Tarkvara mõiste, tarkvara klassifikatsioon. Arvutitarkvara mõiste. Tarkvara lühikirjeldus Tarkvara, mida kasutatakse

Jäta kommentaar 6,950

Millised on peamised suundumused 5. põlvkonna arvutite arendamisel?

Kirjeldage laserprinterite tööpõhimõtet.

Mis on emaplaat? Millised arvuti komponendid sellel on?

Millised programmid on BIOS-i lisatud?

Mis on muutmälu funktsioon arvutis?

Millised on protsessori peamised parameetrid? Mis iseloomustab taktsagedust ja millistes ühikutes seda mõõdetakse?

Mida tähendab PC-arhitektuuri ülesehitamise peamine – modulaarne põhimõte?

Mis tüüpi bussid on arvutis olemas ja milleks need on mõeldud?

Mis elemendibaas oli kolmanda põlvkonna arvutite loomise aluseks?

Millised arvutiehituse põhimõtted töötas välja John von Neumann?

Milline on C. Babbage’i panus arvutitehnoloogia arengusse?


3. PEATÜKK

ISIKLIKU ARVUTITE TARKVARA

MÄRKSÕNAD:programm, süsteemitarkvara, rakendustarkvara, fail, kaust, failitoimingud, failisüsteem, Windows XP OS, peamenüü, standardprogrammid, otsetee, töölaud, aknad, juhtpaneel, Explorer, prügikast, vormindamine, otsingumootor , Microsoft Office'i pakett , tarkvarapiraatlus, litsentsileping.

Uusimate infotehnoloogiate tõhus kasutamine sõltub mitte ainult sobiva konfiguratsiooniga arvuti, vaid ka arvutiteavet töötlevate programmide pädevast ja õigest valikust.

Sobiva tarkvara valik sõltub töödeldava teabe tüübist, selle esitusviisidest, sooritatavatest toimingutest, teabe väljastamise vormidest jne. See eeldab teadmisi kaasaegse tarkvara (SW) seisukorrast.

Programm on operaatorite kogum, mida tervikuna kasutatakse arvuti töö juhtimiseks. Iga programm asub arvuti mälus ja aktiveerub, kui see käskude jada kujul mälust välja otsitakse.

Under tarkvara viitab tarkvaravahendite komplektile andmetöötlussüsteemide loomiseks ja käitamiseks arvutitehnoloogia abil. Sõltuvalt tarkvara poolt täidetavatest funktsioonidest võib selle jagada tüüpideks (joonis 3.1).

Tarkvaras on olulisel kohal süsteemitarkvara (SPO). Mõiste Süsteemitarkvara tähendab kõikidele kasutajatele ühiseid programme ja tarkvarapakette, mida kasutatakse nii uute programmide loomise automatiseerimiseks kui ka olemasolevate juurutamise tagamiseks.

Vastava töökeskkonna saab OS-is korraldada eraldi virtuaalmasinana. Süsteemitarkvara klassi kuuluvad ka emulaatorid, mis võimaldavad simuleerida OS-is teist OS-i. Paljud operatsioonisüsteemid võivad rakendada teiste operatsioonisüsteemide jaoks loodud programme.



Mis tahes avatud lähtekoodiga tarkvara tuumaks on OS, seega käsitletakse neid üksikasjalikumalt allpool.

Programmeerimissüsteemid enamasti mõeldud uute programmide loomiseks. Need süsteemid sisaldavad tavaliselt programmeerimiskeeli, mis on reeglina mõeldud professionaalsetele programmeerijatele. Iga programmeerimissüsteem töötab ainult vastavas OS-is, mille jaoks see loodi, kuid see võib lubada teil arendada programme ka teistele OS-idele. Viimasel ajal on ilmunud võimsad programmeerimissüsteemid Java, Delphi, C++, Visual Basic.

Olulised süsteemiprogrammide klassid on ka abiprogrammid - utiliidid (lat. utilitas - kasu).

Kommunaalteenused nimetatakse spetsiaalseteks süsteemiprogrammideks, mida saab kasutada nii OS-i enda kui ka arvutisüsteemi hooldusega seotud programmide teenindamiseks. Need kas laiendavad ja täiendavad OS-i vastavaid võimalusi või lahendavad iseseisvaid probleeme.

On olemas järgmist tüüpi kommunaalteenused:

— juhtimisprogrammid,testimine ja diagnostika, mida kasutatakse arvutiseadmete korrektse toimimise kontrollimiseks ja talitlushäirete tuvastamiseks ning rikke põhjuste ja asukoha näitamiseks;

— programmid - draiverid, mis laiendavad OS-i võimalust hallata sisend-/väljundseadmeid, RAM-i jne. Draiverite abil on võimalik arvutiga ühendada uusi seadmeid või olemasolevaid mittestandardselt kasutada;

— programmid – pakkijad(arhiivid), mis võimaldavad plaatidele tihedamalt teavet kirjutada, samuti kombineerida mitme faili koopiaid üheks arhiivifailiks;

— viirusetõrjeprogrammid mõeldud arvutiviirustega nakatumise vältimiseks ja sellise nakatumise tagajärgede kõrvaldamiseks;

— kettaruumi optimeerimise ja kvaliteedikontrolli programmid;

— andmete taastamine, vormindamine, andmekaitse programmid;

— suhtlusprogrammid arvutitevahelise teabevahetuse korraldamine, kui need on arvutivõrkudeks ühendatud;

— mäluhaldustarkvara, pakkudes RAM-i paindlikumat kasutamist;

— programmid CD - ROM, CD - RW, DVD kirjutamiseks ja paljud teised.

Mõned utiliidid on osa OS-ist, teised aga töötavad autonoomselt.

Failihaldussüsteemid on mõeldud arvuti mällu salvestatud andmetele failide kujul hõlpsaks juurdepääsuks.

Fail on nimega andmekogum, mis on organiseeritud sama struktuuriga kirjete kogumina. Nende andmete haldamiseks luuakse failihaldussüsteemid. Reeglina on kõigis kaasaegsetes operatsioonisüsteemides failihaldussüsteemid. On operatsioonisüsteeme, mis toetavad mitut failisüsteemi. Mõned lihtsad operatsioonisüsteemid võivad töötada ka ilma failisüsteemideta.

Vastavalt failide nimetamise viisidele on "lühikesed" ja "pikad" nimed. Enne Windows 95 tulekut oli konventsioon 8.3 levinud viis failide nimetamiseks. Selle MS - DOS-is vastu võetud kokkuleppe kohaselt koosnes failinimi kahest osast: tegelik nimi ja laiend. Faili nimi on 8 tähemärgi pikkune ja laiendis 3 tähemärki. Nimi on laiendist eraldatud punktiga. Nii nimi kui laiend võivad sisaldada ainult ladina tähestiku tähti ja numbreid.

"Lühikeste" nimede peamine puudus on nende madal sisu. Faili omadusi pole kaugeltki alati võimalik väljendada mõne tähemärgiga, nii et Windows 95 tulekuga võeti kasutusele "pika" nime mõiste. See nimi võib sisaldada kuni 256 tähemärki. Sellest piisab tähenduslike failinimede loomiseks. Nimes on lubatud tühikud ja mitu punkti. Suur- ja väiketähti OS ei erista, kuid OS kuvab segatähti. Nimelaiendis on kõik tähemärgid pärast viimast punkti, näiteks:


Kaasaegsetes operatsioonisüsteemides võib mis tahes failinimelaiend sisaldada teavet OS-i kohta. Windows pakub tööriistu failitüübi atribuutide registreerimiseks nende nimelaiendi alusel. Seetõttu pole failinime laiendi valik paljudel juhtudel kasutaja isiklik asi. Nende süsteemide rakendused võimaldavad valida ainult põhiosa nimest ja määrata failitüübi ning vastav nimelaiend kirjutatakse automaatselt:

— .xls- MS Exceli tabel;

— .doc– MS Wordi redaktori tekstifail;

— .mdb– MS Accessi andmebaasifail;

— .zip - pakitud fail;

— .bmp- graafiline fail jne.

Lisaks failinime nimele ja laiendile salvestab OS iga faili jaoks selle loomise (muutmise) kuupäeva, suuruse ja mitu lipuväärtust, mida nimetatakse failiatribuutideks.

Atribuudid on täiendavad parameetrid, mis määravad faili atribuudid. OS võimaldab neid juhtida ja muuta. Failitoimingute tegemisel võetakse arvesse atribuutide väärtusi.

Seal on neli peamist atribuuti:

— Ainult lugemiseks (ainult lugemiseks);

- peidetud (varjatud);

- Süsteem (Süsteem);

- Arhiiv (Arhiiv).

Atribuut " Ainult lugemiseks» piirab failiga töötamise võimalust. Selle määramine tähendab, et faili ei ole ette nähtud muutmiseks.

