Классификации программного обеспечения компьютера виды и назначение

Программное обеспечение компьютера

Программное обеспечение (ПО, software) представляет собой набор специальных программ, позволяющих организовать обработку информации с использованием ПК.

Поскольку без ПО функционирование ПК невозможно в принципе, оно является неотъемлемой составной частью любого ПК и поставляется вместе с его аппаратной частью ( hardware ).

Программа – полное и точное описание последовательности действий (инструкций) компьютера по обработке информации, написанное на языке, понятном компьютеру.

Программное обеспечение (ПО) – совокупность специальных программ, облегчающих процесс подготовки задач к выполнению на ЭВМ и организующих прохождение их через машину, а также процедур, описаний, инструкций и правил вместе со всей связанной с этими компонентами документацией, используемых при эксплуатации вычислительной системы.

Обрабатывают информацию, управляют работой компьютера программы, а не устройства.

Новинки программного обеспечения уже давно доминируют над новыми аппаратными разработками. Комплект ПО по стоимости превосходит (иногда в несколько раз) стоимость компьютера адекватного класса.

Для эффективного использования компьютера должно соблюдаться соответствие между уровнем развития вычислительной техники и программного обеспечения. С одной стороны, ПО определяет функциональные возможности компьютера. С другой, установка конкретного ПО может быть ограничена конструктивными особенностями компьютера.

Как делятся программы по назначению?

Однако не все программы служат одного типа целям, и большинство из них даже написано на различных языках программирования. Потому, для удобства, согласно назначению все ПО делят на такие типы:

Системное;
Прикладное;
Инструментальное.

Системное ПО

Это как раз та категория программ, без которой работа на любом ПК абсолютно не возможна. Именно они отвечают за ввод/вывод команд, операции с памятью компьютера, доступ к энергонезависимым носителям, поддержку сетевого окружения, и определяют пользовательский интерфейс. Потому системное ПО является первичным для любого компьютера, как будто бы образуя его «скелет» и «мозг», если давать для большей ясности пример из человеческой анатомии.

Впервые включив компьютер, открывшийся BIOS, любезно поможет осуществить его правильную настройку. Как раз эта программа — главный и первичный компонент системного ПО в IBM-PC совместимых компьютерах, которых в мире абсолютное большинство. Также, в структуру системного программного обеспечения определяют и операционные системы вроде Windows, UNIX, Linucs и т.д.

Прикладное ПО

Этот тип программ предназначен для выполнения определенного типа задач, и как утверждают специалисты, для обеспечения при этом максимально комфортного взаимодействия с пользователем. Прикладное ПО не может обратиться к вычислительным мощностям ПК на прямую, и для работы ему необходима заранее установленная на компьютер операционная система. Потому такое ПО является вспомогательным. В человеческом теле — это все остальные органы; кроме скелета, мозга и рук.

Вы каждый день использует прикладное ПО — веб-браузеры, текстовые редакторы, медиаплееры, компьютерные игры, графические редакторы, СУБД, а также целый класс специализированных программ для профессиональной деятельности. Так что, спектр вспомогательного программного обеспечения достаточно широк, и именно таковыми и являются большинство из написанных ныне программ.

Инструментальное ПО

Служит для создания новых программ. Именно благодаря ему упрощается процесс написания программного кода, а сами команды трансформируются в понятный «железу» двоичный код. Так же инструментальное ПО отвечает за калибровку, проверку работоспособности, и исправления ошибок в уже написанных программах. Оно примерно соответствует человеческим рукам, без которых не было бы возможности создать новую вещь.

Потому работа с инструментальным ПО — прерогатива программистов, и рядовому юзеру здесь ловить нечего. К этому типу программного обеспечения относят трансляторы, компоновщики, отладчики, ассемблеры, препроцессоры, библиотеки подпрограмм и редакторы графического интерфейса — всё то, что позволяет создавать новое и редактировать уже готовое ПО.

