Программное обеспечение, установленное на ПК, делится на 3 разновидности:
— прикладное;
— системное;
— инструментальное.
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.
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.
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.
Классификация программного обеспечения пк
Программное
обеспечение
(англ.
software)
– это совокупность программ, обеспечивающих
функционирование компьютеров и решение
с их помощью задач предметных областей.
Программное обеспечение (ПО) представляет
собой неотъемлемую
часть компьютерной системы, является
логическим продолжением технических
средств и определяет сферу применения
компьютера.
ПО
современных компьютеров включает
множество разнообразных программ,
которое можно условно разделить на три
группы
(рис. 3.1):
1.
Системное
программное обеспечение (системные
программы);
2.
Прикладное
программное обеспечение (прикладные
программы);
3. Инструментальное
обеспечение (инструментальные системы).
Системное
программное обеспечение
(СПО) – это программы, управляющие
работой компьютера и выполняющие
различные вспомогательные функции,
например, управление ресурсами компьютера,
создание копий информации, проверка
работоспособности устройств компьютера,
выдача справочной информации о компьютере
и др. Они предназначены для всех категорий
пользователей, используются для
эффективной работы компьютера и
пользователя, а также эффективного
выполнения прикладных программ.
Центральное
место среди системных программ занимают
операционные системы (англ. operating
systems).
Операционная
система
(ОС) – это комплекс программ, предназначенных
для управления загрузкой, запуском и
выполнением других пользовательских
программ, а также для планирования и
управления вычислительными ресурсами
ЭВМ, т.е. управления работой ПЭВМ с
момента включения до момента выключения
питания. Она загружается автоматически
при включении компьютера, ведет диалог
с пользователем, осуществляет управление
компьютером, его ресурсами (оперативной
памятью, дисковым пространством и т.д.),
запускает другие программы на выполнение
и обеспечивает пользователю и программам
удобный способ общения – интерфейс
– с устройствами компьютера. Другими
словами, операционная система обеспечивает
функционирование и взаимосвязь всех
компонентов компьютера, а также
предоставляет пользователю доступ к
его аппаратным возможностям.
ОС
определяет производительность системы,
степень защиты данных, выбор программ,
с которыми можно работать на компьютере,
требования к аппаратным средствам.
Примерами ОС являются MS
DOS,
OS/2,
Unix,
Windows
9х, Windows
XP.
Сервисные
системы расширяют
возможности ОС по обслуживанию системы,
обеспечивают удобство работы пользователя.
К этой категории относят системы
технического обслуживания, программные
оболочки и среды ОС, а также служебные
программы.
Системы
технического обслуживания
– это совокупность программно-аппаратных
средств ПК, которые выполняют контроль,
тестирование и диагностику и используются
для проверки функционирования устройств
компьютера и обнаружения неисправностей
в процессе работы компьютера. Они
являются инструментом специалистов по
эксплуатации и ремонту технических
средств компьютера.
Для
организации более удобного и наглядного
интерфейса пользователя с компьютером
используются программные
оболочки
операционных
систем
–
программы, которые позволяют пользователю
отличными от предоставляемых ОС
средствами (более понятными и эффективными)
осуществлять действия по управлению
ресурсами компьютера. К числу наиболее
популярных оболочек относятся пакеты
Norton
Commander
(Symantec),
FAR
(File
and
Archive
manageR)
(Е.Рошаль).
Служебные
программы
(утилиты,
лат. utilitas
– польза) – это вспомогательные
программы, предоставляющие пользователю
ряд дополнительных услуг по реализации
часто выполняемых работ или же повышающие
удобство и комфортность работы. К ним
относятся:
программы-упаковщики
(архиваторы), которые позволяют более
плотно записывать информацию на дисках,
а также объединять копии нескольких
файлов в один, так называемый, архивный
файл (архив);
антивирусные
программы, предназначенные для
предотвращения заражения компьютерными
вирусами и ликвидации последствий
заражения;
программы
оптимизации и контроля качества дискового
пространства;
программы
восстановления информации, форматирования,
защиты данных;
программы
для записи компакт-дисков;
драйверы
– программы, расширяющие возможности
операционной системы по управлению
устройствами ввода/вывода, оперативной
памятью и т.д. При подключении к компьютеру
новых устройств необходимо установить
соответствующие драйверы;
коммуникационные
программы, организующие обмен информацией
между компьютерами и др.
Некоторые
утилиты входят в состав операционной
системы, а некоторые поставляются на
рынок как самостоятельные программные
продукты, например, многофункциональный
пакет сервисных утилит Norton
Utilities
(Symantec).
Прикладное
программное обеспечение
(ППО) предназначено для решения задач
пользователя. В его состав входят
прикладные
программы пользователей
и
пакеты прикладных программ
(ППП)
различного назначения.
Прикладная
программа
пользователя
–
это любая программа, способствующая
решению какой-либо задачи в пределах
данной проблемной области. Прикладные
программы могут использоваться либо
автономно, либо в составе программных
комплексов или пакетов.
Пакеты
прикладных программ
(ППП)
– это специальным образом организованные
программные комплексы, рассчитанные
на общее применение в определенной
проблемной области и дополненные
соответствующей технической документацией.
Различают
следующие типы ППП:
ППП
общего назначения
– универсальные программные продукты,
предназначенные для автоматизации
широкого класса задач пользователя. К
ним относятся:
Текстовые
редакторы (например,
MS
Word,
Word
Perfect,
Лексикон);
Табличные
процессоры (например,
MS
Excel,
Lotus
1-2-3, Quattro
Pro);
Системы
динамических презентаций (например,
MS
Power
Point,
Freelance
Graphics,
Harvard
Graphics);
Системы
управления базами данных
(например, MS
Access,
Oracle,
MS
SQL
Server,
Informix);
Графические
редакторы
(например, Сorel
Draw,
Adobe
Photoshop);
Издательские
системы (например,
Page
Maker,
Venture
Publisher);
Системы
автоматизации проектирования (например,
BPWin,
ERWin);
Электронные
словари и системы перевода (например,
Prompt,
Сократ, Лингво,
Контекст);
Системы
распознавания текста (например,
Fine
Reader,
Cunei
Form).
Системы
общего назначения часто интегрируются
в многокомпонентные пакеты для
автоматизации офисной деятельности –
офисные
пакеты
– Microsoft
Office,
StarOffice
и др.
методо-ориентированные
ППП,
в основе которых лежит реализация
математических методов решения задач.
К ним относятся, например, системы
математической обработки данных
(Mathematica,
MathCad,
Maple),
системы статистической обработки данных
(Statistica,
Stat).;
проблемно-ориентированные
ППП
предназначены для решения определенной
задачи в конкретной предметной области.
Например,
информационно-правовые системы ЮрЭксперт,
ЮрИнформ; пакеты
бухгалтерского учета и контроля
1С:
Бухгалтерия, Галактика, Анжелика; в
области
маркетинга
–Касатка,
Marketing
Expert;
банковская
система
СТБанк;
интегрированные
ППП
представляют
собой набор нескольких программных
продуктов, объединенных в единый
инструмент. Наиболее развитые из них
включают в себя текстовый редактор,
персональный менеджер (органайзер),
электронную таблицу, систему управления
базами данных, средства поддержки
электронной почты, программу создания
презентационной графики. Результаты,
полученные отдельными подпрограммами,
могут быть объединены в окончательный
документ, содержащий табличный,
графический и текстовый материал. К ним
относят, например, MS
Works.
Интегрированные пакеты, как правило,
содержат некоторое ядро, обеспечивающее
возможность тесного взаимодействия
между составляющими.
Обычно пакеты
прикладных программ имеют средства
настройки, что позволяет при эксплуатации
адаптировать их к специфике предметной
области.
