Системное программное обеспечение: что такое, из чего состоит

§ 2.3. Программное обеспечение компьютера

Программа — это описание на формальном языке, «понятном» компьютеру, последовательности действий, которые необходимо выполнить над данными для решения поставленной задачи.

Совокупность всех программ, предназначенных для выполнения на компьютере, называют программным обеспечением (ПО) компьютера.

Без программного обеспечения работа компьютера невозможна. Поэтому компьютер рассматривают как систему — единое целое, состоящее из взаимосвязанных частей: аппаратного обеспечения (технические устройства) и программного обеспечения.

Сфера применения конкретного компьютера определяется как его техническими характеристиками, так и установленным на нём ПО.

Стоимость программного обеспечения во многих случаях сравнима и даже превышает стоимость аппаратного обеспечения компьютера.

В зависимости от решаемых задач (работа с текстом, обработка или создание графических изображений, выполнение математических вычислений, организация досуга, доступ к информации в сети Интернет и т. д.) на разные компьютеры может быть установлено разное программное обеспечение.

Программное обеспечение современных компьютеров насчитывает огромное количество программ, оно непрерывно развивается — совершенствуются существующие программы, на смену одним программам приходят другие, появляются новые программы.

Всё многообразие компьютерных программ можно разделить на три группы: системное ПО, прикладное ПО, системы программирования.

Системное программное обеспечение (ПО): что это

Системное программное обеспечение – это сложный комплекс, обеспечивающий взаимодействие между компонентами вычислительной машины, управление ими. Выполняет роль интерфейса между пользователем и аппаратурой. Нужно для организации функционирования компьютера, взаимодействия человека с ним, распределения и управления аппаратным ресурсами.

Разрабатывается, как правило, для ряда однотипных или аналогичных вычислительных систем. Это позволяет реализовать типовые функции, применяемые во многих случаях: работа с файловой системой, управление приложениями, взаимодействие с периферийными устройствами.

Состав

• Операционные системы (ОС) – сложный программный комплекс для организации доступа пользователя к аппаратуре, управления железом. Выступает посредником между устройствами, микроархитектурой ПК и прикладным ПО.
• Драйверы оборудования – библиотеки, организовывающие доступ к устройствам, управление ими, взаимодействие оборудования с приложениями и операционной системой.
• Загрузчики – микропрограмма, загружающая исполняемый код в оперативную память.
• Трансляторы – превращают исходный код в исполняемый. Иногда относятся к инструментальному ПО.
• Сервисные утилиты, командные оболочки – служебное ПО, рассчитанное на обслуживание компьютера, оптимизацию, повышение безопасности и надёжности его работы.
• Системные службы (сервисы) – автоматически выполняемые ОС приложения со специализированными функциями.
• Операционные оболочки (shell) – среда для взаимодействия пользователя с ОС, упрощения отправки ей управляющих команд посредством командной строки (CLI) либо графического интернета (GUI).

Иногда к системному ПО причисляют промежуточное – обычно обеспечивает единый программный интерфейс.

Вы знаете, что такое софт в компьютере – это программная оболочка, совокупность всех приложений, нужных для работы вычислительной машины: операционная система, драйверы, прикладное, системное, базовое ПО.

Функции СПО

• Управление аппаратурой на всех этапах работы компьютера.
• Предоставление доступа пользовательским приложениям к аппаратным ресурсам.
• Гарантия защиты, конфиденциальности и надёжности хранения информации.
• Организация доступа ко внешним ресурсам – локальным и глобальным сетям, периферийным устройствам.
• Предоставление платформы для разработки ПО.
• Проведение диагностики и тестирования комплектующих.
• Распределение доступа к памяти и процессорному времени.

Каждую функцию можно разделить на множество мелких.

Оборудование

В современных компьютерах постоянно запускается и активно функционирует большое количество ПО с самым разным функционалом. Одни занимаются арифметическими расчетами, другие строят диаграммы, рисуют или помогают оставаться на линии с собеседниками через почту.

