Классификация программного обеспечения персонального компьютера

Персональные компьютеры – это универсальные устройства для обработки информации. В отличие от телефона или телевизора, осуществляющих заранее заложенные в них функции, персональные компьютеры могут выполнять любые операции по обработке информации. Для этого необходимо составить для компьютера на понятном ему языке точную и подробную последовательность инструкций, как надо обрабатывать информацию. Эта последовательность инструкций называется программой.

Меняя программы для компьютера, можно превратить его в рабочее место бухгалтера или конструктора, статистика или агронома, редактировать на нем документы или играть в какую-нибудь игру.

Состав программного обеспечения (ПО) компьютера называют программной конфигурацией. Между программами, как и между физическими узлами и блоками, существует взаимосвязь – многие программы работают, опираясь на другие программы более низкого уровня, то есть, мы можем говорить о межпрограммном интерфейсе. Возможность существования такого интерфейса тоже основана на существовании технических условий и протоколов взаимодействия, а на практике он обеспечивается распределением программного обеспечения на несколько взаимодействующих между собой уровней. Уровни программного обеспечения представляют собой пирамидальную конструкцию. Каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней (рис.1.1).

Рис.1.1.Программное обеспечение ПЭВМ

Такое разделение удобно для всех этапов работы с вычислительной системой, начиная с установки программ до практической эксплуатации и технического обслуживания. Обратите внимание на то, что каждый вышележащий уровень повышает функциональность всей системы. Так, например, вычислительная система с программным обеспечением базового уровня не способна выполнять большинство функций, но позволяет установить системное программное обеспечение.

Базовый уровень. Самый низкий уровень программного обеспечения представляет базовое программное обеспечение. Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Как правило, базовые программные средства непосредственно входят в состав базового оборудования и хранятся в специальных микросхемах, называемых постоянными запоминающими устройствами (ПЗУ—Read Only Memory, ROM). Программы и данные записываются («прошиваются») в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе эксплуатации.

Системный уровень. Системный уровень — переходный. Программы, работающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и, непосредственно, с аппаратным обеспечением, то есть выполняют «посреднические» функции.

Совокупность программного обеспечения системного уровня образует ядро операционной системы компьютера. Понятие операционной системы мы рассмотрим сегодня, а пока только отметим, что если компьютер оснащен программным обеспечением системного уровня, то он уже подготовлен к установке программ более высоких уровней, к взаимодействию программных средств с оборудованием и, самое главное, к взаимодействию с пользователем.

Служебный уровень. Программное обеспечение этого уровня взаимодействует как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Основное назначение служебных программ (их также называют утилитами) состоит в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы. Во многих случаях они используются для расширения или улучшения функций системных программ. Некоторые служебные программы (как правило, это программы обслуживания) изначально включают в состав операционной системы, но большинство служебных программ являются для операционной системы внешними и служат для расширения ее функций.

Прикладной уровень. Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном рабочем месте выполняются конкретные задания. Спектр этих заданий необычайно широк – от производственных до творческих и обучающих. Огромный функциональный диапазон возможных приложений средств вычислительной техники обусловлен наличием прикладных программ для разных видов деятельности.

Функционирование компьютера обеспечивается не только аппаратными средствами, но и набором различных программ, называемым программным обеспечением.

Все многообразие существующего в настоящее время программного обеспечения можно условно разделить на прикладное ПО (программы для создания рисунков, текстов, выполнения расчетов и т.п.), системы программирования (программы для автоматизации разработки самих программ) и системное ПО. Ядром системного ПО являются операционные системы (программы для управления ресурсами компьютера и организации диалога с пользователем).

Служебные и прикладные программы

Утилитами называются служебные программы, используемые для поддержания работоспособности компьютерной системы. Большинство утилит предназначены для обслуживания файловой системы и дисков. Некоторые утилиты используются для ведения архивов данных, а специальные антивирусные программы обеспечивают защиту системы от компьютерных вирусов.

Утилиты обеспечивают реализацию следующих действий:

• обслуживание магнитных дисков;

• обслуживание файлов и каталогов;

• предоставление информации о ресурсах компьютера;

• шифрование информации;

• защита от компьютерных вирусов;

• архивация файлов и др.

От программного обеспечения этого уровня во многом зависят эксплуатационные показатели всей вычислительной системы в целом. Так, например, при подключении к вычислительной системе нового оборудования на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая для других программ взаимосвязь с этим оборудованием. Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств – они входят в состав программного обеспечения системного уровня.

Другой класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователем. Благодаря им он получает возможность вводить данные, управлять ее работой и получать результат в удобной для себя форме.

Эти программные средства называют средствами обеспечения пользовательского интерфейса. От них напрямую зависит удобство работы с компьютером и производительность труда на рабочем месте.

Прикладным называется ПО, предназначенное для решения определённой целевой задачи из проблемной области. Часто такие программы называют приложениями.

К прикладному ПО относят следующие программы:

• текстовые процессоры;

• табличные процессоры;

• системы иллюстративной и деловой графики (графические процессоры);

• системы управления базами данных;

• экспертные системы.

Приложения, в общем случае, могут быть выполнены как отдельные программы либо как интегрированные системы. Интегрированными системами обычно являются экспертные системы, программы математических расчетов, моделирования и анализа экспериментальных данных, а также офисные системы. Примером мощной и широко распространенной интегрированной системы является офисная система Microsoft Office.

Поскольку разработка ПО любого назначения, как правило, является довольно сложным и трудоемким процессом, дальнейший материал настоящего раздела посвятим общим вопросам разработки программ и инструментальному ПО.

Офисные программы. К этой группе относятся самые популярные программы, предназначенные для создания и редактирования документов.

Когда-то давно программы, входящие в офисные пакеты, «жили» поодиночке. Редактор текстов – отдельно. Электронная таблица – отдельно. И так далее. Но сегодня отдельных программ этого класса на рынке почти не осталось – куда чаще продаются «полные наборы», включающие все, что вам нужно. И даже больше. Редакторы для работы с текстами – самые популярные среди офисных программ. Здесь мы видим простые и сложные текстовые редакторы и системы верстки текста, группы программ, предназначенные для создания и редактирования документов. В эту группу входят текстовые редакторы, редакторы изображений, звука и видео, страниц Internet. Сюда же мы можем включить системы машинного перевода, распознавания текста и графики со сканера и т.д.

Отдельный блок – программы для работы с Internet. Сюда входит программа просмотра – браузер, программы для работы с электронной почтой и группами новостей и т.д.

Поскольку между прикладным программным обеспечением и системным существует непосредственная взаимосвязь (первое опирается на второе), то можно утверждать, что универсальность вычислительной системы, доступность прикладного программного обеспечения и широта функциональных возможностей компьютера напрямую зависят u1086 от типа используемой операционной системы, от того, какие системные средства содержит ее ядро, как она обеспечивает взаимодействие триединого комплекса человек – программа – оборудование.