Основные понятия и классификация программного обеспечения ПК

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

1. Основные понятия программного обеспечения

2. Классификация программного обеспечения ПК  

Программное обеспечение (ПО) — это программы, свод правил, документация к системе занимающейся обработкой информации.

По сути, под программным обеспечением понимаются:

• компьютерные программы

• процедуры и функции, которые входят в компьютерную программу

• документация к программному обеспечению, необходимая для эксплуатации (использования) программ

• набор данных обработкой которых занимается компьютерная программа

Программное обеспечение один из видом обеспечения вычислительной систему. К этой системе относятся аппаратные, математические, лингвистические, организационных, методологические обеспечения. Информатика и программная инженерия являются академическими областями изучения компьютерных программ.

Классификация ПО

По способу исполнения программы делят на:

• интерпретируемые;

• компилируемые.

По степени переносимости программы делят на:

• платформозависимые;

• кроссплатформенные.

По способу распространения и использования программы делят на:

• несвободные (закрытые);

• открытые;

• свободные.

По назначению программы делят на:

• системные; 

• прикладные; 

• инструментальные. 

По видам программы делят на:

• компонент: программа, рассматриваемая как единое целое, выполняющая заданные функции и применяемая самостоятельно, либо в составе комплекса других программ;

• комплекс: программа, состоящая из двух или более компонентов или комплексов, которые выполняют взаимосвязанные действия, самостоятельно или в составе другого комплекса.

Программное обеспечение (англ. software) – это совокупность программ, обеспечивающих функционирование компьютеров и решение с их помощью задач предметных областей. Программное обеспечение (ПО) представляет собой неотъемлемую часть компьютерной системы, является логическим продолжением технических средств и определяет сферу применения компьютера.  

К программному обеспечению относится также вся область деятельности по проектированию и разработке ПО.

-                       Технология проектирования программ;

-                       Методы тестирования программ;

-                       Методы доказательства правильности программ;

-                       Анализ качества работы программ;

-                       Документирование программ;

-                       Разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования программного обеспечения, и многое другое.

Приложение – это программа или комплекс программ, решающих задачи одного или многих конечных пользователей. Существуют специфические приложения в сети Internet, называемые апплетами, или апплетками (от лат. Applicatio – прикладывать).

Программы, работающие на ПК, можно разделить на три категории:

• Системные программы – программы и программные комплексы, расширяющие возможности базового программного обеспечения (ПО) и организующие более удобную среду работы пользователя, выполняющие различные вспомогательные функции, например, создание копий, выдачу справочной информации, проверку работоспособности, устройств ПК и т.д. К системным программам относятся также:

• программы – драйверы;

• программы – оболочки;

• программы – утилиты;

• программы – упаковщики;

• антивирусные программы;

• программы для диагностики ПК;

• программы управления локальной сетью и т.д.

• Прикладные программы (прикладное обеспечение) – программа, решающая проблему конечного пользователя. Вспомогательные программы, не относящиеся к системному ПО, тоже считаются прикладными. В последнее время употребляют термин «приложение».

• Инструментальные системы (системы программирования) – программные продукты, предназначенные для разработки программного обеспечения. К ним относят системы программирования (MS Visual Studio, Borland C и др).

Драйвер – программа, обеспечивающая связь и управление между ОС и периферийным устройством и регулирующая поток данных, проходящих через это устройство. Его можно считать частью ОС. Разработка драйвера, если он не поставляется с устройством, возможна программистом.

Оболочка – программа (комплекс программ), упрощающая работу пользователя с командами ОС, расширяют набор основных и сервисных функций, обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с ПК, например, Norton Commander.

FAR (File and archive) работающая в текстовом режиме программа управления файлами для Windows 95/98/Me/NT/2000/XP, которая обеспечивает обработку файлов с длинными именами. К FAR могут подключаться внешние управляемые модули (plugins), которые могут быть использованы для создания новых команд и поддержки дополнительных файловых систем.

Широко используются оболочки для создания среды программирования (Borland – Паскаль, Си, Пролог). Имеется тенденция объединять системы и их оболочки, например, Windows.