Классификация программного обеспечения

Существует много критериев и параметров для классификации программного обеспечения. Ниже приведены некоторые из них.

По требуемому уровню подготовки пользователей для работы с утилитой:

Начальный уровень;
Средний;
Продвинутый.

По открытости исходного кода программного компонента:

По типу лицензии:

Бесплатные;
Условно-бесплатные;
Платные.

Однако чаще всего программное обеспечение классифицируют по области применения, здесь выделяют

Системное;
Инструментальное;
И прикладное ПО.

Рассмотрим каждый из этих пунктов более подробно.

Программное обеспечение классификация

Системное ПО

Системный софт отвечает за работу и функционирование ПК в целом . Благодаря системному программному обеспечению отслеживается состояние элементов компьютера (процессора, жесткого диска, видеокарты и т.д.), производится вывод различной системной информации, а также выполняются вспомогательные функции, например, создание, копирование и перенос файлов.

В свою очередь системное ПО делится на два вида — базовое и сервисное.

Системное программное обеспечение

Базовый софт отвечает за запуск других утилит и включает в себя:

BIOS, куда входит минимальный набор драйверов и с помощью которого устанавливается ОС.
Операционные системы(Windows, Mac OS, Linux и т.д.).
Системные оболочки – интерфейсы облегчающие работу пользователя с операционной системой. На данный момент самым распространенным является графический интерфейс.

Сервисные утилиты отвечают за обеспечение стабильной работы операционной системы, а также обеспечивают некоторый дополнительный функционал, например работу с сетью или операции с файловой системой. Сервисное программное обеспечение делится на:

Архиваторы(например, Winrar);
Антивирусы(Nod32, Dr.Web и др.);
Утилиты для обслуживания жестких дисков(CCleaner и др.);
Разный софт для работы с сетью(например, FTP-клиенты);
Диагностики(ПО, предоставляющее информацию о различных параметрах и аппаратных характеристиках ПК).

Инструментальное ПО

Данный вид приложений позволяет пользователям создавать свои собственные утилиты для компьютера при помощи различных языков программирования.

Python IDE

Python IDE -система программирования

Сейчас существует несколько тысяч различных языков программирования. Для каждого языка есть своя система программирования, которая в простейшем случае делится на:

Редактор текста – окно, куда вводится код.
Транслятор, который представляет собой компилятор или интерпретатор. Благодаря транслятору пользовательский код преобразуется в машинные команды.
Отладчик – средство для «отлавливания» и обработки ошибок.

Прикладное ПО

Этот вид утилит целиком и полностью направлен на решение пользовательских задач . Также прикладное программное обеспечение позволяет пользователю работать с различными типами и видами данных (текстовыми, графическими, аудио и т.д.), не используя системы программирования. К прикладному программному обеспечению относятся:

Текстовые редакторы и процессоры(например, MS Word или NotePad);
Графические редакторы, позволяющие пользователю просматривать и выполнять обработку графических изображений. Сюда относятся Paint, Photoshop и др.
Средства для управления базами данных (СУБД), например MS Access.
Средства для осуществления пользовательской коммуникации – ICQ, различные клиенты электронной почты и т.д.
Различные офисные пакеты, такие как 1С предприятие.
Компьютерные игры.
Инструменты для создания и редактирования таблиц. Сюда относится Excel.
Мультимедиа проигрыватели.

Windows NT Дата релиза: Июль 1992

Благодаря улучшенной сетевой поддержке в Windows NT и новой файловой системе NTFS, Microsoft догнала Novell и стала основным игроком на рынке серверов.

Microsoft реализовала 32-разрядную систему и улучшенное управление памятью. Однако столкнулась с большими проблемами производительности и стабильности. В более поздних версиях Windows 95 появился знаменитый браузер Internet Explorer и поддержка USB.

