Konseptet med programvare, programvareklassifisering. Konseptet med PC-programvare. Kort beskrivelse av programvaren Programvaren som tjener til

Hva er hovedtrendene i utviklingen av 5. generasjons datamaskiner?

Beskriv operasjonsprinsippet til laserskrivere.

Hva er et hovedkort? Hvilke PC-komponenter er det på den?

Hvilke programmer er inkludert i BIOS?

Hva er funksjonen til random access memory i en datamaskin?

Hva er hovedparametrene til prosessoren? Hva kjennetegner klokkefrekvensen og i hvilke enheter måles den?

Hva er meningen med hoved-modulprinsippet for å bygge en PC-arkitektur?

Hvilke typer busser finnes i en datamaskin og hva er de for?

Hvilken elementbase var grunnlaget for opprettelsen av tredjegenerasjons datamaskiner?

Hvilke prinsipper for datamaskinkonstruksjon utviklet John von Neumann?

Hva er bidraget til C. Babbage til utviklingen av datateknologi?

KAPITTEL 3

PROGRAMVARE FOR PERSONLIGE DATAMASKINER

SØKEORD:program, systemprogramvare, applikasjonsprogramvare, fil, mappe, filoperasjoner, filsystem, Windows XP OS, hovedmeny, standardprogrammer, snarvei, skrivebord, vinduer, kontrollpanel, Utforsker, Papirkurv, formatering, søkemotor , Microsoft Office-pakke , piratkopiering av programvare, lisensavtale.

Effektiv bruk av de nyeste informasjonsteknologiene avhenger av det kompetente og riktige valget av ikke bare en datamaskin med riktig konfigurasjon, men også programmer som gir behandling av datainformasjon.

Valget av passende programvare avhenger av typen informasjon som behandles, formene for presentasjonen, operasjonene som utføres, formene for informasjonsutgang osv. Dette innebærer kunnskap om tilstanden til moderne programvare (SW).

Program er et sett med operatører som som helhet brukes til å kontrollere driften av en datamaskin. Ethvert program ligger i datamaskinens minne og aktiveres når det hentes fra minnet i form av en rekke kommandoer.

Under programvare refererer til et sett med programvareverktøy for opprettelse og drift av databehandlingssystemer ved hjelp av datateknologi. Avhengig av funksjonene som utføres av programvaren, kan den deles inn i typer (fig. 3.1).

En viktig plass i programvare er okkupert av systemprogramvare (SPO). Begrepet systemprogramvare betyr programmer og programvarepakker som er felles for alle brukere og brukes både for å automatisere oppretting av nye programmer og for å sikre implementering av eksisterende.

Det tilsvarende driftsmiljøet kan organiseres i operativsystemet som en separat virtuell maskin. Klassen av systemprogramvare inkluderer også emulatorer som lar deg simulere et annet OS i OS. En rekke operativsystemer kan implementere programmer laget for andre operativsystemer.

Kjernen i enhver åpen kildekode-programvare er OS, så de vil bli diskutert mer detaljert nedenfor.

Programmeringssystemer hovedsakelig designet for å lage nye programmer. Disse systemene inkluderer vanligvis programmeringsspråk, som som regel er beregnet på profesjonelle programmerere. Ethvert programmeringssystem fungerer bare i det tilsvarende operativsystemet det ble opprettet for, men det kan tillate deg å utvikle programmer for andre operativsystemer. Nylig har kraftige programmeringssystemer dukket opp i Java, Delphi, C++, Visual Basic.

Viktige klasser av systemprogrammer er også hjelpeprogrammer - verktøy (lat. utilitas - fordel).

Verktøy kalt spesielle systemprogrammer som kan brukes til å betjene både selve OS og programmer knyttet til vedlikehold av et datasystem. De enten utvider og utfyller de tilsvarende funksjonene til operativsystemet, eller løser uavhengige problemer.

Det finnes følgende typer verktøy:

— kontrollprogrammer,testing og diagnostikk, som brukes til å kontrollere riktig funksjon av dataenheter og for å oppdage funksjonsfeil under drift og indikere årsakene og plasseringen av feilen;

— programmer - drivere, som utvider operativsystemets evne til å administrere input/out-enheter, RAM, etc. Ved hjelp av drivere er det mulig å koble nye enheter til datamaskinen eller ikke-standard bruk av eksisterende;

— programmer - pakkere(arkivere), som lar deg skrive informasjon på disker tettere, samt kombinere kopier av flere filer til en arkivfil;

— antivirusprogrammer designet for å forhindre infeksjon med datavirus og eliminere konsekvensene av en slik infeksjon;

— diskplassoptimalisering og kvalitetskontrollprogrammer;

— datagjenoppretting, formatering, databeskyttelsesprogrammer;

— kommunikasjonsprogrammer organisering av utveksling av informasjon mellom datamaskiner når de kombineres til datanettverk;

— programvare for minneadministrasjon, gir mer fleksibel bruk av RAM;

— programmer for brenning av CD - ROM, CD - RW, DVD og mange andre.

Noen av verktøyene er en del av operativsystemet, mens andre fungerer autonomt.

Filhåndteringssystemer er designet for enkel tilgang til data som er lagret i datamaskinens minne i form av filer.

Fil er et navngitt sett med data organisert som en samling poster med samme struktur. For å administrere disse dataene opprettes filbehandlingssystemer. Som regel har alle moderne operativsystemer filbehandlingssystemer. Det finnes operativsystemer som støtter flere filsystemer. Noen enkle operativsystemer kan fungere uten filsystemer.

I henhold til måtene å navngi filer på, er det "korte" og "lange" navn. Før bruken av Windows 95 var Convention 8.3 den vanlige måten å navngi filer på. I henhold til denne konvensjonen vedtatt i MS - DOS, besto filnavnet av to deler: det faktiske navnet og utvidelsen. Filnavnet er på 8 tegn, og filtypen er på 3 tegn. Navnet er atskilt fra utvidelsen med en prikk. Både navnet og utvidelsen kan bare inneholde alfanumeriske tegn i det latinske alfabetet.