Atribuut " Peidetud” näitab OS-ile, et seda faili ei tohiks failitoimingute ajal ekraanil kuvada. See on kaitsemeede failide tahtliku või tahtmatu rikumise vastu.

Atribuut " Süsteemne» tähistab faile, millel on OS-i enda töös olulisi funktsioone. Selle atribuudi eripäraks on see, et seda ei saa OS-i tööriistade abil muuta. Tavaliselt on enamikul failidel, millel on atribuudikomplekt Süsteem, ka atribuut Peidetud.

Atribuut " Arhiiv' kasutati varem varundusprogrammide käitamiseks. Iga programm, mis faili muudab, pidi selle atribuudi automaatselt määrama. Kaasaegsed varundusprogrammid kasutavad muid vahendeid, et teha kindlaks, kas faili on muudetud, ja seda atribuuti ei võeta arvesse. Selle käsitsi muutmine OS-i tööriistade abil ei oma suurt praktilist tähtsust.

Kaust(kataloog) on ​​spetsiaalne koht kettal, kuhu salvestatakse kogu teave failide kohta (nimi, suurus, omadused, loomise kuupäev ja kellaaeg jne).

Enne Windows 95 tulekut kasutati hierarhilise failistruktuuri kirjeldamiseks terminit "kataloog". Windowsi operatsioonisüsteemide perekonna tulekuga võeti kasutusele uus termin - "kaust". Need terminid on samaväärsed: iga ketta failikataloog vastab samanimelisele süsteemi OS-i kaustale.

Kaustad on hierarhilise struktuuri olulised elemendid, mis on vajalikud failidele lihtsa juurdepääsu tagamiseks, kui meediumil on liiga palju faile. Failid kombineeritakse kaustadesse vastavalt nende looja määratud mis tahes ühistele tunnustele (tüübi, omandiõiguse, eesmärgi, loomise aja jne järgi). Madalamate tasemete kaustad pesastatakse kõrgema taseme kaustadesse ja pesastatakse nende jaoks. Hierarhilise struktuuri pesastamise kõrgeim tase on ketta juurkaust.

Kaustale nime andmise reeglid ei erine failile nime andmise reeglitest, kuigi lava taga pole kombeks kausta nimelaiendeid anda.

Hierarhilistes andmestruktuurides annab objekti aadressi marsruut (juurdepääsutee), mis viib struktuuri ülaosast objektini. Pesastatud kataloogide süsteemi läbiva faili tee kirjutamisel eraldatakse kõik vahekataloogid üksteisest teatud märgiga. Paljud operatsioonisüsteemid kasutavad "\" (kaldkriipsu) sellise märgina, näiteks:


Failihaldussüsteem on loodud töötama konkreetses OS-is ja kindla failisüsteemiga. On vaja selgelt eristada mõisteid "failisüsteem" ja "failihaldussüsteem". See tähendab, et konkreetse failisüsteemi järgi organiseeritud failidega töötamiseks tuleb iga OS-i jaoks välja töötada vastav failihaldussüsteem.

Failihaldussüsteemi kasutamise kaudu pakutakse kasutajatele järgmisi võimalusi: failide, kaustade loomine, kustutamine, ümbernimetamine ja nende nimetamine; failide kopeerimine ja teisaldamine; failistruktuuris navigeerimine, et pääseda juurde antud failile, kaustale; faili atribuutide haldamine; failide kaitsmine volitamata juurdepääsu eest jne.

OS-i enda alglaadimiseks ja konkreetse failihaldussüsteemi töö korraldamiseks võeti kõvaketta struktuuri osas vastu erikokkulepped.Failisüsteemi organiseerimise põhimõte sõltub OS-ist. Kõvaketas on kujutatud pindade kogumina. Diskettel on neid ainult kaks (ülemine ja alumine). Kõvakettad on tegelikult mitmest plaadist koosnevad “riiulid”, seega on neil rohkem pindu. Iga ketta pind on jagatud ringradadeks ja iga rada sektoriteks (joonis 3.2). Sektori suurused on fikseeritud ja on 512 baiti.

Konkreetse faili leidmiseks kettalt peate teadma selle asukohta (aadressi). Lihtsaim viis oleks kirjutada faili aadress pinnanumbrina, raja numbrina ja sektori numbrina. Iga ketta pind kasutab aga oma lugemis-/kirjutuspead. Need pead ei liigu eraldi, vaid üheaegselt. Kui näiteks viies pea tuuakse kolmekümnendale rajale, siis kõik ülejäänud pead tuuakse oma kolmekümnendale rajale. Seetõttu kasutatakse roomiku mõiste asemel silindri mõistet.

Silinder- see on kõigi radade kogum, millel on samad numbrid, st pöörlemisteljest võrdsel kaugusel. Seetõttu määrab faili tegelik asukoht kõvakettal silindri numbri, pinnanumbri ja sektori numbri järgi.

Sektor- see on väikseim andmesalvestusüksus, kuid mitte kõik failisüsteemid ei kasuta seda adresseerimiseks selle väiksuse tõttu. OS-id, nagu MS-DOS, Windows, OS/2, kasutavad adresseerimiseks suuremat salvestusseadet, mida nimetatakse klastriks. Klaster on naabersektorite rühm. Klastri suurus sõltub kõvaketta suurusest. Mida suurem on ketas, seda suurem on klastri suurus. Ühe klastri suuruse tüüpilised väärtused: 8, 16, 32 või 64 sektorit.

Teave kettaklastri kohta, milles konkreetne fail käivitub, salvestatakse ketta süsteemialasse spetsiaalsetes failide eraldamise tabelites (FAT-tabelid). Kuna FAT-tabeli rikkumine põhjustab kettale salvestatud andmete kasutamise võimatust, kehtestatakse sellele töökindluse osas erinõuded. FAT - tabel luuakse kahes eksemplaris, mille identiteeti OS-i tööriistad regulaarselt jälgivad.

Tabel 3.1. loetleb failisüsteemide tüübid ja neid kasutavate Windowsi operatsioonisüsteemide versioonid.

Windowsis kasutatavad failisüsteemid on järgmised:

— FAT16- vanim failisüsteem, mida saavad kasutada peaaegu kõik Olemasolevate piirangute tõttu ei saa see kasutada kettaid, mis on suuremad kui 4096 MB. FAT16 süsteemi peetakse aegunuks, kuigi mõnikord kasutatakse seda edukalt tänapäevani. Maksimaalne võimalik failimaht on 4 GB.

— FAT32- uuem failisüsteem, millega saavad töötada kõik uued operatsioonisüsteemid, mis on välja antud pärast aastat 1998. FAT32 draivid võivad olla kuni 127 GB suurused. Maksimaalne võimalik failimaht on 4 GB.

— NTFS- vana, kuid hoolikalt kavandatud failisüsteem, mis erineb FAT16-st ja FAT32-st oma töökindluse ja võime poolest kaitsta volitamata juurdepääsu eest. Mitte kõik operatsioonisüsteemid ei "mõista" seda failisüsteemi.

— CDFS on CD-ROM-plaatide jaoks kasutatav failisüsteem. See ei kehti kõvaketaste kohta. Kasutatakse kõigis kaasaegsetes operatsioonisüsteemides.

Tarkvara põhikontseptsioonid

ARVUTI TARKVARA

Kontrollküsimused

1. Mis on arvuti arhitektuur?

2. Millised on arvuti ehitamise põhimõtted, sõnastas von Neumann.

3. Millised seadmed kuuluvad von Neumanni arvutisse?

4. Millised elektroonilised elemendid asuvad emaplaadil?

5. Millised on mikroprotsessori põhifunktsioonid?

6. Mis on taktsagedus?

7. Mis on mikroprotsessori võimsus?

8. Milliseid mikroprotsessorite mudeleid teate?

9. Mis on mäluseadmete eesmärk?

10. Mis on RAM ja ROM?

11. Mida nimetatakse RAM-iks?

12. Kui suur on arvuti mäluseadmete minimaalne osa teabest?

13. Mis on süsteemisiini eesmärk?

14. Nimetage tavalise klaviatuuri peamised klahvirühmad.

15. Millise porti on hiir ühendatud?

16. Mis on monitori otstarve?

17. Kirjeldage, kuidas maatriks-, tindi- ja laserprinterid töötavad?

18. Mis on rajad ja sektorid magnetkettal?

19. Miks kettaid vormindada?

20. Mis on laserketas?

21. Mis on juht?

22. Mis tüüpi pordid on?

Arvuti on programmiga juhitav automaatne seade teabega töötamiseks. Ilma programmideta on iga arvuti "surnud raud" Arvuti kui andmetöötlussüsteemi tehnilise baasi võimalused on seotud kasutatava tarkvaraga (programmidega).

Programm (programm, rutiin) on arvutikäskude (juhiste) järjestatud jada ülesande lahendamiseks.

Tarkvara- andmetöötlusprogrammide komplekt.

ülesanne (probleem, ülesanne)- probleem, mis tuleb lahendada.

rakendus- tarkvara juurutamine arvutis probleemi lahendamiseks.

