Структура программного обеспечения

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

В основу работы компьютеров положен программный принцип управления, состоящий в том, что компьютер выполняет действия по заранее созданной программе. Этот принцип обеспечивает универсальность использования компьютера: в определенный момент времени решается задача, соответствующая выбранной программе. После ее завершения в память загружается другая программа и т.д.

Программа - это точная и подробная последовательность инструкций на понятном компьютеру языке, как надо обрабатывать информацию, чтобы получить правильный результат. Меняя программы для компьютера, можно превратить его в рабочее место бухгалтера или конструктора, инженера технолога или экономиста, редактировать на нем документы или играть в какую-нибудь игру. Поэтому для эффективного использования компьютера необходимо знать назначение и свойства необходимых при работе с ним программ. Все обилие программ называют Программным Обеспечением (ПО) компьютера.

Компьютер – это вычислительная информационная система состоящая из набора технических средств (Аппаратное обеспечение) и программных средств (Программное обеспечение), Рис. 1.

Рис. 1. Общая структура вычислительной системы

Мировая индустрия по производству вычислительных систем вложила в их разработку очень большие средства, причем эти затраты делятся примерно поровну между затратами на разработку и производство как самих компьютеров – технических средств, так и на программное обеспечение к ним.

Конечной целью любой компьютерной программы является управление аппаратными средствами. Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и взаимодействии.

Все программное обеспечение можно разделить на несколько связанных между собою уровней. Уровни программного обеспечения представляют собой пирамиду, где каждый высший уровень базируется на программном обеспечении предшествующих уровней. Схематично структура программного обеспечения приведена на Рис. 2.

Работа множества программ базируется на программах системного и базового уровня.

Рис. 2. Структура программного обеспечения

Базовый уровень ПО является уровнем программного обеспечения, которое отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Базовое программное обеспечение содержится в составе базового аппаратного обеспечения и сохраняется в специальных микросхемах постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), образуя базовую систему ввода-вывода BIOS. Программы и данные записываются в ПЗУ на этапе изготовления компьютера и в большинстве случаев не могут быть изменены во время эксплуатации.

Системный уровень ПО - программное обеспечение, обеспечивающее взаимодействие всех программ с программами базового уровня и непосредственно с аппаратными средствами. От эффективности программ этого уровня зависят показатели всей вычислительной системы.

Основой системного уровня ПО является операционная система ОС, которая управляет распределением всех аппаратных и программных ресурсов между программами и обеспечивает интерфейс (взаимодействие) пользователю и программисту с вычислительной системой.

Служебные программы расширяют возможности операционной системы по обслуживанию компьютера и предоставлению пользователю дополнительного системного сервиса, к ним можно отнести утилиты и драйверы. Эти программы взаимодействуют как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Назначение служебных программ (утилит) состоит в автоматизации работ по проверке и настройке компьютерной системы, а также для улучшения функций системных программ. Некоторые служебные программы (программы обслуживания) сразу входят в состав операционной системы, дополняя ее ядро, но большинство являются внешними программами и расширяют функции операционной системы. То есть, в разработке служебных программ отслеживаются два направления: интеграция с операционной системой и автономное функционирование в виде утилит.

Прикладной уровень ПО – Комплекс программ этого уровня представляет:

Системы программирования (СП) -позволяют создавать ПО всех уровней кроме базового.

Прикладное программное обеспечение ППО - предназначено для создания вычислительных систем для решения конкретных задач пользователя, как правило без программирования.

Пакеты прикладных программ ППП – системы, выполняющие конкретные задачи пользователя: производственные; творческие; развлекательные; учебные.

Между прикладным и системным программным обеспечением существует тесная взаимосвязь.

Универсальность вычислительной системы и широта функциональных возможностей компьютера непосредственно зависят от типа имеющегося программного обеспечения.