Утилита (от лат. utilitas – польза) – служебные программы, предоставляющие пользователю ряд дополнительных услуг (дисковые компрессоры, архиваторы, программы резервного копирования, антивирусные программы и др.). Например:

• утилита дефрагментации диска – предназначена для оптимизации работы диска и повышения скорости доступа к нему, собирает фрагменты файла в один блок;

• программа проверки диска проверяет правильность информации, содержащейся в FAT, NTFS и др. таблицах размещения файлов, осуществляет поиск сбойных блоков диска; программа уплотнения диска предназначена для создания и обслуживания уплотненных (сжатых) дисков;

• программы оптимизации диска изменяют местоположение файлов и каталогов для ускорения доступа к ним.

Программы вспомогательного назначения, часто объединяют в комплексы. Например, Norton Utilites – позволяет форматировать диски, диагностировать состояние системы и ее частей, восстанавливать удаленные файлы и т.д.).

Упаковщик – программа, преобразующая данные из стандартной формы, предназначенной для обработки данных, в форму компактного представления для хранения и передачи по каналам связи. Существует много программ, осуществляющих эту и обратную (распаковка) операции с разными алгоритмами и разными коэффициентами сжатия. Упаковка – самостоятельная операция, но может использоваться и при архивации. Иногда ее называют архивацией или сжатием.

Архиваторы – программы, осуществляющие архивирование данных – упаковку файлов путем сжатия хранимой в них информации. Сжатие информации в файлах производится различными способами за счет устранения избыточности. Степень сжатия зависит от используемой программы, типа сжимаемых данных, метода сжатия и характеризуется коэффициентом Кс, определяемым как отношение объема сжатого файла Vc к объему исходного файла Vо, выраженное в процентах. Наиболее популярные: ZIP, CAB, ARJ, PKPAK, LHA, ICE, разработанные за рубежом, а также AIN и RAR, разработанные в России. Обычно упаковка и распаковка выполняется одной и той же программой. В настоящее время широко используются архиваторы WinRar и WinZip.

Системное программное обеспечение (СПО) – это программы, управляющие работой компьютера и выполняющие различные вспомогательные функции, например, управление ресурсами компьютера, создание копий информации, проверка работоспособности устройств компьютера, выдача справочной информации о компьютере и др. Они предназначены для всех категорий пользователей, используются для эффективной работы компьютера и пользователя, а также эффективного выполнения прикладных программ.  

Центральное место среди системных программ занимают операционные системы (англ. operating systems). Операционная система (ОС) – это комплекс программ, предназначенных для управления загрузкой, запуском и выполнением других пользовательских программ, а также для планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ, т.е. управления работой ПЭВМ с момента включения до момента выключения питания. Она загружается автоматически при включении компьютера, ведет диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, дисковым пространством и т.д.), запускает другие программы на выполнение и обеспечивает пользователю и программам удобный способ общения – интерфейс – с устройствами компьютера. Другими словами, операционная система обеспечивает функционирование и взаимосвязь всех компонентов компьютера, а также предоставляет пользователю доступ к его аппаратным возможностям.

ОС определяет производительность системы, степень защиты данных, выбор программ, с которыми можно работать на компьютере, требования к аппаратным средствам. Примерами ОС являются MS DOS, OS/2, Unix, Windows 9х, Windows XP.

Сервисные системы расширяют возможности ОС по обслуживанию системы, обеспечивают удобство работы пользователя. К этой категории относят системы технического обслуживания, программные оболочки и среды ОС, а также служебные программы.

Сервисное ПО включает в себя программы (утилиты):

• диагностики;

• антивирусные;

• обслуживания носителей;

• архивирования;

• обслуживания сети.

Системы технического обслуживания – это совокупность программно-аппаратных средств ПК, которые выполняют контроль, тестирование и диагностику и используются для проверки функционирования устройств компьютера и обнаружения неисправностей в процессе работы компьютера. Они являются инструментом специалистов по эксплуатации и ремонту технических средств компьютера.

Для организации более удобного и наглядного интерфейса пользователя с компьютером используются программные оболочки операционных систем – программы, которые позволяют пользователю отличными от предоставляемых ОС средствами (более понятными и эффективными) осуществлять действия по управлению ресурсами компьютера. К числу наиболее популярных оболочек относятся пакеты Norton Commander (Symantec), FAR (File and Archive manageR) (Е.Рошаль).