Tarkvara Tarkvara võib jagada kolme rühma:

– süsteemiprogrammid;

– rakendusprogrammid;

- programmeerimissüsteemid.

Süsteemne nimetatakse programmideks, mis korraldavad arvutusprotsessi ja haldavad arvutiressursse.

Need on mõeldud arvutit moodustavate seadmete töö juhtimiseks, kasutajaga suhtlemise korraldamiseks (kasutajaliides) ja failisüsteemiga töötamiseks.

Süsteemiprogrammid koosnevad:

- operatsioonisüsteemid (OS),

- töökestad,

- eriprogrammid.

Operatsioonisüsteem (OS)- programmide komplekt, mis toetab arvuti riistvara, võrkude ja kõigi programmide tööd.

Arvuti toite sisselülitamisel laaditakse RAM-i ennekõike operatsioonisüsteem, mille kontrolli all toimub tervisekontroll ja kogu hilisem arvuti töö. Töö valmib ka OS-i kontrolli all.



OS

Operatsioonisüsteemid klassifitseeritakse järgmiselt:

- samaaegsete kasutajate arv üksik mängija ja mitme mängijaga OS;

– OS-i juhtimise all üheaegselt täidetavate ülesannete arv, per ühe ülesandega ja multitegumtöö;

- kasutatavate protsessorite arv üheprotsessor ja multiprotsessor;

- biti sügavus protsessor 8-bitine, 16-bitine, 32-bitine, 64-bitine;

- kasutajaliidese tüüp käsk(tekst) ja objektorienteeritud(graafika);

– viis, kuidas jagatud riist- ja tarkvararessursse kasutatakse võrku ja kohalik.

Peamine erinevus mitme kasutaja süsteemidühest kasutajast on vahendite kättesaadavus iga kasutaja teabe kaitsmiseks teiste kasutajate volitamata juurdepääsu eest.

V multitegumtöö igale ülesandele (programmile, rakendusele) eraldatakse omakorda mingi osa protsessori ajast. Kuna lülitusprotsess on väga kiire ja ülesannetele eraldatud protsessori aja osakaalud on üsna väikesed, jääb kasutajale mulje, et korraga tehakse mitut ülesannet.

Operatsioonisüsteem MS-DOS on 8086...80486 mikroprotsessoritel põhinev käsu(teksti) OS 16-bitistele arvutitele. Kõik MS-DOS programmid on salvestatud magnetketastele, mistõttu seda nimetatakse ketta operatsioonisüsteem(Ketta operatsioonisüsteem). Tähed MS on Microsofti lühendid. Sellest OS-ist anti välja mitu modifikatsiooni, nii et saame rääkida tervikust operatsioonisüsteemide perekond MS DOS.

Windowsi perekonna operatsioonisüsteemid

Windowsi perekonna operatsioonisüsteemi loomisel kasutas Microsoft objektorienteeritud lähenemine.

Kasutaja tasandil väljendub objektorienteeritud lähenemine selles, et liides kujutab endast reaalset maailma ning arvutiga töötamine taandub tegevustele tavaliste objektidega. Seega saab kaustu avada, sulgeda, teisaldada, kohvrisse panna. Dokumente saab vaadata, parandada, ühest kohast teise teisaldada, hävitada või prügikasti visata.

Windows OS-i põhimõtted on järgmised:

– WYSIWYG(Mida sa näed On What You Get - see, mida näete, on see, mida saate), mille tõttu moodustub printeris sama pilt, mis kuvaril. DOS-is töötades võib monitori ekraanil ja printerile prinditud teksti välimus olla erinev. See sõltub printeris valitud fondist.

– Plug and Play(plug and play, täpsemalt plug and play) võimaldab ühendada arvutiga uusi seadmeid, näiteks printerit või lasermängijat, ilma käsitsi seadistamata. Ingliskeelset terminit Plug and Play vene keeles hääldatakse plug and play. Seda põhimõtet toetav OS valib automaatselt uue arvutiga ühendatud seadme tööks vajaliku draiveri.

- tehnoloogia Tõmba ja lase lahti(tõmba ja lase lahti). Tänu Drag and Drop tehnoloogiale on lihtne muuta iga akna asukohta ja suurust.

Windowsis saate dokumente koostada osadest, mis on koostatud erinevates rakendustes. Dokumentide linkimiseks ja manustamiseks kasutatakse tehnoloogiat OLE(Object Linking and Embedding), mis tähendab "objektide linkimist ja manustamist".

Windowsi operatsioonisüsteemis töötades kutsutakse tavaliselt programme välja rakendusi.

Windowsi perekonna operatsioonisüsteemide eeliseks on ühtne kasutajaliides(shell), tänu millele säilivad erinevates programmides samad põhimõtted nende töö juhtimisel. See annab võimaluse täita mitut ülesannet korraga.

Sellisel juhul on iga programmi kasutajaliides paigutatud eraldi ristkülikukujulisele alale, mida nimetatakse aken.

Töötavad kestad–– graafilised lisandmoodulid, mis on loodud operatsioonisüsteemiga töö hõlbustamiseks. Venemaal on populaarseimad Norton Commander, DOS Navigator, Windows Commander jne.

Eriprogrammid -- osutada mõningaid täiendavaid süsteemseid teenuseid. Need programmid on jagatud utiliitideks ja draiveriteks.

Kommunaalteenused- mõeldud sageli korduvate toimingute tegemiseks, nagu magnetketaste vormindamine, ketaste defragmentimine, failide arhiveerimine, kogemata kustutatud failide taastamine, viiruste otsimine ja eemaldamine jne.

Autojuhid- süsteemiprogrammid, mis tagavad printerite, kettaseadmete, kuvarite, klaviatuuride jne töö Sõna "draiver" tuleb ingliskeelsest sõnast draiver - draiver, draiver.

Rakendustarkvara paketid (APP-d)

Rakendusprogrammi pakett on omavahel seotud programmide kompleks konkreetse ainevaldkonna teatud klassi probleemide lahendamiseks.

Rakendusprogrammid, võimaldavad kasutajal oma teabeülesandeid vahetult lahendada.

Rakendustarkvara jaguneb omakorda kaheks osaks:

– üldotstarbelised rakendused ,

- professionaalse suunitlusega programmid.

TO üldotstarbelised rakendused sisaldab programme, mida enamik kasutajaid vajab, olenemata nende professionaalsetest huvidest. Nad sisaldavad:

– tekstitöötlussüsteemid (tekstitöötlusseadmed);

– arvutigraafikasüsteemid (graafikaredaktorid);

– tabelarvutussüsteemid – arvutustabelid (tabeliprotsessorid);

– kasutajale orienteeritud andmebaasihaldussüsteemid;

- esitluse arendusvahendid;

- programmid, mis pakuvad tööd e-postiga ja töötavad Internetiga.

Karjäärile orienteeritud programmid koostada spetsiaalseid programme kitsa ülesannete ringiga spetsialistidele.

Programmeerimissüsteemid - tööriist professionaalsetele programmeerijatele.

Iga selline süsteem on keskendunud kindlale programmeerimiskeelele: Pascal, BASIC, Fortran, C, Assembler jne Programmeerimissüsteemid võimaldavad luua programmitekste, programme siluda ja käivitada. Kõik ülaltoodud tarkvaratüübid on loodud programmeerijate poolt spetsiaalselt loodud programmeerimissüsteemide abil.

1.6.1. Infoprotsessi tarkvara põhimõisted

Põhimõisted

Arvuti kui infoprotsesside ja andmetöötlustehnoloogiate tehnilise baasi võimalused on seotud kasutatava tarkvaraga (programmidega).

Programm - arvutikäskude (juhiste) järjestatud jada ülesande lahendamiseks.

Tarkvara (tarkvara) - andmetöötlusprogrammide komplekt ja nende tööks vajalikud dokumendid.

Infoprotsesside rakendamisel arvutite abil kasutatakse mõisteid "ülesanne" ja « Lisa".

Ülesanne (probleem, ülesanne) - probleem, mida tuleb lahendada.

Rakendus (rakendus) - infotehnoloogia abil teostatud probleemilahendus.

Seega tähendab ülesanne infotehnoloogiliste vahendite abil realiseeritavat probleemi ja rakendus ülesande realiseeritud lahendust, kuigi mõnel juhul võib neid mõisteid pidada sünonüümiks.

Arendusspetsiifilisuse ja tarkvara tüübi seisukohalt eristame kahte tüüpi probleeme- tehnoloogiline ja funktsionaalne.

Tehnoloogilised väljakutsed pannakse ja lahendatakse arvutis infotöötluse tehnoloogilise protsessi käigus. Arengu aluseks on tehnoloogilised väljakutsed teenindustarkvara tööriistad nagu utiliidid, teenindusprogrammid, protseduuriteegid ja jne. , kasutatakse arvuti tervise tagamiseks, muude programmide arendamiseks või andmete funktsionaalsete ülesannete töötlemiseks.