Den største ulempen med "korte" navn er deres lave innhold. Det er langt fra alltid mulig å uttrykke egenskapene til en fil med noen få tegn, så med bruken av Windows 95 ble konseptet med et "langt" navn introdusert. Dette navnet kan inneholde opptil 256 tegn. Dette er tilstrekkelig til å lage meningsfulle filnavn. Mellomrom og flere punktum er tillatt i navnet. Store og små bokstaver skilles ikke av OS, men blandede store og små bokstaver vises av OS. Navneutvidelsen er alle tegn etter den siste prikken, for eksempel:

I moderne operativsystemer kan enhver filtype inneholde informasjon for operativsystemet. Windows tilbyr verktøy for å registrere filtypeegenskaper basert på deres navneutvidelse. Derfor er valget av filtype i mange tilfeller ikke en privat sak for brukeren. Programmer av disse systemene tilbyr å velge bare hoveddelen av navnet og spesifisere filtypen, og den tilsvarende navneutvidelsen skrives automatisk:

— .xls- MS Excel regneark;

— .doc– tekstfil av MS Word-editor;

— .mdb– MS Access-databasefil;

— .glidelås - pakket fil;

— .bmp– grafikkfil osv.

I tillegg til navn og utvidelse av filnavnet, lagrer operativsystemet for hver fil datoen for dens opprettelse (endring), størrelse og flere flaggverdier, kalt filattributter.

Egenskaper er tilleggsparametere som definerer filegenskaper. OS lar dem kontrolleres og modifiseres. Attributtverdier tas i betraktning når du utfører filoperasjoner.

Det er fire hovedegenskaper:

— Kun for lesing (Read only);

- Skjult (Skjult);

- System (System);

- Arkiv (Arkiv).

Egenskap " Kun for lesing» begrenser muligheten til å arbeide med filen. Innstilling betyr at filen ikke er ment å bli endret.

Egenskap " Skjult” indikerer for operativsystemet at denne filen ikke skal vises på skjermen under filoperasjoner. Dette er et beskyttelsestiltak mot tilsiktet eller utilsiktet filkorrupsjon.

Egenskap " Systematisk» markerer filer som har viktige funksjoner i driften av selve operativsystemet. Et særtrekk ved dette attributtet er at det ikke kan endres ved hjelp av OS-verktøy. Vanligvis har de fleste filer som har systemattributtsettet også skjult attributtsett.

Egenskap " Arkiv' ble brukt tidligere til å kjøre sikkerhetskopieringsprogrammer. Ethvert program som endrer filen skulle automatisk angi dette attributtet. Moderne sikkerhetskopieringsprogrammer bruker andre metoder for å finne ut om en fil har blitt endret, og denne egenskapen tas ikke i betraktning. Å endre det manuelt ved hjelp av OS-verktøy er ikke av stor praktisk betydning.

Mappe(katalog) er et spesielt sted på disken der all informasjon om filer (navn, størrelse, egenskaper, opprettelsesdato og klokkeslett, etc.) er registrert.

Før bruken av Windows 95 ble begrepet "katalog" brukt for å beskrive den hierarkiske filstrukturen. Med bruken av Windows-familien av operativsystemer ble et nytt begrep introdusert - "mappe". Disse begrepene er likeverdige: hver filkatalog på disken tilsvarer system OS-mappen med samme navn.

Mapper er viktige elementer i en hierarkisk struktur som er nødvendig for å gi enkel tilgang til filer hvis det er for mange filer på mediet. Filer kombineres til mapper i henhold til en hvilken som helst felles funksjon angitt av skaperen (etter type, eierskap, formål, tidspunkt for opprettelse, etc.). Mapper på lavere nivåer er nestet i mapper på høyere nivåer og er nestet for dem. Det øverste nivået av nesting av den hierarkiske strukturen er rotmappen til disken.

Reglene for å navngi en mappe er ikke forskjellige fra reglene for å navngi en fil, selv om det ikke er vanlig å gi mappenavnutvidelser bak kulissene.

I hierarkiske datastrukturer er adressen til et objekt gitt av en rute (tilgangssti) som fører fra toppen av strukturen til objektet. Når du skriver en bane til en fil som går gjennom et system med nestede kataloger, er alle mellomliggende kataloger atskilt fra hverandre med et bestemt tegn. Mange operativsystemer bruker "\" (omvendt skråstrek) som et slikt tegn, for eksempel:

Et filbehandlingssystem er laget for å fungere i et spesifikt OS og med et spesifikt filsystem. Det er nødvendig å skille klart mellom begrepene "filsystem" og "filbehandlingssystem". Dette betyr at for å kunne jobbe med filer organisert i henhold til et bestemt filsystem, må det utvikles et passende filbehandlingssystem for hvert operativsystem.

Gjennom bruk av et filbehandlingssystem får brukere følgende alternativer: opprette, slette, gi nytt navn til filer, mapper og navngi dem; kopiere og flytte filer; navigering gjennom filstrukturen for å få tilgang til en gitt fil, mappe; administrere filattributter; beskytte filer mot uautorisert tilgang osv.

For å starte opp selve operativsystemet og organisere arbeidet til et bestemt filbehandlingssystem, ble det vedtatt spesielle avtaler om strukturen til harddisken.Prinsippet for å organisere et filsystem avhenger av operativsystemet. Harddisken er representert som et sett med overflater. Disketter har bare to av dem (øvre og nedre). Harddisker er faktisk "hyller" som består av flere plater, så de har flere overflater. Hver skiveoverflate er delt inn i ringspor, og hvert spor i sektorer (fig. 3.2). Sektorstørrelser er faste og lik 512 byte.

For å finne en bestemt fil på en disk, må du vite plasseringen (adressen). Den enkleste måten ville være å skrive filadressen som et overflatenummer, et spornummer og et sektornummer. Imidlertid bruker hver diskoverflate sitt eget lese-/skrivehode. Disse hodene beveger seg ikke separat, men samtidig. Hvis for eksempel det femte hodet bringes til det trettiende sporet, så bringes alle andre hoder til deres trettiende spor. Derfor, i stedet for konseptet med et spor, brukes konseptet med en sylinder.

Sylinder- dette er et sett med alle spor som har de samme tallene, det vil si like langt fra rotasjonsaksen. Derfor bestemmes den virkelige plasseringen av filen på harddisken av sylindernummeret, overflatenummeret og sektornummeret.

Sektor- Dette er den minste enheten for datalagring, men ikke alle filsystemer bruker den til adressering på grunn av dens lille størrelse. OSer som MS-DOS, Windows, OS/2 bruker en større lagringsenhet kalt en klynge for adressering. En klynge er en gruppe av nærliggende sektorer. Klyngestørrelsen avhenger av størrelsen på harddisken. Jo større disken er, desto større er klyngestørrelsen tilordnet. Typiske verdier for størrelsen på en klynge: 8, 16, 32 eller 64 sektorer.