К
инструментальному
программному обеспечению
относят: системы
программирования
– для
разработки новых программ, например,
Паскаль, Бейсик. Обычно они включают:
редактор
текстов,
обеспечивающий создание и редактирование
программ на исходном языке программирования
(исходных программ), транслятор,
а также библиотеки
подпрограмм;
инструментальные
среды для
разработки приложений, например, C++,
Delphi,
Visual
Basic,
Java,
которые включают средства визуального
программирования; системы
моделирования,
например, система имитационного
моделирования
MatLab,
системы моделирования бизнес-процессов
BpWin
и баз данных ErWin
и другие.
Транслятор
(англ.
translator
– переводчик) – это программа-переводчик,
которая преобразует программу с языка
высокого уровня в программу, состоящую
из машинных команд. Трансляторы
реализуются в виде компиляторов
или интерпретаторов,
которые
существенно различаются по принципам
работы.
Компилятор
(англ. compiler
– составитель, собиратель) читает всю
программу целиком,
делает ее перевод и создает законченный
вариант программы на машинном языке,
который затем и выполняется. После
компилирования получается исполняемая
программа, при выполнении которой не
нужна ни исходная программа, ни компилятор.
Интерпретатор
(англ. interpreter
– истолкователь, устный переводчик)
переводит и выполняет программу строка
за строкой.
Программа, обрабатываемая интерпретатором,
должна заново переводиться
на машинный язык при каждом очередном
ее запуске.
Откомпилированные
программы работают быстрее, но
интерпретируемые
проще
исправлять и изменять.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Дисциплина:
ИТвПД
Специальность
34.02.01 «Сестринское дело»
Группы
9-2х и 11-1х
Лекция №3
«Программное обеспечение ПК.»
1. Структура
программного обеспечения ПК
Программное обеспечение – неотъемлемая часть компьютерной
системы. Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера
применения конкретного компьютера определяется созданным для него программным
обеспечением. Сам по себе компьютер не обладает
знаниями ни в одной области применения. Все эти знания сосредоточены в выполняемых
на компьютерах программах. Программное
обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ
– от игровых до научных.
Программное
обеспечение, можно условно разделить на три категории:
1.
системное ПО (программы общего пользования), выполняющие различные
вспомогательные функции, например создание копий используемой информации,
выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств
компьютера и т.д.
2.
прикладное ПО, обеспечивающее выполнение необходимых работ на
ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок,
обработка информационных массивов и т.д.
3.
инструментальное ПО (системы программирования), обеспечивающее
разработку новых программ для компьютера на языке программирования.
Рис. 1.
К прикладному программному обеспечению относятся программы,
написанные для пользователей или самими пользователями, для задания компьютеру
конкретной работы. Программы обработки заказов или создания списков рассылки –
примеры прикладного программного обеспечения.
Оба типа программного обеспечения взаимосвязаны и могут быть
представлены в виде диаграммы, изображенной на рис.2.1.
Как видно, каждая область тесно взаимодействует с другой.
Системное программное обеспечение обеспечивает
и контролирует доступ к
аппаратному обеспечению компьютера. Прикладное программное обеспечение взаимодействует с
аппаратными компонентами через системное. Конечные пользователи в основном работают с
прикладным программным обеспечением. Чтобы обеспечить аппаратную совместимость,
каждый тип программного обеспечения разрабатывается для конкретной аппаратной
платформы.
Системное программное обеспечение –
это набор программ, которые управляют компонентами компьютера, такими как процессор, коммуникационные и периферийные
устройства.
Рис. 2.1. Структура и назначение программного обеспечения
Программные
системы можно классифицировать по различным
признакам. Рассмотрим классификацию, в которой основополагающим признаком
является сфера (область) использования программных продуктов:
·
аппаратная часть автономных компьютеров и сетей ЭВМ;
·
функциональные задачи различных предметных областей;
·
технология разработки программ.
Для
поддержки информационной технологии в этих областях выделяют соответственно три
класса программных продуктов, представленных на рис.2.2:
·
системное программное обеспечение;
·
прикладное программное обеспечение;
·
инструментальное программное обеспечение.
Системное программное обеспечение (System Software) –
совокупность программ и программных комплексов, предназначенная для обеспечения
работы компьютера и сетей ЭВМ. Системное программное обеспечение выполняет следующие
задачи:
·
создание операционной среды функционирования других программ;
·
обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и
вычислительной сети;
·
проведение диагностики, локализации сбоев, ошибок и отказов и
профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;
·
выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование,
архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т.д.).
Рис. 2.2. Классы программных продуктов
Системное ПО
Системное программное обеспечение – это набор программ,
которые управляют компонентами компьютера, такими как процессор, коммуникационные и периферийные
устройства. Программистов, которые создают системное программное обеспечение, называют системными
программистами. Это программы общего
пользования не связаны с конкретным применением ПК и выполняют традиционные
функции: планирование и управление задачами, управления вводом-выводом и т.д.
Другими словами,
системные программы выполняют различные вспомогательные функции, например,
создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о
компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.п.
Системное программное
обеспечение (рис.2.3)
можно разделить на базовое программное обеспечение, которое, как правило,
поставляется вместе с компьютером, и сервисное программное обеспечение, которое может быть
приобретено дополнительно.
Базовое программное
обеспечение (base software) – минимальный набор программных средств,
обеспечивающих работу компьютера. Сервисное программное обеспечение включает программы и
программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного
обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.
Рис. 2.3. Структура системного программного обеспечения
В
базовое программное обеспечение входят:
· операционная
система;
· операционные
оболочки (обычно текстовые и графические);
· сетевая
операционная система.
Операционная система предназначена
для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления
вычислительными ресурсами ЭВМ.
Сетевые
операционные системы – комплекс программ,
обеспечивающий обработку, передачу и хранение данных в сети. Сетевая ОС предоставляет пользователям различные виды сетевых
служб (управление файлами, электронная почта, аудио и видеоконференции, распределенные вычисления, процессы управления сетью и
др.), поддерживает работу в абонентских системах. Сетевые операционные системы используют
архитектуру клиент-сервер или
одноранговую архитектуру. Вначале сетевые операционные системы поддерживали лишь локальные
вычислительные сети (ЛВС),
сейчас эти операционные системы распространяются на ассоциации локальных сетей.
Операционные оболочки – специальные программы,
предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной
системы. Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты
интерфейса конечного пользователя, а в будущем возможны варианты речевого
интерфейса и распознавание рукописного
ввода данных. Эти программы существенно упрощают задание управляющей информации
для выполнения команд операционной системы, уменьшают напряженность и сложность
работы конечного пользователя.
Сервисное ПО можно классифицировать по функциональному
признаку следующим образом:
·
программы диагностики работоспособности компьютера;
·
антивирусные программы, обеспечивающие защиту компьютера,
обнаружение и восстановление зараженных файлов;
·
программы обслуживания дисков, обеспечивающие проверку качества
поверхности магнитного диска, контроль сохранности файловой системы на
логическом и физическом уровнях, сжатие дисков, создание страховых копий
дисков, резервирование данных на внешних носителях и др.;
·
программы архивирования данных, которые обеспечивают процесс
сжатия информации в файлах с целью уменьшения объема памяти для ее хранения;
·
программы обслуживания сети.
Эти программы часто называются утилитами.
Утилиты – программы, служащие для выполнения
вспомогательных операций обработки данных или обслуживания компьютеров
(диагностики, тестирования аппаратных и программных средств, оптимизации
использования дискового пространства, восстановления разрушенной на магнитном
диске информации и т. п.).
