程序是什么

程序（Program）是计算机系统的必备元素，因为计算机系统由硬件、操作系统以及软件构成，而程序又是软件的组成部分。操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机软件，是直接运行在“裸机”上最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。可见操作系统也是一个特殊的程序，特殊在它扮演这一个统筹管理的角色，类似于国家职能机关，管理着社会大大小小的事务，让社会有条不紊的发展。

程序与软件（Software）的概念不同，但常常因为概念相似而被混淆。软件指程序与其相关文档或其他从属物的集合。一般的我们视程序为软件的一个组成部分，简单地说，“软件=程序+文档”。比如一个游戏软件包括程序（如.exe等）和其它图片（如.bmp等）、音效（如*.wav等）、使用说明（如readme.txt）等附件，那么这个程序称作“应用程序”（Application），而它与其他文件（图片、音效等）在一起合称“软件”。

本质上，程序是在计算机中执行的一系列指令，用于完成特定的目的，通常用某种程序设计语言编写。程序与编程语言、计算机和操作系统的关系，好比餐厅中完成一道酸菜鱼，厨房经理（操作系统）协调安排某厨师（计算机）按照某语言（比如汉语）编写的菜谱（程序），使用各种食材（鱼、八角、料酒等），烹饪出美味的酸菜鱼。软件可以看作菜谱和各种食材的集合，来完成特定的功能（烹饪美食）。

通常，代码文本文件经过预处理、编译、汇编和链接，生成人们不易理解的二进制指令文本，供计算机执行，这种二进制指令文件即为可执行的计算机程序。未经编译可解释运行的程序通常称之为脚本程序，未经编译不可执行的代码文件称之为源文件。下面以C语言为例，介绍一下学习编程语言的经典样例helloword程序的执行过程。源文件helloworld.c如下：

#include <stdio.h>

int main(int argc,char* argv[])
{
    printf("hello world\n");
    return 0;
}

使用g++ helloword.c编译默认生成名为a.out的可执行文件，执行输出结果为“hello world”。程序执行过程经历了如下步骤： （1）二进制可执行文件a.out存储在磁盘上，由CPU或DMA将a.out加载到主存，加载的数据包括指令和待输出的字符串 “hello word”； （2）CPU依次从内存读取指令，执行指令，将“hello word”复制到寄存器； （3）CPU将“hell world”从寄存器复制到标准输出（默认为显示器）。

对于程序的理解，计算机科学家Niklaus Wirth（尼古拉斯·沃斯）从本质上给出了简洁的定义“程序=算法+数据结构”。所以请记住，“软件=程序+文档=算法+数据结构+文档”。

参考文献

[1]深入理解计算机系统 [2]程序.百度百科