Informasjon om diskklyngen der en bestemt fil starter, lagres i systemområdet på disken i spesielle filallokeringstabeller (FAT-tabeller). Siden brudd på FAT-tabellen fører til manglende evne til å bruke dataene som er registrert på disken, stilles det spesielle krav til den når det gjelder pålitelighet. FAT - tabellen er laget i to kopier, hvis identitet overvåkes regelmessig av OS-verktøy.

Tabell 3.1. viser typene filsystemer og versjoner av Windows-operativsystemer som bruker dem.

Filsystemene som brukes av Windows er:

— FAT16- det eldste filsystemet som kan brukes av nesten alle På grunn av eksisterende begrensninger kan det ikke bruke disker som er større enn 4096 MB. FAT16-systemet anses som foreldet, selv om det noen ganger brukes med hell den dag i dag. Maksimal mulig filstørrelse er 4 GB.

— FAT32- et nyere filsystem som alle nye operativsystemer utgitt etter 1998 kan fungere med. FAT32-stasjoner kan være opptil 127 GB store. Maksimal mulig filstørrelse er 4 GB.

— NTFS- et gammelt, men nøye utformet filsystem som skiller seg fra FAT16 og FAT32 i sin pålitelighet og evne til å gi beskyttelse mot uautorisert tilgang. Ikke alle operativsystemer "forstår" dette filsystemet.

— CDFS er filsystemet som brukes for CD-ROM-plater. Det gjelder ikke harddisker. Brukes av alle moderne operativsystemer.

Grunnleggende programvarekonsepter

PROGRAMVARE TIL DATAMASKIN

Kontrollspørsmål

1. Hva er datamaskinarkitektur?

2. Hva er prinsippene for å bygge en datamaskin, formulert av von Neumann.

3. Hvilke enheter er inkludert i von Neumann-datamaskinen?

4. Hvilke elektroniske elementer er plassert på hovedkortet?

5. Hva er hovedfunksjonene til mikroprosessoren?

6. Hva er klokkefrekvensen?

7. Hva er kapasiteten til en mikroprosessor?

8. Hvilke modeller av mikroprosessorer kjenner du til?

9. Hva er formålet med minneenheter?

10. Hva er RAM og ROM?

11. Hva forkortes RAM?

12. Hva er minimumsandelen av informasjon i minneenheter for PC?

13. Hva er formålet med systembussen?

14. Navngi hovedgruppene med taster på et standardtastatur.

15. Hvilken port er musen koblet til?

16. Hva er formålet med monitoren?

17. Beskriv hvordan matrise-, blekk- og laserskrivere fungerer?

18. Hva er spor og sektorer på en magnetisk disk?

19. Hvorfor formatere disker?

20. Hva er en laserskive?

21. Hva er en sjåfør?

22. Hva er typene porter?

En datamaskin er en programstyrt automatisk enhet for arbeid med informasjon. Uten programmer er enhver datamaskin "dødt jern" Mulighetene til en datamaskin som teknisk grunnlag for et databehandlingssystem er knyttet til programvaren (programmene) som brukes.

Program (program, rutine) er en ordnet sekvens av datamaskinkommandoer (instruksjoner) for å løse et problem.

Programvare- et sett med databehandlingsprogrammer.

oppgave (problem, oppgave)- et problem som skal løses.

applikasjon- programvareimplementering på en datamaskin for å løse problemet.

Programvare Programvaren kan deles inn i tre grupper:

– systemprogrammer;

– applikasjonsprogrammer;

- programmeringssystemer.

Systematisk kalt programmer som organiserer beregningsprosessen og administrerer dataressurser.

De er designet for å kontrollere driften av enheter som utgjør en datamaskin, organisere kommunikasjon med brukeren (brukergrensesnitt) og arbeide med filsystemet.

Systemprogrammer består av:

– operativsystemer (OS),

- operasjonsskall,

– spesielle programmer.

Operativsystem (OS)- et sett med programmer som gir støtte for drift av maskinvare, nettverk og alle programmer.

Når du slår på strømmen til datamaskinen, blir operativsystemet først lastet inn i RAM-en, under kontroll av helsesjekken og all påfølgende drift av datamaskinen. Arbeidet er også utført under OS-kontroll.

OS

Operativsystemer er klassifisert etter:

- antall samtidige brukere enkeltspiller og flerspiller OS;

– antall oppgaver som utføres samtidig under OS-kontroll, pr enkeltoppgave og multitasking;

- antall prosessorer i bruk enprosessor og multiprosessor;

- bitdybde prosessor til 8-bit, 16-bit, 32-bit, 64-bit;

- brukergrensesnitttype kommando(tekst) og objekt orientert(grafikk);

– måten delte maskinvare- og programvareressurser brukes på Nettverk og lokale.

Hovedforskjellen flerbrukersystemer fra enkeltbruker er tilgjengeligheten av midler for å beskytte hver brukers informasjon mot uautorisert tilgang fra andre brukere.

V multitasking hver oppgave (program, applikasjon) tildeles en del av prosessortiden etter tur. Siden bytteprosessen er veldig rask, og andelene av prosessortid som er allokert til oppgaver er ganske små, får brukeren inntrykk av at flere oppgaver utføres samtidig.

Operativsystem MS-DOS er et kommando (tekst) OS for 16-bits datamaskiner basert på 8086...80486 mikroprosessorer. Alle MS-DOS-programmer er lagret på magnetiske disker, og det er derfor det kalles disk operativsystem(Diskoperativsystem). Bokstavene MS er en forkortelse for Microsoft. Flere modifikasjoner av dette operativsystemet ble utgitt, så vi kan snakke om helheten familie av operativsystemer MS DOS.

Operativsystemer i Windows-familien

Når du opprettet operativsystemet til Windows-familien, brukte Microsoft objektorientert tilnærming.

På brukernivå kommer en objektorientert tilnærming til uttrykk i at grensesnittet er et skinn av den virkelige verden, og arbeid med en datamaskin reduseres til handlinger med vanlige objekter. Så mapper kan åpnes, lukkes, flyttes, legges bort i en koffert. Dokumenter kan sees, korrigeres, flyttes fra et sted til et annet, ødelegges eller kastes i søpla.