В современных операционных системах такие утилиты могут быть
представлены, как, например, в Windows,
группами программ «стандартные» и «служебные». В них входит
ряд полезных программ: калькулятор, звукозапись, блокнот и др. В группе
«служебные» имеется ряд программ, расширяющих возможности
операционной системы: очистка и дефрагментация диска,
восстановление системы и т.п.
Прикладное ПО
Прикладные программы предназначены для того,
чтобы обеспечить применение вычислительной техники в различных сферах
деятельности человека. Помимо создания новых программных продуктов,
разработчики прикладных программ большие усилия тратят на совершенствование и
модернизацию популярных систем, создание их новых версий. Новые версии, как
правило, поддерживают старые, сохраняя преемственность, и включают в себя
базовый минимум (стандарт)
возможностей.
К прикладному программному обеспечению относятся программы,
написанные для пользователей или самими пользователями, для задания компьютеру
конкретной работы. Программы обработки заказов или создания списков рассылки –
примеры прикладного программного обеспечения.
Прикладное ПО, обеспечивающее выполнение необходимых работ на
ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок,
обработка информационных массивов и т.д.
К
прикладному ПО, например, относятся:
1.
Комплект
офисных приложений MS OFFICE.
2.
Бухгалтерские
системы.
3.
Редакторы
HTML или Web – редакторы.
4.
Браузеры –
средства просмотра Web — страниц.
5.
Графические
редакторы.
Один из возможных вариантов классификации программных средств
(ПС), составляющих прикладное программное
обеспечение (ППО), отражен на рис.2.4.
Рис. 2.4. Структура прикладного программного обеспечения
Несмотря на широкие возможности использования компьютеров для
обработки самой разной информации, самыми популярными являются программы,
предназначенные для работы с текстами – текстовые редакторы и издательские
системы.
Текстовыми редакторами называют программы для
ввода, обработки, хранения и печатания текстовой информации в удобном для пользователя
виде. Эксперты оценивают использование компьютера в качестве печатающей машинки
в 80% всего времени задействования техники.
Большую популярность приобрели программы обработки графической
информации. Компьютерная графика в
настоящее время является одной из самых динамично развивающихся областей
программного обеспечения. Она включает в себя ввод, обработку и вывод графической
информации – чертежей, рисунков, фотографий, картин, текстов и т. д. –
средствами компьютерной техники. Различные типы графических систем позволяют
быстро строить изображения, вводить иллюстрации с помощью сканера или
видеокамеры, создавать анимационные ролики. Графические редакторы позволяют
пользоваться различным инструментарием художника, стандартными библиотеками изображений,
наборами стандартных шрифтов, редактированием изображений, копированием и
перемещением фрагментов по страницам
экрана и др.
Для выполнения расчетов и дальнейшей обработки числовой информации
существуют специальные программы – электронные таблицы. В процессе
деятельности любого специалиста часто требуется представить результаты работы в
виде таблиц, где одна часть полей занята исходными данными, а другая –
результатами вычислений и графического анализа. Характерными для них является
большой объем перерабатываемой информации, необходимость многократных расчетов
при изменении исходных данных. Автоматизацией подобной рутинной работы и
занимаются электронные таблицы.
Одним из наиболее перспективных направлений развития
вычислительной техники является создание специальных аппаратных средств для
хранения гигантских массивов информационных данных и последующей нечисловой
обработки их, чаще всего – поиска и сортировки. Для компьютерной обработки
подобных баз данных используют системы управления базами данных (СУБД). Последние
представляют собой набор средств программного обеспечения, необходимых для
создания, обработки и вывода записей баз данных.
К прикладному программному обеспечению относятся также
инструментальные программные
средства специального назначения. В настоящее время
создаются различные специальные программные системы целевого назначения,
предназначенные для работы специалистов в некоторой предметной области. Такие программы называют авторскими
инструментальными системами. Авторская система представляет
интегрированную среду с заданной интерфейсной оболочкой, которую пользователь может наполнить
информационным содержанием своей предметной области.
Среди таких систем получили распространение экспертные системы.
Такие программы ведут себя подобно эксперту в некоторой узкой прикладной
области. Экспертные системы призваны решать задачи с неопределенностью и
неполными исходными данными, требующие для своего решения экспертных знаний.
Кроме того, эти системы должны уметь объяснять свое поведение и свое решение.
Экспертные системы, являющиеся основой искусственного интеллекта, получили
широкое распространение в различных областях науки (например, для классификации
животных и растений по видам,
для химического анализа), в медицине (постановка диагноза, анализ электрокардиограмм, определение методов
лечения), в технике (поиск неисправностей
в технических устройствах, слежение за
полетом космических кораблей и спутников), в политологии и социологии,
криминалистике, лингвистике и т.д.
В последнее время широкую популярность получили программы
обработки гипертекстовой информации. Гипертекст – это форма организации текстового
материала не в линейной последовательности, а в форме указания возможных
переходов (ссылок), связей между отдельными его фрагментами. В обычном тексте
используется обычный линейный принцип размещения информации, и доступ к нему
(тексту) осуществляется последовательно. В гипертекстовых системах информация напоминает
текст энциклопедии, и доступ к
любому выделенному фрагменту текста осуществляется произвольно по ссылке.
Организация информации в гипертекстовой форме используется при создании
справочных пособий, словарей, контекстной помощи (Help) в прикладных программах.
Отдельную группу прикладного ПО составляют программные средства профессионального
уровня. Каждая прикладная программа этой группы ориентируются на
достаточно узкую предметную область, но проникает в нее максимально глубоко.
Так функционируют АСНИ – автоматизированные системы научных исследований,
каждая из которых «привязана» к определенной области науки, САПР – системы
автоматизированного проектирования, каждая из которых также работает в узкой
области, АСУ –
автоматизированные системы управления (которых в 60-70-х годах были разработаны
тысячи).
Инструментальное ПО
Инструментальное
ПО или системы
программирования — это системы для автоматизации разработки новых
программ на языке программирования.
2. Файловые
системы
Все
современные ОС обеспечивают создание файловой системы, которая предназначена
для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним.
Основные функции
файловой системы можно разделить на две группы:
1. Функции для работы с файлами (создание, удаление,
переименование файлов и т.д.).
2. Функции для работы с данными, которые хранятся в
файлах (запись, чтение, поиск данных и т.д.).
Известно,
что файлы используются для организации и хранения данных на машинных носителях.
Файл – это последовательность произвольного числа байтов, обладающая уникальным
собственным именем или поименованная область на машинных носителях.
Организация
файлов в виде древовидной структуры называется файловой системой.
Кластер
– это минимально адресуемая единица дисковой памяти, выделяемая для файла. Файл
или каталог занимает целое число кластеров .
FAT 32. Простота и надежность.
Существуют три файловые системы FAT: FAT12 (для
гибких дисков FDD), FAT16, FAT32. Они различаются количестом бит (12, 16, 32)
для указания номера кластера в системе управления файлами. Картой области данных является, по сути, Таблица
размещения файлов (File Allocation Table — FAT) Каждый элемент таблицы FAT (12,
16 или 32 бит) соответствует одному кластеру диска и характеризует его
состояние: свободен, занят или является сбойным кластером (bad
clаster). Разбиение области данных на кластеры вместо использования
секторов позволяет: уменьшить размер таблицы FAT, уменьшить фрагментацию
файлов, сокращается длина цепочек файла, ускоряется доступ к файлу. Основной
недостаток FAT — медленная работа с файлами. При создании файла работает правило
— выделяется первый свободный кластер. Это ведет к фрагментации диска и сложным
цепочкам файлов. Отсюда следует замедление работы с файлами.
В принципе, файловая система FAT — это то, что нужно сегодня
избегать.
NTFS: удобство и высокая скорость.
