Page 3

Лекція 1. Класифікація програмного забезпечення

Програмне забезпечення (ПЗ) – сукупність програм, мов програмування, спеціальних процедур, правил і документації, необхідних для управління комп’ютером та для використання різноманітних програмних продуктів. Усе програмне забезпечення ділиться на три групи:

– системне;

– прикладне;

– інструментальне.

Системне програмне забезпечення (СПЗ ) – це сукупність програм, призначених для управління апаратною частиною комп'ютера, експлуатації інших програм і забезпечення взаємодії користувача з комп’ютером. Програмне та апаратне забезпечення у комп'ютері працюють у нерозривному зв'язку та взаємодії. Між програмами існує певний взаємозв'язок, тобто багато програм працюють, базуючись на програмах нижчого рівня. Міжпрограмний інтерфейс – це розподіл програмного забезпечення на декілька пов'язаних між собою рівнів. Рівні програмного забезпечення являють собою піраміду, де кожен вищий рівень базується на програмному забезпеченні попередніх рівнів.

Базовий рівень є найнижчим рівнем програмного забезпечення. Базове програмне забезпечення міститься у складі базового апаратного забезпечення і зберігається у спеціальних мікросхемах постійного запам'ятовуючого пристрою (ПЗП), утворюючи базову систему введення-виведення BIOS. Програми та дані записуються у ПЗП на етапі виробництва і не можуть бути змінені в процесі експлуатації.

Системний рівень – зв'язуючий. Програми цього рівня забезпечують взаємодію інших програм комп'ютера з програмами базового рівня і безпосередньо з апаратним забезпеченням. Сукупність програмного забезпечення системного рівня утворює ядро операційної системи комп'ютера. Операційна система (ОС) представляє собою сукупність програм, що забезпечують управління процесом обробки інформації і взаємодію між апаратними засобами і користувачем ПК. Операційна система в основному зберігається на жорсткому диску ПК. Для своєї роботи вона завантажується в оперативну пам'ять комп'ютера та управляє всіма пристроями та прикладним ПО. Але операційні системи не завжди завантажуються з жорсткого диска. Існують персональні пристрої, в яких немає жорсткого диска, а все ПЗ зберігається у флеш-пам'яті.

Ядро операційної системи виконує такі функції: керування пам'яттю, процесами введення-виведення, файловою системою, організація взаємодії та диспетчеризація процесів, облік використання ресурсів, оброблення команд і т.д.

Рисунок 1.1 – Класифікація програмного забезпечення за рівнями

До системного рівня відносять програми, призначені для взаємодії з пристроями, що під'єднуються до ПК, які називають драйверами. Драйвер – це окремий клас програмного забезпечення, яке потрібне для роботи операційної системи з різноманітним обладнанням від різних фірм-постачальників. Кожен пристрій в комп'ютері (мишка, клавіатура, модем) потребує свого драйвера. До багатьох пристроїв операційна система має свої власні драйвери, але виробники пристроїв рекомендують використовувати фірмові драйвери (які поставляються з обладнанням). Останні версії драйверів можна взяти в Інтернет на сайтах фірм-виробників.

Інший клас програм системного рівня відповідає за взаємодію з користувачем. Це засоби забезпечення інтерфейсу користувача, від них залежить зручність та продуктивність роботи з комп'ютером.

Рисунок 1.2– Класифікація програмного забезпечення системного рівня

Службовий рівень включає програми, які автоматизують роботи з перевірки та налаштування комп'ютерної системи, розширення функцій операційної системи. У розробці службових програм відслідковуються два напрямки: інтеграція з операційною системою (деякі програми входять до складу ОС) та автономне функціонування (зовнішні програми, які розширюють можливості ОС). До цього рівня відносять:

– Файлові менеджери (обслуговування файлової структури). Файлові менеджери можуть бути в складі операційної системи або функціонують як зовнішні програми (Norton Commander, Far Manager, Windows Commander, Total Commander, ін.).

– Архіватори (засоби стиснення даних). Це програми, які дозволяють створювати архівні файли. Архівний файл може зберігати архівні копії файлів у стисненому форматі. На сьогоднішній день широко використовуються архіватори WinZip, WinRar, ARJ.

– Засоби діагностики і оптимізації роботи програмного та апаратного забезпечення (виправлення помилок і оптимізація файлової системи). До цієї групи відносяться різноманітні службові програми для обслуговування дисків, які входять до складу операційної системи або є зовнішніми програмами: форматування, перевірка на цілісність, дефрагментація, тощо.