Prinsippene for Windows OS er:

– WYSIWYG(Det du ser Er Det du får - det du ser er det du får), på grunn av dette dannes det samme bildet på skriveren som på skjermen. Når du arbeider i DOS, kan utseendet til tekst på LCD-skjermen og skrives ut på skriveren vise seg å være annerledes. Det avhenger av skriften som er valgt på skriveren.

– Plug and Play(plug and play, mer presist, plug and play) lar deg koble nye enheter til datamaskinen din, for eksempel en skriver eller en laserspiller, uten manuell konfigurering. Det engelske begrepet Plug and Play på russisk uttales plug and play. Et OS som støtter dette prinsippet velger automatisk driveren som er nødvendig for driften av en ny enhet koblet til datamaskinen.

- teknologi Dra og slipp(dra og slipp). Takket være Dra og slipp-teknologi er det enkelt å endre posisjonen til ethvert vindu og størrelsen på det.

I Windows kan du komponere dokumenter fra deler som er utarbeidet i ulike applikasjoner. Teknologi brukes til å koble sammen og legge inn dokumenter OLE(Object Linking and Embedding), som betyr "kobling og innebygging av objekter."

Når du arbeider i Windows-operativsystemet, kalles programmer vanligvis applikasjoner.

Fordelen med operativsystemer i Windows-familien er enhetlig brukergrensesnitt(shell), takket være at de samme prinsippene for å administrere arbeidet deres er bevart i forskjellige programmer. Dette gir muligheten til å utføre flere oppgaver samtidig.

I dette tilfellet er brukergrensesnittet til hvert program plassert i et eget rektangulært område, som kalles vindu.

Driftsskall–– grafiske tillegg designet for å lette arbeidet med operativsystemet. De mest populære i Russland er Norton Commander, DOS Navigator, Windows Commander, etc.

Spesialprogrammer –– utføre noen ekstra systemiske tjenester. Disse programmene er delt inn i verktøy og drivere.

Verktøy- designet for å utføre ofte gjentatte operasjoner, for eksempel formatering av magnetiske disker, defragmentering av disker, arkivering av filer, gjenoppretting av slettede filer ved et uhell, søk etter og fjerning av virus, etc.

Drivere- systemprogrammer som sikrer driften av skrivere, diskstasjoner, skjermer, tastaturer osv. Ordet "driver" kommer fra det engelske ordet driver - driver, driver.

Programvarepakker (APPer)

En applikasjonsprogrampakke er et kompleks av sammenhengende programmer for å løse problemer fra en bestemt klasse av et spesifikt fagområde.

Søknadsprogrammer, gjøre det mulig for brukeren å løse informasjonsoppgavene sine direkte.

Programvaren er på sin side delt inn i to deler:

– generelle applikasjoner ,

- faglig orienterte programmer.

TIL generelle applikasjoner inkludere programmer som de fleste brukere trenger, uavhengig av deres profesjonelle interesser. De inkluderer:

– tekstbehandlingssystemer (tekstbehandlere);

– datagrafikksystemer (grafiske redaktører);

– tabellbaserte beregningssystemer – regneark (regnearkbehandlere);

– brukerorienterte databasestyringssystemer;

- verktøy for presentasjonsutvikling;

- programmer som gir arbeid med e-post og arbeid med Internett.

Karriererettede programmer komponere spesialiserte programmer for spesialister med et smalt spekter av oppgaver.

Programmeringssystemer - verktøy for profesjonelle programmerere.

Hvert slikt system er fokusert på et spesifikt programmeringsspråk: Pascal, BASIC, Fortran, C, Assembler, etc. Programmeringssystemer lar deg lage programtekster, feilsøke og kjøre programmer. Alle typer programvare oppført ovenfor er laget av programmerere som bruker spesiallagde programmeringssystemer.

1.6.1. Grunnleggende konsepter for informasjonsprosessprogramvare

Enkle konsepter

En datamaskins evner som teknisk grunnlag for informasjonsprosesser og databehandlingsteknologier er knyttet til programvaren (programmene) som brukes.

Program - en ordnet sekvens av datamaskinkommandoer (instruksjoner) for å løse et problem.

Programvare (programvare) - et sett med databehandlingsprogrammer og dokumenter som er nødvendige for deres drift.

Ved implementering av informasjonsprosesser ved hjelp av datamaskiner er begrepene «oppgave» og « Blindtarm".

Oppgave (problem, oppgave) - et problem som skal løses.

Applikasjon (applikasjon) - en løsning på et problem implementert ved hjelp av informasjonsteknologi.

Dermed betyr en oppgave et problem som skal implementeres ved hjelp av informasjonsteknologiske verktøy, og en applikasjon betyr en implementert løsning for en oppgave, selv om disse begrepene i noen tilfeller kan betraktes som synonyme.

Fra synspunktet om detaljene i utviklingen og typen programvare, vil vi skille to klasser av problemer- teknologisk og funksjonell.

Teknologiske utfordringer settes og løses under den teknologiske prosessen med informasjonsbehandling på en datamaskin. Teknologiske utfordringer ligger til grunn for utviklingen tjenesteprogramvareverktøy som verktøy, serviceprogrammer, prosedyrebiblioteker og så videre. , brukes til å sikre helsen til datamaskinen, utvikling av andre programmer eller behandling av datafunksjonelle oppgaver.

Funksjonelle oppgaver dukke opp og kreve en løsning i implementeringen av styringsfunksjoner innenfor fagområdenes informasjonssystem. For eksempel å administrere aktivitetene til et kommersielt foretak, planlegge utgivelsen av produkter, administrere transport av varer, informasjonsinnhenting i en database, etc. Funksjonelle oppgaver danner sammen et fagområde og bestemmer helt dets spesifikasjoner.

Fagområde (anvendt). (applikasjonsdomene) - et sett med sammenkoblede funksjoner, ledelsesoppgaver, ved hjelp av hvilke oppfyllelsen av de fastsatte målene oppnås.

For å løse problemer kan algoritmer, typiske modeller og metoder for å løse problemer presentert i ferdige programvareprodukter brukes. I dette tilfellet er programvareproduktet tilpasset forholdene til en bestemt applikasjon. I alle andre tilfeller utvikles originale algoritmer og programmer for å implementere et sett med oppgaver.

Programmering (programmering)- teoretiske og praktiske aktiviteter knyttet til oppretting av programmer.

Programmering er et samlebegrep og kan betraktes både som en «vitenskap» og som en «kunst», en vitenskapelig og praktisk tilnærming til utvikling av programmer er basert på dette.

