Тема 9. Програмне забезпечення Лекція 16

14.1. Класифікація програмного забезпечення

Розвиток інформаційних технологій і розширення сфери їх застосу­вання призвели до інтенсивного розвитку програмного забезпечення (ПЗ). Тенденції розвитку ПЗ показують, що динаміка витрат має стійку тенденцію до зростання, близько 20% на рік.

Під програмним забезпеченням інформаційних систем розуміють су­купність програмних і документальних засобів для створення й експлу­атації систем обробки даних засобами обчислювальної техніки.

Залежно від функцій, виконуваних програмним забезпеченням, його можна поділити на 2 групи: системне програмне забезпечення (Рис. 14.1) і прикладне програмне забезпечення (Рис14.2).

Системне ПЗ організує процес обробки інформації в комп'ютері і забезпечує нормальне робоче середовище для прикладних програм. Си­стемне ПЗ настільки тісно пов'язане з апаратними засобами, що його іноді вважають частиною обчислювальної машини.

Рис.14.1

Прикладне ПЗ призначено для вирішення конкретних завдань користувача й організації обчислювального процесу інформаційної системи в цілому.

До складу системного ПЗ входять:

• операційні системи;

• сервісні програми;

• транслятори мов програмування;

• програми технічного обслуговування.

Прикладне пз

↓

• 

Рис.14.2

Операційні системи (ОС) забезпечують управління процесом оброб­ки інформації і взаємодію між апаратними засобами і користувачем. Однією з найважливіших функцій ОС є автоматизація процесів вводу-виводу інформації, управління виконанням прикладних задач, розв'язу­ваних користувачем. ОС завантажує потрібну програму в пам'ять ЕОМ і стежить за ходом її виконання; аналізує ситуації, що перешкоджають нормальним обчисленням, і дає вказівки про те, що необхідно зробити, якщо виникли труднощі.

Виходячи з виконуваних функцій, ОС можна розбити на три груші (Рис. 14.1):

• однозадачні (однокористувальницькі);

• багатозадачні (багатокористувальницькі);

• мережні.

Однозадачні ОС призначені для роботи одного користувача в кожен конкретний момент з однією конкретною задачею. Типовим представ­ником таких операційних систем є MS-DOS (розроблена фірмою Microsoft).

Багатозадачні ОС забезпечують колективне використання ЕОМ у мультипрограмному режимі поділу часу (у пам'яті ЕОМ перебуває кілька програм - задач, і процесор розподіляє ресурси комп'ютера між зада­чами). Типовими представниками подібного класу ОС є: UNIX, OS 2 корпорації ІВМ, Microsoft Windows 2000, Microsoft Windows NT та інші.

Мережні операційні системи пов'язані з появою локальних і глобаль­них мереж і призначені для забезпечення доступу користувача до всіх ресурсів обчислювальної мережі. Типовими представниками мережних ОС є: Novell NetWare, Microsoft Windows NT, Banyan Vines, ІВМ LAN, UNIX, Solaris фірми Sun.

Сервісне програмне забезпечення – це сукупність програмних про­дуктів, які надають користувачу додаткових послуг в роботі з комп'юте­ром і розширюють можливості операційних систем.

За функціональними можливостями сервісні засоби можна поділи­ти на засоби, які:

- поліпшують користувальницький інтерфейс;

- захищають дані від руйнування і несанкціонованого доступу;

- відновлюють дані;

- прискорюють обмін даними між диском і ОЗП;

-засоби архівації-розархівування;

-антивірусні засоби.

Оболонки, які є надбудовою над ОС, називаються операційними обо­лонками. Оболонки є ніби надбудовою, над операційною системою чи групою утиліт. Оболонки представляють користувачу якісно новий інтерфейс звільняють його від детального знання операцій і команд ОС.

Функції більшості оболонок спрямовані на роботу з файлами і ка­талогами і забезпечують швидкий пошук файлів; створення, перегляд і редагування текстових файлів; видачу відомостей про розміщення файлів на дисках, про ступінь зайнятості дискового простору й ОЗУ.

Всі оболонки забезпечують той чи інший ступінь захисту від поми­лок користувача, що зменшує імовірність випадкового знищення файлів. Призначення оболонки – полегшення організації взаємодії з користува­чем (чи користувачами) системи. Сучасні оболонки виконують це зав­дання за допомогою графічного інтерфейсу користувача (Graphical User Interface, GUI), у якому об'єкти маніпуляції, подібні до файлів, пред­ставлено на екрані монітора у вигляді невеликих малюнків - піктограм.

