Программное обеспечение
Программным обеспечением (SOFTWARE) называется совокупность программ, обеспечивающих оптимальное функционирование всех аппаратных средств современных персональных компьютеров, а также дружественное взаимодействие с пользователями при решении ими конкретных задач.
Программы – это упорядоченные последовательности команд. Конечная цель любой компьютерной программы – управление аппаратными средствами. Даже если на первый взгляд программа никак не взаимодействует с оборудованием, не требует никакого ввода данных с устройств ввода и не осуществляет вывод данных на устройство вывода, все равно ее работа основана на управлении аппаратными устройствами персонального компьютера.
Программное и аппаратное обеспечение современных персональных компьютеров работают в непрерывной связи и непрерывном взаимодействии. Несмотря на то, что мы рассматриваем эти две категории отдельно, нельзя забывать, что между ними существует диалектическая связь, и раздельное их рассмотрение является условным.
По выполняемым функциям все программное обеспечение современных персональных компьютеров можно условно разделить на две большие части: системное программное обеспечение и прикладное программное обеспечение. (рис. 2.5.1).
| Программное обеспечение (ПО) |
| Системное ПО | Прикладное ПО |
Рис. 2.5.1. Структура программного обеспечения современных персональных компьютеров
Состав программного обеспечения современных персональных компьютеров называется программной конфигурацией.
Между отдельными программами, как и между отдельными элементами аппаратного обеспечения, существует тесная взаимосвязь – многие программы работают, опираясь на другие программы, т.е. существует определенный программный интерфейс. Возможности существования такого интерфейса основана на существовании определенных технических условий и протоколов взаимодействия, а на практике оно обеспечивается разделением всего программного обеспечения на несколько взаимосвязанных между собой уровней. Эти уровни следующие:
- базовый,
- системный,
- служебный,
- прикладной.
Указанные уровни программного обеспечения представляют собой стройную пирамидальную конструкцию, в которой каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней. Такое деление очень удобно для всех этапов работы на современных персональных компьютерах, начиная с установки программного обеспечения до практической эксплуатации и технического обслуживания. Рассмотрим кратко эти уровни.
Базовый уровень является самым низким уровнем программного обеспечения. Он отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Как правило, базовое программное обеспечение непосредственно входит в состав базового аппаратного обеспечения и хранится в специальной микросхеме, называемой постоянным запоминающим устройством – ПЗУ (в англоязычной литературе используется сокращение ROM – Read only memory – память только для чтения). Программы и данные записываются в микросхему ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе эксплуатации.
В тех случаях, когда изменение базовых программных средств в процессе эксплуатации является технически целесообразным, то вместо микросхем ПЗУ используются микросхемы ППЗУ – перепрограммируемые постоянно запоминающие устройства (EPROM – Erasable and programmable read only memory). Системный уровень является переходным: программы, работающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ современных персональных компьютеров с программами базового уровня и непосредственно с аппаратными средствами, т.е. выполняют посреднические функции.
От программного обеспечения этого уровня во многом зависят эксплуатационные показатели всего персонального компьютера в целом.
Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами.
Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с пользователями, называются программами пользовательского интерфейса. От этих программ непосредственно зависит удобство работы на персональном компьютере и производительность труда на рабочем месте.
Совокупность программного обеспечения системного уровня образует ядро операционной системы. Наличие ядра операционной системы – непременное условие для установки программ боле высокого уровня, а также для взаимодействия с пользователем.
Служебный уровень программного обеспечения является уровнем взаимодействия как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Основное назначение служебных программ заключается в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке всех систем персонального компьютера. Эти программы называются утилитами.
Прикладной уровень программного обеспечения представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых конкретный пользователь современного персонального компьютера может выполнять конкретные задачи.
К прикладным программам этого уровня относятся программы Блокнот, Калькулятор, текстовый редактор WORD PAD, графический редактор PAINT.