Programmet er et resultat av intellektuelt arbeid, som er preget av kreativitet. I ethvert program er det individualiteten til utvikleren, programmet gjenspeiler en viss grad av ferdigheter til programmereren. Samtidig innebærer programmering også rutinearbeid, som kan og bør ha strenge utførelsesregler og overholde standarder.

Programmering er basert på et kompleks av vitenskapelige disipliner rettet mot forskning, utvikling og anvendelse av spesialiserte verktøy for å lage programmer. Når man utvikler programmer, brukes ressurskrevende og vitenskapsintensive teknologier, høyt kvalifisert intellektuell arbeidskraft, som også bestemmer spesifikasjonene til dette aktivitetsfeltet.

Programmering er en utviklet gren av økonomisk aktivitet forbundet med betydelige kostnader for materiell, arbeidskraft og økonomiske ressurser. Den totale omsetningen innen programvareutvikling når flere hundre milliarder dollar i året.

I forbindelse med det økende behovet for en rekke databehandlingsprogrammer, er spørsmålet om å anvende effektive programmeringsteknologier og deres overføring til en industriell basis svært relevant. Det betyr:

• standardisering, replikerbarhet og reproduksjon av ulike utviklere av programmeringsmetoder,
• introduksjon av progressive programvareutviklingsverktøy,
• bruk av spesielle metoder og teknikker for å organisere og utføre arbeid med å utvikle programmer (prosjektledelsesmetodikk).

Konseptet med et programvareprodukt

Alle programmer i henhold til typen brukere kan deles inn i to klasser (fig. 1) - hjelpeprogrammer og programvareprodukter (produkter).

Denne funksjonen ved klassifiseringen er avgjørende. Den lar deg endre statusen til programmet, i stedet for "ekstra" databehandlingsverktøy, blir det til et "hovedverktøy". Altså, avhengig av typen "forbruker", programmer med "intern" applikasjon og programvareprodukter (produkter) for "utenfor" distribusjon.

Hjelpeprogrammer("programmer for deg selv") designet for å møte behovene til utviklerne deres. Oftest spiller hjelpeprogrammer rollen som en tjeneste innen databehandlingsteknologi, eller er et program for å løse et funksjonelt problem som ikke er beregnet på bred distribusjon.

Programvareprodukter (Produkter) designet for å møte behovene til brukere, bredt distribuert og solgt, samt andre produkter som er gjenstand for salg eller bytte .

Programvareproduktet må være forsvarlig klargjort for drift, ha nødvendig teknisk dokumentasjon, yte en tjeneste og garantere pålitelig drift av programmet, ha produsentens varemerke, og det er også ønskelig å ha en statlig klassifiseringskode. Bare under slike forhold kan det opprettede programvarekomplekset kalles et programvareprodukt.

Veien til "programmer for deg selv" til programvareprodukter er ganske lang, den er forbundet med endringer i det tekniske og programvaremiljøet for utvikling og drift av programmer, med fremveksten og utviklingen av en uavhengig industri av folk - informasjonsvirksomhet, som er preget av arbeidsdelingen til programvareutviklingsfirmaer, deres videre spesialisering, dannelsen markedet for programvare og informasjonstjenester. Dette er en global prosess.

Programvareprodukter kan lages som:

• individuell utvikling under ordren;
• utvikling for massedistribusjon blant brukere.

På individuell utvikling utviklerselskapet lager et originalt programvareprodukt som tar hensyn til detaljene ved databehandling for en bestemt kunde.

På utvikling for massedistribusjon Utviklerselskapet må på den ene siden sikre universaliteten til databehandlingsfunksjonene som utføres, på den andre siden fleksibiliteten og tilpasningen av programvareproduktet til forholdene til en bestemt applikasjon. Et særtrekk ved programvareprodukter bør være deres "systematiske" - den funksjonelle fullstendigheten og fullstendigheten til de implementerte prosesseringsfunksjonene, som brukes i kombinasjon. Utvikling og vedlikehold av programmer for masseapplikasjon er som regel forbundet med store arbeidskostnader. - retting av oppdagede feil, opprettelse av nye versjoner av programmer, etc.

Utviklingen av et programvareprodukt utføres på grunnlag av industriell teknologi utførelse av designarbeid ved bruk av moderne programmeringsverktøy. Spesifisiteten ligger i unikhet prosessen med å utvikle algoritmer og programmer, avhengig av typen informasjonsbehandling og verktøyene som brukes. Betydelige ressurser brukes på å lage programvareprodukter - arbeidskraft, materiell, økonomisk; svært dyktige utviklere kreves.

Programvareprodukter krever eskorte, som som regel utføres av spesialiserte selskaper som distribuerer programmer (distributører, forhandlere), sjeldnere av programvareutviklere.

Vedlikehold av et programvareprodukt - støtte for driften av et programvareprodukt, overgang til nye versjoner, foreta endringer, korrigere oppdagede feil, etc.

Programvareprodukter, i motsetning til tradisjonelle produkter, har ikke et strengt regulert sett med kvalitetsegenskaper som spesifiseres når du lager programmer, eller disse egenskapene kan ikke spesifiseres eller evalueres nøyaktig på forhånd, siden de samme behandlingsfunksjonene som tilbys av programvareverktøyet har forskjellige dybder av studere. Selv tiden og kostnadene ved å utvikle programvareprodukter kan ikke bestemmes på forhånd med stor grad av nøyaktighet.

Hovedkarakteristikkene til programmene er:

• algoritmisk kompleksitet (logikken tilr),
• sammensetning og dybde av utdypning av de implementerte prosesseringsfunksjonene,
• fullstendighet og konsistens av behandlingsfunksjoner,
• tekniske spesifikasjoner:
• størrelsen på programfilene,
• krav til operativsystemet og prosesseringsmaskinvare fra siden av programvaren: mengden diskminne, størrelsen på RAM for å kjøre programmer, type prosessor, versjonen av operativsystemet, tilgjengeligheten til et datanettverk osv. .

1.6.2. Programvareklassifisering

Klassifisering etter bruksområde

Programvareprodukter kan klassifiseres etter ulike kriterier. Tenk på en klassifisering der det grunnleggende trekk er omfanget (området) av bruk programvareprodukter:

• maskinvare for datamaskiner og datanettverk;
• funksjonelle oppgaver til informasjonssystemer og teknologier for fagområder;
• programvareutviklingsteknologi.