Служебные программы (утилиты, лат. utilitas – польза) – это вспомогательные программы, предоставляющие пользователю ряд дополнительных услуг по реализации часто выполняемых работ или же повышающие удобство и комфортность работы. К ним относятся:

·        программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют более плотно записывать информацию на дисках, а также объединять копии нескольких файлов в один, так называемый, архивный файл (архив);

·        антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения;

·        программы оптимизации и контроля качества дискового пространства;

·        программы восстановления информации, форматирования, защиты данных;

·        программы для записи компакт-дисков;

·        драйверы– программы, расширяющие возможности операционной системы по управлению устройствами ввода/вывода, оперативной памятью и т.д. При подключении к компьютеру новых устройств необходимо установить соответствующие драйверы;

·        коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами и др.

Некоторые утилиты входят в состав операционной системы, а некоторые поставляются на рынок как самостоятельные программные продукты, например, многофункциональный пакет сервисных утилит Norton Utilities (Symantec).

Прикладное программное обеспечение (ППО) предназначено для решения задач пользователя. В его состав входят прикладные программы пользователей и пакеты прикладных программ (ППП) различного назначения.

Прикладная программа пользователя – это любая программа, способствующая решению какой-либо задачи в пределах данной проблемной области. Прикладные программы могут использоваться либо автономно, либо в составе программных комплексов или пакетов.

Пакеты прикладных программ (ППП) – это специальным образом организованные программные комплексы, рассчитанные на общее применение в определенной проблемной области и дополненные соответствующей технической документацией. Различают следующие типы ППП:

·        ППП общего назначения – универсальные программные продукты, предназначенные для автоматизации широкого класса задач пользователя. К ним относятся:

Текстовые редакторы (например, MS Word, Word Perfect, Лексикон);

Табличные процессоры (например, MS Excel, Lotus 1-2-3, Quattro Pro);

Системы динамических презентаций (например, MS Power Point, Freelance Graphics, Harvard Graphics);

Системы управления базами данных (например, MS Access, Oracle, MS SQL Server, Informix);

Графические редакторы (например, Сorel Draw, Adobe Photoshop);

Издательские системы (например, Page Maker, Venture Publisher);

Системы автоматизации проектирования (например, BPWin, ERWin);

Электронные словари и системы перевода (например, Prompt, Сократ, Лингво, Контекст);

Системы распознавания текста (например, Fine Reader, Cunei Form).

Системы общего назначения часто интегрируются в многокомпонентные пакеты для автоматизации офисной деятельности – офисные пакеты – Microsoft Office, StarOffice и др.

·    методо-ориентированные ППП, в основе которых лежит реализация математических методов решения задач. К ним относятся, например, системы математической обработки данных (Mathematica, MathCad, Maple), системы статистической обработки данных (Statistica, Stat).;

·    проблемно-ориентированные ППП предназначены для решения определенной задачи в конкретной предметной области. Например, информационно-правовые системы ЮрЭксперт, ЮрИнформ; пакеты бухгалтерского учета и контроля 1С: Бухгалтерия, Галактика, Анжелика; в области маркетинга –Касатка, Marketing Expert; банковская система СТБанк;

·    интегрированные ППП представляют собой набор нескольких программных продуктов, объединенных в единый инструмент. Наиболее развитые из них включают в себя текстовый редактор, персональный менеджер (органайзер), электронную таблицу, систему управления базами данных, средства поддержки электронной почты, программу создания презентационной графики. Результаты, полученные отдельными подпрограммами, могут быть объединены в окончательный документ, содержащий табличный, графический и текстовый материал. К ним относят, например, MS Works. Интегрированные пакеты, как правило, содержат некоторое ядро, обеспечивающее возможность тесного взаимодействия между составляющими.

Обычно пакеты прикладных программ имеют средства настройки, что позволяет при эксплуатации адаптировать их к специфике предметной области.

К инструментальному программному обеспечению относят: системы программирования – для разработки новых программ, например, Паскаль, Бейсик. Обычно они включают: редактор текстов, обеспечивающий создание и редактирование программ на исходном языке программирования (исходных программ), транслятор, а также библиотеки подпрограмм; инструментальные среды для разработки приложений, например, C++, Delphi, Visual Basic, Java, которые включают средства визуального программирования; системы моделирования, например, система имитационного моделирования MatLab, системы моделирования бизнес-процессов BpWin и баз данных ErWin и другие.

