Структура программного обеспечения компьютера
Программное обеспечение компьютеров разделяют на общее, или системное (general Software), и специальное, или прикладное (application or special Software) (рис. 18).
Рис. 18. Структура программного обеспечения |
Общее ПО (ОПО) объединяет программные компоненты, обеспечивающие многоцелевое применение компьютера и мало зависящие от специфики вычислительных работ пользователей. Сюда входят программы, организующие вычислительный процесс в различных режимах работы машин, программы контроля работоспособности, диагностики и локализации неисправностей, программы контроля заданий пользователей, их проверки, отладки и т.д.
Общее ПО обычно поставляется потребителям комплектно с компьютером. Часть этого ПО может быть реализована в составе самого компьютера. Например, в ПК часть программ операционных систем и часть контролирующих тестов записана в ПЗУ этих машин.
Специальное ПО (СПО) содержит пакеты прикладных программ пользователей (ППП), обеспечивающие специфическое применение компьютеров и вычислительных систем (ВС).
Прикладной программой называется программный продукт, предназначенный для решения конкретной задачи пользователя.
Обычно прикладные программы объединяются в пакеты, что является необходимым атрибутом автоматизации труда каждого специалиста-прикладника. Комплексный характер автоматизации производственных процессов предопределяет многофункциональную обработку данных и объединение отдельных практических задач в ППП.
Специализация пакета определяется характером решаемых задач (пакеты для разработки экономических документов, рекламных роликов, планирования и др.) или необходимостью управления специальной техникой (управление сложными технологическими процессами, управление бортовыми системами кораблей, самолетов и т.п.). Такие специальные пакеты программ могут использовать отдельные подразделения, службы, отделы учреждений, предприятий, фирм для разработки различных планов, проектов, документов, исследований. В некоторых случаях СПО может иметь очень сложную структуру, включающую библиотеки, каталоги, программы-диспетчеры и другие обслуживающие компоненты. Программы СПО разрабатываются с учетом интересов определенной группы пользователей, иногда даже по их заказам и при их непосредственном участии.
СПО ПК комплектуется в зависимости от места и роли автоматизированного рабочего места (АРМ) работника, использующего в своей деятельности компьютер. В ПО ПК обычно включают небольшое число пакетов программ (табличный процессор, текстовый редактор, система управления базами данных и др.), ориентированных на работу с документами. В последнее время наметилась тенденция к комплексированию и слиянию их в интегрированные программные продукты. Например, пакет MS Office фирмы Microsoft объединяет все перечисленные продукты.
Общее ПО включает в свой состав:
• операционную систему (ОС);
• средства автоматизации программирования (САП);
• комплекс программ технического обслуживания (КПТО);
• пакеты программ, дополняющие возможности ОС (ППос);
• систему документации (СД).
Операционная система служит для управления вычислительным процессом путем обеспечения его необходимыми ресурсами.
Средства автоматизации программирования объединяют программные модули, обеспечивающие этапы подготовки задач к решению, перечень этих этапов был приведен в разделе 1.
(табл. 1).Модули КПТО предназначены для проверки работоспособности вычислительного комплекса. Любой компьютер содержит достаточно многочисленные проверочные и диагностические тест-программы, предназначенные для контроля работоспособности различных его устройств. Часть этих средств записана в ПЗУ, обеспечивая проверки перед началом вычислений. Многие пакеты, такие как Norton Utilities, PC Tool Deluxe и др., содержат наборы вспомогательных программ-утилит, что дает пользователям необходимый сервис при подготовке вычислений (архивация и сжатие программ, обслуживание дисков и т.д.).
Важной частью ПО является система документации, хотя она и не является программным продуктом. СД предназначается для изучения программных средств, она определяет порядок их использования, устанавливает требования и правила разработки новых программных компонент и особенности их включения в состав ОПО или СПО.
По мере развития ЭВМ и ВС программное обеспечение постоянно усложняется по своей структуре и составу программных модулей. В настоящее время затраты на разработку и приобретение программных продуктов в несколько раз превышают стоимость технических средств (Hardware). Наиболее динамичное развитие оно получило в 1980-85е годы (см. рис. 2), когда были выявлены закономерности управления вычислительными процессами в однопроцессорных (одномашинных) системах.
