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Obwohl dem Begriff ‚Software‘ teilweise Attribute wie Flexibilität, Individualität, Leistungsfähigkeit etc. zugeschrieben werden, wird letztlich alles, was der Computer ‚tatsächlich tut‘, nicht von der Software, sondern ausschließlich durch die Hardware ausgeführt. Software ‚beschreibt‘ lediglich, was getan werden soll und in welcher Form das geschieht.

Dazu wird auf unterster Ebene der Maschinencode der Software unter Nutzung des Betriebssystems (d. h. ebenfalls durch dessen Maschinenbefehle) in den Hauptspeicher des Computers geladen und dem Rechenwerk Schritt für Schritt (siehe Befehlszähler) zur Ausführung zugeführt. Dieses Arbeitsprinzip gilt für jede Art von Software, auch wenn sie z. B. von Interpretern ausgeführt wird: Diese sind ebenfalls Software, deren Maschinencode an der Hardwareschnittstelle ebenfalls wie beschrieben ausgeführt wird und die Maschinenbefehle nur speicherintern erzeugt. Auch Compiler, Makroprozessoren und jede andere Art von Systemsoftware werden nach diesem Prinzip ausgeführt.

Der Maschinencode muss dafür in einer Form/Struktur vorliegen, die von der Hardware über deren darin implementierte Schnittstelle interpretiert und ausgeführt werden kann.[21] Die Befehle zeigen durch ihren Inhalt und ihre Struktur an, was zu tun ist, welche Datenbereiche im Hauptspeicher dabei benutzt oder verändert werden sollen (über im Befehl enthaltene Adressierungsangaben) und gegebenenfalls an welcher Stelle das Programm fortzusetzen ist.

Bei der Ausführung wirken also viele Schichten zusammen und führen als Gesamtheit zu Zustandsänderungen in der Hardware bzw. final zu den vorgesehenen Ergebnissen, etwa der Ausgabe einer Druckzeile, einem Datenzugriff oder der Anzeige eines Feldinhalts am Bildschirm. Bei in höheren Programmiersprachen entwickelten Anwendungen können so schon für relativ einfache Funktionen (wie Lesen aus der Datenbank) oft Hunderttausende oder Millionen von Maschinenbefehlen durchlaufen werden.

Das in modernen Computern mögliche parallele Ausführen mehrerer Programme/Prozesse wird im Wesentlichen durch das Betriebssystem bewirkt, das bei bestimmten Ereignissen den Wechsel von einer zur anderen Task einleitet und verwaltet. Siehe auch Multitasking.

Im systematischen Zusammenwirken vieler Komponenten, das nur unter Anwendung klar definierter Schnittstellen möglich ist, „gehört Software also zu den komplexesten Artefakten, die Menschen bislang geschaffen haben“.[9]:37

Die Software trägt zudem maßgeblich dazu bei, wie effizient die Hardware genutzt wird. Je nach Gestaltung der Algorithmen können mit derselben Hardware unterschiedliche Systemleistungen erreicht werden.