Funktsionaalsed ülesanded ilmuvad ja nõuavad lahendust ainevaldkondade infosüsteemides juhtimisfunktsioonide rakendamisel. Näiteks äriettevõtte tegevuse juhtimine, toodete väljastamise planeerimine, kaubaveo juhtimine, infootsing andmebaasist jne. Funktsionaalsed ülesanded koos moodustavad ainevaldkonna ja määravad täielikult selle spetsiifika.

Teema (rakendus)valdkond (rakenduse domeen) - omavahel seotud funktsioonide, juhtimisülesannete kogum, mille abil saavutatakse seatud eesmärkide täitmine.

Ülesannete lahendamiseks saab kasutada valmistarkvaratoodetes esitatud algoritme, tüüpilisi mudeleid ja probleemide lahendamise meetodeid. Sel juhul on tarkvaratoode kohandatud konkreetse rakenduse tingimustega. Kõigil muudel juhtudel töötatakse välja originaalsed algoritmid ja programmid ülesannete komplekti rakendamiseks.

Programmeerimine (programmeerimine)- programmide loomisega seotud teoreetilised ja praktilised tegevused.

Programmeerimine on koondmõiste ja seda võib käsitleda nii "teadusena" kui "kunstina", sellel põhineb teaduslik ja praktiline lähenemine programmide väljatöötamisele.

Programm on intellektuaalse töö tulemus, mida iseloomustab loovus. Igas programmis on selle arendaja individuaalsus, programm peegeldab programmeerija teatud oskusi. Samal ajal hõlmab programmeerimine ka rutiinset tööd, mille täitmisel võivad ja peaksid olema ranged reeglid ja mis peavad vastama standarditele.

Programmeerimine põhineb teadusdistsipliinide kompleksil, mille eesmärk on programmide loomiseks mõeldud spetsiaalsete tööriistade uurimine, arendamine ja rakendamine. Programmide väljatöötamisel kasutatakse ressursimahukaid ja teadusmahukaid tehnoloogiaid, kõrgelt kvalifitseeritud intellektuaalset tööjõudu, mis määrab ka selle tegevusvaldkonna eripära.

Programmeerimine on arenenud majandustegevuse haru, mis on seotud märkimisväärsete materiaalsete, tööjõu- ja finantsressursside kuludega. Tarkvaraarenduse valdkonna kogukäive ulatub mitmesaja miljardi dollarini aastas.

Seoses kasvava vajadusega erinevate andmetöötlusprogrammide järele on tõhusate programmeerimistehnoloogiate rakendamise ja nende tööstuslikule baasile ülekandmise küsimus väga aktuaalne. See tähendab:

  • programmeerimismeetodite standardimine, reprodutseeritavus ja reprodutseerimine erinevate programmeerimismeetodite arendajate poolt,
  • progressiivsete tarkvaraarendustööriistade kasutuselevõtt,
  • erimeetodite ja -võtete kasutamine programmide väljatöötamise tööde korraldamisel ja läbiviimisel (projektijuhtimise metoodika).

Tarkvaratoote kontseptsioon

Kõik programmid vastavalt nende kasutajate tüübile võib jagada kahte klassi (joonis 1) – utiliidiprogrammid ja tarkvaratooted (tooted).

See klassifikatsiooni tunnus on määrav. See võimaldab muuta programmi olekut, "abiliste" andmetöötlusvahendite asemel muutub see "peamiseks tööriistaks". Seega olenevalt "tarbija" tüübist "sisemise" rakenduse programmid ja tarkvaratooted (tooted)"väljaspool" levitamiseks.

Utiliitprogrammid(“programmid endale”) loodud vastama nende arendajate vajadustele. Enamasti mängivad utiliidiprogrammid andmetöötlustehnoloogias teenuse rolli või on funktsionaalse probleemi lahendamise programm, mis pole mõeldud laialdaseks levitamiseks.

Tarkvaratooted (tooted) mõeldud kasutajate vajaduste rahuldamiseks, laialt levitatud ja müüdud, samuti muud tooted, mida müüakse või vahetatakse .

Tarkvaratoode peab olema nõuetekohaselt tööks ettevalmistatud, omama vajalikku tehnilist dokumentatsiooni, osutama teenust ja garanteerima programmi töökindla töö, omama tootja kaubamärki, samuti on soovitav riigi klassifikaatori koodi olemasolu. Ainult sellistel tingimustel saab loodud tarkvarakompleksi nimetada tarkvaratooteks.

"Enda jaoks mõeldud programmide" tee tarkvaratoodeteni on üsna pikk, see on seotud programmide arendamise ja toimimise tehnilise ja tarkvarakeskkonna muutustega, iseseisva rahvatööstuse tekke ja arenguga - infoäri, mida iseloomustab tarkvaraarendusfirmade tööjaotus, nende edasine spetsialiseerumine, kujunemine tarkvara ja infoteenuste turul. See on ülemaailmne protsess.

Tarkvaratooteid saab luua järgmiselt:

  • individuaalne arendamine tellimuse alusel;
  • kasutajate seas massilise levitamise arendamine.

Kell individuaalne areng arendajafirma loob originaalse tarkvaratoote, mis arvestab konkreetse kliendi jaoks andmetöötluse eripärasid.

Kell massilise levitamise arendamine Arendajafirma peab ühelt poolt tagama teostatavate andmetöötlusfunktsioonide universaalsuse, teiselt poolt tarkvaratoote paindlikkuse ja kohandamise konkreetse rakenduse tingimustele. Tarkvaratoodete eripäraks peaks olema nende "süstemaatiline" - rakendatud töötlemisfunktsioonide funktsionaalne täielikkus ja täielikkus, mida kasutatakse koos. Massrakendusprogrammide väljatöötamine ja hooldus on reeglina seotud suurte tööjõukuludega. - avastatud vigade parandamine, programmide uute versioonide loomine jne.

Tarkvaratoote arendamine toimub baasil tööstustehnoloogia projekteerimistööde teostamine kaasaegsete programmeerimisvahendite abil. Spetsiifilisus seisneb selles ainulaadsus algoritmide ja programmide väljatöötamise protsess olenevalt infotöötluse olemusest ja kasutatavatest vahenditest. Märkimisväärseid ressursse kulutatakse tarkvaratoodete loomisele - tööjõud, materjalid, rahalised; vaja on kõrgelt kvalifitseeritud arendajaid.

Tarkvaratooted nõuavad saatja, mida teostavad reeglina spetsialiseerunud programmide levitajad (levitajad, edasimüüjad), harvemini tarkvaraarendajad.

Tarkvaratoote hooldus - tarkvaratoote töövõime toetamine, üleminek selle uutele versioonidele, muudatuste tegemine, avastatud vigade parandamine jne.

Erinevalt traditsioonilistest toodetest ei ole tarkvaratoodetel rangelt reguleeritud kvaliteedinäitajate kogumit, mis määratakse programmide loomisel või neid omadusi ei saa täpselt määratleda ega eelnevalt hinnata, kuna tarkvaratööriista pakutavad samad töötlemisfunktsioonid on erineva sügavusega. õppetööst. Isegi tarkvaratoodete arendamise aega ja maksumust ei saa suure täpsusega ette kindlaks määrata.

Programmide peamised omadused on järgmised:

  • algoritmiline keerukus (infotöötlusalgoritmide loogika),
  • rakendatavate töötlemisfunktsioonide koosseis ja läbitöötamise sügavus,
  • töötlemisfunktsioonide täielikkus ja järjepidevus,
  • tehnilised kirjeldused:
  • programmifailide suurus,
  • nõuded operatsioonisüsteemile ja töötlusriistvarale tarkvara poolelt: kettamälu maht, RAM-i suurus programmide käitamiseks, protsessori tüüp, operatsioonisüsteemi versioon, arvutivõrgu olemasolu jne. .

1.6.2. Tarkvara klassifikatsioon

Klassifikatsioon kasutusala järgi

Tarkvaratooteid saab klassifitseerida erinevate kriteeriumide alusel. Mõelge klassifikatsioonile, mille põhitunnus on kasutusala (ala). tarkvaratooted:

  • arvutite ja arvutivõrkude riistvara;
  • ainevaldkondade infosüsteemide ja tehnoloogiate funktsionaalsed ülesanded;
  • tarkvara arendamise tehnoloogia.

Infotehnoloogia toetamiseks nendes valdkondades eristame vastavalt kolm joonisel 2 toodud tarkvaratoodete klassi:

  • rakendustarkvara;
  • programmeerimistehnoloogia tööriistakomplekt.

Süsteemi tarkvara

Selle klassi tarkvaratooted on üldiselt rakenduslikud, olenemata ainevaldkonna spetsiifikast. Neile seatakse kõrged nõuded töökindlusele ja valmistatavusele, kasutusmugavusele ja efektiivsusele.