Операционная система

ОС — совокупность ПО, которое управляет железом и ресурсами ЭВМ, а также разворачивает специальную среду для запуска и работы приложений клиентской части. Иными словами, она «оживляет» компьютер, поскольку без нее невозможно играть в игры, слушать музыку, смотреть фильмы, работать с документами. Основные задачи, которые выполняют современные ОС:

Управление работой программного обеспечения.
Распределение RAM между процессами.
Обработка ввода-вывода.
Осуществление доступа к файловой системе и таблице разделов.
Обработка системных сообщений от устройств (прерываний — IRQ).
Управление железом компьютера при помощи драйверов.
Разворачивание интерфейса пользователя.
Режим многозадачности.
Консольные режимы для нескольких пользователей.
Режим для нескольких клиентов.
Настройку аппаратных и программных средств.
Определение конфигурационной особенности для каждого ПК.
Возможность установки дополнительного программного обеспечения.
Безопасность.

Это основные критерии, которым должна удовлетворять каждая ОС. Для выбора последней нужно ознакомиться с основными видами и характеристиками.

Виды и характеристики

Для работы на персональном компьютере можно использовать несколько видов ОС, основные характеристики которых существенно отличаются между собой. Они условно могут делиться на 3 группы:

Системное по это

Первая платформа является оптимальным решением для любых ПК и портативных устройств, поскольку отличается не только функциональностью, но и высокими требованиями к безопасности. Для нее практически не пишется опасное вредоносное ПО, данные пользователя надежно защищены. Кроме того, освоить ее довольно просто, поскольку существует множество модификаций с понятным интерфейсом. Для входа в систему предусмотрен пароль, который невозможно обойти.

Самыми ненадежными являются Windows-системы. Для этого вида необходимо подбирать соответствующее ПО для защиты персональной информации, а также от вредоносных программ и взлома со стороны киберпреступников. Последние могут легко получить важные данные об электронных кошельках, а затем их взломать.

Системные программы это

В ОС существует возможность входа по паролю, однако его довольно легко взломать. Распространенной ошибкой новичков при инсталляции Windows является отсутствие пароля на аккаунте администратора, который просто не указывают. В результате этого злоумышленник может получить доступ ко всем данным пользователя, войдя в админскую учетную запись.

MAC-системы превосходят Linux-платформы по степени надежности и обеспечивают отличную защиту информации пользователя. Однако они обладают существенным недостатком — установить их можно только на устройства компании «APPLE».

Следует отметить, что MAC и LINUX имеют UNIX-ядро, т. е. структуру файловой системы, конфигурацию и модульные процедуры выполнения запросов. Этот подход к архитектуре позволяет существенно увеличить скорость работы, достигнуть высокого уровня безопасности, а также правильно управлять ресурсами при выполнении нескольких процессов.

Драйвера и многозадачность

Драйвер — специальная программа, предназначенная для выполнения взаимосвязи железа с операционной системой. Он необходим для корректной работы последней и инсталлируется при установке. Однако иногда его следует устанавливать вручную, поскольку система не всегда может найти и загрузить подходящее ПО для конкретного устройства. Эта проблема чаще всего происходит в Windows, поскольку UNIX-системы всегда «находят» подходящие драйвера (стабильные и свежие версии).

Следует отметить, что только OC UNIX-платформ обладают многозадачностью. Хотя в некоторых источниках указано, что Windows способна правильно распределять ресурсы при вычислительном процессе. Последнее — ошибочное утверждение, поскольку работа программ выполняется по одному экземпляру с последующим переключением между вычислительными потоками. IT-специалисты называют Windows — ОС с ложной многозадачностью.

Драйвер компьютера

Типы программного обеспечения

Программное обеспечение — комплекс программ, позволяющий обрабатывать или передавать данные для многократного использования и использования разными пользователями.

Программное обеспечение — набор программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для их использования.

