软件

电脑的软件和语言

计算机是用来处理信息,用来计算的,但如何处理,如何计算却是软件的事。我们操作计算机,为使硬件有条不紊地工作,必须给计算机发指令, 安排合理的工作顺序,这个指令就叫程序。而电子计算机的整个程序系统就叫软件。

电子计算机的程序有两大类,一种是应用程序,另一种是系统程序。我们也可把它们叫做应用软件或系统软件。按照使用者所给出的一串串指令和数据进行工作,指令串就构成了应用程序;供用户使用的、常与电脑硬件直接联系的软件叫系统软件。它一方面负责人与电脑之间交换信息,另一方面负责组织、协调电脑各部分的工作。

软件的种类很多。仅电脑游戏就至少有一两千种软件,汉字输入软件也有四五百种,还有数不清的工具软件、编辑软件等等。

软件可以扩大电脑的功能,所以世界各国对软件的研究开发都非常重视。

不过我们通过程序给计算机发指令时用的不是人类语言。如果你对计算机说:“请计算这道难题吧。”它绝对是置之不理,无动于衷,因为它听不懂。要计算机能执行人发出的命令,必须找到一种人和机器都能接受的语言, 人用这种语言发出指令,计算机就会在人的指挥下完成各项任务。

计算机的这种语言叫机器语言,是用二进制表示的。

什么叫“二进制”呢?这也是计数的一种方法。平时,我们用十进制计数,逢十进一。在日常生活中,除了十进制外,还有各样的计数制,比如一年 12 个月,是十二进制,逢十二进一。二进制只有两个数“0”和“1”,是逢二进一。

计算机采用二进制计数,使得它的计算和存储都很方便。因为二进制数的运算规律最简单,比如 0+0=0;1+0=1;0+1=1;1+1=10,这样计算机内部的操作也简单。我们知道,电灯有两种状态,按上电键就亮,关上电键就灭, 如果我们把“亮”当“1”,把“灭”当“0”,这样就起到计数的作用。电子计算机里的电子元件绝大部分是开关器件,有“开”、“关”两种状态, 正好可利用这两种状态来表示数码“0”和“1”。用二进制可以和十进制、十六进制等不同的计数制进行互换,如对十进制来说,2 可换成 10,3 换成11,4 换成 100,5 换成 101⋯⋯,这样,在计算机里只要有足够的“开关器件”排列起来,就能表示任意大的一个数。

我国两千多年前的《周易》中就有八卦图,它用“—”和“——”来表示,是采用二进制记数的典型图形。

让计算机采用二进制计数,主要是美国科学家冯·诺依曼的功劳。他对电子计算机的发展有两项重大贡献,其一是使计算机实行存贮程序运行,即事先把编好的程序存贮在机器中,而机器能自动地按照程序执行一条条指令;其二就是采用了二进制,这样才能充分发挥电子元件的高速特性。我们今天的计算机,又称之为冯·诺依曼型机。

计算机只懂机器语言,但这种语言太难学,太难记了。人们又创造出自己使用时易学易懂的语言:汇编语言、高级语言。其中汇编语言是用助记符表示的语言,是低级语言;高级语言,接近于人的习惯用语。用这些语言编制程序较简单、容易;使用时,只要通过电脑的翻译程序,把高级语言翻译成电脑懂得的机器语言就可以了。一般使用电脑的人只学习高级语言。

现在全世界流行的计算机高级语言有上百种,各有各的特点,最常见的有:用于科学计算方面的 BASIC 语言,FORTRAN 语言、C 语言等;用于数据处理方面的 COBOL 语言;实现机器人控制的 VAL 语言等等。

计算机病毒

1980 年 6 月的一天,美国的阿拉斯加州的美国战略空军司令部指挥中心,计算机终端突然发出了前苏联洲际导弹和核潜艇开始袭击美国的信号。值班军官立即发出战时警报,并报告了美国总统。顿时,100 架载有核武器的 B—52 战略轰炸机立即准备升空;153 个战略导弹发射分队在发射台待命; 1054 枚民兵式和“大力神”式洲际弹道导弹准备就绪;24 艘装有氢弹头的核动力潜艇也进入了战斗状态;总统的坐机“空军一号”作好升空准备;美国国家空中指挥所 E—4 型飞机已经起飞,以便在地面指挥系统被摧毁后,接替指挥。

正当人们惶恐不安地等待总统最后下达核反击命令时,核袭击的警报却出人意料地解除了。战略司令部和北美防空司令部都发现前苏联并没有对美国发起核攻击,而是防御系统的神经中枢——电脑,跟人们开了一个不小的玩笑,电脑感染了病毒,发出了错误的信息。

电脑是机器,怎么会感染病毒呢?原来这里的“病毒”不是指医学上的病毒,而是指能起破坏作用的计算机程序或指令,也就是说计算机“病毒” 是一种程序,或者叫一种软件。不过它与医学上的病毒有很多相似的地方, 在医学中,病毒是一种能传染疾病的小东西,大约两万个病毒聚在一起才有一个细菌大,只有靠电子显微镜才能看清它的真面目。病毒进入细胞后依附在细胞上,当细胞繁殖时,病毒也得到了繁殖,制造出更多的病毒。在某种特定的情况下,病毒会被激发,产生作用,毁坏感染有机体,比如我们人常患病毒性感冒、小儿麻痹症等,就是病毒搞的“破坏”。