Раздел NTFS, теоретически, может быть почти какого угодно
размера. Максимальный размер раздела NTFS в данный момент ограничен лишь
размерами жестких дисков.
Основные особенности
NTFS:
• Работа на дисках
большого объема происходит эффективно (намного эффективнее, чем в FAT);
• Имеются средства
для ограничения доступа к файлам и каталогам;
• Разделы NTFS
обеспечивают локальную безопасность как файлов, так и каталогов;
• Введен механизм
транзакций, при котором осуществляется журналирование файловых операций;
• Существенное
увеличение надежности;
• Сняты многие
ограничения на максимальное количество дисковых секторов и/или кластеров;
•
Система NTFS также обладает встроенными средствами сжатия, которые можно
применять к отдельным файлам, целым каталогам и даже томам (и впоследствии
отменять или назначать их по своему усмотрению).
Основной
недостаток файловой системы NTFS — служебные данные занимают много места
(например, каждый элемент каталога занимает 2 Кбайт) — для малых разделов
служебные данные могут занимать до 25% объема носителя.
3. Классификация
операционных систем
Операционная система
составляет основу программного обеспечения ПК. Операционная система
представляет комплекс системных и служебных программных средств, который
обеспечивает взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других
программ.
С одной стороны, она
опирается на базовое программное обеспечение ПК, входящее в его систему BIOS, с
другой стороны, она сама является опорой для программного обеспечения более
высоких уровней – прикладных и большинства служебных приложений.
Для того чтобы компьютер
мог работать, на его жестком диске должна быть установлена (записана) операционная
система. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и
размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.
По числу одновременно
работающих пользователей на ЭВМ
ОС разделяются на однопользовательские (MS DOS) и многопользовательские (Unix,
Linux, Windows 95 — XP)
В многопользовательских
ОС каждый пользователь настраивает для себя интерфейс пользователя, т.е. может
создать собственные наборы ярлыков, группы программ, задать индивидуальную
цветовую схему, переместить в удобное место панель задач и добавить в меню Пуск
новые пункты. В многопользовательских ОС существуют средства защиты информации
каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей.
По числу одновременно выполняемых задач
операционные системы делятся на два класса:
1.
Однозадачные (MS DOS).
2.
Многозадачные (OS/2, Unix,
Windows).
В зависимости от областей использования:
1.
Системы пакетной обработки
(ОС ЕС).
2.
Системы с разделением времени
(Unix, Linux, Windows).
3.
Системы реального времени
(RT11).
Системы пакетной
обработки предназначены для
решения задач, которые не требуют быстрого получения результатов. Главной целью
ОС пакетной обработки является максимальная пропускная способность или решение
максимального числа задач в единицу времени.
В системах с
разделением времени для
выполнения каждой задачи выделяется небольшой промежуток времени, и ни одна
задача не занимает процессор надолго. Если этот промежуток времени выбран
минимальным, то создается видимость одновременного выполнения нескольких задач.
Эти системы обладают меньшей пропускной способностью, но обеспечивают высокую
эффективность работы пользователя в интерактивном режиме.
Системы реального
времени применяются для
управления технологическим процессом или техническим объектом, например,
летательным объектом, станком и т.д.
По типу аппаратного
комплекса:
Многопроцессорные и
однопроцессорные операционные системы. Одним из важных свойств ОС является
наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки данных. Такие
средства существуют в OS/2, Net Ware, Widows NT.По способу организации
вычислительного процесса эти ОС могут быть разделены на асимметричные и
симметричные.
Одним из важнейших
признаков классификации ЭВМ является разделение их на локальные и сетевые.
Локальные ОС применяются на автономных ПК или ПК, которые используются в
компьютерных сетях в качестве клиента.
В состав локальных ОС
входит клиентская часть ПО для доступа к удаленным ресурсам и услугам. Сетевые
ОС предназначены для управления ресурсами ПК включенных в сеть с целью
совместного использования ресурсов. Они представляют мощные средства
разграничения доступа к информации, ее целостности и другие возможности
использования сетевых ресурсов.
4. Операционная
система Windows
Операционная система
Windows — это современная
многозадачная многопользовательская 32 — разрядная ОС с графическим интерфейсом
пользователя.
Операционные системы
семейства Windows являются наиболее распространенными ОС, которые установлены в
домашних и офисных ПК.
Графическая оболочка ОС Windows обеспечивает взаимодействие
пользователя с компьютером в форме диалога с использованием ввода и вывода на
экран дисплея графической информации, управления программами с помощью
пиктограмм, меню, окон, панелей (управления, задач, инструментов) и других
элементов управления.
Основными элементами
графического интерфейса Windows являются: Рабочий стол, Панель задач с кнопкой
Пуск. Так как в Windows применен графический пользовательский интерфейса, то
основным устройством управления программами является манипулятор мышь.
Основные
элементы графического интерфейса Windows
Основными элементами
графического интерфейса Windows являются:
1.
Рабочий стол с пиктограммами.
2.
Панель задач, на которой
размещаются программные кнопки, индикаторы, Панель быстрого запуска.
3.
Главное меню (кнопка Пуск).
4.
Контекстное меню
(отображается при щелчке правой кнопкой мыши по выбранному объекту).
Работа с
окнами
Окно представляет собой
область экрана, ограниченную прямоугольной рамкой. В нем отображается
содержимое папки, работающая программа или документ.
Различают три варианта
отображения окна на экране:
§
окно стандартного размера
занимает часть площади экрана. При желании можно переместить его или любую его
границу в другое место экрана
§
окно, развернутое на весь
экран, имеет максимальный размер;
§
свернутое окно изображается в
виде кнопки на панели задач.
В свернутом окне
программа продолжает выполняться. Чтобы открыть свернутое окно или свернуть уже
открытое, нажмите кнопку окна на панели задач.
Окна можно
классифицировать по типу:
§
окно программы (окно папки);
§
окно документа;
§
окно диалога;
§
окно справки.
Меню в
Windows
В ОС Windows применяются
четыре типа меню (меню – это список команд, выводимых на экран и предлагаемых
пользователю для выбора):
1.
Главное меню (открывается
кнопкой Пуск).
2.
Строка меню в окнах
приложения (все программы, входящие в стандартный пакет поставки Windows, имеют
строку меню).
3.
Системное меню в окнах
приложения (для изменения размеров окна и его положения).
4.
Контекстное меню.
Работа с
файлами
Все файлы, документы и
программы в Windows хранятся в папках. В электронной папке, как правило, хранят
файлы, сгруппированные по какому-либо признаку, типу и другие папки.
Папка – это контейнер для
программ и файлов в графических интерфейсах пользователя, отображаемый на
экране с помощью значка, имеющего вид канцелярской папки.
Windows предоставляет
средства для управления файлами и папками. К таким средствам относятся
программа Проводник и окно Мой компьютер.
Приложение Проводник
является главным инструментом Windows для просмотра файлов и папок,
хранящихся на жестких и гибких дисках и других носителях информации.
Проводник отображает
иерархическую структуру файлов, папок и дисков на ПК. В левой части проводника
Windows использует иерархическое представление папок, файлов и других
ресурсов, подключенных к компьютеру или сети.
Мой компьютер – программа, используемая для работы с файлами и папками,
хранящимися на дисках компьютера.
Мое сетевое окружение –
программа, используемая для работы с сетевыми ресурсами в рабочей группе.
Настройка
операционной системы Windows
Настройка ОС
осуществляется с целью создания условий для эффективной работы на ПК.
Средства настроек можно
разделить на пять групп:
1.
Средства ввода – вывода (клавиатура,
мышь, принтер).
2.
Настройка элементов
управления (панель задач, главное меню, корзина).
3.
Настройка элементов
оформления (тема, рабочий стол, заставка, оформление, параметры).
4.
