Главная | Обучение | Архитектура ЭВМ и ВС | Тематика занятий |
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
Программа (англ. «Program») – обычно последовательность операций, выполняемых вычислительной машиной для реализации какой-нибудь задачи. Например, программа редактирования текста или рисования.
Совокупность программ для компьютера образует программное обеспечение (ПО).
Выделяют резидентные программы, загружаемые в оперативную память и после завершения работы оставляющие в ней некоторую свою часть (ядро). Ядро позволяет осуществлять постоянно заданные функции, например, программа русификации клавиатуры позволяет выводить на экран компьютера русские символы. Обычно «ядро» вызывает необходимую программу или её часть в любой нужный момент, в том числе и во время выполнения других программ.
Существует несколько классификаций программного обеспечения. По назначению, а также функциональному признаку можно выделить три основных вида ПО информационных технологий:
1. Системное программное обеспечение.
2. Инструментальное программное обеспечение.
3. Прикладное программное обеспечение.
Классы ПО
Системное программное обеспечение включает в себя: операционные системы, сетевое ПО, командно-файловые процессоры (оболочки), языки программирования, сервисные программы (в т.ч., тестовые и диагностические программы, системные драйверы периферийных устройств, утилиты), архиваторы и антивирусные программы.
Операционная система (ОС) – программа, первой загружаемая при включении компьютера. Первая ОС для IBM-совместимого компьютера (MS DOS) была создана в 1981 году. ОС организует выполнение других программ. Без неё невозможна работа человека на компьютере. ОС управляет компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках и т. д.), запускает сервисные функции, контролирует работу технических устройств и некоторых вспомогательных программ, производит диалог с пользователем, запускает на выполнение прикладные и иные программы.
Операционные системы являются основными программными комплексами, выполняющими следующие основные функции:
1) тестирование работоспособности вычислительной системы и её настройка при первоначальном включении;
2) обеспечение синхронного и эффективного взаимодействия всех аппаратных и программных компонентов вычислительной системы в процессе ее функционирования;
3) обеспечение эффективного взаимодействия пользователя с вычислительной системой.
ОС классифицируются на:
·однопользовательские однозадачные системы (MS-DOS и др.);
·однопользовательские многозадачные системы (OS/2, Windows 95/98/2000 и др., Vista);
·многопользовательские (сетевые) системы (семейство UNIX, Linux, WindowsNT и др.).
К основным функциям сетевых ОС, предназначенных для работы в различных сетях, относятся:
управление каталогами и файлами;
защита от несанкционированного доступа;
обеспечение отказоустойчивости;
управление сетью.
Простейшими сетевыми являются ОС для одноранговых сетей. Их функция заключается в разделении дисков разных узлов между всеми пользователями, соблюдению паролей и запретов на использование определённых дисков.
Сервисные программы, драйверы и утилиты
Как правило, часть таких программ утилит и драйверов входит в состав операционных систем. Они могут существовать и отдельно от ОС. В любом случае их назначение заключается в предоставлении пользователям возможности подключать к компьютеру различные внешние (периферийные) устройства, в настройке их параметров и параметров операционной системы. К этому классу программ можно отнести архиваторы и программы резервного копирования.
Тестовые и диагностические программы предназначены для проверки работоспособности отдельных узлов компьютеров, компонентов программно-файловых систем и устранения выявленных неисправностей.
Языки программирования – средства разработки программ (трансляторы, компиляторы, редакторы связей, отладчики и др.); программы или процедуры, связанные с написанием программ.
При написании программ для компьютеров используются специальные машинные алгоритмические языки высокого уровня: Бейсик (Basic), Фортран (Fortran), Паскаль (Pascal), Си (С) и многие другие.
Командно-файловые процессоры (оболочки) предназначены для организации взаимодействия пользователя с вычислительной системой.
С ОС MS-DOS эффективно использовались программы-оболочки Norton Commander, Windows версий до 3.11 и др. Ныне существуют подобные программы типа FAR, Windows Commander, Проводник и др. Однако они редко используются на современных ПК с ОС, позволяющими выполнять эти функции другим образом, чаще всего более приемлемым для современных пользователей ПК. Так, в ОС Windows эффективно используется система ярлыков и папок, отражаемых на «Рабочем столе» ОС.
Антивирусные программы предназначены для диагностики, выявления и устранения вирусных программ, нарушающих нормальную работу вычислительной системы.
Компьютерный вирус – специальная, способная к саморазмножению, программа, обычно составляемая со злым умыслом.
