Программное обеспечение: структура, основные типы, примеры

Урок 8
Понятие программного обеспечения и его типы. Назначение операционной системы и ее основные функции

Программное обеспечение компьютера

Основные темы параграфа:

— что такое программное обеспечение;
— типы программного обеспечения;
— состав прикладного программного обеспечения.

Изучаемые вопросы:

— Понятие программного обеспечения.
— Типы программного обеспечения
— Состав прикладного программного обеспечения.
— Системное программное обеспечение и функции операционной системы.
— Понятие интерактивного режима работы.
— Сервисные программы.
— Система программирования – инструмент для работы программиста.

Что такое программное обеспечение

Возможности современного ПК столь велики, что все большее число людей находят ему применение в своей работе, учебе, быту. Важнейшим качеством современного компьютера является его «дружественность» по отношению к пользователю. Общение человека с компьютером стало простым, наглядным, понятным. Компьютер сам подсказывает пользователю, что нужно делать в той или иной ситуации, помогает выходить из затруднительных положений. Это возможно благодаря программному обеспечению компьютера.

Снова воспользуемся аналогией между компьютером и человеком. Новорожденный человек ничего не знает и не умеет. Знания и умения он приобретает в процессе развития, обучения, накапливая информацию в своей памяти. Компьютер, который собрали на заводе из микросхем, проводов, плат и прочего, подобен новорожденному человеку. Можно сказать, что загрузка в память компьютера программного обеспечения аналогична процессу обучения ребенка.

Создается программное обеспечение программистами.

Вся совокупность программ, хранящихся на всех устройствах долговременной памяти компьютера, составляет его программное обеспечение (ПО).

Программное обеспечение компьютера постоянно пополняется, развивается, совершенствуется. Стоимость установленных программ на современном ПК зачастую превышает стоимость его технических устройств. Разработка современного ПО требует очень высокой квалификации от программистов.

Типы программного обеспечения

В программном обеспечении компьютера есть необходимая часть, без которой на нем просто ничего не сделать. Она называется системным программным обеспечением. Основным элементом системного ПО является операционная система (например, Windows, Linux). Покупатель приобретает компьютер, оснащенный системным ПО, которое не менее важно для работы компьютера, чем память или процессор. Кроме системного ПО в состав программного обеспечения компьютера входят еще прикладные программы и системы программирования .

Программное обеспечение компьютера делится на:

— системное ПО;
— прикладное ПО;
— системы программирования.

О системном ПО и системах программирования речь пойдет позже. А сейчас познакомимся с прикладным программным обеспечением.

Состав прикладного программного обеспечения *

* В сфере ПО все очень быстро меняется, поэтому невозможно дать точную и неизменную классификацию.
Некоторые современные программы трудно отнести к какому-то одному из описанных ниже типов.

Программы, с помощью которых пользователь может решать свои информационные задачи, не прибегая к программированию, называются прикладными программами.

В комплекте с операционной системой обычно поставляется набор прикладных программ общего назначения. В Windows это группа программ «Стандартные» (простые текстовые и графические редакторы, калькулятор и др.), программа электронной почты и интернет-браузер. К числу программ общего назначения можно отнести также офисные, мультимедийные и развлекательные программы. В Linux такие программы распределены по группам в соответствии с их назначением.

Офисные программы. Как правило, пользователь, приобретая компьютер, устанавливает на нем офисный пакет программ. К таким программам относятся:

• текстовые процессоры — для работы с текстовыми документами;
• табличные процессоры, позволяющие организовывать очень распространенные на практике табличные расчеты;
• программы для создания презентаций — демонстрационного видеоряда, используемого для публичных выступлений;
• программы для управления несложными базами данных.

Мультимедийные программы. Это программы общего назначения, предназначенные для работы с изображением и звуком. К ним относятся графические редакторы, позволяющие рисовать, обрабатывать фотографии, делать фотомонтаж. Программы-проигрыватели звука и изображения позволяют вывести на экран картинку, прослушать музыкальную запись, посмотреть видеофильм. Обработкой звука на компьютере, как правило, занимаются профессионалы, используя для этого специальные программные пакеты.

