoftware) gebündelt, sodass ein Benutzer möglicherweise mit einem Computer arbeiten kann, der nur über ein Betriebssystem verfügt.
    • Gerätetreiber Betreiben oder steuern Sie einen bestimmten Gerätetyp, der an einen Computer angeschlossen ist. Jedes Gerät benötigt mindestens einen entsprechenden Gerätetreiber. Da ein Computer normalerweise mindestens mindestens ein Eingabegerät und mindestens ein Ausgabegerät hat, benötigt ein Computer in der Regel mehr als einen Gerätetreiber.
    • Dienstprogramme sind Computerprogramme, die Benutzern bei der Wartung und Pflege ihrer Computer unterstützen sollen.
  • Schädliche Software, oder Malware, ist Software, die entwickelt wird, um Computer zu schaden oder zu stören. Malware ist eng mit computerbezogenen Verbrechen verbunden, obwohl einige böswillige Programme möglicherweise als konzipiert wurden Streiche.

Natur oder Domäne der Ausführung

  • Desktop -Anwendungen wie zum Beispiel Internetbrowser und Microsoft Office und Libreoffice und WordPerfect, ebenso gut wie Smartphone und Tablette Anwendungen (genannt "Apps").
  • JavaScript Skripte sind Software -Teile, die traditionell in eingebettet sind Webseiten Sie werden direkt im Webbrowser ausgeführt, wenn eine Webseite geladen wird, ohne dass ein Webbrowser -Plugin erforderlich ist. Software, die in anderen Programmiersprachen geschrieben wurde, können auch im Webbrowser ausgeführt werden, wenn die Software entweder in JavaScript übersetzt wird oder wenn ein Webbrowser -Plugin, das diese Sprache unterstützt, installiert wird. Das häufigste Beispiel für letztere ist Aktionen Skripte, die von der unterstützt werden Adobe Flash Plugin.
  • Serversoftware, einschließlich:
  • Plugins und Erweiterungen sind Software, die die Funktionalität eines anderen Software -Stücks erweitert oder modifiziert, und diese Software für die Funktionen benötigt.[13]
  • Eingebettete Software wohnt als Firmware innerhalb eingebettete Systeme, Geräte, die einer einzelnen Verwendung oder einigen Verwendungen gewidmet sind, wie z. Autos und Fernseher (Obwohl einige eingebettete Geräte wie drahtlose Chipsätze können sich Seien Sie Teil eines gewöhnlichen, nicht eingebetteten Computersystems wie PC oder Smartphone).[14] Im eingebetteten Systemkontext gibt es manchmal keine eindeutige Unterscheidung zwischen der Systemsoftware und der Anwendungssoftware. Einige eingebettete Systeme laufen jedoch Eingebettete BetriebssystemeUnd diese Systeme behalten die Unterscheidung zwischen Systemsoftware und Anwendungssoftware bei (obwohl es normalerweise nur eine feste Anwendung gibt, die immer ausgeführt wird).
  • Mikrocode ist eine besondere, relativ dunkle Art von eingebetteter Software, die dem Prozessor mitteilt selbst So führen Sie den Maschinencode aus, so dass er tatsächlich eine niedrigere Ebene als Maschinencode ist. Es ist in der Regel für den Prozessorhersteller proprietär, und alle erforderlichen Correctional Microcode -Software -Updates werden von ihnen an Benutzer bereitgestellt (was viel billiger ist als der Versand -Ersatzprozessor -Hardware). Ein gewöhnlicher Programmierer würde also nicht erwarten, jemals damit umzugehen.