Riis. 2. Tarkvara klassifikatsioon

Süsteemi tarkvara saadetakse:

  • luua töökeskkond teiste programmide toimimiseks,
  • tagada arvuti enda ja arvutivõrgu usaldusväärne ja tõhus töö,
  • arvutiseadmete ja arvutivõrkude diagnostikaks ja ennetamiseks,
  • teostada tehnoloogilisi abiprotsesse (kopeerimine, arhiveerimine, programmide ja andmebaaside taastamine jne).

See tarkvaratoodete klass on tihedalt seotud arvutitüübiga ja on selle lahutamatu osa. Tarkvaratooted on peamiselt suunatud kvalifitseeritud kasutajatele – arvutivaldkonna professionaalidele: süsteemi programmeerija, võrguadministraator, rakenduste programmeerija, operaator. Selle klassi tarkvaratoodetega töötamise põhitehnoloogia tundmist nõuavad aga ka personaalarvuti lõppkasutajad, kes iseseisvalt mitte ainult ei tööta oma programmidega, vaid teostavad ka vajalikku arvuti, programmide ja andmete hooldust.

Süsteemi tarkvara sisaldab operatsioonisüsteem, mis on tavaliselt arvutiga kaasas, ja teenindustarkvara mida saab eraldi osta.

Operatsioonisüsteem on mõeldud arvutite arvutusressursside planeerimiseks ja haldamiseks, rakendustarkvara täitmise juhtimiseks. Selles tarkvaratoodete klassis on enim kasutatavad operatsioonisüsteemid Windows (Microsoft), OS / 2 (IBM), Unix (tasuta).

Teenindustarkvara koostada programme ja tarkvarasüsteeme, mis pakuvad:

  • arvutusprotsessi korraldamine operatsioonisüsteemi võimaluste laiendamiseks ja tõhususe parandamiseks;
  • arvuti töökindel;
  • mugavam kasutajakeskkond.

Utiliidiprogramme operatsioonisüsteemi võimaluste laiendamiseks nimetatakse sageli utiliitideks. Utiliidid - programmid, mida kasutatakse arvutite andmetöötluse või hoolduse abitoimingute tegemiseks (diagnostika, riist- ja tarkvara testimine, kettaruumi kasutamise või kvaliteedikontrolli optimeerimine, magnetkettal hävinud teabe taastamine jne).

Programmeerimistehnoloogia tööriistakomplekt

Selle klassi tarkvaratooted pakuvad tarkvara arendusprotsessi ja hõlmavad spetsiaalseid arendajatarkvara tööriistu. Need toetavad loodavate programmide kavandamise, programmeerimise (kodeerimise), silumise ja testimise kõiki tehnoloogilisi etappe. Programmeerimistehnoloogia tööriistade kasutajad on süsteemi- ja rakendusprogrammeerijad. Oma töös juhinduvad nad arvutitehnoloogia tarkvarast, mille keskkonnas eeldatakse nende loodud programmide toimimist.

See tarkvaravaldkond on praegu kiire arengu etapis, mis on tingitud üleminekust tööstustehnoloogia programmide tootmine, soov vähendada programmide tootmiseks ja käitamiseks kuluvat aega, tööjõu- ja materjalikulusid, tagada nende kvaliteedi garanteeritud tase.

Programmeerimistehnoloogia tööriistakomplekti saab jagada kahte alamklassi, mis keskenduvad:

  • üksikute rakenduste või nende komplekside loomine;
  • infosüsteemide arendamise ja juurutamise automatiseerimine.

Nendes valdkondades on moodustatud järgmised tarkvaratoodete rühmad:

  • tööriistad rakenduste loomiseks, sealhulgas:
  • kohalikud vahendid programmide loomisel individuaalse töö tegemiseks;
  • integreeritud tööriistakeskkonnad programmide arendajatele, et teha programmide loomisel omavahel seotud töid;
  • CASE – tehnoloogia ( Arvutipõhine süsteemitehnoloogia), mis esindab arvutitehnoloogiat kasutavate tarkvarasüsteemide analüüsi, disaini ja loomise meetodeid.

Kohalikud tööriistad ja integreeritud töökeskkonnad Programmi arendajad on kõige esinduslikumad ja põhinevad mitmesugustel programmeerimiskeeltel. Selle põhjuseks on nende loomise ja arendamise ajalugu, suhteline taskukohasus paljudele arendajatele, vastuvõetavad nõuded arendusprotsessi tehnilisele kompleksile.

Programmeerimiskeeled, kui võtta klassifikatsiooni märgiks selle konstruktsioonide moodustamise süntaks, võib selle tinglikult jagada klassideks:

  • masinakeeled (arvutikeel) - programmeerimiskeeled, mida tajub arvuti riistvara (masinakoodid);
  • masinorienteeritud keeled (arvutile orienteeritud keel) - programmeerimiskeeled, mis kajastavad teatud tüüpi arvuti (monteerija) struktuuri;
  • algoritmilised keeled (algoritmikeel) - arvuti arhitektuurist sõltumatud programmeerimiskeeled, mis kajastavad algoritmi struktuuri (PASCAL, FORTRAN, BASIC jne);
  • probleemile orienteeritud keeled (universaalne programmeerimiskeel) - programmeerimiskeeled, mis on mõeldud teatud klassi probleemide lahendamiseks (LISP, RPG, SIMULA jne);
  • integreeritud programmeerimissüsteemid.

Teine programmeerimiskeelte klassifikatsioon on nende jagamine keelteks, mis on keskendunud põhitõdede rakendamisele. struktureeritud programmeerimine, ja objektorienteeritud keeled, nagu Visual Basic, Visual C ++, mis toetavad objektide kontseptsiooni, nende omadusi ja töötlemismeetodeid.

Programmeerimissüsteemide edasiarendamine, mis ühendab tööriistade komplekti keerukaks rakendamiseks programmi loomise kõigis tehnoloogilistes etappides, on integreeritud tarkvarakeskkonnad arendajad . Seda tüüpi tööriistakomplekti põhieesmärk on tõsta programmeerijate tootlikkust, automatiseerida graafilist kasutajaliidest pakkuvate programmikoodide loomist ning arendada rakendusi klient-server arhitektuuri jaoks.

CASE tehnoloogia on tarkvarapakett, mis automatiseerib keeruliste tarkvarasüsteemide analüüsi, projekteerimise, arendamise ja hoolduse kogu tehnoloogilise protsessi. CASE-tehnoloogia peamine eelis on projekti kollektiivse töö toetamine tänu võimalusele töötada kohalikus arendajate võrgustikus, mis tahes projekti fragmentide eksport/import, organisatsiooniline projektijuhtimine.

CASE-tehnoloogiad jagunevad kahte rühma:

  • süsteemi sisseehitatud juurutused – kõik disaini- ja juurutusotsused on seotud valitud andmebaasihaldussüsteemiga (DBMS);
  • teostussüsteemist sõltumatu - kõik projektlahendused on keskendunud elutsükli algfaaside ja nende dokumenteerimise vahendite ühtlustamisele, annavad suurema paindlikkuse teostusvahendite valikul.

Mõned CASE-tehnoloogiad on mõeldud ainult süsteemidisaineritele ja pakuvad spetsiaalseid graafilisi tööriistu erinevat tüüpi mudelite kuvamiseks, näiteks andmevoo diagrammid (DFD), olemi-suhete diagrammid (ERD) jne.

Teine CASE-tehnoloogiate klass toetab ainult tarkvaraarenduse elutsükli etappe, sealhulgas:

  • programmikoodide automaatne genereerimine nende spetsifikatsioonide alusel;
  • andmemudelite ja andmevooskeemide kirjelduse õigsuse kontrollimine;
  • programmide dokumenteerimine vastavalt aktsepteeritud standarditele ja projekti hetkeseisule;
  • testimis- ja silumisprogrammid.

CASE-tehnoloogiate raames toetatakse projekti täies mahus. CASE-tehnoloogias koostatud projektimaterjalid on programmeerijate ülesandeks ja programmeerimine ise taandub pigem kodeerimisele - andmestruktuuride ja nende töötlemise meetodite tõlkimisele teatud keelde, kui pole ette nähtud automaatset koodi genereerimist.

Enamik CASE-tehnoloogiaid kasutab ka "prototüüpimise" meetodit, et kiiresti luua programme arenduse varases staadiumis. Programmide koodi genereerimine toimub automaatselt.

Rakendustarkvara

Selle klassi tarkvaratooted toimivad tarkvaratööriistadena funktsionaalsete probleemide lahendamiseks ja on kõige arvukam tarkvaratoodete klass. Sellesse klassi kuuluvad tarkvaratooted, mis töötlevad teavet erinevate ainevaldkondade funktsionaalsete ülesannete kohta.