Развлекательные программы. Многие пользователи начинают свое общение с компьютером с компьютерных игр.

Профессиональные программы. Это прикладные программы специального назначения — инструменты профессиональной деятельности. Например, бухгалтерские программы применяются для автоматизированного начисления заработной платы и других расчетов, которые производятся в бухгалтериях; системы автоматизированного проектирования используются конструкторами для разработки проектов различных технических устройств; программы, позволяющие решать сложные математические задачи, применяются учеными и инженерами; медицинские экспертные системы помогают врачу ставить диагноз больному и многое другое.

Образовательные программы. Это также программы специального назначения. К образовательным программам относятся электронные учебники, учебные тренажеры. Нередко для целей обучения используется игровая форма. Особенно популярно такое совмещение для детей младшего возраста.

Коротко о главном

Программное обеспечение компьютера делится на три части: системное ПО, прикладное ПО и системы программирования.

С помощью прикладных программ пользователь может непосредственно решать свои информационные задачи, не прибегая к программированию.

К прикладному ПО относятся: офисные, мультимедийные, развлекательные и образовательные, профессиональные и другие программы.

Вопросы и задания

1. Что такое программное обеспечение компьютера?

2. Какие задачи выполняет прикладное программное обеспечение?

3. Назовите основные виды прикладных программ общего назначения.

4. Что такое прикладные программы специального назначения?

О системном ПО и системах программирования

Основные темы параграфа:

— что такое операционная система;
— интерактивный режим;
— сервисные программы;
— системы программирования.

Изучаемые вопросы:

— Понятие программного обеспечения.
— Типы программного обеспечения
— Состав прикладного программного обеспечения.
— Системное программное обеспечение и функции операционной системы.
— Понятие интерактивного режима работы.
— Сервисные программы.
— Система программирования – инструмент для работы программиста.

Что такое операционная система

Для чего нужны прикладные программы, понять несложно. А что же такое системное программное обеспечение?

Главной частью системного программного обеспечения является операционная система (ОС).

Операционная система — это набор программ, управляющих оперативной памятью, процессором, внешними устройствами и файлами, а также ведущих диалог с пользователем.

У операционной системы очень много работы, и она практически все время находится в рабочем состоянии. Например, для того чтобы выполнить прикладную программу, ее нужно разыскать во внешней памяти (на диске), поместить в оперативную память (найдя там свободное место), начать исполнение программы, контролировать работу всех устройств компьютера во время выполнения и в случае сбоев выводить диагностические сообщения. Все эти заботы берет на себя операционная система.

Вот названия некоторых распространенных ОС для персональных компьютеров: Windows, Linux, Mac OS.

Интерактивный режим

Операционная система общается с пользователем через определенную диалоговую среду (оболочку), отражаемую на экране: «Рабочий стол», файл-менеджер и пр. Желая выполнить какое-то действие, пользователь передает ОС соответствующую команду, воздействуя на элементы диалоговой среды. Например, это может быть команда запуска прикладной программы, команда выполнения операции с файлами (удалить файл, скопировать и пр.), команда сообщения текущего времени или даты, команда перезагрузки компьютера. После завершения выполнения данного этапа работы операционная система переходит в состояние ожидания следующей команды от пользователя.

Такой режим работы называется диалоговым режимом. Благодаря ОС пользователь никогда не чувствует себя брошенным на произвол судьбы. Все операционные системы на персональных компьютерах работают с пользователем в режиме диалога. Режим диалога часто называют интерактивным режимом.

Сервисные программы

К системному программному обеспечению кроме ОС следует отнести и множество программ обслуживающего, сервисного характера. Например, это программы обслуживания дисков (копирование, форматирование, «лечение» и пр.), сжатия файлов на дисках (архиваторы), борьбы с компьютерными вирусами и многое другое.

