Структура програмного забезпечення інформаційних систем

Необхідною частиною будь-якої комп'ютерної інформаційної системи є її програмне забезпечення ( ПЗ). ПЗ - це комплекс програм, призначених для вирішення на комп'ютері ІС визначеного класу задач. За своїм призначенням ПЗ - невід'ємна частина будь-якої ІС, що відбиває принципову основу організації обчислювального процесу, програмного принципу обробки інформації комп'ютерною системою. Без відповідного ПЗ будь-яка, навіть найкращим чином розроблена апаратура, була б практично такою же непотрібною, як, наприклад, магнітофон без звукозапису.

Склад ПЗ сучасних ІС дуже різноманітний і залежить від діапазону покладених на нього задач. У загальному випадку в ПЗ входять програми вирішення конкретних задач користувача (прикладні програми); програми - транслятори, що забезпечують переклад прикладних програм із мови високого рівня на машинну мову; програми, що забезпечують автоматичне введення та виведення інформації через різноманітні пристрої вводу-виведення; програми, що контролюють роботу апаратури, а також керуючі роботою усіх пристроїв ІС у процесі обробки інформації.

ПЗ ділиться на системне (загальне) і прикладне (проблемне). Системне ПЗ містить у собі засоби спілкування користувача з ІС і засоби організації обчислювального процесу, що не залежать від характеру розв'язуваних задач. У системному ПЗ можна виділити системи програмування та операційні системи. Системи програмування - це набір програм, що забезпечують автоматизацію програмування. Вони містять у собі транслятори з різноманітних мов програмування, відладочні та інші програми, що дозволяють автоматизувати конструювання і налагодження програм. Важливу роль тут грають програми - транслятори, що перекладають записи розв'язуваних задач із мов високого рівня в записи, придатні для безпосереднього виконання на комп'ютері (робочі програми в машинних кодах). Основу трансляторів складають блоки синтаксичного контролю слушності вихідного запису, виправлення помилок у записах, перекладу окремих частин запису з однієї форми в іншу, перетворення даних у формат, прийнятий у комп'ютері, присвоювання даним їхніх адрес у пам'яті. У комп'ютерах ІС застосовуються два типи трансляторів: компілятори та інтерпретатори. Компілятори транслюють увесь вхідний запис (програму) у робочу програму, а потім відбувається її виконання на ІС. Інтерпретатори роблять транслювання вхідної програми вроздріб, переводячи їх у машинні команди, кожна з яких негайно виконується. Програма, що транслюється за допомогою компілятора, як правило, виконується значно швидше, оскільки вона цілком уже переведена в машинний код. У той же час, вона потребує більшої ємності оперативної пам'яті, тому компілятори використовуються переважно в великих ЕОМ. Інтерпретатори дозволяють значно заощаджувати місце в пам'яті і контролювати результат виконання кожної операції. Це зручно для їхнього використання в діалоговому режимі роботи персональних комп'ютерів ІС.

Операційна система (ОС) - найважливіша частина ПЗ будь-якого комп'ютера, що управляє виконанням робочих програм і взаємодією людини з ІС. Операційна система - це набір керуючих програм, що забезпечують роботу комп'ютерної системи: управляють вводом-виводом інформації, обміном даних із зовнішньою пам'яттю і забезпечують доступ до них; управляють файлами і плануванням завдань; управляють обчислювальними ресурсами системи; контролюють збереження програм і забезпечують їхнє виконання.

ОС значно спрощує спілкування користувача з ІС. Вона автоматично виконує множину проміжних операцій, залишаючи за користувачем виконання лише самих необхідних. Для цього використовуються відповідні команди - директиви, що адресуються ОС користувачем. Наприклад, для передачі файла даних із головної пам'яті в накопичувач на магнітному диску (НМД) користувач видає в ОС єдину команду “зберігати файл”. По цій команді виконується послідовність операцій ОС, що завершується розміщенням файла на диску по вказаній в команді адресі. Так само здійснюється й обернений виклик файла в головну пам'ять: користувач видає команду “завантажити файл”.

У цілому усі функції, виконувані ОС, можна розділити на три групи:

1. Організація взаємодії користувача з комп'ютером ІС;

2. Керування усією введеною в ІС інформацією;

3. Виконання прикладних програм ІС.

Третя функція пов'язана з поняттям сумісності ОС і прикладних програм. Якщо програма сумісна з ОС комп'ютера, то не виникає ніяких проблем: ОС віддасть команду виконати те, що записано в програмі. Якщо ОС і програма несумісні, комп'ютер ІС не зможе зрозуміти і виконати програму.

Прикладні програми (ПП) - програми вирішення конкретних задач користувачів - найбільше численний по призначенню, змісту і формі клас ПЗ. Якщо користувач не має наміру або не в змозі сам розробляти ПП, то він орієнтується на придбання готових програм. Найбільше зробленою і розвитою їх формою є так звані пакети прикладних програм (ППП). ППП-комплекс програмних засобів, призначених для вирішення визначеного класу задач, близьких один до одного або за змістом, або по застосовуваних математичних методах (наприклад, ППП для обробки даних анкетування). До складу ППП входить спеціальна програма - монітор, що дозволяє автоматизувати спілкування користувача з пакетом.

Кількість прикладних програм обчислюється сотнями тисяч і неухильно зростає. В усьому їх різноманітті можна виділити декілька найбільше стійких і типових за змістом варіантів, що знайшли широке застосування.

Найбільшу популярність у користувачів мають типові програми “редактор тексту”, “ділова графіка” і “інтегровані системи”. Слід зазначити, що останні синтезують у собі можливості усіх попередніх і тому є найбільше дорогими. З їх допомогою користувач може обробляти найрізноманітнішу інформацію (текстову, табличну, графічну та ін.) з одержанням результату на екрані дисплея у формі багатовіконного зображення. ППП зберігаються на зовнішніх накопичувачах: магнітних дисках і магнітних стрічках (касетах). Перед початком роботи ППП завантажуються за допомогою ОС в оперативну пам'ять комп'ютера ІС.