硬件和软件：定义和概念

硬件定义，主要类型和组件

硬件是指以模拟或数字形式相互交互以产生计算机的一组物理和有形部件 。有时以缩写形式用字符H / W或oh / w表示。另一种定义是指工件中是否存在电子器件，芯片或印刷电路，但通用性较低，因此不常使用。

硬件是在其上安装，运行和运行任何软件的物理介质 ；也就是说，没有硬件，计算机就不存在。

随着时间的推移，在看似四代技术的一代中，硬件发展缓慢但逐步发展。第一代产品基于真空管，于1945年问世，历时11年。其次是从1957年至1963年使用的晶体管。从那时起，一直使用基于集成电路的硬件 。预计正在研究和制作原型的第四代产品将采用无硅晶体管或量子物理学。第四代产品的到来很难预测。

第一部分的操作能力（以及适当时的计算能力）与我们今天所享受的无关。

当我们对所有这些元素进行分类时，可以基于其在计算机系统中的位置对硬件进行第一分类 。因此，将内部硬件（通常包括在塔中的硬件）与外部硬件（所有在计算机机箱内未分配位置且因此不在其作用范围之内）进行划分。用户，但不在机器范围内。

一些被认为是内部的硬件元素是：

中央处理器，微处理器或CPU硬盘驱动器或HDD固态驱动器或SSD混合硬盘驱动器或SSHD磁盘读取驱动器（CD，DVD，蓝光，软盘等）RAM内存风扇系统液体冷却芯片组或辅助集成电路音频，视频或网络扩展卡调制解调器电源显卡或GPU端口，插头和连接器

关于外部硬件，应强调的一些组件是：

监视器和辅助屏幕操纵杆，视频游戏或游戏手柄的控制器以及物理控制面板键盘鼠标耳机，头戴式耳机和扬声器麦克风网络摄像头打印机，扫描仪和传真机外部硬盘驱动器和 USB 棒投影仪触摸板和数字化平板电脑或图形输入板虚拟现实耳机或VR 耳机专用设备，例如条形码读取器，传感器等

有时，这两类人称为计算机系统和计算机外围设备 。

另一种可能的分类解决了硬件组件对实现计算机基本操作的重要性。在这种情况下，我们谈论的是主要硬件和补充硬件 。

在主要硬件内是所有绝对重要的构成要素; 即：CPU，芯片组，SSD（或失败的HDD），RAM，电源，计算机机箱，显示器，键盘和鼠标。其余设备将是互补的，尽管取决于应用程序和使用计算机的环境，对于未列出的某些部件可以归为主要硬件类别（例如风扇， NIC或GPU）。

根据组件的作用还有另一种可能的分类 。因此，所有先前列出的硬件元素都可以并入以下列出的任何类别：

处理元件 ：它们负责接收电气指令，使用计算和逻辑对其进行解释，并相应地发出新的电气信号。 存储元件 ：它们是能够按照计算机系统的要求以电磁或逻辑方式累积信息以使用它的设备。 输入设备 ：它们是将用户命令转换为可由机器解释的电信号的外围设备。 输出设备 ：它们是外围设备，可以转换处理元件发出的电信号，以使用户可以轻松理解的方式呈现它们。 输入和输出设备 ：这些是混合的外围设备，结合了E（输入）和S（输出）设备的特殊性，从而与CPU交换了一个信息。

用于安装计算机的元素，尤其是它们的安装方式，对生成的计算机类型具有决定性的影响。因此，使用体积小巧的轻型零件，它们都以非常紧凑的方式集成在一起，从而产生了笔记本电脑和上网本。而体积较大，功能更强大的模块化组件是专为台式机或台式机而设计的。

软件定义和主要类型

软件是计算机的重要组成部分，它允许不同的硬件组件运行 。它是在计算机系统内执行特定任务的一组指令，数据或程序。有时，它会将软件称为计算机的可变部分，计算机可以采用的状态以及强制这些状态的信号。

在计算机软件中，我们可以找到应用程序，程序，操作系统和许多其他类型。通常将三个部分用于对这套整体进行排序： 系统软件，编程软件和应用程序软件 。

系统软件是计算机硬件和应用程序所依赖的平台 。这种计算机程序是用低级或第一代功能编程语言编写的；也就是一种语言，其指令由硬件控制，而无需中介，例如机器语言和汇编语言。