Компьютерным вирусом называют вредоносный программный код, способный нанести ущерб данным на компьютере или вывести его из строя. Основными разносчиками вирусов являются: нелицензионное программное обеспечение, файлы, скопированные из случайных источников, а также глобальная компьютерная сеть Интернет. Борьбой с компьютерными вирусами занимаются специалисты, создающие антивирусные программы.

В составе программного обеспечения компьютера обязательно должны присутствовать антивирусные программы. Однако такую программу недостаточно лишь однажды установить на компьютер. После этого нужно регулярно обновлять ее базу — добавлять настройки на новые типы вирусов. Наиболее оперативно такое обновление производится через Интернет серверами фирм-производите- лей антивирусных программ.

Системы программирования

Кроме системного и прикладного ПО существует еще третий вид программного обеспечения. Он называется системами программирования (СП).

Система программирования — это комплекс инструментальных средств, предназначенных для работы с программами на одном из языков программирования.

С системами программирования работают программисты. Они разрабатывают компьютерные программы. Всякая СП ориентирована на определенный язык программирования. Существует много разных языков, например Паскаль, Бейсик, ФОРТРАН, С («Си»), Ассемблер, ЛИСП и др. На этих языках программист пишет программы, а с помощью систем программирования заносит их в компьютер, отлаживает, тестирует, исполняет.

Программисты создают все виды программ: системные, прикладные и новые системы программирования.

Коротко о главном

Системное программное обеспечение — обязательная часть ПО. Его ядро составляет операционная система (ОС). ОС непосредственно связана с аппаратурой и управляет ее работой, организует работу с файлами, ведет диалог с пользователем.

К сервисным программам относятся программы обслуживания дисков, архиваторы, антивирусные программы и др.

Системы программирования — инструменты для работы программистов.

Вопросы и задания

1. Какие разновидности программного обеспечения имеются на современных компьютерах? Подготовьте сообщение.

2. Что такое операционная система (ОС)? Какие основные функции она выполняет?

3. Что такое диалоговый режим общения между ОС и пользователем?

4. Для чего предназначены системы программирования? Кто с ними работает?

Виды программного обеспечения

Различают 3 основных вида программного обеспечения:

• системное;
• прикладное;
• инструментарий технологии программирования (инструментальные средства).

ПО классифицируется также в соответствии с характеристиками, выполняемыми функциями:

1. По режиму эксплуатации: групповое, индивидуальное, сетевое.
2. По масштабу: малое, среднее, большое.
3. По свойствам стабильности: стабильное, средней стабильности, нестабильное. Стабильные компоненты обеспечения корректно функционируют, не требуя внесения изменений и дополнений. Нестабильное оборудование не гарантирует бесперебойной работы.
4. По требованию защиты: надежные, сомнительные.
5. По необходимым рабочим характеристикам: гибкие/неизменные, универсальные, полные.
6. По исходному языку: машинные, машинно-ориентированные, алгоритмические, интегрированные, процедурно-ориентированные, проблемно-ориентированные.
7. ПО различается в зависимости от характеристик вычислительной среды: алгоритмической сложности, объемов файловой системы, разновидности процессора, системности обработки.
8. По классу пользователя: простой клиент, расширенный пользователь, максимум.
9. По значению критичности: секретность, национальная безопасность, жизнь человека, паника в социальной сфере, частная собственность, безопасность в организации.
10. По видам доступа к использованию: просмотр и редактирование для всех пользователей, только просмотр, редактирование для некоторых пользователей, просмотр только для некоторых пользователей.

По способу распространения и использования выделяют 6 типов:

Free — распространяются бесплатно, доступны для скачивания, копирования;

Adware — бесплатные, содержащие платные дополнительные функции;

Shareware — бесплатные для индивидуального пользования, доступ компании разрешается за определенную оплату;

Trial — скрипты, позволяющие бесплатно производить действия в течение установленного периода (10-30 суток), для дальнейшего доступа необходима покупка лицензионного ключа;

Demo — пробная версия программы;

Системное программное обеспечение компьютера

Системное программное обеспечение включает в себя операционную систему и сервисные программы.