Программное обеспечение современных ЭВМ и ВС строится по иерархическому модульному принципу. Это обеспечивает возможность адаптации ЭВМ и ВС к конкретным условиям применения, открытость системы для расширения состава предоставляемых услуг, способность систем к совершенствованию, наращиванию мощности и т.д.
Программные модули ПО, относящиеся к различным подсистемам, представляют для пользователя своеобразную иерархию программных компонент, используемую им при решении своих задач (рис. 19).
Рис. 19. Иерархия программных средств ЭВМ Пользователь |
Нижний уровень образуют программы ОС, которые играют роль посредника между техническими средствами системы и пользователем.
Однако прямое использование команд ОС требует от пользователя определенных знаний и специальной компьютерной подготовки, сосредоточенности, точности и внимания. Этот вид работ отличается трудоемкостью и чреват появлением ошибок в работе оператора. Поэтому на практике пользователи, как правило, работают не напрямую с ОС, а через программные оболочки.
Программные оболочки - «инструментальные программные средства, предназначенные для автоматизации работы с файлами и каталогами» [40]. В отдельных случаях для специфических применений используют целые командные системы - пакеты программ, дополняющие возможности ОС (ППос).
Ярким примером подобных систем могут служить пакеты Norton Commander, DOS Navigator и другие, завоевавшие заслуженную популярность у пользователей. В этом ряду следует рассматривать и графический интерфейс пользователя в Windows (Graphical User Interface, GUI), обеспечивающий взаимодействие пользователя и компьютера. С помощью этих систем трудоемкость работы с компьютером значительно сокращается. Работа пользователя при этом заключается в выборе определенных рубрик меню. Механизм обращения к модулям ОС упрощается.
Развитие и усложнение средств обработки, ОС и командных систем привело к появлению операционных сред (operational environment, например, в Microsoft Windows), обеспечивающих графический интерфейс с широчайшим спектром услуг.
С помощью ОС или операционных сред пользователь может активизировать любую нужную ему программу. В настоящее время на любой вид деятельности разрабатываются и совершенствуются ППП, позволяющие пользователям, даже не имеющим хорошей компьютерной подготовки, эффективно решать специфические задачи обработки информации (подготовка справок, писем, разработка документов, графическое представление данных и т.д.).
Квалифицированные пользователи, разрабатывающие собственные программные продукты, используют компоненты систем автоматизации программирования (САП).
В иерархии программных средств отсутствуют программы КПТО. Эти компоненты непосредственного участия в вычислениях не принимают, они только обеспечивают их. Перед началом вычислений их задачей является проверка работоспособности аппаратуры и параметров сопряжения перечисленных уровней ПО.
3.1.
Еще по теме Структура программного обеспечения компьютера:
- Богомазова Г.Н.. Установка и обслуживание программного обеспечения персональных компьютеров, серверов, периферийных устройств и оборудования, 2015
- Программное обеспечение
- Эд САЛЛИВАН. ВРЕМЯ — ДЕНЬГИ Создание команды разработчиков, программного обеспечения, 2001
- Том ДеМарко. Вальсируя с Медведями Управление рисками в проектах по разработке программного обеспечения, 2005
- Алистэр Коуберн. Люди как нелинейные и наиболее важные компоненты в создании программного обеспечения, 1999
- Компьютеры, компьютеры, компьютеры!
- Таненбаум Э.. Архитектура компьютера. 5-е изд, 2007
- 2.4.1. Программный анализатор
- КОНЦЕПЦИЯ ПРОГРАММНО - РОЛЕВАЯ
- Перевод программных вопросов в анкетные
- 2.4.1. Программный анализатор
- Глава 39 О ПРОГРАММНЫХ СВОЙСТВАХ ХУДОЖЕСТВЕННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
- Мозг и компьютер.
- Мозг и компьютер.
- Компьютер – друг человека или враг