计算机设备的操作系统是系统软件的明显示例。用户不直接操作OS，而是与它提供的图形用户界面或GUI以及通过操作系统上安装的应用程序进行交互。

除操作系统外，系统软件中还包含以下程序：

防病毒磁盘控制实用程序（格式化工具等）硬件驱动程序或驱动程序计算机语言翻译程序加载程序某些BIOS和EUFIS引导管理器或引导加载程序管理程序

另一方面， 应用程序软件，最终用户实用程序软件或应用程序 （由于移动技术而近来已开始引起人们的注意）是所有执行特定任务的程序，这些程序是为它们专门开发的 。

最后， 编程软件允许用户通过一种更接近人类的语言来开发自己的工具 。在本部分中，您将找到诸如编程语言，编译器，调试或调试工具之类的工具。

由于该软件有成千上万种可能的应用程序，因此很难根据其实用性建立可靠且无解释的分类。计算机程序的分类法是一个足够复杂的问题，Microsoft不能在2007年开始使用，以创建它们的组织列表。

从那时起，一种分类法又继承了另一种分类法。以下是Rasmus Andsberg和Dan Vesset撰写的国际数据公司（IDC）在2018年使用的摘要（未定义）：

市场应用
- 协同应用
  - 会议申请
    - 网络会议应用程序
    电子邮件应用程序商业社交媒体工作团队的应用程序
  工作计划和管理应用
  - 企业内容管理应用程序发布和创作应用程序具有说服力的内容管理应用程序电子本地化应用程序企业门户协作和内容共享应用程序
  企业资源管理应用程序
  - 财务应用
    - 财务和会计应用风险和库存管理应用旅行和费用管理应用企业税应用
    人力资源管理应用
    - 核心人力资源应用招聘应用薪酬管理应用模板绩效管理应用培训管理应用模板管理应用
    付款管理应用程序谈判应用程序订单管理应用程序业务绩效管理应用程序项目和投资组合管理应用程序
  供应链管理应用
  - 物流应用生产计划应用库存管理应用
  生产和运营应用
  - 生产网络管理应用程序公共部门和服务行业运营应用程序其他运营应用程序
  工程应用
  - 计算机辅助设计应用程序计算机辅助工程应用程序计算机辅助制造应用程序协同产品数据管理应用程序其他工程应用程序
  客户关系管理应用程序
  - 销售生产力和管理应用程序市场营销活动管理应用程序客户服务应用程序通信中心应用程序数字商务应用程序

开发和市场展示申请
- 分析和人工智能软件
  - 用于分析，向最终用户报告和请求的软件预测性和高级分析工具带有IA内容搜索和分析工具的软件平台
  信息管理软件
  - 关系数据库管理系统非关系数据库管理系统
    - 最终用户数据库管理系统导航数据库管理系统面向对象的数据库管理系统多值数据库管理系统
    动态数据管理系统
    - 面向文档的数据库系统关键可访问的数据库系统具有图形表示形式的数据库管理系统可扩展的数据收集管理器数据可视化，分析和管理产品的类型
    数据库管理和开发工具
    - 数据库管理工具数据库复制工具数据建模工具数据库归档和信息生命周期管理工具数据库开发和优化工具数据库安全工具
    网络分布式数据管理器数据完整性和集成软件
    - 大型数据转储软件动态数据转储软件数据质量软件用于数据访问的基础结构软件用于复合数据的工作区软件主数据定义和控制软件元数据管理软件软件自助数据准备
    空间信息管理器
  编排和集成软件
  - B2B 中间件
    - B2B入站中间件 B2B管理服务和B2B网络
    整合软件
    - APIP管理软件集成平台插件软件和连接适配器
    事件激活的中间件
    - 面向消息的中间件分析中继软件功能软件
    文件传输管理器
  应用开发软件
  - 开发工具，环境和语言构建软件组件业务规则管理系统建模和体系结构工具
    - 对象建模工具业务流程建模工具业务架构工具
    软件质量和生命周期工具
    - 自动化软件质量工具软件配置和变更管理
    应用平台
    - 面向演示的应用程序平台
      - 服务器软件应用程序平台面向演示的云应用程序平台
      基于模型的应用平台事务监控机器人任务自动化软件

系统基础架构软件
- 系统和服务管理软件
  - IT运营经理IT配置和自动化经理
    - 工作负载管理器应用程序驱动程序和系统数据中心
    IT服务经理
  网络软件
  - 网络基础设施软件
    - 网络应用交付软件 SDN驱动程序软件和网络显示
    网络管理软件
  安全软件
  - 数字认证和身份软件端点安全软件邮件安全软件网络安全软件 Web内容检查和安全工具编排，响应，情报和安全分析工具其他安全程序
  储存软件
  - 复制和数据保护软件
    - 数据保护软件报告，恢复和备份软件存储复制软件管理程序或基于主机的复制软件系统和数据迁移软件基于应用程序的复制软件和Fabric编程接口框架Matrix复制软件软件复制管理
    存档软件
    - 电子邮件归档软件文件归档软件等
    存储和设备管理软件
    - 异构SRM和SAN管理软件异构SRM和SAN管理软件存储设备管理软件其他存储管理程序
    存储基础架构软件
    - 虚拟化和联合软件基于主机的文件系统和卷管理软件存储路径和访问管理软件自动化存储层次结构软件存储加速软件
    软件定义的存储控制器
    - 基于块的软件定义的存储控制器基于文件的软件定义的存储控制器基于对象的软件定义的存储控制器超融合软件定义的存储控制器
    端点管理
    - 输出管理工具
      - 设备经理打印经理企业输出经理
      客户端点经理
    虚拟和物理计算软件
    - 操作系统和子系统
      - 操作系统核心操作系统客户端嵌入式工业操作系统
      软件定义的计算工具
      - 虚拟机基础架构容器云系统
      虚拟计算客户端其他计算程序