Однако ничего не активизируется просто так. Все действует под влиянием операционной системы. Кажется, что ОС совершенно не нужна — можно ведь запускать все напрямую. Иногда этот метод тоже применяется. Так работают станки ЧПУ, крупные автоматы производств, ЭВМ, другие серьезные механизмы, когда нужно постоянно повторять один и тот же алгоритм.

Но для персонального компьютера частое повторение команды не подходит. Пользователю хочется знать, какая погода в другом городе, как включить музыку и открыть текстовый документ для редактирования. Необходимо, чтобы ОС поддерживала режим многозадачности.

Со стороны программистов типы ПО обоснованы практической значимостью. Если бы не было операционной системы, пришлось бы все функции и алгоритмы вносить в один огромный код. Затраты времени на это были бы колоссальными.

ОС берет на себя большую часть рутинных задач, давая пользователям возможность работать в режиме многозадачности. Поэтому становится возможным запускать одновременно от 2 до бесконечности редакторов или визуализаторов.

Заключение

Программное обеспечение является одним из необходимых условий функционирования любой, вычислительной (или как сейчас говорят — цифровой) системы. И неважно, какое оно – встроенное ли в оборудование, загружаемое ли с внешнего носителя, в любом случае только при его правильной работе компьютерная система будет выполнять те действия, которые от неё требуются.

Знание и умение работать с ПО – обязательное условие для любого пользователя, в противном случае даже лёгкая проблема, которая решается за пять минут будет вводить в ступор и приводить не только к потере времени, но и денежных средств.

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:

1. Начальный уровень;
2. Средний;
3. Продвинутый.

По открытости исходного кода программного компонента:

По типу лицензии:

1. Бесплатные;
2. Условно-бесплатные;
3. Платные.

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

1. Системное;
2. Инструментальное;
3. И прикладное ПО.

Рассмотрим каждый из этих пунктов более подробно.

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.

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

1. BIOS, куда входит минимальный набор драйверов и с помощью которого устанавливается ОС.
2. Операционные системы(Windows, Mac OS, Linux и т.д.).
3. 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:

1. Архиваторы(например, Winrar);
2. Антивирусы(Nod32, Dr.Web и др.);
3. Утилиты для обслуживания жестких дисков(CCleaner и др.);
4. Разный софт для работы с сетью(например, FTP-клиенты);
5. 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 -система программирования

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

1. Редактор текста – окно, куда вводится код.
2. Транслятор, который представляет собой компилятор или интерпретатор. Благодаря транслятору пользовательский код преобразуется в машинные команды.
3. 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:

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

Специальные утилиты

Программы-утилиты чаще всего применяются для Windows-платформ, которые не отличаются стабильностью работы и безопасностью. Для правильного их подбора необходимо кратко ознакомиться с функциями, которые они должны выполнять. По функционалу можно перечислить такие группы утилит:

1. Защита от вирусов и другого вредоносного ПО.
2. Оптимизация файловой системы.
3. Чистка и дефрагментация реестра.
4. Удаление ненужных данных.
5. Настройка системы.
6. Шифрование данных.
7. Корректное удаление установленных программ.

К первой группе можно отнести все антивирусы. Для выбора оптимального программного продукта необходимо воспользоваться различными интернет-ресурсами, на которых тестируется соответствующее ПО. Примеры антивирусов, обладающих хорошими характеристиками, являются продукты лаборатории Касперского и Евгения Рошаля (Dr. Web).

Другие типы утилит выбираются по такому же принципу, как и антивирусы. Некоторые программные модули могут включать сразу несколько функций. Например, Advanced System Care состоит из компонентов, отвечающих за безопасность, работу с файловой системой и реестром, а также модуля, отвечающего за корректное удаление программ.

Таким образом, системные программы позволяют не только осуществлять диалог клиента и ЭВМ, а также сохранять важные данные и поддерживать работоспособность вычислительной системы на высоком уровне.