For å støtte informasjonsteknologi på disse områdene, skiller vi ut henholdsvis tre klasser av programvareprodukter presentert i fig. 2:

• applikasjonsprogramvare;
• verktøysett for programmeringsteknologi.

Systemprogramvare

Programvareprodukter i denne klassen er av en generell applikasjonstype, uavhengig av spesifikasjonene for fagområdet. De er underlagt høye krav til pålitelighet og produksjonsdyktighet av arbeid, bekvemmelighet og effektivitet ved bruk.

Ris. 2. Programvareklassifisering

Systemprogramvare sendt til:

• å skape et driftsmiljø for funksjonen til andre programmer,
• å sikre pålitelig og effektiv drift av selve datamaskinen og datanettverket,
• for diagnostikk og forebygging av datautstyr og datanettverk,
• å utføre hjelpeteknologiske prosesser (kopiering, arkivering, gjenoppretting av programmer og databaser, etc.).

Denne klassen av programvareprodukter er nært knyttet til typen datamaskin og er en integrert del av den. Programvareprodukter er hovedsakelig rettet mot kvalifiserte brukere - fagfolk innen datafeltet: systemprogrammerer, nettverksadministrator, applikasjonsprogrammerer, operatør. Kunnskap om den grunnleggende teknologien for å jobbe med denne klassen av programvareprodukter kreves imidlertid også av sluttbrukerne av en personlig datamaskin, som uavhengig ikke bare jobber med programmene sine, men også utfører nødvendig vedlikehold av datamaskinen, programmene og dataene.

Systemprogramvaren inkluderer operativsystem, som vanligvis følger med datamaskinen, og tjenesteprogramvare som kan kjøpes separat.

Operativsystem er ment for planlegging og administrasjon av databehandlingsressurser, for administrasjon av kjøring av applikasjonsprogramvare. I denne klassen av programvareprodukter er de mest brukte operativsystemene Windows (Microsoft), OS / 2 (IBM), Unix (gratis).

Serviceprogramvare makeup-programmer og programvaresystemer som gir:

• organisering av databehandlingsprosessen for å utvide mulighetene og forbedre effektiviteten til operativsystemet;
• pålitelig drift av datamaskinen;
• mer praktisk brukermiljø.

Verktøyprogrammer for å utvide funksjonene til operativsystemet blir ofte referert til som verktøy. Utilities - programmer som brukes til å utføre hjelpeoperasjoner for databehandling eller vedlikehold av datamaskiner (diagnostikk, testing av maskinvare og programvare, optimalisering av bruk eller kvalitetskontroll av diskplass, gjenoppretting av informasjon ødelagt på en magnetisk disk, etc.).

Verktøysett for programmeringsteknologi

Programvareprodukter av denne klassen gir programvareutviklingsprosessen og inkluderer spesialiserte utviklerprogramvareverktøy. De støtter alle teknologiske stadier av prosessen med å designe, programmere (koding), feilsøke og teste programmene som lages. Brukerne av programmeringsteknologiske verktøy er system- og applikasjonsprogrammerere. I arbeidet deres blir de veiledet av programvaren til datateknologi, i miljøet som driften av programmene de lager forventes av.

Dette området av programvare gjennomgår for tiden en fase med rask utvikling, som skyldes overgangen til industriell teknologi produksjon av programmer, ønsket om å redusere tid, arbeidskraft og materialkostnader for produksjon og drift av programmer, for å sikre et garantert kvalitetsnivå.

Verktøysettet for programmeringsteknologi kan deles inn i to underklasser med fokus på:

• opprettelse av individuelle applikasjoner eller deres komplekser;
• automatisering av utvikling og implementering av informasjonssystemer.

Innenfor disse områdene har følgende grupper av programvareprodukter blitt dannet:

• verktøy for å lage applikasjoner, inkludert:
• lokale midler for å utføre individuelt arbeid med å lage programmer;
• integrerte verktøymiljøer for programutviklere for å utføre et sett med sammenhengende arbeid med å lage programmer;
• CASE - teknologi ( Datastyrt systemteknikk), som representerer metodene for analyse, design og opprettelse av programvaresystemer ved bruk av datateknologi.

Lokale verktøy og integrerte arbeidsmiljøer Programutviklere er de mest representative og basert på en rekke programmeringsspråk. Dette skyldes historien om deres opprettelse og utvikling, relativ rimelighet for et bredt spekter av utviklere, akseptable krav til det tekniske komplekset i utviklingsprosessen.

Programmerings språk, hvis vi tar syntaksen for dannelsen av dens konstruksjoner som et tegn på klassifisering, kan den betinget deles inn i klasser:

• maskinspråk (dataspråk) - programmeringsspråk oppfattet av maskinvaren til en datamaskin (maskinkoder);
• maskinorienterte språk (datamaskinorientert språk) - programmeringsspråk som gjenspeiler strukturen til en bestemt type datamaskin (assembler);
• algoritmiske språk (algoritmisk språk) - programmeringsspråk uavhengig av datamaskinarkitektur for å gjenspeile strukturen til algoritmen (PASCAL, FORTRAN, BASIC, etc.);
• problemorienterte språk (universelt programmeringsspråk) - programmeringsspråk designet for å løse problemer i en bestemt klasse (LISP, RPG, SIMULA, etc.);
• integrerte programmeringssystemer.

En annen klassifisering av programmeringsspråk er deres inndeling i språk med fokus på implementeringen av det grunnleggende. strukturert programmering, og objektorienterte språk, som Visual Basic, Visual C ++, som støtter konseptet med objekter, deres egenskaper og behandlingsmetoder.

Videreutvikling av programmeringssystemer, som kombinerer et sett med verktøy for kompleks applikasjon på alle teknologiske stadier av programoppretting, er integrerte programvaremiljøer utviklere . Hovedformålet med denne typen verktøysett er å øke produktiviteten til programmerere, automatisere opprettelsen av programkoder som gir et grafisk brukergrensesnitt, og utvikle applikasjoner for klient-server-arkitekturen.

CASE-teknologi er en programvarepakke som automatiserer hele den teknologiske prosessen med analyse, design, utvikling og vedlikehold av komplekse programvaresystemer. Den største fordelen med CASE-teknologi er støtten til kollektivt arbeid på prosjektet på grunn av muligheten for å jobbe i det lokale nettverket av utviklere, eksport/import av eventuelle fragmenter av prosjektet, organisatorisk prosjektledelse.