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但是，这种庞大的分类针对的是致力于软件开发的市场领域的专家，他们需要对其目录进行详尽且绝对的控制。对于用户级应用程序，以下超简化分类可能更具解释性：

文字处理器数据库管理器电子表格管理器媒体播放器演示管理器客户关系管理系统资源计划和管理软件教育程序模拟器内容浏览器计算机辅助设计（CAD）工具控制软件通讯管理器

该软件的另一种可能分类是指其向公众发布的方式 。基于此特征，我们可以区分以下几个部分：

共享软件 。指作为演示分发的程序；也就是说，在试用期内可以免费使用该软件，最后必须获得许可证才能继续使用该软件。因此，有明确的销售意图。 精简软件 。在这种情况下，我们谈论的是各种共享软件，在该共享软件中，完整的程序将被禁用，直到用户进行购买为止，但是该软件的基本功能可以免费使用。 免费软件 。该软件可以完全免费使用，但是其发行受版权，发行许可或商业保护的约束。 公共领域软件或公共领域程序 。它是免费软件的逻辑演变，除了对用户免费之外，对它的发行没有任何限制。 开源软件或开源程序 。除了免费和自由分发外，构成此类程序的代码块是公共的，其修改内容由用户社区判断。

最终软件与软件一词明确相关，通常在几组程序中得到认可，其目的会对用户体验产生不利影响。 我们在下面总结了使用此终止的最常见的恶意软件类型 ：

恶意软件 。通过定义任何具有恶意意图的程序来谈论恶意软件。这是一个通用术语。 间谍软件 。这类恶意软件专用于收集有关无意中安装了该恶意软件的计算机设备及其用户的信息。这类程序的某些目标是浏览习惯，机密信息或访问凭据。 广告软件 。我们正在谈论的是广告软件，前提是该恶意软件旨在持续不断地向用户推送广告。广告软件开发人员可以通过广告或所产生的销售而受益。 勒索软件 。它们是阻止计算机运行直到支付赎金的程序。可以形容为计算机勒索。最近，最流行的勒索软件案例是WannaCry。这类软件的存在足以维持我们宝贵文件的冗余备份副本。 膨胀软件 。这些是在下载其他软件时安装的不必要程序。由于用户不需要使用它，因此代码位于占用内存的磁盘驱动器上。浪费的存储空间以及不必要的安装和无用性是使它成为软件的特征。

必须在恶意软件列表中添加各种计算机病毒 ：特洛伊木马，蠕虫，逻辑炸弹，回收站，恶作剧等。

我们将向读者介绍的最后一个特殊软件是中间件。它也被称为应用程序之间的信息交换逻辑 ，该名称最适合其执行的工作：充当任何一对应用程序，程序包，OS，硬件组件或网络之间的桥梁。

优质软件是指满足其功能，具有简单的安装过程，可预测，其设计优先考虑可用性且可扩展的软件。筛选出故障（错误和故障）和认证的版本的迭代也提供了安全性。但是，这些功能在软件领域并不总是那么普遍，因为它们在最基本的层次上是极其复杂的工具。

硬件和软件之间的融合：固件

固件是硬件和软件之间的交汇点，从某种意义上说，即使在无形的代码，数据和指令行中， 固件 也严格地链接到硬件组件 。因此，这里失去了软件固有的可变性，这就是为什么有时将固件称为固件的原因。

固件的某些示例包括特定种类的BIOS和UEFI，RTAS（运行时抽象服务），CFE（通用固件环境）以及特定计算机，路由器，防火墙和NAS中使用的其他一些技术。

硬件和软件之间的差异表

	五金配件	软体
定义	计算机系统的物理组件	指令集和数据
功能介绍	用户交互和计算	硬件之间的信息和订单传输
大自然	物理学	逻辑学
创作	在工厂中使用物理材料	通过编程环境中的代码
相互依存	需要安装软件才能运行	它们需要安装在硬件上才能运行
耐用性	受到磨损	不因使用或时间的流逝而改变
失败原因	随机制造故障或过度应变	系统设计缺陷
安全性	对制造中引入的后门很敏感	容易受到各种计算机攻击
修	需要更换组件	只需重新安装损坏的软件