Програмне забезпечення комп’ютера

Комп’ютер – це програмно керовану автоматичний пристрій для роботи з інформацією. Без програм будь-який комп’ютер – просто «залізо».
Сукупність програм, що зберігаються в довготривалій пам’яті комп’ютера, складають програмне забезпечення (ПЗ) комп’ютера.
Всі безліч програм, що становлять ПО, можна розділити на три групи:
– Прикладні програми;
– Системні програми;
– Системи програмування.

Прикладне програмне забезпечення
Прикладні програми дають можливість користувачеві безпосередньо вирішувати свої інформаційні завдання, створювати і обробляти інформаційні об’єкти.
Інформаційний об’єкт:
– Володіє певними споживчими якостями (т. Е. Він потрібен користувачеві);
– Допускає зберігання на цифрових носіях у вигляді самостійної інформаційної одиниці (файлу, папки, архіву);
– Допускає виконання над ним певних дій шляхом використання апаратних і програмних засобів комп’ютера.
Прикладне програмне забезпечення ділиться на дві частини. До першої частини відносяться ті програми, які корисні більшості користувачів незалежно від їх професійних інтересів. Вони називаються прикладними програмами загального призначення. У таблиці 4.1 наведені основні види прикладних програм (програмних комплексів) і відповідні інформаційні об’єкти, які з їх допомогою створюються і обробляються.
Останнім часом за списком перерахованих видів програм закріпилася назва «офісні програми». Цей список поступово розширюється: з’являються програми-органайзери, нескладні програми верстки макетів друкованих видань та ін.