CASE-teknologier er delt inn i to grupper:

• implementeringer innebygd i systemet - alle design- og implementeringsbeslutninger er knyttet til det valgte databasestyringssystemet (DBMS);
• uavhengig av implementeringssystemet - alle designløsninger er fokusert på forening av de innledende stadiene av livssyklusen og måten å dokumentere dem på, gir større fleksibilitet i valg av implementeringsmidler.

Noen CASE-teknologier er kun rettet mot systemdesignere og gir spesielle grafiske verktøy for å vise ulike typer modeller, for eksempel dataflytdiagrammer (DFD), entity-relationship diagrams (ERD), etc.

En annen klasse CASE-teknologier støtter bare programvareutviklingsfaser, inkludert:

• automatisk generering av programkoder basert på deres spesifikasjoner;
• verifisering av riktigheten av beskrivelsen av datamodeller og dataflytskjemaer;
• dokumentere programmer i samsvar med aksepterte standarder og den nåværende tilstanden til prosjektet;
• testing og feilsøkingsprogrammer.

Innenfor rammen av CASE-teknologier støttes prosjektet i sin helhet. Prosjektmaterialer utarbeidet i CASE-teknologi fungerer som en oppgave for programmerere, og selve programmeringen er heller redusert til koding - oversettelse av datastrukturer og metoder for deres behandling til et bestemt språk, hvis automatisk kodegenerering ikke er gitt.

De fleste CASE-teknologier bruker også "prototyping"-metoden for raskt å lage programmer i de tidlige stadiene av utviklingen. Kodegenerering av programmer utføres automatisk.

Applikasjonsprogramvare

Programvareprodukter i denne klassen fungerer som programvareverktøy for å løse funksjonelle problemer og er den mest tallrike klassen av programvareprodukter. Denne klassen inkluderer programvareprodukter som behandler informasjon om funksjonelle oppgaver for ulike fagområder.

Installasjon av programvareprodukter på en datamaskin utføres av kvalifiserte brukere eller spesialister, og deres direkte drift utføres som regel av sluttbrukere - forbrukere av informasjon, i mange tilfeller, hvis aktiviteter er veldig langt fra datamaskinfeltet. Denne klassen av programvareprodukter kan være veldig spesifikke for individuelle datamaskiner.

Denne klassen av programvare er den mest representative, noe som skyldes den utbredte bruken av datateknologi på alle områder av menneskelig aktivitet, opprettelsen av automatiserte informasjonssystemer i ulike fagområder.

En omtrentlig klassifisering av applikasjonsprogramvare er vist i figur 3.

Ris. 3. Klassifisering av applikasjonsprogramvare

Domenespesifikk programvare utgjør den mest representative klassen av programvareprodukter, der klassifisering utføres i henhold til forskjellige kriterier:

• typer fagområder,
• informasjonssystemer
• funksjoner og oppgavekomplekser mv.

For noen fagområder er det mulig å skrive inn datastrukturen og algoritmene for deres behandling. Dette har ført til etableringen av et marked for programvareprodukter designet for:

• automatisert regnskap;
• finansielle aktiviteter;
• personalledelse (personelljournaler);
• lagerstyring;
• produksjonsstyring;
• bankinformasjonssystemer etc.

Det viktigste for denne klassen av programvareprodukter er etableringen vennlig grensesnitt for sluttbrukere.

De viktigste trendene i utviklingen av problemorienterte programvareverktøy:

• opprettelse av programvarekomplekser i form arbeidsstasjoner(AWP) av ledere;
• opprettelse av integrerte domeneadministrasjonssystemer basert på datanettverk som kombinerer arbeidsstasjoner til en enkelt programvarepakke med en "klient-server"-arkitektur;
• organisering av informasjonssystemdata i form av en distribuert database i et datanettverk;
• sette opp behandlingsfunksjoner av sluttbrukere (uten deltakelse fra programmerere);
• beskyttelse av programmer og data mot uautorisert tilgang.

For denne klassen av programmer, høy krav til effektivitet i databehandlingen(for eksempel bør gjennomstrømningen for banksystemer være flere hundre transaksjoner per sekund). Volumene av lagret informasjon er også store, noe som fører til økte krav til dataadministrasjonsverktøy (oppdatering, kopiering, sikring av databehandlingsytelse).

Datastøttet designprogramvare designet for å støtte arbeidet til designere og teknologer knyttet til utviklingen av tegninger, diagrammer, diagrammer, grafisk modellering og design, opprettelsen av et bibliotek med standardelementer (maler) av tegninger og deres flergangsbruk, opprettelsen av demonstrasjonsillustrasjoner og tegneserier .

Et særtrekk ved denne klassen av programvareprodukter er de høye kravene til den tekniske delen av databehandlingssystemet, tilstedeværelsen av biblioteker med innebygde funksjoner, objekter, grensesnitt med grafiske systemer og databaser.

Sluttbruker arbeidsbenk inneholder et bredt spekter av programvareprodukter som hovedsakelig støtter. I tillegg til sluttbrukere kan programmerere også bruke disse programvareproduktene til å lage sofistikerte databehandlingsprogrammer på grunn av de innebygde programvareverktøyene.

metodeorientertprogramvare inkluderer programvareprodukter som gir matematiske, statistiske og andre metoder for å løse problemer for ethvert fagområde.

Den vanligste programvaren for metoder for matematisk programmering, løsning av differensialligninger, simuleringsmodellering, operasjonsforskning. Programvareprodukter i denne klassen kan være frittstående eller innebygde. For eksempel har et Excel-regneark en innebygd dataanalysepakke som gir et bredt spekter av statistiske metoder, samt en "søk etter en løsning"-pakke som implementerer en lineær programmeringsmetode. Et eksempel på et frittstående programvareprodukt er Microsoft Project, som implementerer en metode for nettverksplanlegging og -administrasjon. Dette ga prosjektledere et ganske kraftig verktøy for å planlegge og analysere faglige aktiviteter.

Office-programvare utarbeide programmer som gir organisatorisk ledelse av kontoret, inkludert:

• arrangører (planleggere) - programvare for å planlegge arbeidstid, lage referater fra møter, tidsplaner, vedlikeholde en notatbok og telefonbok;
• oversettelsesprogrammer;
• tekstgjenkjenning og stavekontroll;
• integrerte pakker - et sett med flere programvareprodukter som funksjonelt utfyller hverandre og støtter samme type informasjonsteknologi på samme driftsplattform.