Настройка средств
автоматизации (автоматический запуск приложений при включении ПК, запуск
приложений по расписанию).
5.
Настройка шрифтов и другие
настройки.
Программное обеспечение (ПО) — совокупность программ, для обработки информации и управления компьютером. В зависимости от назначения программное обеспечение разделяют на три класса:
Системное программное обеспечение — программы, предназначенные для управления работой всех устройств компьютера как единой системы.
К системному ПО относятся:
• BIOS (basic input/output system — «базовая система вводавывода») — обеспечивает начальную загрузку компьютера и запуск ОС, предоставляет операционной системе доступ к аппаратуре компьютера и подключенным устройствам; обеспечивает проверку состава и работоспособности вычислительной системы.
• операционная система — комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами компьютера и организации взаимодействия с пользователем;
• драйверы устройств — программы, обеспечивающие взаимодействие компьютера с оборудованием и устройствами;
• утилиты — служебные программы, предназначенные для выполнения задач, связанных с проверкой, наладкой и настройкой оборудования и операционной системы.
К утилитам относятся:
–файловые менеджеры — программы для выполнения операций с файлами, например Total Commander;
–средства сжатия данных (архиваторы), например WinZip, WinRAR; –просмотрщики изображений — программы, которые позволяют просматривать изображения различных форматов на экране компьютера;
–программы восстановления после сбоев;
–оптимизатор диска — программа для оптимизации размещения файлов на дисковом накопителе, например путем дефрагментации диска;
–инсталлятор — программа для контроля над установкой ПО;
–деинсталлятор — программа для удаления программного обеспечения;
–антивирусное программное обеспечение.
Прикладное программное обеспечение — программы, которые предназначены для решения задач в конкретной предметной области.
Типы прикладных программ:
1) программные средства общего назначения:
–текстовые редакторы;
–системы компьютерной верстки;
–графические редакторы;
–системы управления базами данных;
–электронные таблицы;
–веб-браузеры;
2) программные средства развлекательного назначения:
–медиаплееры;
–компьютерные игры;
3) программные средства специального назначения:
–экспертные системы;
–переводчики;
–мультимедиаприложения (программы для создания и редактирования видео, звука и пр.);
–гипертекстовые системы (электронные словари, энциклопедии, справочные системы) и др.; 4) профессиональные программные средства:
–системы автоматизированного проектирования (САПР);
–автоматизированное рабочее место (АРМ);
–автоматизированная система управления (АСУ);
Инструментальное программное обеспечение — комплексы программ, которые служат инструментом для создания других компьютерных программ. К инструментальному ПО относятся интегрированные среды разработки ПО, например интегрированная среда Delphi или MS Visual Studio.
Среда разработки включает в себя:
• текстовый редактор — для создания и редактирования исходного кода программ;
• компилятор — программа, выполняющая перевод программы с языка высокого уровня (исходного текста программы) в программу на языке низкого уровня (машинный код). Исходный текст большой программы может состоять из нескольких модулей (файлов с исходными текстами). Каждый модуль может компилироваться в отдельный файл с объектным кодом, которые затем объединяются в одно целое;
• редактор связей или сборщик, который выполняет связывание объектных модулей и формирует на выходе работоспособное приложение — исполнимый код;
• отладчик — компьютерная программа, предназначенная для поиска ошибок в других программах.
Разновидности операционных систем
По числу одновременно выполняемых задач ОС разделяются на однозадачные (MS DOS) и многозадачные (Unix, Windows). В однозадачных ОС в один момент времени может выполняться одна программа. В настоящее время большинство разрабатываемых операционных систем — многозадачные.
По числу одновременно работающих пользователей ОС разделяются на однопользовательские (MS DOS) и многопользовательские (Unix, Linux, Windows). В многопользовательских ОС каждый пользователь настраивает для себя интерфейс пользователя, т. е. может создать собственные наборы ярлыков, группы программ, задать индивидуальную цветовую схему, переместить в удобное место панель задач и добавить в меню Пуск новые пункты. В многопользовательских ОС существуют средства защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей.
По типу используемых ресурсов ОС разделяются на локальные и сетевые. Локальные ОС применяются на автономных компьютерах или компьютерах, которые используются в компьютерных сетях в качестве клиента. Сетевая операционная система — операционная система возможностями для работы в компьютерных сетях. Примеры сетевых операционных систем: Microsoft Windows (NT, XP, Vista, 7, 8), Unix.
Задание 1. Определите, к какому классу программного обеспечения относятся следующие программы: Блокнот, Калькулятор, Windows, Pascal ABC, Paint, игра «Сапер», клавиатурный тренажер, Проводник, Программа для составления школьного расписания, Norton Antivirus, Word, Total Commander, Flash, CorelDRAW, Internet Explorer.
Задание 2. Создайте презентацию по одной из указанных тем.
а) Назначение и функции операционной системы.
б) Программа дефрагментации диска.
в) Назначение и возможности программ-архиваторов.
г) Антивирусные программы.
д) Прикладное программное обеспечение.
е) Инструментальное программное обеспечение.
ж) Разновидности операционных систем.
О чем речь? Программное обеспечение является совокупностью программ для обработки информации. Одним из самых известных ПО считается операционная система Windows, под управлением которой работает 88 % компьютеров в мире.
Какое существует? Есть несколько классификаций программного обеспечения. Например, по способу распространения (бесплатное, коммерческое и пр.) или по назначению (системное, прикладное и т. д.). Разберем же, что такое ПО и как оно устроено.
В статье рассказывается:
- Ключевые понятия программного обеспечения
- 3 основных вида программного обеспечения
- Классификация программного обеспечения
-
Пройди тест и узнай, какая сфера тебе подходит:
айти, дизайн или маркетинг.Бесплатно от Geekbrains
Ключевые понятия программного обеспечения
Назначение программного обеспечения заключается в осуществлении управления электронными и механическими частями компьютера. ПО – это весьма гибкая система, обладающая возможностью усовершенствования. Программный продукт, оперирующий информацией, превращает аппаратную часть ПК в комплекс, при помощи которого можно решать самые различные задачи.
Жизненный цикл любого компьютерного программного обеспечения состоит из трех основных стадий: написание, работа и поддержка. Сам процесс написания условно подразделяется на 6 этапов:
- Постановка задачи.
- Создание концепции.
- Выработка алгоритма.
- Формирование и компиляция.
- Выявление ошибок и отладка.
- Завершение процедур по оформлению документации.
Особенности ПО:
- Практически любым процессом можно управлять определённым набором инструкций.
- Затруднение разработки состоит в сложности его оцифровки.
- Создание нового ПО осуществляется на ПК с установленным программным обеспечением.
- Написание кода менее трудоёмкая операция, чем его отладка и настройка управления.
- Программное обеспечение пользователя является методом реализации поставленных задач.
3 основных вида программного обеспечения
Можно выделить три основных типа программного обеспечения:
Системное программное обеспечение
Оно служит для управления и распределения памяти и иных ресурсов для обеспечения работоспособности других приложений. К этому виду ПО относятся OS, СУБДД, утилиты, среды программирования.
Прикладное программное обеспечение
Это программы, предназначенные для решения задач пользователя. Их также называют приложениями.
Этот тип используемого программного обеспечения обладает огромным разнообразием.
К таким приложениям можно отнести:
- Универсальное ПО. Используется повсеместно практически всеми пользователями.
- Специализированные программы. Такие пакеты, как правило, находят применение при решении узкопрофессиональных задач.
- Программное обеспечение для развлечения. Львиную долю этой ниши занимают компьютерные игры.
В качестве примеров прикладного программного обеспечения можно выделить следующие: текстовые, графические, видео- и аудиоредакторы, веб-обозреватели, антивирусные пакеты, комплексы для проектирования в различных профессиональных областях, проигрыватели, архиваторы и огромное множество других.