Программное обеспечение — это набор программ, выполняемых компьютерной системой.
Программа представляет собой упорядоченную последовательность инструкций.
Конечной целью любой компьютерной программы является управление аппаратным обеспечением. Несмотря на то, что на первый взгляд программа не взаимодействует с аппаратным обеспечением, не требует ввода с устройства ввода и не выводит на устройство вывода, ее работа все равно основана на управлении аппаратным обеспечением компьютера.

Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работает в неразрывной связи и постоянном взаимодействии.

Состав программного обеспечения компьютерной системы называется конфигурацией программного обеспечения.

Между программами, как и между физическими узлами и блоками, существует взаимосвязь — многие программы работают, основываясь на других, подчиненных программах, то есть можно говорить о межпрограммном интерфейсе. Возможность существования такого интерфейса основана также на существовании технических условий и протоколов взаимодействия и на практике предусматривает распределение программного обеспечения на несколько взаимодействующих уровней.

Программные уровни представляют собой пирамидальную структуру. Каждый следующий уровень строится на программном обеспечении предыдущих уровней. Такое разделение практично для всех этапов работы с компьютерной системой, от установки программного обеспечения до практической эксплуатации и обслуживания. Каждый более высокий уровень повышает функциональность всей системы в целом. Например, компьютерная система с базовым программным обеспечением не способна выполнять большинство функций, но позволяет устанавливать системное программное обеспечение.

Базовый слой — Нижний слой программного обеспечения представляет собой базовый. Он отвечает за взаимодействие с базовым оборудованием. Как правило, базовое программное обеспечение интегрируется непосредственно в базовое оборудование и хранится в специальных чипах, называемых Read Only Memory (ROM) (Только чтение памяти). Программы и данные записываются («прошиваются») в микросхемы ПЗУ в процессе производства и не могут быть изменены во время работы.

Если технически возможно изменить основное программное обеспечение во время работы, вместо микросхем ПЗУ используются перепрограммируемые ПЗУ (Erasable and Programmable Read Only Memory, EPROM). В этом случае изменение содержимого ПЗУ может осуществляться как непосредственно внутри компьютерной системы (такая технология называется флеш-технологией), так и вне ее, на специальных устройствах, называемых программистами.

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

Системные программы — это общие программы, которые выполняются совместно с прикладными программами и используются для управления ресурсами компьютера: ЦПУ, память и вход/выход.

Системные программы — это программы, которые служат:

для поддержания функциональности системы обработки информации;
для повышения эффективности его использования.

Различают программы:

Программы управления системой;
Ррограммы обслуживания системы.

Системные программы — это программы общего назначения, предназначенные для всех пользователей компьютера. Системное программное обеспечение разработано таким образом, что компьютер может эффективно выполнять прикладные программы.

Среди десятков тысяч системных программ особое место занимают операционные системы, управляющие ресурсами компьютера для их эффективного использования.
Важными классами системных программ являются также вспомогательные программы — утилиты (lat. utilitas — utility). Они либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают некоторые важные самостоятельные задачи. Некоторые виды коммунальных услуг:

Контрольные, тестовые и диагностические программы, которые используются для проверки правильности функционирования компьютерного оборудования и выявления ошибок в его работе; они указывают на причину и место возникновения ошибок;
программы драйверов, улучшающие возможности операционной системы по управлению устройствами ввода/вывода, оперативной памятью и т.д.; с помощью драйверов можно подключать к компьютеру новые устройства или использовать существующие нестандартным образом
Упаковочные программы (архиваторы), которые позволяют более плотно записывать информацию на диски и объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;
Антивирусное программное обеспечение, предотвращающее заражение компьютерными вирусами и устраняющее последствия вирусного заражения;
Программы по оптимизации и контролю качества складских помещений;
Программы для восстановления информации, форматирования и резервного копирования данных;
коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами;
программы для управления памятью, которые позволяют более гибко использовать основную память
Программы для записи CD-ROM, CD-R и многих других.

Некоторые утилиты являются частью операционной системы, другая часть работает независимо от нее, то есть независимо.