Операционная система (ОС) — главная часть программного обеспечения, без которой компьютер работать не может.

Операционная система — это комплекс программ, обеспечивающих совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера.

Компьютер — сложная система, состоящая из множества аппаратных (физических) и программных (информационных) объектов. К физическим объектам относятся устройства памяти, монитор, клавиатура, принтеры и др.; к информационным объектам относятся всевозможные программы и данные.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Компьютерный интеллект

Интеллектуальный компьютер Знайка 1 общается с Незнайкой

Компьютеры сами по себе не являются устройствами, обладающими собственным компьютерным интеллектом или имеющими какие-то уникальные знания. Это созданные руками человека, программируемые технические устройства, прекрасно приспособленные для обработки информации с помощью специальных программ. А программы также создаются человеком.

Только люди обладают уникальными возможностями, только каждый отдельно взятый человек – это личность и индивидуальность со своим собственным багажом знаний и опыта, со своим отличным от других интеллектом.

Только люди, но не машины, в том числе и не вычислительные машины, являют собой неповторимые индивидуальности. Тогда как ПК – это всего лишь серийно производимые автоматы по обработке информации.

Несмотря на высокую сложность этих устройств, высочайшие современные технологии их изготовления и довольно совершенное программное обеспечение, своего компьютерного интеллекта у этих автоматов нет. Нет шансов рассчитывать в ближайшем будущем на появление искусственного интеллекта.

Хотя, конечно, нельзя заранее предвидеть такие возможности, которые могут в любой момент открыться исследователям и практикам, работающим в данной области.

Кажущийся высокий интеллект современных компьютеров, с помощью которых можно получать и обрабатывать разнообразнейшую информацию, в том числе из Интернета, основан исключительно на достижениях человечества. Благодаря таким достижениям была создана такая архитектура компьютеров, которая позволила объединить их в глобальные сети (Интернет), соединить многие и многие информационные ресурсы таким образом, чтобы они были доступны всем и каждому.

То, что мы получаем с помощью ПК, не есть интеллект компьютеров, а это следствие специально организованного доступа к интеллектуальным ресурсам человечества с помощью программируемых автоматов, каковыми являются и персональные компьютеры.

Второе поколение (начало 1960-х гг.)

Эти ОС создавались как системы коллективного пользования с мультипрограммным режимом работы (параллельное решение нескольких программ одновременно) и как первые системы мультипроцессорного типа (одновременная работа нескольких процессоров в рамках одного ПК). Данные ОС давали возможность работать одновременно многим пользователям в интерактивном режиме («не чувствуя соседей»). (Примерами таких ОС являются «ИНМОС», «ДЕМОС»).

В этот же период появились ОС реального времени (ОС РВ), предназначенные для управления технологическими процессами и научно техническим оборудованием, которые предусматривали немедленную реакцию на предусмотренные события (примеры: ОС РВ для ЭВМ В-5000).
^

Заключение

Вот и все, друзья. Теперь вы знаете, что представляет собой программное обеспечение и каковы основные его виды. На этом моя задача на сегодня завершена.

Если у вас остались другие вопросы по теме, не стесняйтесь задавать их ниже в комментариях: я или другие читатели обязательно вам помогут.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (2)

Я всегда считал, что ПО это любая программа, устанавливаемая на компьютер. Многие, я уверен, до сих пор так справедливо думают. А уж про прикладное или инструментальное ПО так вообще единицы слышали.

Кстати, а как правильно — программное обеспечЕние или обеспЕчение? Ну а то, что это для компьютеров, думаю, все знают.

Виды программного обеспечения

По типам ПО делиться именно по своему предназначению, а уже потом классифицируется по остальным признакам. Т.е. все программное обеспечение выполняет свои конкретные функции, этим и различается. В информатике делят ПО на такие виды:

Прикладное ПО

Это тот софт, которым вы часто пользуетесь, к примеру, тот же браузер с которого вы и читаете данный текст. Антивирусы, видео-редакторы, браузеры и т.д. — все это прикладное ПО. Не относится напрямую к операционной системе и не выполняет системные функции.