Инструментальное программное обеспечение
Оно необходимо при проектировании приложений. Такой вид ПО предназначен для разработчиков софта. Среди них: линковщики, компиляторы, трансляторы, сборники подпрограмм и пр.
Скачать файл
Приведем примеры:
- Turbo Paskal — интегрированная среда программирования для разработки консольных приложений.
- Borland C++ служит для разработки Windows приложений. Поддерживает объектно-ориентированный подход к программированию.
- Embarcadero Delphi предназначена для создания ПО для различных операционных систем (MicrosoftWindows, macOS, Android, iOS) при помощи языка Delphi.
- Microsoft Visual Studio — это комплексный продукт, позволяющий проектировать как консоли, так и программы с графическим интерфейсом.
Классификация программного обеспечения
Любое основное программное обеспечение классифицируется в зависимости от различных признаков. Целью создания ПО является, прежде всего, создание комфортных условий для работы человека, а также удовлетворение и других его потребностей.
Бурное развитие «железа» (аппаратной части персонального компьютера) и применение компьютеров в самых различных областях деятельности повлекло за собой значительный прогресс ПО. Какое программное обеспечение было ещё совсем недавно? Как правило, с узконаправленной специализацией: одни служили строго для решения конкретного типа задач, другие же предназначались для иной сферы применения.
Теперь совсем другая картина. Многие прежде специализированные программы эволюционировали до мощных пакетов, с помощью которых можно комплексно подходить к разноплановой работе. Также появились инновационные методики разработки OS.
По режиму эксплуатации
Предварительно определяется количество пользователей. По этому критерию ПО делится на:
- Персональное. Поступает в распоряжение единственного пользователя, который защищает доступ паролем.
- Коллективное. Используется в работе группой людей.
- Сетевое. Позволяет работать каждому, у кого есть доступ.
Читайте также
По масштабу
Масштабность программного обеспечения имеет зависимость от объёма информации, которую оно способно обработать, будь это специфическая динамически подключаемая библиотека или мощная БД. Различают:
- малое;
- среднее;
- большое.
По стабильности
Программное обеспечение устройства считается стабильным, если в течение длительной эксплуатации в разных режимах наблюдается его бесперебойная работа. Как правило, оно не нуждаются в выпуске патчей.
Недавно разработанное ПО, не прошедшее всестороннюю проверку, чаще всего работает менее устойчиво, поэтому создатели выпускают сервис-паки, исправляющие ошибки и расширяющие функционал. Несмотря на это обстоятельство, такой софт пользуется определённым спросом по причине отсутствия альтернатив.
Классифицируют по трем категориям:
- Надёжное. Исправления не нужны либо носят незначительный, в основном косметический, характер.
- Среднее. Подвергается периодическим исправлениям.
- Нестабильное. При эксплуатации всплывают критические ошибки, приводящие даже к «зависанию». Требуется постоянная правка.
Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2022
Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда
Подборка 50+ ресурсов об IT-сфере
Только лучшие телеграм-каналы, каналы Youtube, подкасты, форумы и многое другое для того, чтобы узнавать новое про IT
ТОП 50+ сервисов и приложений от Geekbrains
Безопасные и надежные программы для работы в наши дни
Уже скачали 18674
По функционалу
Программное обеспечение, в том числе и операционное, может уметь решать как одну конкретную проблему, так и целый комплекс задач в зависимости от области применения. Классификация по этому параметру:
- Машинно-логическое. Предназначено для представления обеспечения в виде двоичного кода.
- Интерфейсное. Этот тип ПО имеет тенденцию развития к интуитивно-понятному уровню, представляя двоичный код в виде, удобном для работы конечного пользователя.
- Аппаратно-механическое. Программное обеспечение управления различными элементами компьютера.
- Командно-программное. Осуществляет создание условий для передачи информации для выполнения определённого алгоритма.
- Прикладное. Основная функция заключается в выполнении различных манипуляций с массивом данных с целью решения конкретной задачи.
По защищенности
Многие государственные структуры и коммерческие компании по понятным причинам уделяют вопросу защиты данных самое пристальное внимание. Любая утечка информации чревата репутационным и финансовым ущербом. Потому и подбираются комплексные антивирусные решения, вводится строгий контроль доступа к базам данных, которые дополнительно подвергаются эффективному шифрованию.
По требованию надежности
Пользователи небольших фирм даже в погоне за свободно распространяемым софтом вряд ли рискнут устанавливать сомнительные программы.
ПО может быть:
- из проверенных источников;
- сомнительного содержания.
По набору рабочих параметров
При установке любого программного обеспечения от него ожидают работоспособность в заявленном режиме. ПО бывает:
- Гибким, требующим предварительной подготовки, или стационарным. Всё зависит от конкретных задач, которые пользователь намерен решать.
- Многофункциональным. То есть с его помощью возможна работа по различным направлениям.
- С полным циклом. Такое ПО позволяет решать задачу без привлечения сторонних программ.
По языку программирования
От этого фактора в определённой степени зависит функциональность. Различают:
- Низкоуровневые — это система инструкций, интерпретируемая непосредственно физическими устройствами ПК.
- Машинно-ориентированные. Эти языки программирования отражают структуру компьютера по типу данных.
- Алгоритмические. Программы, написанные на таких языках, функционируют безотносительно архитектуры машины.
- Процедурно-ориентированные. Описывают алгоритм решения как набор процедур.
- Проблемно-ориентированные. Предназначены для решения однотипных задач.
Точный инструмент «Колесо компетенций»
Для детального самоанализа по выбору IT-профессии
Список грубых ошибок в IT, из-за которых сразу увольняют
Об этом мало кто рассказывает, но это должен знать каждый
Мини-тест из 11 вопросов от нашего личного психолога
Вы сразу поймете, что в данный момент тормозит ваш успех
Регистрируйтесь на бесплатный интенсив, чтобы за 3 часа начать разбираться в IT лучше 90% новичков.
Только до 9 февраля
Осталось 17 мест
От используемого языка в значительной степени зависит аппаратное и программное обеспечение.
По сфере применения
Классификация осуществляется по области использования. ПО должно обладать интуитивно-понятным интерфейсом. Программное обеспечение по этому критерию подразделяются на следующие типы:
- Общего назначения. Предназначены для самой широкой аудитории. Примеры: электронные таблицы, текстовые, видео- и аудиоредакторы, веб-обозреватели.
- Методо-ориентированное. Отличается от других категорий реализацией в алгоритме какого-либо определённого способа решения.
- Проблемно-ориентированное. Создано для решения определённой задачи в конкретной функциональной сфере.
По методу вычисления и среде
Определяющие атрибуты:
- сложность и разветвленность алгоритма;
- степень определения и разработки действующих функций;
- полнота и системность функций обработки;
- тип файловой системы;
- разрядность процессора.
По рангу пользователя
В зависимости от занимаемой должности:
- специалист — урезанный функционал, обеспечивающий выполнение обязанностей;
- руководитель — дополнительные возможности;
- директор — почти полный доступ ко всем функциям;
- владелец — фулл-версия.
Пользователи компьютеров в организации могут иметь различный доступ к базам данных и некоторой другой информации.
По требованию к мощности ПК
По уровню пользователей:
- Рядовой клиент. Как правило, компьютер оснащен офисным набором программного обеспечения, позволяющим простому работнику решать задачи в пределах своей компетенции.
- Пользователь с расширенными правами. Снабжается ПК с большей производительностью, обеспечивающей комфортную работу мощных пакетов прикладных программ.
- Топ — это, как правило, индивидуальный компьютер с максимальным функционалом.