Tarkvaratoodete installimist arvutisse viivad läbi kvalifitseeritud kasutajad või spetsialistid ning nende vahetut käitamist teostavad reeglina lõppkasutajad - teabetarbijad, kelle tegevus on arvutivaldkonnast väga kaugel. See tarkvaratoodete klass võib olla üksikutele arvutitele väga spetsiifiline.

See tarkvaraklass on kõige esinduslikum, mis on tingitud arvutitehnoloogia laialdasest kasutamisest kõigis inimtegevuse valdkondades, automatiseeritud infosüsteemide loomisest erinevates ainevaldkondades.

Rakendustarkvara ligikaudne klassifikatsioon on näidatud joonisel 3.

Riis. 3. Rakendustarkvara klassifikatsioon

Domeenispetsiifiline tarkvara moodustab kõige esinduslikuma tarkvaratoodete klassi, mille raames toimub klassifitseerimine erinevate kriteeriumide alusel:

  • ainevaldkondade tüübid,
  • infosüsteemid
  • funktsioonid ja ülesannete kompleksid jne.

Mõne ainevaldkonna puhul on võimalik tippida andmestruktuur ja nende töötlemise algoritmid. See on viinud turu loomiseni tarkvaratoodetele, mis on mõeldud:

  • automatiseeritud raamatupidamine;
  • finantstegevus;
  • personalijuhtimine (personaliarvestus);
  • varude juhtimine;
  • tootmise juhtimine;
  • pangainfosüsteemid jne.

Selle klassi tarkvaratoodete jaoks on kõige olulisem loomine sõbralik liides lõppkasutajatele.

Probleemile orienteeritud tarkvaratööriistade arendamise peamised suundumused:

  • tarkvarakomplekside loomine kujul tööjaamad(AWP);
  • arvutivõrkudel põhinevate integreeritud domeenihaldussüsteemide loomine, mis ühendavad tööjaamad ühtseks “klient-serveri” arhitektuuriga tarkvarapaketiks;
  • infosüsteemide andmete organiseerimine hajutatud andmebaasi kujul arvutivõrgus;
  • töötlemisfunktsioonide seadistamine lõppkasutajate poolt (ilma programmeerijate osaluseta);
  • programmide ja andmete kaitsmine volitamata juurdepääsu eest.

Selle klassi programmide puhul kõrge nõuded andmetöötluse tõhususele(näiteks pangasüsteemide läbilaskevõime peaks olema mitusada tehingut sekundis). Samuti on suured salvestatava info mahud, mis toob kaasa suurenenud nõudmised andmehaldusvahenditele (uuendamine, kopeerimine, andmetöötluse jõudluse tagamine).

Arvutipõhine projekteerimistarkvara mõeldud disainerite ja tehnoloogide töö toetamiseks, mis on seotud jooniste, diagrammide, diagrammide, graafilise modelleerimise ja kujundusega, jooniste standardelementide (mallide) raamatukogu loomise ja nende mitmekordse kasutamisega, näidisillustratsioonide ja koomiksite loomisega. .

Selle tarkvaratoodete klassi eripäraks on kõrged nõuded andmetöötlussüsteemi tehnilisele osale, sisseehitatud funktsioonide raamatukogude olemasolu, objektid, liidesed graafiliste süsteemide ja andmebaasidega.

Lõppkasutaja töölaud sisaldab laia valikut tarkvaratooteid, mis toetavad peamiselt lõppkasutaja infotehnoloogiaid. Lisaks lõppkasutajatele saavad neid tarkvaratooteid kasutada ka programmeerijad, et luua keerukaid andmetöötlusprogramme tänu sisseehitatud tarkvaratööriistadele.

meetodile orienteeritudtarkvara hõlmab tarkvaratooteid, mis pakuvad matemaatilisi, statistilisi ja muid meetodeid mis tahes valdkonna probleemide lahendamiseks.

Levinuim tarkvara matemaatilise programmeerimise meetoditeks, diferentsiaalvõrrandite lahendamiseks, simulatsioonimodelleerimiseks, operatsioonide uurimiseks. Selle klassi tarkvaratooted võivad olla eraldiseisvad või manustatud. Näiteks Exceli tabelis on sisseehitatud andmeanalüüsi pakett, mis pakub laia valikut statistilisi meetodeid, samuti pakett "otsi lahendust", mis rakendab lineaarset programmeerimismeetodit. Eraldiseisva tarkvaratoote näide on Microsoft Project, mis rakendab võrgu planeerimise ja haldamise meetodit. See andis projektijuhtidele küllaltki võimsa tööriista kutsetegevuse planeerimiseks ja analüüsimiseks.

Kontoritarkvara koostama programmid, mis pakuvad büroo organisatsioonilist juhtimist, sealhulgas:

  • korraldajad (planeerijad) - tarkvara tööaja planeerimiseks, koosolekute protokollimiseks, ajakavadeks, märkmiku ja telefoniraamatu pidamiseks;
  • tõlkeprogrammid;
  • tekstituvastus ja õigekirjakontroll;
  • integreeritud paketid - mitme tarkvaratoote komplekt, mis funktsionaalselt täiendavad üksteist ja toetavad sama tüüpi infotehnoloogiat samal tööplatvormil.

Integreeritud paketid sisaldavad järgmisi tüüpilisi komponente:

  • DBMS;
  • tekstiredaktor;
  • graafikaredaktor;
  • tabel;
  • korraldaja;
  • e-posti tugitööriistad;
  • esitlusprogramm.

Integreeritud pakettide komponendid võivad töötada üksteisest isoleeritult, kuid integreeritud pakettide peamised eelised tulevad siis, kui neid omavahel läbimõeldult kombineerida. Integreeritud pakettide kasutajatel on erinevate komponentide jaoks ühtne liides, mis tagab nende valdamise protsessi suhtelise lihtsuse.

Integreeritud paketid on tõhusad rühmatööks paljude kasutajate võrgus. Näiteks saate rakendusprogrammist, milles kasutaja asub, saata dokumente ja andmefaile teisele kasutajale, toetades samal ajal standardeid andmete edastamiseks objektide kujul üle võrgu või e-posti teel.

Lauaarvuti avaldamise süsteemid hõlmab programme, mis pakuvad arvutis avaldamiseks infotehnoloogiat:

  • tekstide vormindamine ja toimetamine;
  • teksti automaatne lehekülgede vahetamine;
  • päiste loomine;
  • prinditud lehe arvutipaigutus;
  • paigaldusgraafika;
  • illustratsioonide koostamine jne.

Meedia tarkvara mõeldud heli- ja videoteabe loomiseks ja kasutamiseks. Multimeedia tarkvaratooted on võtnud turul juhtiva positsiooni raamatukogu infoteenuste, õppeprotsesside ja vaba aja tegevuste vallas. Kunstiteoste arvutipiltide andmebaasid, helisalvestiste raamatukogud on aluseks rakendusharidussüsteemidele, arvutimängudele, raamatukogude kataloogidele ja fondidele jne.

Intelligentsed süsteemid rakendab inimese intellekti individuaalseid funktsioone. Tehisintellektisüsteemide põhikomponendid on teadmistebaas, intelligentne kasutajaliides ja järelduste genereerimise programm. Nende areng toimub järgmistes suundades:

  • ümbrisprogrammid ekspertsüsteemide loomiseks teadmistebaaside ja järeldusreeglite täitmisega;
  • valmis ekspertsüsteemid otsustamiseks teatud ainevaldkondade piires;
  • teadmusbaasi haldussüsteemid semantiliste mudelite (protseduuriline, semantiline võrgustik, raam, tootmine jne) ülalpidamiseks;
  • kõneanalüüsi ja -tuvastussüsteemid jne.

järeldused

See teema käsitleb tarkvara teabeprotsesside põhimõisteid ja klassifikatsiooni. Antakse selliste mõistete definitsioonid ja selgitused nagu: programm, tarkvara, ülesanne, rakendus, aine(rakendus)valdkond, probleemipüstitus, algoritm ja selle omadused, programmeerimine, tarkvaratoode, tarkvaratoote hooldus. Antakse tarkvara klassifikatsiooni kirjeldus kasutusala järgi: süsteem, rakendus, programmeerimistehnoloogia tööriistad. Igas klassis eristatakse alamklasse, mille jaoks määratakse eesmärk ja nende tunnused.

Küsimused enesekontrolliks

  1. Mis on programm?
  2. Mis on tarkvara?
  3. Määratlege ülesanne ja rakendus.
  4. Mis on ainevaldkond?
  5. Mida teate programmide loomise protsessi peamistest etappidest?
  6. Mis on ülesande avaldus?
  7. Mis on probleemide lahendamise algoritm?
  8. Nimetage algoritmide peamised omadused.
  9. Mis on tarkvaratoode ja millised on selle omadused?
  10. Mis on tarkvaratoodete hooldus?
  11. Kuidas saab tarkvara klassifitseerida?
  12. Mida süsteemitarkvara sisaldab?
  13. Mis on teenindustarkvara alamklass?
  14. Määratlege utiliit. Too näiteid.
  15. Mis on programmeerimistehnoloogia tööriistakomplekt?
  16. Määratlege CASE-tehnoloogia ja millal seda kasutatakse.
  17. Milliseid programmeerimiskeeli sa tead?
    18. Materjal saidilt http://mega.km.ru/pc/srch.asp
Ettevõtete andmebaasid Materjal saidilt http://mega.km.ru/pc/Encyclop.asp?Topic=pc_918

Tarkvara (tarkvara, tarkvara) on spetsiaalsete programmide komplekt, mis võimaldab korraldada teabe töötlemist arvuti abil.