Головним компонентом сучасних графічних оболонок є програма керування вікнами, що розподіляє окремі блоки простору екрана, що називаються вікнами, й відслідковує, який додаток асоціюється з кож­ним з цих вікон. Коли додаток має намір відобразити що-небудь на ек­рані, він повідомляє про це програму керування вікнами. У результаті програма розміщує наданий трафарет у вікні, яке відповідає цьому до­датку. У свою чергу, коли користувач натискає кнопку миші, саме про­грама керування вікнами визначає положення покажчика миші на ек­рані і повідомляє відповідний додаток про цю дію користувача.

Утиліти надають користувачу додаткових послуг (які не потребу­ють розробки спеціальних програм) в основному з обслуговування дисків і файлової системи.

Утиліти найчастіше дозволяють виконувати такі функції:

- обслуговування дисків (форматування, забезпечення схоронності

інформації, можливості її відновлення у випадку збою тощо);

- обслуговування файлів і каталогів (аналогічно оболонкам);

- створення і відновлення архівів;

- надання інформації про ресурси комп'ютера, про дисковий простір,

про розподіл ОЗП між програмами;

- друк текстових та інших файлів у різних режимах і форматах;

- захист від комп'ютерних вірусів.

Програмні засоби антивірусного захисту забезпечують діагностику (виявлення) і лікування (нейтралізацію) вірусів. Терміном «вірус» по­значається програма, здатна розмножуватися, проникаючи в інші про­грами й роблячи при цьому різні небажані дії.

Транслятором мови програмування називається програма, що здійснює переклад тексту програми з мови програмування в машинний код.

Комплекс засобів, що включають вхідну мову програмування, транслятор, машинну мову, бібліотеки стандартних програм, засоби налагодження. відтрансльованих програм та компонування їх у єдине ціле, нази­вається системою програмування. У системі програмування транслятор перекладає програму, написану вхідною мовою програмування, на мову машинних команд конкретних ЕОМ. Залежно від способу перекладу з вхідної мови (мови програмування) транслятори поділяються на компі­лятори й інтерпретатори.

У компіляції процеси трансляції і виконання програми розділені в часі. Спочатку програма, що компілюється, перетворюється на набір об'єктних модулів машинною мовою, які потім збираються (компонуються) у єдину машинну програму, готову до виконання, що зберігається у вигляді файлу на магнітному диску. Ця програма може бути виконана багаторазово без повторної трансляції.

Інтерпретатор здійснює покрокову трансляцію і негайне виконан­ня операторів вихідної програми: кожен оператор вхідної мови програ­мування транслюється в одну чи кілька команд машинної мови, що відра­зу виконуються без збереження на диску. Таким чином, при інтерпретації програма машинною мовою не зберігається і тому при кожному запуску вихідної програми на виконання її потрібно (покроково) транслювати заново. Головною перевагою інтерпретатора порівняно з компілятором є простота.

Вхідна мова програмування називається мовою високого рівня віднос­но машинної мови, що зветься мовою низького рівня.

Особливе місце в системі програмування посідають асемблери, які являють собою комплекс, що складається з вхідної мови програмування асемблера й асемблер-компілятора. Асемблер являє собою мнемонічний (умовний) запис машинних команд і дозволяє одержати високоефективні програми машинною мовою. Однак його використання вимагає високої кваліфікації програміста і великих витрат часу на складання і налагод­ження програм.

Під програмами технічного обслуговування розуміють сукупність програмно-апаратних засобів для діагностики і виявлення помилок у процесі роботи комп'ютера, чи обчислювальної системи в цілому.

Вони містять у собі:

- засоби діагностики й тестового контролю правильності роботи ЕОМ та

її окремих частин, у тому числі автоматичного пошуку помилок і

несправностей з визначеною локалізацією їх в ЕОМ;

- спеціальні програми діагностики й контролю обчислювального се­редовища інформаційної системи в цілому, у тому числі програм­но-апаратний контроль, що здійснює автоматичну перевірку пра­цездатності системи обробки даних перед початком роботи обчислювальної системи в чергову виробничу зміну.

Прикладне програмне забезпечення (рис. 6.2) призначене для розроб­ки і виконання конкретних задач (додатків) користувача.

Прикладне програмне забезпечення працює під управлінням систем­ного ПЗ, зокрема операційних систем. Воно включає пакети приклад­них програм (ППП) і робочі програми.

Пакет прикладних програм (ППП) - це комплекс програм, призна­чений для розв'язання задач певного класу (функціональна підсистема, бізнес-додаток).

Пакети прикладних програм є могутнім інструментом автоматизації розв'язуваних користувачем задач, практично цілком звільняючи його під необхідності знати, як виконує комп'ютер ті чи інші функції й про­цедури з обробки інформації.

Зараз є широкий спектр ППП, що розрізняються за своїми функціо­нальними можливостями і способами реалізації.