Классификация программного обеспечения по степени взаимодействия с аппаратной частью компьютера

Бурное развитие компьютерной техники во всем мире привело к столь же бурному развитию программных продуктов. Область программного обеспечения пережила эпоху «первичной свободы и хаоса», когда программ было крайне мало и они вообще не рассматривались как продукт, который можно было продавать, а поставлялись вместе с вычислительной техникой. Мало было и программистов, а практически рядом с каждым компьютером работало несколько человек, которые «изобретали» собственные программы.

По мере распространения компьютеров и все большей зависимости работы этой техники от качества программного обеспечения, установленного на ней, програм­мы начали приобретать собственные «вес» и стоимость. Чем больше появлялось компьютеров, тем больше становилось потенциальных покупателей программ. Рынок мгновенно отреагировал на это созданием коммерческого программного обеспечения. Область торговли компьютерами разделилась на две большие части: по продаже «железа» (hardware — аппаратное обеспечение) и «софта» (software — программное обеспечение).

Несомненным достоинством коммерческого подхода на данном этапе развития программного обеспечения было резкое повышение качества и унификация про­граммного обеспечения. Недавний хаос превратился в порядок, быстро приобретя хорошо узнаваемые имена производителей программного обеспечения: Microsoft, Oracle, Sun, Borland. Программные продукты этих компаний пользуются большим спросом, а в отдельных областях полностью заняли рынок.

По мере все более глубокого проникновения компьютеров во все сферы жиз­ни, в процессе все возрастающей мощи суперкомпьютеров и все уменьшающихся размеров микро-, супермикро- и встраиваемых ЭВМ, количество и разнообразие программных продуктов с каждым годом растет в геометрической прогрессии. Если совсем недавно программное обеспечение для первых компьютеров можно было разделять только по их маркам, то достаточно быстро возникло разделение на си­стемное и пользовательское (прикладное) программное обеспечение. Со временем между этими двумя большими классами возник третий, промежуточный, слой, ко­торый так и назвали — промежуточное программное обеспечение. Необходимость создания все новых программных продуктов привело к появлению еще одного класса программного обеспечения — систем программирования.

Так было заложено первое основание для классификации по степени взаимо­действия с аппаратурой (физическим оборудованием) компьютера.

Если представить, что программное обеспечение слой за слоем накладывается на аппаратную часть компьютера, давая возможность пользователю взаимодей­ствовать с «железом», то схематично эту структуру можно представить на рис. 15.1.

Прикладное программное обеспечение не взаимодействует напрямую с аппа­ратным обеспечением компьютера. В качестве примера прикладного программ­ного обеспечения можно привести текстовый процессор, графический редактор,
электронную таблицу, проигрыватель музыкальных файлов, программу для расчета надежности несущих конструкций, программу бухгалтерского учета и прочие про­граммы, которые выполняют пользовательские задания.

IШшшШШШ

ВЙ^Щ Промежуточное ПО

ее

JLmJk

Рис. 15.1. Классификация программного обеспечения по степени взаимодействия с аппаратной частью компьютера

_________________________ ._____ , -^топрограммров^®

'ШЩрЩ^фтт^Ш для выполнения пользовательских заданий и ш^щтьщ^г'^^

Системное программное обеспечение составляют операционная система с на­бором инструментов (утилит) администрирования и настройки, а также базовая система ввода-вывода (Basic Input Output System, BIOS).

Промежуточное программное обеспечение — сравнительно недавно сформиро­вавшийся класс программного обеспечения, располагающийся между системным и пользовательским программным обеспечением. Промежуточное программное обеспечение не взаимодействует с пользователем непосредственно, поэтому не может быть отнесено к разряду пользовательских программ. В промежуточное программное обеспечение встроены средства взаимодействия с клиентским про­граммным обеспечением, которое, в свою очередь, является прикладным. К про­межуточному программному обеспечению относят серверы баз данных, серверы приложений и другие серверные программы, обращение к которым производится через клиентскую часть.

Программирование, так же как и производство средств разработки программ­ного обеспечения, управления жизненным циклом программ и программной инженерии, сегодня составляет отдельную индустрию. Трудно провести точный водораздел между тем, где средства разработки программного обеспечения уже не принадлежат к системному программному обеспечению, а переходят на при­кладной уровень. Поэтому следующий класс, класс инструментальных средств программирования, был выделен путем объединения программного обеспечения по сходному функциональном признаку.

Теоретические вопросы виртуализации (то есть загрузки на одном компью­тере нескольких операционных систем одновременно) рассматривались еще в 60-70-х гг., но серьезные и функционально законченные разработки в этом на­правлении активно ведутся только последние 10 лет. И даже широко известные виртуальные эмуляторы аппаратных платформ, такие как Vmware, до какого-то момента можно было рассматривать только как прикладное программное обеспе­чение. Однако в последние несколько лет все основные производители компью­терного аппаратного обеспечения и центральных процессоров стали учитывать в конструкции своих продуктов возможность встроенной (built-in) виртуализации на «голом железе» (bare metal).