По назначению
Этот параметр подразумевает следующее разделение:
- разработанные по индивидуальному заданию конкретного заказчика;
- программы для самой широкой аудитории.
По доступу к информации
Данные, хранящиеся в сети фирм, могут быть предоставлены в распоряжение не всем сотрудникам. Степень защиты:
- свободная — все работники имеют доступ;
- ограниченная — вход и пользование разрешены группе лиц;
- индивидуальная — допускаются только конкретные люди.
Читайте также
По потреблению информации
В зависимости от доступа сотрудников им:
- разрешены просмотр и редактирование;
- разрешено чтение для всех, редактирование ограничено узким кругом специалистов;
- запрещено вносить изменения;
- закрыт доступ к информации всем, кроме определённых людей.
Программное обеспечение имеет стойкую тенденцию к постоянному совершенствованию и объединению функционала, который ранее обеспечивался совершенно различными по назначению продуктами. Например, операционные системы всё больше приобретают признаки искусственного интеллекта.
В связи с возросшими запросами пользователей и взрывным ростом производительности компьютеров, позволяющим создавать мощные программы, с трудом поддающиеся традиционной классификации, производятся такие продукты, как электронный голосовой помощник, системы распознавания рукописного текста, голоса, лица и множество других не менее впечатляющих решений.
Общие сведения
Системное программное обеспечение (СПО) — совокупность программ с узкой специализацией, направленной на взаимосвязь между физическими устройствами, управление компьютером, поддержание его в рабочем состоянии. Занимается его разработкой системный программист. Основные функции системного ПО в информатике:
- Поддержание эффективной работы какой-либо вычислительной системы.
- Разворачивание на компьютере или в сетевом окружении среды для работы прикладного программного обеспечения.
- Выполнение фоновых процессов работы с файловой системой, защиты данных от утечки, проверка на наличие вредоносных скриптов и вирусов.
- Осуществление диагностики и предотвращения выхода из строя аппаратной части персонального компьютера, ноутбука и другого цифрового устройства.
- Взаимосвязь физических устройств и преобразование их в логические.
В первом случае применяются специальные утилиты. Они могут входить в состав самой операционной системы или устанавливаться из других источников. Во втором случае разворачивание осуществляется при помощи операционной системы, т. е. программы-оболочки в которой может работать любое программное обеспечение (ПО).
Третья функция осуществляет работу над элементами файловой системы, т. е. каталогами и файлами. Их можно перемещать в другие места, копировать, удалять, изменять и т. д. Кроме того, существует определенная группа, называемая архиваторами. Последние позволяют значительно уменьшать размеры файлов, подготавливать любую единицу данных (картинок, документов и т. д. ) к рассылке в интернете.
Четвертая функция обеспечивает защиту важной информации от злоумышленников, которые стремятся получить пароли от электронной почты, платежных систем и других важных данных для конкретного пользователя.
Любая операционная система (ОС) работает не с физическим устройством, а с его логическим представлением. Для этого применяется базовая система ввода-вывода (BIOS), обеспечивающая взаимосвязь между компонентами вычислительной системы.
Классификация системных программ
Специалисты в IT-сфере считают, что СПО можно условно разделить на 3 типа. К ним относятся:
- Базовое.
- Операционные системы.
- Сервисные программы (утилиты).
К первой группе относятся программы, встроенные в аппаратную часть, т. е. «вшитые» в железо при его изготовлении. Они загружаются в специальную микросхему, которая называется модулем постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).
Вторая группа — операционные системы. Это специальные программы-оболочки, разворачивающие соответствующую среду для обмена информацией между аппаратной частью компьютера и клиентом. Все команды последнего переводятся на специальный машинный язык, а затем обратно.
Для постоянного поддержания оптимального быстродействия ОС применяются утилиты. Они являются внешним программным обеспечением, хотя некоторые из них входят в состав самой ОС (проверка, дефрагментация диска). Однако специалисты рекомендуют настоятельно не использовать встроенные средства обслуживания системы, а применять только профессиональные.
Чтобы понять принцип работы СПО, необходимо рассмотреть каждый из компонентов более подробнее. Кроме того, понимание всех процессов, происходящих в вычислительной системе, поможет быстро определить неисправность.
Базовое ПО
Основной частью базового ПО является BIOS. Она записывается в специальную микросхему ПЗУ, находящуюся на материнской плате, и выполняет следующие функции:
- Поддержку аппаратной конфигурации и назначение соответствующих прерываний.
- Инициализацию установленного железа и считывание его настроек при включении компьютера.
- Передачу управления ОС.
При включении персонального компьютера (ПК) управление передается программе, вшитой в микросхему BIOS. Она выполняет проверку оборудования, установленного на ЭВМ (электронно-вычислительную машину). Каждому компоненту назначается определенное прерывание, по которому и происходит его идентификация в системе.
Программа в микросхеме генерирует импульс для тестового запуска того или иного устройства. Если получен соответствующий двоичный код от тестируемого компонента, значит, последний успешно прошел диагностику. С самого начала тест-сигнал посылается на основные элементы ПК, т. е. микропроцессор (CPU), оперативную память (RAM), видеопроцессор (GPU) и контроллер жесткого диска. Когда одно из основных устройств не прошло тестирование, работа ПК прекращается и выдается соответствующий кодовый сигнал через динамик-пищалку.
При повреждении жесткого диска (винчестера), привода для чтения компакт-дисков и других устройств работа ЭВМ не прекращается, а выдается соответствующее сообщение об ошибке. Следует отметить, что для работы монитор компьютеру вообще не нужен. Он необходим только для пользователя. Поэтому многие начинающие компьютерщики начинают искать проблемы потухшего монитора не в самом устройстве, а в других компонентах ПК. Их действия могут привести к выходу из строя материнской платы, CPU и других элементов.
Следует отметить, что в BIOS можно вносить настройки при помощи функции SETUP, которая доступна во время инициализации оборудования. Вход в нее осуществляется одной из клавиш: delete, F1 или другими кнопками, поскольку все зависит от модели самой системы ввода-вывода.
Одной из полезных настроек является установка очередности загрузки устройств. Функция необходима для установки порядка загрузки и выбора носителя для ее инсталляции. Специалисты рекомендуют устанавливать носитель с установленной ОС на первое место, а другие отключить.
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:
- LINUX.
- Windows.
- MAC OS.
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.
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.
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:
- Защита от вирусов и другого вредоносного ПО.
- Оптимизация файловой системы.
- Чистка и дефрагментация реестра.
- Удаление ненужных данных.
- Настройка системы.
- Шифрование данных.
- 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.
Программное обеспечение
Код ОГЭ: 1.4.3. Программное обеспечение, его структура. Программное обеспечение общего назначения
♦ Программное обеспечение (ПО) — это совокупность программ, предназначенных для решения определенных задач на компьютере.
В зависимости от области использования программ их можно разделить на 3 класса:
- системное программное обеспечение (СПО) — требуется для управления работой компьютера;
- прикладное программное обеспечение (ППП — пакеты прикладных программ) — необходимо пользователю для выполнения различных задач;
- инструментальные системы программирования (ИСП) — предназначены для создания новых компьютерных программ.
Системное ПО
Системное программное обеспечение (СПО) состоит из двух компонентов:
- базового программного обеспечения (обычно поставляется вместе с компьютером);
- сервисного программного обеспечения (устанавливается дополнительно).
Базовое программное обеспечение содержит минимальный набор программ, обеспечивающих работу компьютера. Сервисное программное обеспечение включает программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового ПО и организуют более удобную среду работы пользователя.
В базовое ПО входят: BIOS, операционная система и операционные оболочки (текстовые и графические).
BIOS отвечает за взаимодействие с основными аппаратными средствами и хранится в специальных микросхемах (ПЗУ).