Транслятор (англ. translator – переводчик) – это программа-переводчик, которая преобразует программу с языка высокого уровня в программу, состоящую из машинных команд. Трансляторы реализуются в виде компиляторов или интерпретаторов, которые существенно различаются по принципам работы.

Компилятор (англ. compiler – составитель, собиратель) читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется. После компилирования получается исполняемая программа, при выполнении которой не нужна ни исходная программа, ни компилятор.

Интерпретатор (англ. interpreter – истолкователь, устный переводчик) переводит и выполняет программу строка за строкой. Программа, обрабатываемая интерпретатором, должна заново переводиться на машинный язык при каждом очередном ее запуске.

Топ программ необходимых для компьютера

После покупки нового компьютера или переустановки операционной системы на уже существующем компьютере, вам может понадобится установка программ для полноценной работы и развлечений. На большинстве компьютеров используется операционная система Windows, которая предоставляется с набором уже готовых программ. Однако их не всегда достаточно.

1. Браузер

Чтобы вы могли скачать бесплатные программы прямо с интернета, а не возиться с флешками и CD-дисками, необходим браузер. Это специальная программа поможет заходить на различные сайты и искать нужные программы с помощью поиска.

В операционную систему Windows по умолчанию уже входит браузер Microsoft Edge (в предыдущих версиях, Internet Explorer). Он довольно простой и в большинстве случаев его достаточно, чтобы скачать программы для компьютера. Однако есть более удобные и быстрые браузеры, например, Google Chrome или Mozilla Firefox. Они полностью бесплатные и для них есть куча различных плагинов и расширений, чтобы дополнить недостающий функционал.

1. Антивирус

Для защиты вашего компьютера обязательно необходима антивирусная программа. В Windows уже есть встроенный защитник от множества стандартных вирусов и угроз. Однако можно установить дополнительную антивирусную защиту. При этом, они не будут конфликтовать со встроенным. Из бесплатных антивирусов можно установить Kaspersky Free (бесплатная утилита), Avast, AVG AntiVirus FREE, Avira Free Antivirus и многие другие.

Какой именно антивирус выбрать – решать вам. Однако 100% защиты не гарантирует даже платный, ведь каждый раз появляются новые угрозы. Но обезопасить работу и не потерять важные данные помогут любые антивирусы.

1. Пакет офисных программ

Для работы с текстом и электронными таблицами всем более известен набор офисных приложений Microsoft: Word, Excel, PowerPoint. Они отлично работают и пользуются большой популярностью. Однако эти программы являются платными. В качестве бесплатной альтернативы вы можете скачать OpenOffice или LibreOffice.

1. Архиваторы

Windows умеет создавать и распаковывать ZIP-архивы, однако он не умеет работать с другими форматами. Поэтому вы можете установить программу архиватор 7-Zip. Она бесплатная и поможет выполнять различные операции по архивации файлов, защищать архив паролем, смотреть содержимое архива без распаковки и многое другое.

1. Просмотр PDF и DjVu файлов

Если вы любите читать электронные книги или часто имеете дело с документами в формате PDF, то для этого понадобится специальная программа читалка. Наиболее популярной, а главное, бесплатной программой для чтения PDF, является Foxit Reader. Для чтения другого распространенного формата – DjVu, большинство пользователей используют программу DjView.

1. Мессенджеры и видео-звонки

Для общения с родственниками и друзьями через интернет есть множество бесплатных программы. Особую популярность завоевал мессенджер Skype, используемый для отправки текстовых сообщений и видео звонков. В дополнение вам понадобятся наушники с микрофоном и web-камера. Кстати, для общения на мобильных устройствах популярен WhatsApp.

1. Видео и аудио плеер

Вместо стандартных Windows Media Player, а также Кино и ТВ можно скачать и установить более удобные и функциональные видео и аудио-проигрыватели. Для видео KMPlayer, а для аудио Aimp. Эти программы хорошо себя зарекомендовали и пользуются популярностью.

1. Торрент

Чтобы из интернета скачать бесплатно программы, фильмы, музыку и что-то еще, используют торренты. Самая популярная и бесплатная программа для скачивания с торрента это uTorrent.

7