– Засоби комунікації (з'єднання з віддаленими комп'ютерами, електронна пошта, факсимільні повідомлення). Програмне забезпечення для групової роботи реалізує можливість спільної роботи з даними, як в режимі реального часу (спільна одночасна робота з однією одиницею інформації), так і послідовно (спочатку один користувач, потім інший). Така робота можлива за наявності комп'ютерної мережі. Серед всієї кількості таких програм можна відмітити наступні: програми-пейджери - це програми, які дозволяють обмінюватись текстовими та мультимедійними повідомленнями в режимі реального часу (ICQ, NetMeeting); поштові програми – це програми, які дозволяють обмінюватись поштовими повідомленнями в електронному вигляді. До поштових повідомлень можна прикріплювати файли із різноманітною інформацією. Поштові програми пересилають і приймають повідомлення від поштових серверів, які здійснюють пересилку повідомлень по всьому світу. Кожен користувач електронної пошти має свій унікальний адрес, наприклад user@ukr.net. Серед програм для роботи із поштовими повідомленнями лідирують програми від Microsoft - Microsoft Outlook та Outlook Express (поставляються разом з офісними продуктами цієї фірми або операційною системою). Серед вітчизняних розробок особливої популярності набула програма The Bat.

– Засоби комп'ютерної безпеки. До них відносяться засоби пасивного та активного захисту даних від пошкодження, несанкціонованого доступу, перегляду та зміни даних. Засоби пасивного захисту - це службові програми, призначені для резервного копіювання. Засоби активного захисту застосовують антивірусне програмне забезпечення. Це програми, які дозволяють знешкоджувати файли, заражені комп'ютерними вірусами. Прикладами таких програм є Antivirul Toolking Pro (Антивірусна програма лабораторії Касперського), Avira AntiVir, Norton AntiVirus, VirusScan(McAffee) та багато інших. Для захисту даних від несанкціонованого доступу, їх перегляду та зміни використовують спеціальні системи, базовані на криптографії.

Рисунок 1.3 – Класифікація програмного забезпечення службового рівня

Прикладний рівень являє собою комплекс прикладних програм, за допомогою яких виконуються конкретні завдання (від виробничих до творчих, розважальних та навчальних). Між прикладним та системним програмним забезпеченням існує тісний взаємозв'язок.

Класифікація прикладного програмного забезпечення :

– Текстові редактори та процесори (створення та обробка текстових даних).

– Графічні редактори (створення та обробка графічних зображень).

– Системи управління базами даних (СУБД); (забезпечують можливість доступу до даних, засоби пошуку й фільтрації, можливість роботи з віддаленими й розподіленими ресурсами, що знаходяться на серверах Інтернету).

– Електронні таблиці (обробка різних типів даних у таблицях).

– Редактори HTML (Web-редактори) (створення і редагування Web-сторінок Інтернету).

– Браузери (засоби перегляду Web-документів, електронних документів, створених у форматі HTML).

– Системи роботи з електронними документами.

– Інформаційні системи (автоматизовані системи управління підприємством, або ERP-системи (Enterprise Resourse Planing), системи галузевого призначення (наприклад, програми обліку лісового фонду), бухгалтерські програми, фінансово-аналітичні системи, системи підтримки прийняття рішень, системи автоматизованого проектування (CAD-системи), експертні системи (аналіз даних, що містяться у базах знань і видача результатів за запитами користувача), геоінформаційні системи (ГІС), системи відеомонтажу (цифрова обробка відеоматеріалів, монтаж, створення відео ефектів і т.п.).

– Комп'ютерні ігри.

– Інструментальні засоби та системи програмування.

Інструментальне програмне забезпечення – це комплекс програмних засобів, що використовуються для розробки нових прикладних програм для комп'ютера. Сучасні системи програмування для персональних комп'ютерів надають користувачу потужні і зручні засоби для розробки програм. До них відносяться:

– програми-компілятори, які здійснюють перетворення вихідного тексту програми в програму машинних кодів, які вже може виконувати комп'ютер. Дані програми представляють програмісту зручний інтерфейс спілкування, та дозволяють писати програми навіть не маючи спеціальних знань у програмуванні;

– програми-інтерпретатори, які виконують написану програму без попереднього перетворення її в машинні коди. Програми написані на інтерпретованих мовах програмування потрібно запускати тільки в середовищі програми-інтерпретатора;

– бібліотеки підпрограм – це програмні продути, які містять в собі підготовані підпрограми, які можуть використовувати програмісти у своїх програмних продуктах;

– різні допоміжні програми (або засоби підтримки процесу програмування), наприклад, відладчики, редактори зв'язків, компонувальники та інші.

Рисунок1.4 – Класифікація програмного забезпечення прикладного рівня

Контрольні запитання:

1. Що таке системне програмне забезпечення?

2. Які існують типи системного програмного забезпечення?

3. Що таке операційна система?

4. Яке головне призначення драйверів?

5. Наведіть класифікацію прикладного програмного забезпечення.

6. Як класифікується програмне забезпечення?

7. Які програми входять до системного рівня програмного забезпечення?