计算机的病毒“感染”计算机时,也不易被发现,有很强的隐蔽性;进入计算机后也不立即“发作”,而是有一定的潜伏期,当满足了一定的条件后,计算机“病毒”就会被“激活”,按照设计者的要求“大发作”,使计算机内存储的命令或数据遭到破坏,从而使计算机“患病”病倒,甚至“胡言乱语”。计算机病毒还有传染性,它能不断地进行自我复制,将“毒性” 传播到计算机的每个角落,并通过其它途径向其它计算机传播,危害十分巨大。因此人们将计算机病毒定义为能够自我复制的恶意软件。

著名的计算机病毒如“黑色星期五”,潜入计算机后,平时与计算机相安无事,老老实实,一旦有一天是 13 号,而且是星期五,病毒立即“死灰复燃”,开始破坏计算机的正常工作。

计算机病毒的程序内容少,小巧玲珑,“感染”计算机非常容易,让人着实烦恼。人们不禁要问:在这个毫无生机、“呆头呆脑”的机器世界里, 怎么会产生这样的“病毒”呢?说起来,罪魁祸首还是人类自己。最早是由谁制造出世界上第一个计算机病毒,现已无从查起,不过计算机病毒的发源地在美国却是不容置疑的。

据说,当时美国一些计算机实验室的工作人员,在工作之余,利用电脑玩一种“战斗”游戏,他们各自编制“炸弹”程序想方设法进入对方的计算机,然后“引爆”“炸弹”,使对方失去抵抗能力,迫使其“缴械投降”,以此来显示自己的高明,从中寻求乐趣。这种程序就是最早的计算机病毒。没过多久,通过人们在言谈当中不断涉及电脑病毒的秘密,计算机病毒

很快传播开去,这就像打开了“潘多拉魔盒”,计算机世界里从此没有了宁静。

1988 年 11 月,美国发生了轰动世界的病毒侵害事件。事件是由 23 岁的

美国青年罗伯特·莫里斯出于恶作剧制造的“蠕虫”病毒引起的。这种病毒会使计算机工作起来像蠕虫爬行那样缓慢,最后不堪重负而瘫痪。这次事件使六千多台计算机被感染,导致拥有五个计算机中心,二十多万台计算机的美国最大的计算机网络瘫痪 24 小时。据估计,直接经济损失就达 9600 万美元。电脑病毒的危害由此可见一斑。

现在计算机病毒的种类、数量不断地增加、翻新,大有愈演愈烈之势。有一种“雨滴”病毒,又叫“落花”病毒。当计算机染上后,原来显示

屏幕上好端端的字符,就会莫名其妙地、像下雨般地一个接一个往下掉,直到把整个屏幕堆满。“星期天”病毒在电脑认定的星期天发作,屏幕上显示出“今天是星期日,何必这么辛苦?”之后,将你的计算机贮存的内容全部洗掉。

“苹果”病毒在汉字系统的表现是,每隔半小时左右,在屏幕上出现“我要吃苹果”,只有用户输入“苹果请”三个汉字,系统才能恢复正常。

“小球”病毒在计算机工作恰逢整点时开始发作,这时屏幕上出现小圆点,作有规则的或无规则的运动,当小圆点碰上汉字,就会把汉字削去一半或全部,使屏幕显示内容无法辨认,而且电脑运行速度大大减慢。

比较恶性的病毒如“磁盘杀手”病毒,它的来源不明,但从屏幕显示看, 这种病毒是 1989 年 4 月 1 日愚人节所设计或传出的。这种病毒的传染范围较广,当病毒发作时,屏幕上会显示:“当磁盘杀手工作时,请不要关机或拿开磁盘。”几秒钟后,病毒将磁盘上的信息全部删除,这时屏幕显示:“现在可以关机了,祝你好运。”

还有些病毒,如果你无意键入了里根、撒切尔等人的名字后,屏幕上就会出现令人讨厌的注解。

病毒的种类太多了,而且危害又是多种多样的,但主要可归纳为:电脑的屏幕上出现异常,破坏存储数据;改变磁盘中的存储内容和数据;干扰正常操作,使运行速度下降,直至最后停止工作;显示屏幕上出现蹦跳的小球, 干扰用户工作。

如果说最初的病毒,是在开“科学玩笑”或为了保护自身软件不被非法复制而采取的报复措施,那么以后的病毒就大多是恶意的了。

计算机病毒虽然可怕,但人们对它并不是束手无策,毫无办法。因为我们知道,电脑病毒的巨大危害,主要在于它有传染性,所以,防治计算机病毒,第一条,加强管理,严禁在科研、办公用电脑上私自拷贝和进行任何游戏,软件不能随意外借;第二条,必须严格检查、监视软、硬件和通讯,凡外来软件必须经过病毒检查才能使用,新购入微机、软件及联网等均要进行病毒检查才能投入运行;第三条,建立电脑病毒防疫系统。就像医生给人体接种疫苗预防病毒一样,计算机学家给计算机也“接种”了疫苗程序,预防计算机病毒感染。这个程序驻留在计算机内部,如果有病毒入侵,疫苗程序就会让计算机发出警报,告之病毒的存在,使人们能及时地处理,有效地阻止病毒的入侵。一旦计算机感染上病毒也不用害怕,人们已经研制出很多检测和杀毒软件,专门对付这些病毒。比如 1992 年美国第五代系统公司发明的防电脑病毒“不可接触者”软件,它可以在病毒造成危害之前就把它查出来。找出病毒后可用杀毒软件将其杀灭,比如我们现在常用的 Kill 软件,就是一种有效的杀毒软件。

为了防止病毒造成严重损失,除上述措施外,还必须加强法制,打击、

制裁制造病毒的罪魁祸首;并且将重要的存储内容进行复制以防被破坏;加强保密措施等。

计算机病毒已经成为一种公害,不过要在近期内完全清除、消灭计算机病毒也是不大可能的,和计算机病毒的斗争,是一个长期、艰巨的过程。