Kuna ilma tarkvarata ei saa arvuti sisse töötadapõhimõtteliselt on see selle lahutamatu osamis tahes arvutis ja kaasas selle riistvara(riistvara).

Programm- arvutile arusaadavas keeles kirjutatud teabe töötlemise arvuti toimingute (juhiste) täielik ja täpne kirjeldus.

Tarkvara (tarkvara) - spetsiaalsete programmide komplekt, mis hõlbustab ülesannete ettevalmistamist arvutis täitmiseks ja nende masinast läbimise korraldamist, samuti protseduurid, kirjeldused, juhised ja reeglid koos kogu nende komponentidega seotud dokumentatsiooniga, mida kasutatakse arvutis. arvutisüsteemi toimimine.

Töötle teavet, halda arvutit programmid, mitte seadmeid.

Tarkvarauuendused on uute riistvaraarenduste puhul pikka aega domineerinud. Tarkvarapakett on kallim (vahel mitu korda) kui piisava klassi arvuti maksumus.

Arvuti efektiivseks kasutamiseks peab olema vastavus arvutitehnoloogia ja tarkvara arengutaseme vahel. Ühelt poolt määrab tarkvara arvuti funktsionaalsuse. Teisest küljest võivad konkreetse tarkvara installimist piirata arvuti disainiomadused.

Tarkvara eesmärk:

  • arvuti tervise tagamine;
  • kasutaja suhtlemise hõlbustamine arvutiga;
  • tsükli vähendamine ülesande püstitamisest kuni tulemuse saamiseni;
  • arvutiressursside kasutamise efektiivsuse suurendamine.

Tarkvara võimaldab:

  • parandada arvutisüsteemi korraldust, et kasutada maksimaalselt ära selle võimalusi;
  • tõsta kasutaja töö tootlikkust ja kvaliteeti;
  • kohandada kasutajaprogramme konkreetse arvutisüsteemi ressurssidega;
  • laiendada arvutisüsteemi tarkvara.

Saavutatakse arvutisüsteemi võimaluste maksimaalne kasutamine, Esiteks eraldades igale kasutajale või ülesandele minimaalsed vajalikud ressursid oma ülesannete õigeaegseks ja kvaliteetseks lahendamiseks, Teiseks, ühendades arvutussüsteemi ressurssidega suure hulga kasutajaid (kaasa arvatud kaugkasutajad), kolmandaks, jaotades ressursse ümber erinevate kasutajate ja ülesannete vahel sõltuvalt süsteemi olekust ja taotluste töötlemisest.

Kasutajate töö tootlikkuse ja kvaliteedi parandamine toimub tänu arvutus- ja projekteerimisprotseduuride automatiseerimisele, mida rakendatakse mitmesuguste programmeerimisvahendite (algoritmikeel, rakendustarkvara paketid) ja mugavate sisend-väljundseadmete abil.

Kasutajaprogrammide kohandatavuse konkreetse arvutisüsteemi ressurssidega tagab asjaolu, et operatsioonisüsteem sisaldab vahendeid paljude masinakonfiguratsioonide teenindamiseks. Lisaks võimaldab operatsioonisüsteem luua ja hõlpsasti kohandada olemasolevaid programme erinevate I/O seadmete jaoks.

Olemasoleva tarkvara laiendamine hõlmab järgmisi funktsioone:

  • kasutaja poolt oma programmide ja pakettide loomine, mis rakendavad nii konkreetseid arvutusülesandeid kui ka juhtimisprotsesse üksikute seadmete ja kogu arvutussüsteemi kui terviku jaoks;
  • olemasoleva tarkvara täiendamine programmidega, mis võimaldavad laiendada operatsioonisüsteemi võimalusi, töötada uut tüüpi välisseadmetega, uute arvutussüsteemidega (arvutitega), uutes rakendusvaldkondades.

Tarkvara on keskendunud arvutussüsteemide kasutamisele erinevates tegevusvaldkondades ning peaks pakkuma ülesannetele õigeaegse ja adekvaatse lahenduse. See nõuab mitmeid nõuded tarkvarakomponentide väljatöötamisel , millest peamised on:

  • modulaarsus;
  • skaleeritavus ja arendus;
  • usaldusväärsus;
  • prognoositavus;
  • mugavus ja ergonoomika;
  • paindlikkus;
  • tõhusus;
  • ühilduvus.

Kaasaegse tarkvaraarenduse põhiprintsiibid:

  • parameetriline mitmekülgsus;
  • funktsionaalne koondamine;
  • funktsionaalne selektiivsus.

Programme saab arvutisse installida kahel viisil:

  • Installimine distributsioonist
  • Lihtsa kopeerimisega

Esimene (madalaim) tase hierarhia hõivab arvuti sisemine tarkvara, mis on salvestatud selle püsimällu. Selle abiga täidab arvuti riistvarastruktuuriga määratud põhifunktsioone. Püsivaraprogrammid töötavad otse arvuti riistvaramoodulitega. Sellest tulenevalt on need nendega funktsionaalselt seotud ning teatud riistvaramooduli väljavahetamisel tuleb välja vahetada ka sellega töötamiseks mõeldud sisemine tarkvaraprogramm.

Riistvaramooduleid hooldavaid programme nimetatakse draiveriprogrammideks või autojuhid. Need võimaldavad uue riistvaramooduli vahetamisel või ühendamisel mitte teha muudatusi teistes arvutiprogrammides, vaid muuta ainult vastava riistvaramooduli draiverit.

Sisetarkvara on tarkvaraliides, mis tagab arvuti ühendamise kõigi teiste programmidega. Juurdepääs püsivara programmidele toimub ainult tarkvara katkestussüsteemi kaudu.

Sisemine tarkvara täidab järgmisi põhifunktsioone:

  • haldab laia valikut välisseadmeid;
  • kontrollib kiiresti arvuti töövõimet, kui see on sisse lülitatud;
  • lähtestab üksikud riistvaramoodulid;
  • laadib OS-i programme.

Sisemise tarkvara põhielemendid on I/O draiverid, enesetestimisprogramm ja alglaadimisprogramm. Sisemine tarkvara suhtleb ühelt poolt arvuti funktsionaalsete moodulitega ja teiselt poolt rakendab operatsioonisüsteemi programmiliidest.

Enesetesti programm mõeldud PC funktsionaalsete moodulite testimiseks, st. arvutiahelate algolekusse seadmine, laadides programmiregistrid vajaliku infoga. Arvuti üksikute funktsionaalsete moodulite kontrollimisel võib neis avastada tõrkeid. Enesetesti programm teavitab kasutajat tuvastatud tõrgetest, kasutades ekraanil kuvatavaid teateid ja/või helisignaali.

Kui leitakse viga, saab arvuti skannimist jätkata disketilt laaditavate diagnostikaprogrammide abil. Kui viga ei häiri arvuti töövõimet, võib kasutaja soovil selle tähelepanuta jätta. Kui arvutisse on lisatud uus funktsionaalne moodul, lisatakse selle mooduli enesetesti programm üldisesse enesetestiprogrammi.

Pärast enesetesti edukat lõpetamist on arvuti töövalmis. Juhtimine tarkvarakatkestuse kaudu kantakse üle alglaadimisprogrammi. See programm on loodud operatsioonisüsteemi muude komponentide lugemiseks RAM-i. Kui see toiming õnnestub, kantakse juhtimine üle just loetud programmile.

I/O draiverid kasutatakse arvuti välisseadmete teenindamiseks. Need programmid töötavad otse vastavate kontrolleritega, mis võimaldab kasutajal mitte teada konkreetse seadme füüsilist korraldust ja töötada ainult draiveri käskudega, mis rakendavad selle hooldust.

Draiveritel on järgmised funktsioonid:

  • avatud struktuur, mis võimaldab teil süsteemi uusi draivereid lisada;
  • draiveritele juurdepääsu korraldamise paindlikkus tarkvarakatkestuste kaudu, mis võimaldab teil neid rangelt määratletud mälupiirkondades mitte parandada, neid kiiresti ja lihtsalt asendada;
  • kohandatud struktuur, mis suunab draiveriprogrammid teatud klassi välisseadmetele, mille parameetrid on paigutatud spetsiaalsetesse tabelitesse. Draiverid on konfigureeritud konkreetsete välisseadmete jaoks, muutes nendes tabelites olevaid väärtusi;
  • alaline asukoht RAM-is, mis võimaldab teil draiverit igal ajal mis tahes programmist kasutada.