Электронное приложение к уроку

Вернуться к материалам урока
Презентации, плакаты, текстовые файлы	Ресурсы ЕК ЦОР
Видео к уроку

Cкачать материалы урока

Типы и виды ПО с примерами

Программное обеспечение подразделяется на следующие типы:

Теперь каждый тип будет разобран по порядку.

К системному относятся следующие виды:

• операционная система Windows, MS DOS, LINUX, Symbian и Android для смартфонов и другие;
• программы записанные вBIOS материнской платы. Это те утилиты, которые работают с аппаратными средствами. Их называют драйверами;
• служебное ПО – это такие приложения, которые диагностируют и автоматизируют работу и настраивают систему компьютера. Например, архиваторы, встроенные антивирусы.

К прикладному ПО, которое отвечает за исполнение определенных задач поставленных пользователем относятся следующие виды (перечислим распространенные виды):

• Word – текстовый редактор;
• Photoshop, Corel Draw – работа с графикой и изображениями;
• MS Access – работа с базами данных;
• FireFox Mozzila, Google Chrome – браузеры для серфинга в интернет;
• 1С – для ведения систем учета бухгалтерии в организациях;
• Aimp, Kmplayer – видео и аудио проигрыватели;
• FL Studio, Cubase – утилиты для создания собственных музыкальных треков;
• NERO – для записи CD, DVD, Blu-Ray;
• Autocad – программы для 3Dи 2Dмоделирования;
• Aboe Premier, Sony Vegas — видеоредакторы;
• игровые утилиты.

К инструментальному (называют программными средствами) относятся утилиты, с помощью которых создатели предыдущих программ пишут код, придают им внешний облик и работу без багов. Например:

• ассемблеры – превращают обычный код в двоичный;
• компиляторы – переводят текст в двоичный машинный код.

К вышеперечисленным утилитам относятся следующие приложения (приведем для примера, на самом деле их намного больше):

• Microsoft Visual Basic – создает программы в OS Windows;
• BorlandC++Builder – с помощью нее разрабатывали приложения для DOS и Windows.

Проприетарное

Это такое программное обеспечение, которое защищено авторскими правами. Только правообладатель сможет изменить исходный код данного ПО, чтобы его улучшить. Только правообладатель может выпускать, и предоставлять право устанавливать его другим для работы с этим ПО.

Проприетарное имеет степени защиты авторских прав. Например:

1. Коммерческие. Запрещают распространять утилиты в свободном доступе, модифицировать, бесплатно работать с нею. Оно полностью находится под охраной закона;
2. Другим видом с облегченной степенью защиты является «shareware». Эти приложения приобретаются пользователем бесплатно. Но имеют ограниченный срок действия, после которого предлагается купить полную коммерческую версию;
3. Freeware. Подобен коммерческому, но можно использоваться бесплатно;
4. Существуют коммерческие утилиты с возможностью посмотреть исходный код, но модифицировать его запрещается;
5. Копилефт. Это полностью коммерческие программы, распространяющиеся бесплатны. При чем исходный код открыт с возможностью модификаций и распространения. К таким ПО относятся GNU GPL;
6. BSDLicense. Программы с такой лицензией распространяются с открытым кодом, но производить модифицированные копии с таким же открытым кодом нельзя.

Открытое

Еще один вид ПО – открытое. Это приложения, распространяющиеся с открытым исходным кодом. Его можно изменять, исправлять ошибки, допущенные разработчиками. Такое ПО может быть как платным, так и бесплатным.

Свободное

Свободное ПО может распространяться на бесплатной основе. Его можно использовать в институтах, школах, в домашних условиях, в коммерческих и государственных организациях.

Пиратское

Незаконным видом программного обеспечения является «пиратское». Данное ПО подразумевает взлом приложения, защищенного авторскими правами. Оно нарушает законы и его производство и использование уголовно наказуемо. На фирмы и пользователей использующие такие программы налагаются штрафы, вплоть до лишения свободы. Взламывается обычно различными «кряками» — утилитами, заточенными под снятие всех ограничений.