Другу частину прикладних програм становлять спеціалізовані програми (професійно орієнтовані). Дати їх повний перелік практично неможливо. Математики, інженери, науковці багатьох спеціальностей потребують програмах, що виконують математичні розрахунки; професійні видавці книг не можуть задовольнятися текстовими процесорами загального призначення і потребують спеціальних програмах – видавничих системах; бухгалтерам та економістам потрібні свої програми. Фактично для будь-якої професії, пов’язаної з обробкою інформації, вже створено своє спеціалізоване ПЗ.
До класу спеціалізованих програм слід віднести також навчальні програми, з якими, можливо, ви мали справу на уроках або будинку. Крім того, спеціально для вчителів створені інструментальні програми, що дозволяють їм самостійно конструювати цифрові (електронні) засоби навчання. Сукупність таких коштів являє собою новий вид освітніх ресурсів.
Системне програмне забезпечення
Призначення операційних систем
Особливе місце в програмному забезпеченні займають операційні системи.
Операційна система – це комплекс програм, що забезпечують:
– Управління пристроями і завданнями (процесами) – узгоджену роботу всіх апаратних засобів комп’ютера і виконуваних програм;
– Роботу з файлами – організацію зберігання і обробки файлів на зовнішніх носіях;
– Користувальницький інтерфейс – діалог користувача з комп’ютером.
Крім того, існують спеціальні програми, виконують деякі додаткові послуги системного характеру (наприклад, управління зовнішніми пристроями, архівування файлів, захист від вірусів, «лікування» та оптимізацію дисків і т. Д.). Ці програми називаються утилітами.
Управління пристроями
У попередньому параграфі ми відзначали, що сучасний комп’ютер може включати багато (іноді десятки) пристроїв – ресурсів комп’ютера. Ці пристрої іноді працюють одночасно, іноді «встають в чергу» один за одним. Це і центральний процесор, і кілька видів пристроїв оперативної пам’яті, і периферійні (зовнішні) пристрої, серед яких:
– Пристрої введення (клавіатура, миша, сканер та ін.);
– Пристрої виведення (монітор, принтер, плотер та ін.);
– Зовнішні запам’ятовуючі пристрої (дисководи для магнітних і оптичних дисків, пристрої для роботи з флеш-пам’яттю);
– Пристрої управління (миша, джойстик і ін.);
– Мультимедійні пристрої.
Все це обладнання має працювати узгоджено, за заданою програмою, в єдиному режимі. При цьому швидкості роботи різних пристроїв різняться в сотні, тисячі і більше разів. Діяльність операційної системи з управління ресурсами можна уподібнити діям диригента, якому треба управляти величезним оркестром, що включає десятки різних інструментів, щоб вони вступали в гру в потрібний момент і окремі звуки перепліталися б у струнку мелодію.
Для керування роботою зовнішніх пристроїв до складу операційної системи входять спеціальні програми, які називаються драйверами зовнішніх пристроїв. Для кожного типу і кожної конкретної моделі зовнішнього пристрою існує свій драйвер. Іноді ОС автоматично підбирає відповідний драйвер, іноді про це доводиться дбати користувачеві.
Управління процесами
У пам’ять комп’ютера може бути завантажено одночасно кілька програм, які будуть виконуватися частинами паралельно. Іноді ми свідомо доручаємо це нашому ПК, запустивши, скажімо, одночасно поштову програму і текстовий процесор. Але навіть якщо ми цього не робимо, все одно: на екрані йдуть годинник, в той же час комп’ютер виробляє непомітні, але абсолютно необхідні операції по захисту від вірусів, захист від віддалених хакерських атак по мережі, контролю стану пристроїв і т. Д.
Кожну виконувану програму називають процесом. Звідси термін «управління процесами». Організувати паралельне виконання програм дуже непросто, оскільки вони звертаються до одних і тих же ресурсів – до центрального процесора, до різних видів пам’яті, до зовнішніх пристроїв. Вирішує цю задачу операційна система.
Комп’ютери перших двох поколінь працювали в однозадачний режимі: поки не закінчувалося виконання чергової програми, інші програми в комп’ютер не завантажувалися. При цьому значна частина часу витрачалася на механічний введення програми і даних з перфораційного носія, висновок на паперову друк, читання і запис на магнітні носії. Весь цей час процесор «простоював», чекаючи, коли свою роботу закінчать його «повільні співробітники».
Ситуація змінилася з появою на ЕОМ третього покоління контролерів зовнішніх пристроїв. Стало можливим звільнити процесор від управління «неповороткими» механізмами, переклавши цю задачу на контролери. А процесор отримав можливість весь час займатися своєю основною роботою – обробкою даних. Поки одна програма (процес) очікує, наприклад, завершення введення / виводу даних, інша програма може займати процесор. При цьому стан першого, перерваного процесу має бути збережене, щоб його в потрібний момент можна було відновити і продовжити виконання програми. Такий режим роботи називається багатозадачним режимом.
Найбільш складні багатокористувацькі багатозадачні операційні системи, що застосовуються в багатотермінальних системах – обчислювальних комплексах, в яких до одного спільного комп’ютера підключається декілька пристроїв введення / виводу або персональних комп’ютерів (терміналів) для одночасної роботи багатьох користувачів.
Користувальницький інтерфейс
Важлива функція ОС – підтримка для користувача інтерфейсу. В даний час загальноприйнятим став графічний інтерфейс, підтримуваний системами меню (принаймні, у світі ПК).
Найбільше число ПК в усьому світі працюють під управлінням ОС Windows, з якою ви напевно знайомі. Проте нагадаємо основні правила для користувача інтерфейсу. Взаємодія користувача з ОС відбувається за схемою:
1) ОС знаходиться в стані очікування команди користувача;
2) користувач віддає команду в будь-якій формі (найчастіше – через меню);
3) ОС виконує команду або повідомляє про неможливість виконання;
4) ОС повертається в стан очікування наступної команди користувача; і т.д.
Графічний інтерфейс, який прийшов на зміну ніколи існував символьному, дозволяє користувачеві вибирати об’єкти для команд за допомогою графічних образів цих об’єктів. Коли ми запускаємо сучасну версію ОС Windows, перед нами на екрані дисплея виникає Робочий стіл (рис. 4.5), на якому розташовано кілька графічних об’єктів – символічних зображень тих програм, з якими користувач працює найбільш часто. Крім того, в нижній частині екрану знаходиться панель задач, що містить ряд кнопок для запуску програм.

Посилання на основну публікацію