Операционная система (ОС) — комплекс программ, предназначенный для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами. Операционная система загружается при включении компьютера и организует диалог с пользователем.
Сетевые операционные системы — комплекс программ, обеспечивающий обработку, передачу и хранение данных в сети.
Операционные оболочки — специальные программы для облегчения общения пользователя с командами операционной системы. Операционные оболочки могут иметь текстовый и графический варианты интерфейса.
Основное назначение сервисных, или служебных, программ (утилит) — проверка и настройка компьютерной системы. Обычно утилиты дополнительно устанавливаются на ПК и служат для расширения ее функций:
- диагностирование работоспособности компьютера;
- антивирусная защита;
- обслуживание дисков;
- архивирование данных;
- обслуживание сети;
- установка драйверов — программ, отвечающих за взаимодействие с конкретными устройствами.
Операционная система
Операционная система (ОС) — главная составляющая системного программного обеспечения. Это комплекс программ, которые загружаются при включении компьютера и осуществляют управление компьютером, диалог с пользователем, запускают другие программы на выполнение.
ОС состоят из следующих категорий программ:
- ядро — основа ОС, выполняющая главные функции (загрузку компонентов ОС и поддержку выполнения компьютерных программ);
- программа управления файлами и папками (файловая система), служащая для классификации и просмотра информации;
- драйверы, которые позволяют ОС работать с аппаратурой: периферийными устройствами (монитор, клавиатура, мышь, принтеры и т. д.) и устройствами, входящими в состав системного блока (видеокарта, жесткий диск и т. д.). Без драйверов невозможно функционирование никаких компьютерных устройств.
Программы, предназначенные для работы под управлением данной операционной системы, принято называть приложениями. ОС обеспечивает интерфейсы (связь) между пользователем, приложениями и аппаратурой.
ОС осуществляет следующие операции:
- контролирует работоспособность аппаратного обеспечения ПК;
- выполняет процедуру начальной загрузки;
- управляет работой устройств ПК;
- управляет файловой системой;
- обеспечивает взаимодействие пользователя с ПК;
- загружает и выполняет прикладные программы;
- распределяет ресурсы ПК (оперативную память, процессорное время, периферийные устройства между прикладными программами и др.).
Сейчас на IBM–совместимые компьютеры устанавливаются ОС Windows и Linux, на персональные компьютеры Macintosh — Mac OS.
Прикладное ПО
Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой прикладные программы (или их пакет), с помощью которых пользователь выполняет конкретные задания — от производственных до творческих, обучающих и развлекательных. Эти программные средства наиболее многочисленны.
Программы общего назначения
Этот класс содержит широкий перечень программ для пользователей. Среди них — текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных и пр.
Основные функции текстовых редакторов и процессоров: ввод и редактирование текстов в различных форматах, подготовка печатных документов — статей, справок, отчетов, ведомостей и т. п. Текстовые редакторы позволяют вводить и редактировать тексты и могут содержать некоторые ограниченные возможности их форматирования (оформления). Примеры текстовых редакторов: Блокнот (Notepad), WordPad. Текстовые процессоры содержат большой перечень возможностей форматирования документов, а также средства объединения текста, графики, таблиц, формул и других объектов в итоговый документ. Часто текстовые процессоры включают различные средства автоматизации, составления оглавлений и указателей, проверки орфографии, подготовки шаблонов документов и др. Примеры текстовых процессоров: Microsoft Word, WordPerfect, OpenOffice.org Writer, AbiWord. Издательские системы, например Adobe InDesign, служат для подготовки и тиражирования газет, журналов, рекламных буклетов, проспектов, книг.
Табличные процессоры, или электронные таблицы предоставляют среду для обработки информации, представленной в виде таблиц, с использованием встроенных функций. Эти программы широко применяются в бухгалтерском учете, при анализе данных, всюду, где необходимо автоматизировать регулярно повторяющиеся вычисления достаточно больших объемов числовых данных. Кроме этого, такие программы помогают строить двух– или трехмерные графики, диаграммы. Примерами таких программ являются: Microsoft Excel, OpenOffice.org Calc, Lotus Symphony Spreadsheets и др.
Графические редакторы и процессоры предназначены для просмотра, обработки, редактирования, упорядочения и публикации цифровых фотографий, создания графических файлов, преобразования их из одного формата в другой и (или) обработки графических изображений — рисунков, чертежей, графиков, диаграмм, иллюстраций, в том числе и трехмерных. Пользователь может изменять палитру, масштаб, работать с многослойными изображениями, получать изображения со сканера и другой цифровой техники и т. д. Любой графический редактор включает в себя текстовый редактор и позволяет набирать тексты.
Системы управления базами данных (СУБД) обеспечивают организацию и хранение баз данных. Базами данных называют большие массивы данных о группе объектов с одинаковым набором свойств. СУБД обеспечивают ввод данных, поиск, сортировку записей, создание отчетов. Примерами СУБД являются Microsoft Access, Microsoft SQL Server, MySQL, Oracle, Sybase, Firebird, Interbase.
К средствам презентационной графики относятся специализированные программы для создания изображений и их показа на экране, подготовки слайд–фильмов, мультфильмов, видеофильмов, их редактирования. Презентация может включать показ диаграмм и графиков.
Существуют программные средства, объединяющие возможности текстовых, графических редакторов, электронных таблиц, систем управления базами данных. Такие средства называются интегрированными системами, или пакетами. Они могут включать также органайзер, средства поддержки электронной почты, программу для создания презентаций и др. Эти средства предусматривают единые правила работы с программами (унифицированный интерфейс). Компоненты интегрированных пакетов могут работать отдельно друг от друга, но основные достоинства этих пакетов проявляются при их разумном сочетании друг с другом. Примерами интегрированных пакетов являются Microsoft Office, OpenOffice.org, Lotus SmartSuite, StarOffice, Corel WordPerfect Office.
К прикладному программному обеспечению относятся также:
- офисные пакеты;
- средства специализированного назначения;
- коммуникационные средства;
- программы мультимедиа;
- развлекательные и образовательные программы;
- системы искусственного интеллекта;
- игровые программы.
Офисные пакеты могут включать программы планирования (органайзеры), системы автоматического перевода, средства проверки орфографии и распознавания текста. К специализированным (проблемно–ориентированным) средствам относятся математические пакеты, системы деловой и научной графики, системы автоматизированного проектирования, бухгалтерские системы и т. д.
Коммуникационные средства предназначены для взаимодействия пользователей в компьютерных сетях и включают браузеры (программы для просмотра содержимого веб–страниц), почтовые программы, средства скачивания файлов из сетей, программы для видео-общения и обмена текстовыми, голосовыми сообщениями, средства прослушивания онлайн–радио и просмотра онлайн–телевидения и др. Основное назначение мультимедийных программ — создание, обработка и проигрывание аудио– и видеоинформации. Современные обучающие программы обычно являются мультимедийными, включают не только звук и работу с микрофоном, но и отрывки из видеофильмов.
Системы искусственного интеллекта реализуют отдельные функции интеллекта человека; к ним относятся экспертные системы для принятия решений в предметной области (медицина, математика, статистика и т. д.), системы анализа и распознавания речи и др. Игровые программы используются не только для отдыха и соревнований, но и для тренажерной тренировки навыков и умений, тренировки логического мышления, а также обучения.
Инструментальное ПО
Инструментальные системы, или системы программирования предназначены для создания новых программ. Они различаются в первую очередь по языкам программирования, которые они поддерживают.
В настоящее время широко распространены системы визуального программирования, которые позволяют создавать программы с использованием графического интерфейса.
Конспект урока по информатике «Программное обеспечение».
Вернуться к Списку конспектов по информатике.