Programmierwerkzeuge

Hauptartikel: Programmierwerkzeug

Programmierwerkzeuge sind auch Software in Form von Programmen oder Anwendungen, die Entwickler Verwendet zum Erstellen, debuggen, pflegen, oder andernfalls Unterstützung Software.[15]

Software ist in einer oder mehreren Programmiersprachen geschrieben. Es gibt viele Programmiersprachen, und jeder verfügt über mindestens eine Implementierung, von denen jedes aus seinen eigenen Programmierwerkzeugen besteht. Diese Tools können relativ in sich geschlossene Programme sein wie Compiler, Debugger, Dolmetscher, Linker, und Textredakteure, das kann kombiniert werden, um eine Aufgabe zu erfüllen; oder sie können eine bilden integrierte Entwicklungsumgebung (IDE), das viel oder die gesamte Funktionalität solcher in sich geschlossenen Werkzeuge kombiniert. IDEs können dies tun, indem sie entweder die relevanten individuellen Tools aufrufen oder ihre Funktionalität auf neue Weise erneut implementieren. Eine IDE kann es einfacher machen, bestimmte Aufgaben auszuführen, z. B. in Dateien in einem bestimmten Projekt. Viele Programmiersprache -Implementierungen bieten die Möglichkeit, sowohl einzelne Tools als auch eine IDE zu verwenden.

Themen

Die Architektur

Siehe auch: Softwarearchitektur

Menschen, die moderne allgemeine Zwecke verwenden (im Gegensatz zu eingebettete Systeme, Analogische Computer und Supercomputer) Normalerweise sehen Sie drei Softwareschichten, die eine Vielzahl von Aufgaben ausführen: Plattform, Anwendung und Benutzersoftware.

  • Plattformsoftware: Das Plattform Beinhaltet die Firmware, Gerätetreiber, ein Betriebssystem, und normalerweise a grafische Benutzeroberfläche Insgesamt ermöglichen es einem Benutzer, mit dem Computer und seinem zu interagieren Peripheriegeräte (Zugehörige Ausrüstung). Die Plattformsoftware wird häufig mit dem Computer gebündelt. Auf einen PC Man kann normalerweise die Plattformsoftware ändern.
  • Anwendungssoftware: Anwendungssoftware ist das, woran die meisten Menschen denken, wenn sie an Software denken. Typische Beispiele sind Office -Suiten und Videospiele. Anwendungssoftware wird häufig separat von Computerhardware gekauft. Manchmal werden Anwendungen mit dem Computer gebündelt, aber das ändert nicht die Tatsache, dass sie als unabhängige Anwendungen ausgeführt werden. Anwendungen sind in der Regel unabhängige Programme aus dem Betriebssystem, obwohl sie häufig auf bestimmte Plattformen zugeschnitten sind. Die meisten Benutzer denken an Compiler, Datenbanken und andere "Systemsoftware" als Anwendungen.
  • Benutzergeschriebene Software: Endbenutzerentwicklung Schneidert Systeme, um die spezifischen Bedürfnisse der Benutzer zu erfüllen. Benutzersoftware enthält Tabellenkalkulationsvorlagen und Textverarbeitungssystem Vorlagen. Sogar E -Mail -Filter sind eine Art Benutzersoftware. Benutzer erstellen diese Software selbst und übersehen oft, wie wichtig sie ist. Abhängig davon, wie kompetent die benutzerschriebene Software in Standard-Anwendungspakete integriert wurde, sind viele Benutzer möglicherweise nicht über die Unterscheidung zwischen den ursprünglichen Paketen und den von Mitarbeitern hinzugefügten hinzugefügt.

Ausführung

Hauptartikel: Ausführung (Computing)

Computersoftware muss in den Computer "geladen" werden Lagerung (so wie die Festplatte oder Erinnerung). Sobald die Software geladen hat, kann der Computer dazu in der Lage sein ausführen die Software. Dies beinhaltet die Übergabe von Anweisungen von der Anwendungssoftware über die Systemsoftware an die Hardware, die letztendlich die Anweisung als Maschinencode empfängt. Jede Anweisung veranlasst den Computer, einen Betrieb durchzuführen - Daten zu bewegt, a Berechnung, oder ändern die Steuerfluss von Anweisungen.

Die Datenbewegung erfolgt normalerweise von einem Ort im Speicher zum anderen. Manchmal beinhaltet das Verschieben von Daten zwischen Speicher und Registern, die den Hochgeschwindigkeits-Datenzugriff in der CPU ermöglichen. Das Bewegungsdaten, insbesondere große Mengen davon, können kostspielig sein. Dies wird manchmal vermieden, indem stattdessen "Zeiger" auf Daten verwendet wird. Berechnungen umfassen einfache Operationen wie das Inkrementieren des Werts eines variablen Datenelements. Komplexere Berechnungen können viele Operationen und Datenelemente zusammen beinhalten.