Программы-антивирусы, включая средства диагностики и профилактики, позволяют: не допустить попадание компьютерных вирусов в компьютерную систему, лечить заражённые файлы и диски, обнаруживать и предотвращать подозрительные (характерные для вирусов) действия.
В России наибольшей популярностью пользуются отечественные антивирусные программы DrWeb (Doctor Web) И. Данилова и AVP Е. Касперского («Antiviral Toolkit Pro»).
Инструментальное ПО – программы-полуфабрикаты, например, СУБД (системы управления базами данных) и т.п.; специально созданные системы программирования, позволяющие на их базе создавать новые конкретные прикладные программные продукты для компьютеров (обучающие, игровые, тренажёры и др.).
Системы управления базами данных предназначены для создания, хранения и манипулирования массивами данных большого объёма. Разные системы этого класса различаются способами организации хранения данных и обработки запросов на поиск информации, а также характером данных, хранящихся в базе. На их основе создаются базы и банки данных, информационно-поисковые системы.
Прикладное программное обеспечение
Прикладное ПО предназначено для решения конкретных целевых задач из одной или нескольких проблемных областей.
Системы обработки финансово-экономической информации предназначены для обработки числовых данных, характеризующих различные производственно-экономические и финансовые явления и объекты, и для составления соответствующих управленческих документов и информационно-аналитических материалов. Они включают: универсальные табличные процессоры (Microsoft Excel); специализированные бухгалтерские программы («1С: Бухгалтерия»); специализированные банковские программы (для внутрибанковских и межбанковских расчетов); специализированные программы финансово-экономического анализа и планирования и др.
Экспертные системы (ЭС) и системы поддержки принятия решений (СППР) используются для реализации технологий информационного обеспечения процессов принятия управленчес-ких решений на основе применения экономико-математического моделирования и принципов искусственного интеллекта.
Под экспертной системой понимают комплекс программ, моделирующих действия человека-эксперта при решении задач в узкой предметной области на основе знаний, сконцентрированных в базе знаний.
Система поддержки принятия решений – компьютерная систе-ма, позволяющая лицам, принимающим решения, сочетать собст-венные предпочтения с компьютерным анализом ситуации при выработке рекомендаций в процессе принятия решений.
Системы управления проектами предназначены для управления ресурсами различных видов (материальными, техническими, финансовыми, кадровыми, информационными) при реализации сложных научно-исследовательских, проектно-строительных и производственных работ.
Системы интеллектуального проектирования и совершенствования управления предназначены для использования CASE-технологий (Computer Aid System Engineering), ориентированных на автоматизированную разработку проектных решений по созданию и совершенствованию систем организационного управления.
Личные информационные системы предназначены для информационного обслуживания рабочего места пользователя и позволяют:
Интегрированные пакеты и пакеты прикладных программ
Приложения, предлагаемые на рынке ПО, могут представлять собой отдельные программы, или интегрированные системы (ИПО), то есть пакеты прикладных программ.
Пакеты прикладных программ (ППП) представляют собой специальным образом подобранную совокупность прикладного ПО.
Входящие в пакет программы обычно используют для редактирования текстов, построения таблиц, создания рисунков, графиков, звуковых и видеоматериалов.
ППП может включать и различные сервисные программы (будильник, календарь, калькулятор, записную книжку, телефонный и адресный справочник и др.).
С коммерческой точки зрения существуют следующие разновидности программ:
К условно-бесплатным относят:
(«Shareware»), ПО, полноценно работающее в течение оговоренного периода («trail period») – около 30 дней,
(Trial) – пробные или испытательные программы.
К бесплатным относят:
(Freeware) – свободно распространяемые программы, например, с помощью Интернета, как дополнение к существующим версиям, устаревшие версии программ, драйверы и др.,
(Open Source) – программы с открытым исходным кодом,
(AdWare) – программы для работы с рекламными баннерами в Интернете,
(Demo) – бесплатные демонстрационные программы, как правило, так называемые «бета»-версии, предполагающие проведение их тестирования.
Программы, распространяемые программистами-любителями:
(PostWare) – в этом случае разработчик обычно просит прислать ему открытку,
(GiftWare) – в данном случае разработчик просит прислать ему какой-либо подарок;
Общедоступные программы: (Public Domain) – разновидность Freeware;
Пиратские программы – нелицензионные копии.
Кроме того, доступность, как известно, определяется тремя категориями информационных ресурсов (ИР): открытые, частично открытые (например, для служебного пользования) и закрытые (например, секретные). Все они могут быть личными, общественными, коммерческими, государственными и иными