Программное обеспечение и его виды

Современный компьютер будь то портативный, настольный, серверный или мейнфрейм (суперкомпьютер для организации централизованных хранилищ данных большой ёмкости и выполнения интенсивных вычислительных работ) состоит из двух равных по значению компонентов – аппаратного обеспечения т.н. железа (hardware) и программного обеспечения т.н. софта (software). Аппаратное обеспечение – лишь груда металла без программ, которые управляют им, создают интерфейс «человек-компьютер», помогают решать все задачи на ПК, обеспечивают удобство и функциональность компьютера, а также существуют программы, посредством которых создаются другие программы.

Согласно Wikipedia, программное обеспечение, ПО — совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ (ГОСТ 19781-90). Также — совокупность программ, процедур и правил, а также документации, относящихся к функционированию системы обработки данных. Программное обеспечение является одним из видов обеспечения вычислительной системы, наряду с техническим (аппаратным), математическим, информационным, лингвистическим, организационным и методическим обеспечением.

1. Программное обеспечение по назначению принято делить на:

Системное, которое в свою очередь можно разделить на:

1. Базовый уровень (firmware) – это те программы, которые отвечают за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами и хранятся (записаны) в специальных микросхемах ПЗУ (ROM). Эти программы еще называются драйверами и их совокупность образует базовую систему ввода-вывода (BIOS). Обычно микросхемы ПЗУ BIOS в ПК расположены на материнской плате.

2. Операционные системамы (ОС) – набор программ, которые обеспечивают взаимодействие прочих программ с базовыми программами, аппаратными средствами и предоставляют интерфейс управления компьютером человеку. Операционных система состоит из: а) программ ввода/вывода б) программ для управления файловой системой и планирования задания компьютера в) процессора командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.

В качестве примеров современных ОС можно привести различные Windows (98, 2000, XP, Vista, Seven, Pocket PC, Windows CE), MS-DOS, разработанные компанией MicroSoft, Unix подобные ОС (UnixWare, SunOS, Solaris, BSD, Linux) от различных производителей и свободно распространяющиеся, OS/2 и ее модификации от IBM, Mac OS и производные от Apple, ОС для карманных ПК, мобильных устройств (Symbian OS например) и многие другие. Место операционной системы в структуре компьютера можете увидеть на рис. 1.

3. Служебный уровень (дополнительное системное ПО) – программы в составе ОС для диагностики и автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы.

Рис.1. Место операционной системы в структуре компьютера

2. Прикладное – программы обеспечивающие выполнение конкретных задач на компьютере: научных, офисных, развлекательных и других.

Среди них можно выделить:

1. Текстовые редакторы и процессоры – ввод и редактирование (форматирование) текстовых данных и элементов графики (например, MS Word из пакета MS Office);

2. Графические редакторы - создание и обработка графических изображений. Различают три категории: растровые, векторные и редакторы трёхмерной графики 3D (например, пакеты программ Adobe PhotoshopCorelDraw Graphics);

3. Системы управления базами банных (СУБД) – организация массивов данных, управление ими и обеспечение взаимодействия с другими программами (например, MS Access из пакета MS Office);

4. Диспетчеры файлов - выполняют операции по обслуживанию файловой системы: копирование, перемещение, удаление файлов, создание и удаление каталогов (папок), поиск и навигация по файловой структуре. Могут входить в состав операционной системы (например, FAR менеджер);

5. Редакторы таблиц – управление данными в виде таблиц (например, MS Excel из пакета MS Office);

6. WEB редакторы – для создания и управления документов для сети Internet, обладают рядом полезных функция для удобства пользователей в создании Web страниц и документов в HTML (например, Adobe Dreamweaver);

7. Архиваторы данных – программы для сжатия различных видов документов и файлов, для уменьшения их размера, и управления архивами (например, WinRAR архиватор для Windows);

8. WEB браузеры – средства просмотра WEB страниц и воспроизведения текста, графики, видео, музыки, а также работа с электронной почтой (например Internet Explorer от Microsoft);