Прикладное ПО выполняет определенные задачи: набор текста, рисование, редактирование чего-либо и т.д. Если какой-либо софт выполняет задачи, не связанные напрямую с ОС — это прикладное ПО.

Системное ПО

Обеспечивает взаимодействие между пользователем и аппаратным обеспечением. Благодаря ему система способна управлять аппаратной стороной ПК, следить за ее работой и в принципе взаимодействовать. Это программы, которые контролируют работу процессора, видеокарты, принтера и т.д. И они непосредственно связаны с ОС.

К такому ПО можно отнести:

1. Драйверы — они как раз и обеспечивают взаимодействие между устройством и операционной системой. Подробнее об этом написано в материале — что такое драйвер.
2. Операционная система.
3. Тот же биос, различное встроенное в оборудование ПО.

Чтобы отличать данный тип от других, главное знать, что системное ПО по сути является проводником между железом устройства (компьютер, смартфон, планшет) и исходным кодом. Чтобы оно в принципе могло понимать ваши команды, чтобы вы могли между собой взаимодействовать.

Инструментальное ПО

Данный тип по сути это тоже прикладное ПО, но его решили выделить в определенную группу для лучшего понимания. Основная функция данного типа — создание, отладка, редактирование программного кода.

Это именно тот инструментарий, с помощью которого и создается другое ПО. Это те же отладчики, компиляторы, редакторы, интерпретаторы и т.д. Весь тот софт, который превращает исходный код в программы и приложения, которыми мы привыкли пользоваться.

Какие основные виды ПО бывают по назначению

Программное обеспечение, установленное на ПК, делится на 3 разновидности:

• прикладное;
• системное;
• инструментальное.

Системное

Это часть системы, которая помогает следить за аппаратной стороной ПК и управлять ею. Сюда входят программы, контролирующие работу оперативной памяти, центрального процессора, видеокарты, устройств ввода и вывода информации, сетевые подпрограммы.

Таким ПО считается:

• Драйверы — утилиты небольшого размера, функционирование которых заключается в обеспечении корректной работы остальных элементов оборудования;
• ОС;
• Дополнения — языковые пакеты или настройки расширения экрана.

Основное отличие системной разновидности считается то, что она не рассчитана на выполнение конкретной поставленной задачи. Она необходима, чтобы обеспечивать бесперебойную работу остальных частей компьютера. Ее можно назвать посредником между оборудованием — «железом» и программным кодом.

Прикладное

Наиболее обширная доля классификации. Сюда относятся графические и текстовые редакторы, браузеры, базы данных и все, что люди используют в привычной работе за компьютером. Здесь же находятся антивирусные пакеты, бухгалтерия и различные архивы.

Смысл этой разновидности в выполнении четко поставленной задачи: рисовать, учитывать, открывать сетевые страницы, набирать текст. Если утилита нужна для конкретного выполнения действия, то она является прикладным ПО.

Инструментальное

Специфическое обеспечение любой компьютерной техники. Его можно было бы отнести к прикладному, но из-за специфики применения его выделили в отдельный вид. Основная функция — отладка, настройка, переписывание программного кода.

Сюда входят компиляторы, отладчики, переводчики высокого уровня, редакторы, интерпретаторы и другие средства. Они необходимы, потому что техника не понимает человеческих слов. Чтобы ей «объяснить», что надо сделать, требуется специальный «машинный язык».

Постоянно пользоваться этим кодом базовым пользователям довольно сложно, поэтому были разработаны системы, которые позволяют переводить обычную речь в двоичную, привычную для ПК.

Разница между часто используемыми компиляторами и интерпретаторами заключается в том, что первый генерирует готовый файл, который можно запускать. А второй создает архив, который функционирует только с помощью самого сервиса.