Peamiste draiveriprogrammide hulka kuuluvad: kõvaketta draiver, videoadapteri draiver, klaviatuuridraiver, printeridraiver, süsteemidraiverid (taimeri seadistamine, arvuti konfiguratsiooni kontrollimine, RAM-i mahu määramine), lisadraiverid (sidedraiver jne).

Operatsioonisüsteem võtab teine ​​(keskmine) tase tarkvara hierarhia. See haldab arvutisüsteemi ressursse, sealhulgas RAM-i ja välismälu, I/O-seadmeid ja kasutajaprogramme. OS suhtleb arvutiga sisemise tarkvaraliidese kaudu. See võimaldab riistvaraliste erinevustega arvutitel töötada sama operatsioonisüsteemiga.

OS on arvuti juhtimisprogrammide komplekt.

Tarkvara koostise määrab ülesannete hulk, mida kasutaja kavatseb arvuti abil lahendada.

Kokkuleppel, s.o. Sõltuvalt lahendatavate ülesannete klassist jagatakse tarkvara tavaliselt kahte põhirühma: Üldine (baas) ja rakenduslik.

Tarkvara klassifikatsioon funktsionaalse eesmärgi järgi

Tarkvara üldine klassifikatsiooniskeem

- programmide komplekt, mis tagab arvuti töövõime; programmide komplekt, mis korraldab arvutusprotsessi ja haldab arvutiressursse.

- tarkvaratööriistade komplekt, mis võimaldab teil programme arendada.

- programmide komplekt, mis on loodud erinevate inimtegevuse valdkondade probleemide lahendamiseks.

Tarkvara (tarkvara) tähendab programmide kogumit,

teostab arvutisüsteem.

Tarkvara (SW) hõlmab ka kogu tarkvara kavandamise ja arendamise tegevusvaldkonda:

Programmi kujundamise tehnoloogia (näiteks ülalt-alla projekteerimine, struktuurne ja objektorienteeritud disain jne);

Programmide õigsuse tõendamise meetodid;

Programmide kvaliteedi analüüs;

Programmi dokumentatsioon;

Tarkvara kujundamise protsessi hõlbustavate tarkvaratööriistade arendamine ja kasutamine ning palju muud.

Tarkvara on arvutisüsteemi lahutamatu osa. See on tehniliste vahendite loogiline jätk. Konkreetse arvuti ulatuse määrab selle jaoks loodud tarkvara.

Arvutil endal pole teadmisi ühestki rakendusvaldkonnast.

Kõik need teadmised on koondunud arvutites töötavatesse programmidesse.

Kaasaegsete arvutite tarkvara sisaldab miljoneid programme – mängudest teaduseni.

Esimese ligikaudsusena võib kõik arvutis töötavad programmid jagada kolme kategooriasse (joonis 1):

Rakendusprogrammid, mis tagavad vahetult kasutajatele vajalike tööde teostamise;

Süsteemiprogrammid, mis täidavad mitmesuguseid abifunktsioone, näiteks:

Arvutiressursside haldamine;

Kasutatud teabest koopiate loomine;

Arvutiseadmete seisukorra kontrollimine;

Arvuti kohta viiteinfo väljastamine jms;

Tööriistatarkvarasüsteemid, mis hõlbustavad arvuti jaoks uute programmide loomist.

Tarkvara klassifikatsiooni koostamisel tuleb arvestada asjaoluga, et arvutitehnoloogia kiire areng ja arvutirakenduste ulatuse laienemine on tarkvara evolutsiooni järsult kiirendanud.

Kui varem oli võimalik näppude peal loetleda tarkvara põhikategooriad - operatsioonisüsteemid, tõlkijad, rakendustarkvarapaketid, siis nüüd on olukord kardinaalselt muutunud.

Tarkvara arendamine on läinud nii sügavuti (uued lähenemised operatsioonisüsteemide ehitamisele, programmeerimiskeeled jne) kui ka laiaulatuslikult (rakendusprogrammid on lakanud enam rakendamast ja omandanud iseseisva väärtuse).

Tasakaal nõutavate ja turul saadaolevate tarkvaratoodete vahel muutub kiiresti. Isegi klassikalised tarkvaratooted, nagu operatsioonisüsteemid, arenevad pidevalt ja neil on intellektuaalsed funktsioonid, millest paljud kuulusid varem ainult inimese intellektuaalsetele võimetele.

Lisaks on ilmunud ebatraditsioonilised programmid, mida on kehtestatud kriteeriumide järgi väga raske, kui mitte võimatu klassifitseerida, nagu näiteks programm - elektrooniline vestluspartner.

Praeguseks võib öelda, et enam-vähem kindlalt arenenud on järgmised tarkvaragrupid:

Operatsioonisüsteemid ja kestad;

Programmeerimissüsteemid (tõlkijad, alamprogrammide teegid, silurid jne);

Tööriistasüsteemid;

Integreeritud tarkvarapaketid;

Dünaamilised tabelid;

Arvutigraafikasüsteemid;

Andmebaasihaldussüsteemid (DBMS);

Rakendustarkvara.

Tarkvara struktuur on näidatud joonisel fig. 6.2. Loomulikult ei saa seda klassifikatsiooni pidada ammendavaks, kuid see peegeldab enam-vähem selgelt tarkvara täiustamise ja arendamise suunda.

Rakendusprogramm on mis tahes konkreetne programm, mis aitab lahendusele kaasa

mis tahes ülesanne antud probleempiirkonnas.

Professionaalne tarkvara – rakendustarkvara, mis on loodud tööstuse probleemide lahendamiseks.

Näiteks kui arvutile on usaldatud ettevõtte finantstegevuse kontrollimise ülesanne, on rakenduseks palgaarvestusprogramm.

Rakendusprogrammid võivad olla ka üldise iseloomuga, näiteks näevad ette dokumentide koostamise ja printimise jms.

Seevastu operatsioonisüsteem või tööriistatarkvara ei aita otseselt kaasa kasutaja lõppvajaduste rahuldamisele.

Rakendusprogramme saab kasutada kas autonoomselt ehk ülesande lahendamiseks ilma teiste programmide abita või tarkvarasüsteemide või pakettide osana.

Süsteemiprogramme täidetakse koos rakendusprogrammidega ja need on mõeldud arvutiressursside haldamiseks - keskprotsessor, mälu, sisend-väljund.

Need on üldkasutatavad programmid, mis on mõeldud kõigile arvutikasutajatele. Süsteemitarkvara on loodud selleks, et arvuti saaks rakendusprogramme tõhusalt käivitada.

Kümnete tuhandete süsteemiprogrammide seas on erilise koha hõivanud operatsioonisüsteemid, mis pakuvad arvutiressursside haldamist, et neid tõhusalt kasutada.

Olulised süsteemiprogrammide klassid on ka abiprogrammid - utiliidid (lat. utilitas - kasu). Need kas laiendavad ja täiendavad operatsioonisüsteemi vastavaid võimalusi või lahendavad iseseisvaid olulisi ülesandeid. Kirjeldame lühidalt mõnda tüüpi utiliite:

Seire-, testimis- ja diagnostikaprogrammid, mida kasutatakse arvutiseadmete õige töö kontrollimiseks ja talitlushäirete tuvastamiseks; näidata rikke põhjus ja asukoht;

Draiveriprogrammid, mis laiendavad operatsioonisüsteemi võimet hallata I/O-seadmeid, RAM-i jne; draivereid kasutades on võimalik arvutiga ühendada uusi seadmeid või olemasolevaid mittestandardselt kasutada;

Pakkerid (arhiivid), mis võimaldavad teil tihedamalt ketastele teavet kirjutada, samuti kombineerida mitme faili koopiad üheks arhiivifailiks;

Viirusetõrjeprogrammid, mis on loodud arvutiviirustega nakatumise vältimiseks ja viirusnakkuse tagajärgede kõrvaldamiseks.

Riis. 2. Arvutitarkvara struktuur

Arvutiviirus on spetsiaalselt kirjutatud väikesemahuline programm, mis suudab end "omistada" teistele programmidele, et sooritada mingeid kahjulikke toiminguid – rikub faile, "saastab" RAM-i jne.

Kettaruumi optimeerimise ja kvaliteedikontrolli programmid;

Programmid teabe taastamiseks, vormindamiseks, andmekaitseks;

Sideprogrammid, mis korraldavad arvutite vahelist teabevahetust;

Mäluhaldusprogrammid, mis pakuvad RAM-i paindlikumat kasutamist;

Programmid CD-ROM-i, CD-R-i ja paljude teiste kirjutamiseks.

Osa utiliitidest on osa operatsioonisüsteemist, teine ​​osa aga funktsioneerib sellest sõltumatult, s.t. võrguühenduseta. ent keskkonnad).



© Autoriõigus 2017, https://qzoreteam.ru