9. Системы автоматизированного проектирования (СAD) – для автоматизации проектно-конструкторских процессов (например, AutoCAD);

10. Проигрыватели и медиаплееры – программы и кодеки для воспроизведения медиа контента – видео, музыки в различном формате и стандарте (например, проигрыватель Winows Media);

11. Системы графического (видео монтажа) – программы для работы с видеофайлами, кадрирования, спецэффектами (например, Windows Move Maker);

12. Бухгалтерские программы – системы учета и ведения бухгалтерского учета, ведения учета движения товаров и др. функция (например, пакет 1С Бухгалтерия);

13. Антивирусы и брандмауэры – программы для защиты от вирусов, троянских программ, управления доступом к портам компьютера, защите от хакерских атак и др. проникновений со стороны сети (например, антивирусная программа NOD32 от ESET);

14. Музыкальные редакторы – программы для создания музыкальных композиций на компьютере (например WaveLab);

15. Игровые программы и др.развлекательные программы – развлекательного характера программы 3D графического и другого характера (например, множество современных игр для настольных ПК и игровых приставок);

16. Геоинформационные системы – для работы с картами, аерофотоснимками, геодезических работ (например, GIS-lab);

17. Системные программы для работы с различными периферийными устройствами, управления дисками, резервного копирования, восстановления данных (например, Acronis Disk Doctor);

18. Почтовые клиенты – программы для управления почтой, облегчающие создание, получение почтовых сообщений (например, MS Outlook express);

19. Программы для передачи мгновенных сообщений (ISQ клиенты) и передачи онлайн видео для общения пользователей, а текже передачи текста, файлов (например, Skype);

20. Программы для записи данных на CD,DVD, Blu-Ray носители (например, пакет NERO);

21. Многие другие развлекательные, научные, системные программы.

3. Инстументальное программное обеспечение — программное обеспечение, предназначенное для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ.

Среди них можно выделить:

1. Ассемблеры – осуществляют преобразование кода на языке ассемблера в язык машинных кодов;

2. Компиляторы — программы, переводящие текст программы на языке высокого уровня в эквивалентную программу на машинном языке;

3. Интерпретаторы — Программы (иногда аппаратные средства), анализирующие команды или операторы программы и тут же выполняющие их;

4. Компоновщики (редакторы связей) — программы, которые производят компоновку — принимают на вход один или несколько объектных модулей и собирают по ним исполнимый модуль;

5. Библиотеки подпрограмм — сборники подпрограмм или объектов, используемых для разработки программного обеспечения;

6. Препроцессоры исходных текстов — это компьютерные программы, принимающие данные на входе, и выдающие данные, предназначенные для входа другой программы, например, такой, как компилятор;

7. И другие виды инструментального ПО.

Примерами инструментального ПО являются:

- Borland Delphi - предназначен для решения практически любых задачи прикладного программирования;

- Borland C++ Builder – это отличное средство для разработки DOS и Windows приложений;

- Microsoft Visual Basic – это популярный инструмент для создания Windows-программ;

- Microsoft Visual C++ - это средство позволяет разрабатывать любые приложения, выполняющиеся в среде ОС типа Microsoft Windows.

По методу распространения программное обеспечение делится на:

1. Проприетарное (proprietary soft ware) - объект авторского права, которое является частной собственностью. Правообладатель такого ПО сохраняет за собой монополию на него и предоставляет лишь право на на установку, использование, доступ, отображение, запуск или любое другое взаимодействие с программным обеспечением.

По степени проприетарности ПО различают:

- Коммерческое – распространяется на коммерческой основе в виде лицензий на использование. Ограничения на лицензионное ПО – запреты на распространение, модификацию, коммерческое использование и др. Исходный код секретен, возможность создавать производные продукты юридически запрещена, бесплатное использование юридически запрещено.

- Shareware – бесплатное ПО, но предлагается осуществить денежную помощь автору ПО или предлагает более полную версию за деньги или имеет ограниченный срок действия.