Qualität und Zuverlässigkeit

Hauptartikel: Softwarequalität und Softwaretest

Softwarequalität ist sehr wichtig, insbesondere für kommerziell und Systemsoftware. Wenn die Software fehlerhaft ist, kann sie die Arbeit einer Person löschen, den Computer abstürzen und andere unerwartete Dinge tun. Fehler und Fehler werden genannt "Käfer"die oft während Alpha- und Beta -Tests entdeckt werden. Software ist oft auch ein Opfer dessen, was als bekannt ist SoftwarealterungDie progressive Leistungsverschlechterung aufgrund einer Kombination von unsichtbaren Fehler.

Viele Fehler werden entdeckt und behoben Softwaretest. Software -Tests sind jedoch selten - wenn überhaupt - jeden Fehler entzündet; Einige Programmierer sagen, dass "jedes Programm mindestens einen Fehler mehr hat" (Lubarsky's Law).[16] In dem Wasserfall Methode der Softwareentwicklung, separate Testteams werden in der Regel verwendet, aber in neueren Ansätzen, die gemeinsam bezeichnet werden Agile Software EntwicklungEntwickler führen häufig alle ihre eigenen Tests durch und demonstrieren Benutzer/Kunden die Software regelmäßig, um Feedback zu erhalten. Software kann durch getestet werden Unit -Tests, Regressionstests und andere Methoden, die manuell oder am häufigsten automatisch durchgeführt werden, da die zu testende Codemenge groß sein kann. Programme, die Befehlssoftware enthalten, ermöglichen Hardware -Engineering und Systemvorgängen viel einfacher zusammen.

Lizenz

Hauptartikel: Softwarelizenz

Die Lizenz der Software gibt dem Benutzer das Recht, die Software in der lizenzierten Umgebung und im Fall von zu verwenden Kostenlose Softwarelizenzengewährt auch andere Rechte wie das Recht, Kopien zu machen.

Proprietäre Software kann in zwei Arten unterteilt werden:

  • Freeware, einschließlich der Kategorie der "kostenlosen Test-" Software oder "Freemium"Software (in der Vergangenheit der Begriff Shareware wurde oft für kostenlose Test-/Freemium -Software verwendet). Wie der Name schon sagt, kann Freeware kostenlos verwendet werden, obwohl dies bei kostenlosen Versuchen oder Freemium -Software manchmal nur für einen begrenzten Zeitraum oder bei begrenzter Funktionalität zutrifft.[17]
  • gegen eine Gebühr erhältliche Software, die nur beim Kauf einer Lizenz rechtlich verwendet werden kann.[18]

Quelloffene Software Kommt mit einer kostenlosen Softwarelizenz und gewährt dem Empfänger die Rechte zur Änderung und Neuverteilung der Software.[19]

Patente

Hauptartikel: Software -Patent und Software -Patentdebatte

Softwarepatente sollen wie andere Arten von Patenten theoretisch einem Erfinder eine exklusive, zeitlich begrenzte Lizenz für a geben Detaillierte Idee (z. B. ein Algorithmus) zur Implementierung eine Software oder eine Komponente einer Software. Ideen für nützliche Dinge, die Software könnte tunund Benutzer Bedarf, sollen nicht patentierbar sein, und konkrete Implementierungen (d. H. Die tatsächlichen Softwarepakete, die das Patent implementieren) sollen auch nicht patentierbar sein - letztere sind bereits von Urheberrecht und im Allgemeinen automatisch abgedeckt. So werden Softwarepatente den mittleren Bereich zwischen den Anforderungen und der konkreten Implementierung abdecken. In einigen Ländern kann eine Anforderung, dass die behauptete Erfindung sich auf die physische Welt auswirken kann alle Nützliche Software hat Auswirkungen auf die physische Welt, diese Anforderung kann offen für Debatten sein. In der Zwischenzeit wurde das amerikanische Urheberrechtsgesetz auf verschiedene Aspekte des Schreibens des Softwarecode angewendet.[20]