От программного обеспечения этого уровня во многом зависит производительность всей компьютерной системы. Например, когда новое устройство подключено к компьютерной системе, на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая подключение к этому устройству других программ. Специальные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств — они являются частью программного обеспечения системного уровня.

За взаимодействие с пользователем отвечает другой класс системных программ. Благодаря им он получает возможность вводить данные в компьютерную систему, контролировать свою работу и получать результат в удобной форме. Эти программные средства называются средствами пользовательского интерфейса. От них напрямую зависят удобство работы с компьютером и производительность труда.

Набор программного обеспечения системного уровня составляет ядро операционной системы компьютера. Когда компьютер оснащен программным обеспечением системного уровня, он уже готов к установке программ более высокого уровня, взаимодействию с аппаратным обеспечением с помощью программных средств и, самое главное, взаимодействию с пользователем. Иными словами, наличие ядра операционной системы является необходимым условием для возможности практической работы человека с компьютерной системой.

Уровень обслуживания. Программное обеспечение этого уровня взаимодействует как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Основным назначением сервисных программ (их еще называют утилитами) является автоматизация работы по проверке, запуску и настройке компьютерной системы. Во многих случаях они используются для расширения или улучшения функций системных программ. Некоторые утилиты (обычно программы обслуживания) изначально включены в операционную систему, но большинство утилит являются внешними по отношению к операционной системе и используются для расширения ее функций.

Для разработки и эксплуатации сервисных программ существуют две альтернативы: интеграция в операционную систему и автономная работа. В первом случае утилиты могут изменять характеристики использования системных программ, делая их более удобными для практической работы. Во втором случае они слабо связаны с системным программным обеспечением, но предоставляют пользователю больше возможностей для персонализации его взаимодействия с аппаратным и программным обеспечением.
Уровень применения. Программное обеспечение прикладного уровня — это набор прикладных программ, используемых для выполнения конкретных задач на конкретной рабочей станции. Спектр этих задач необычайно широк — от производственных до творческих и развлекательных. Огромный функциональный диапазон использования компьютерного оборудования обусловлен наличием прикладного программного обеспечения для различных видов деятельности.

Поскольку существует прямая связь между прикладным и системным программным обеспечением (первое опирается на второе), то можно утверждать, что универсальность компьютерной системы, доступность прикладного программного обеспечения и широта функционала компьютера напрямую зависят от типа используемой операционной системы, от того, какие системные инструменты содержит ее ядро и как она обеспечивает взаимодействие между триединым комплексом человек — программа — устройство.

Программы, с помощью которых пользователь решает свои информационные задачи непосредственно, не прибегая к программированию, называются приложениями.

Очевидно, что не каждому нужна система программирования, в то время как системное и прикладное программное обеспечение незаменимо и необходимо каждому пользователю.

Области применения разделены на программы общего и специального назначения
Программы общего назначения: Текстовые и графические редакторы; системы управления базами данных; программы для работы с электронными таблицами; коммуникационные (сетевые) программы; компьютерные игры.

Специальное программное обеспечение: бухгалтерские пакеты; системы автоматизированного проектирования; экспертные системы; программы для выполнения сложных математических расчетов; программы для профессиональной деятельности и др.
Программное обеспечение (ПО) также включает в себя весь спектр деятельности по проектированию и разработке ПО: методы проектирования ПО (например, проектирование «сверху вниз», проектирование, ориентированное на структуру, объектно-ориентированное проектирование и т.д.); методы тестирования ПО; методы доказательства корректности программ; анализ качества программы; документация по программе; разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования ПО, и многое другое.

Программное обеспечение является неотъемлемой частью компьютерной системы. Это логическое продолжение технических средств. Область применения конкретного компьютера определяется созданным для него программным обеспечением. Компьютер сам по себе не обладает знаниями в какой-либо области применения. Все эти знания сосредоточены в программах, которые работают на компьютерах.