- Freeware – вид сходен с коммерческим видом, но разрешено бесплатное использование.

- Коммерческое бесплатное ПО с открытым исходным кодом, но без возможности производных продуктов.

- Copyleft (open source) – то же, что "коммерческое бесплатное с открытым исходным кодом", но лишено ограничений на создание и публикацию производных продуктов, кроме одного - исходный код производного продукта обязан быть открыт. При копилефте все производные произведения должны распространяться под той же лицензией, что и оригинальное произведение. Самой известной и распространённой копилефт-лицензией является GNU GPL. Такое ПО обычно называют открытое или свободным.

BSD License (public domain) - то же, что и copyleft, но лишено даже ограничения на создание производных продуктов с открытым кодом.

В любом этом виде ПО, кроме public domain существует понятие «правообладатель».

2. Открытое (open source soft ware) – программные продукты с открытым программным кодом, которые доступен для просмотра, изменения, что позволяет принять участие в доработке и исправлении ошибок в программном продукте и создания нового ПО - через заимствование исходного кода, если это позволяет лицензия, или через изучение использованных алгоритмов, структур данных, технологий, методик и интерфейсов. Свободная лицензия позволяет использовать исходный код программы для своих нужд с минимальными ограничениями. Открытое ПО не обязательно должно быть бесплатным, тем не менее, большинство открытого ПО – бесплатное.

3 Свободное программное обеспечение (free software) — широкий спектр программных решений, в которых права пользователя («свободы») на неограниченные установку, запуск, а также свободное использование, изучение, распространение и изменение (совершенствование) программ защищены юридически авторскими правами при помощи свободных лицензий например таких как, GNU General Public License или BSD License. Обычно говоря free software имеют ввиду что такое ПО бесплатно и может свободно распространяться. Свободное программное обеспечение, в любом случае, может свободно устанавливаться и использоваться на любых компьютерах. Использование такого ПО свободно везде: в школах, офисах, вузах, на личных компьютерах и во всех организациях и учреждениях, в том числе, и на коммерческих и государственных.

Среди программного продукта еще можно выделить т.н. «пиратское ПО» - это ПО, которое нарушает авторские права, подразумевая несанкционированное правообладателем распространение материала, защищённого авторским правом. Включает в себя снятие разнообразных программных защит. Для этого существует специальный класс программного обеспечения — так называемые «кряки» (от англ. to crack — взламывать), специальные патчи, готовые серийные номера или их генераторы для программного продукта, которые снимают с него ограничения, связанные со встроенной защитой от нелегального использования.

Системное ПО

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.

К системному ПО относятся:

- операционные системы (эта программа загружается в ОЗУ при включении компьютера);

- программы – оболочки (обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS, например, Norton Commander);

- операционные оболочки – интерфейсные системы, которые используются для создания графических интерфейсов, мультипрограммирования и.т.;

- Драйверы (программы, предназначенные для управления портами периферийных устройств, обычно загружаются в оперативную память при запуске компьютера);

- утилиты (вспомогательные или служебные программы, которые представляют пользователю ряд дополнительных услуг).

К утилитам относятся:

- диспетчеры файлов или файловые менеджеры;

- средства динамического сжатия данных (позволяют увеличить количество информации на диске за счет ее динамического сжатия);

- средства просмотра и воспроизведения;

- средства диагностики; средства контроля позволяют проверить конфигурацию компьютера и проверить работоспособность устройств компьютера, прежде всего жестких дисков;

- средства коммуникаций (коммуникационные программы) предназначены для организации обмена информацией между компьютерами;

- средства обеспечения компьютерной безопасности (резервное копирование, антивирусное ПО).

Необходимо отметить, что часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует автономно. Большая часть общего (системного) ПО входит в состав ОС. Часть общего ПО входит в состав самого компьютера (часть программ ОС и контролирующих тестов записана в ПЗУ или ППЗУ, установленных на системной плате). Часть общего ПО относится к автономными программам и поставляется отдельно.