Softwarepatente sind in der Softwareindustrie umstritten, und viele Menschen haben unterschiedliche Ansichten darüber. Eine der Kontroversenquellen ist, dass die oben erwähnte Trennung zwischen den anfänglichen Ideen und dem Patent in der Praxis von Patentanwälten nicht geehrt wird - zum Beispiel das Patent für Aspekt-orientiertes Programmieren (AOP), die angeblich Rechte über geltend machen konnten irgendein Programmierwerkzeug implementieren die Idee von AOP, wie auch immer implementiert. Eine weitere Kontroverse ist die Auswirkung auf die Innovation. Viele angesehene Experten und Unternehmen argumentieren, dass Software ein so schnell bewegendes Feld ist, dass Softwarepatente lediglich große Kosten und Risiken für zusätzliche Rechtsstreitigkeiten schaffen und die Innovationen tatsächlich verzögern. Bei Debatten über Software -Patente außerhalb der USA wurde das Argument vorgebracht, dass große amerikanische Unternehmen und Patentanwälte wahrscheinlich die Hauptnutznießer der Zulassen oder weiteren zuzulassen.

Design und Implementierung

Hauptartikel: Software-Entwicklung, Computerprogrammierung, und Softwareentwicklung

Das Design und die Implementierung von Software variieren je nach Komplexität der Software. Zum Beispiel das Design und die Schaffung von Microsoft Word brauchte viel mehr Zeit als zu entwerfen und zu entwickeln Microsoft Notepad Weil Ersteres viel grundlegendere Funktionen hat.

Software wird normalerweise in entwickelt in Integrierte Entwicklungsumgebungen (Ide) mögen Finsternis, Intellij und Microsoft Visual Studio das kann den Prozess vereinfachen und kompilieren die Software. Wie in einem anderen Abschnitt erwähnt, wird die Software normalerweise auf vorhandener Software und der vorhandenen Software erstellt Programmierschnittstelle (API), die die zugrunde liegende Software liefert wie Gtk+, Javabeans oder Schwingen. Bibliotheken (APIs) können nach ihrem Zweck kategorisiert werden. Zum Beispiel die Federgerüst wird zur Implementierung verwendet geschäftliche Anwendungen, das Windows forms Die Bibliothek wird zum Entwerfen von GUI -Anwendungen (Graphical User Interface) wie Microsoft Word und verwendet Windows Communication Foundation wird zum Entwerfen verwendet Internetdienste. Wenn ein Programm entworfen wird, stützt es sich auf die API. Beispielsweise kann eine Microsoft Windows -Desktop -Anwendung API -Funktionen in der Aufnahme in der .NETZ Windows bildet Bibliothek wie Form1.close () und Form1.Show ()[21] Um die Anwendung zu schließen oder zu öffnen. Ohne diese APIs muss der Programmierer diese Funktionen ganz selbst schreiben. Unternehmen mögen Orakel und Microsoft Stellen Sie ihre eigenen APIs bereit, damit viele Anwendungen mit ihren geschrieben werden Software -Bibliotheken Das hat normalerweise zahlreiche APIs.

Datenstrukturen wie zum Beispiel Hash -Tische, Arrays, und Binärbäume, und Algorithmen wie zum Beispiel schnelle Sorte, kann zum Erstellen von Software nützlich sein.

Computersoftware hat spezielle wirtschaftliche Eigenschaften, die sich von den meisten anderen Wirtschaftsgütern unterscheiden.[angeben][22][23]

Eine Person, die Software erstellt Programmierer, Softwareentwickler oder Softwareentwickler, Begriffe, die alle eine ähnliche Bedeutung haben. Es gibt auch informelle Begriffe für Programmierer wie "Codierer" und "Hacker" - obwohl die Verwendung des letzteren Wortes Verwirrung verursachen kann, da es häufiger verwendet wird, um zu bedeuten Jemand, der illegal in Computersysteme einbricht.

Siehe auch

Verweise

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Quellen

Externe Links