Integrerte pakker inkluderer følgende typiske komponenter:

• DBMS;
• tekstredigerer;
• grafikk editor;
• regneark;
• arrangør;
• e-poststøtteverktøy;
• presentasjonsprogram.

Komponentene i integrerte pakker kan fungere isolert fra hverandre, men hovedfordelene med integrerte pakker kommer når de er fornuftig kombinert med hverandre. Brukere av integrerte pakker har et enhetlig grensesnitt for ulike komponenter, og sikrer dermed den relative lette prosessen med å mestre dem.

Integrerte pakker er effektive for gruppearbeid på et nettverk av mange brukere. For eksempel, fra applikasjonsprogrammet som brukeren befinner seg i, kan du sende dokumenter og datafiler til en annen bruker, samtidig som du støtter standarder for overføring av data i form av objekter over et nettverk eller via e-post.

Desktop publishing-systemer inkluderer programmer som gir informasjonsteknologi for datamaskinpublisering:

• formatering og redigering av tekster;
• automatisk paginering av tekst;
• lage overskrifter;
• datamaskin layout av den trykte siden;
• montering av grafikk;
• utarbeidelse av illustrasjoner mv.

Medieprogramvare tiltenkt å lage og bruke lyd- og videoinformasjon. Multimedia programvareprodukter har tatt en ledende posisjon i markedet innen bibliotekinformasjonstjenester, læringsprosessen og fritidsaktiviteter. Databaser med databilder av kunstverk, biblioteker med lydopptak danner grunnlaget for anvendte utdanningssystemer, dataspill, bibliotekskataloger og fond, etc.

Intelligente systemer implementerer individuelle funksjoner til det menneskelige intellektet. Hovedkomponentene i systemer for kunstig intelligens er en kunnskapsbase, et intelligent brukergrensesnitt og et program for inferensgenerering. Utviklingen deres går i følgende retninger:

• innpakningsprogrammer for å lage ekspertsystemer ved å fylle kunnskapsbaser og slutningsregler;
• ferdige ekspertsystemer for beslutningstaking innenfor enkelte fagområder;
• kunnskapsbasestyringssystemer for vedlikehold av semantiske modeller (prosedyremessig, semantisk nettverk, ramme, produksjon, etc.);
• taleanalyse- og gjenkjenningssystemer, etc.

konklusjoner

Dette emnet diskuterer de grunnleggende konseptene og klassifiseringen av. Definisjoner og forklaringer av slike begreper som: program, programvare, oppgave, applikasjon, emne (anvendt) område, problemstilling, algoritme og dens egenskaper, programmering, programvareprodukt, vedlikehold av programvareprodukt er gitt. En beskrivelse av klassifiseringen av programvare i henhold til bruksomfanget er gitt: system, applikasjon, programmeringsteknologiverktøy. I hver klasse skilles det ut underklasser, for hvilke formålet og funksjonene deres bestemmes.

Spørsmål til selvransakelse

1. Hva er et program?
2. Hva er programvare?
3. Definer oppgaven og applikasjonen.
4. Hva er et fagområde?
5. Hva vet du om hovedstadiene i prosessen med å lage programmer?
6. Hva er oppgaveerklæringen?
7. Hva er en problemløsningsalgoritme?
8. Nevn hovedegenskapene til algoritmer.
9. Hva er et programvareprodukt og hvilke funksjoner har det?
10. Hva er vedlikehold av programvareprodukter?
11. Hvordan kan programvare klassifiseres?
12. Hva er inkludert i systemprogramvaren?
13. Hva er en underklasse for tjenesteprogramvare?
14. Definer et hjelpeprogram. Gi eksempler.
15. Hva er et verktøysett for programmeringsteknologi?
16. Definer CASE-teknologi og når den brukes.
17. Hva slags programmeringsspråk kan du?
Materiale fra nettstedet http://mega.km.ru/pc/srch.asp

Bedriftsdatabaser Materiale fra nettstedet http://mega.km.ru/pc/Encyclop.asp?Topic=pc_918

Programvare (programvare, programvare) er et sett med spesielle programmer som lar deg organisere behandlingen av informasjon ved hjelp av en PC.

Siden uten programvare kan ikke PC-en fungere ii prinsippet er det en integrert del avhvilken som helst PC og leveres med maskinvaren(maskinvare).

Program- en fullstendig og nøyaktig beskrivelse av sekvensen av handlinger (instruksjoner) til en datamaskin for behandling av informasjon, skrevet på et språk som er forståelig for datamaskinen.

Programvare (programvare) - et sett med spesielle programmer som letter prosessen med å forberede oppgaver for utførelse på en datamaskin og organisere deres passasje gjennom maskinen, samt prosedyrer, beskrivelser, instruksjoner og regler, sammen med all dokumentasjon knyttet til disse komponentene, brukt i drift av et datasystem.

Behandle informasjon, administrer datamaskinen programmer, ikke enheter.

Programvareinnovasjoner har lenge dominert ny maskinvareutvikling. Programvarepakken er dyrere (noen ganger flere ganger) enn prisen på en datamaskin av tilstrekkelig klasse.

For effektiv bruk av en datamaskin må det være samsvar mellom utviklingsnivået for datateknologi og programvare. På den ene siden bestemmer programvaren funksjonaliteten til en datamaskin. På den annen side kan installasjonen av spesifikk programvare være begrenset av datamaskinens designfunksjoner.

Formål med programvare:

• sikre helsen til datamaskinen;
• lette brukerinteraksjon med datamaskinen;
• reduksjon av syklusen fra å sette oppgaven til å oppnå resultatet;
• øke effektiviteten ved bruk av dataressurser.

Programvaren tillater:

• forbedre organiseringen av datasystemet for å maksimere bruken av dets evner;
• øke produktiviteten og kvaliteten på brukerens arbeid;
• tilpasse brukerprogrammer til ressursene til et bestemt datasystem;
• utvide programvaren til datasystemet.

Maksimal bruk av egenskapene til datasystemet oppnås, først, ved å tildele hver bruker eller oppgave de minste nødvendige ressursene for rettidig og høykvalitets løsning av oppgavene, for det andre, ved å koble til ressursene til datasystemet et stort antall brukere (inkludert eksterne), tredje, ved å omfordele ressurser mellom ulike brukere og oppgaver avhengig av tilstanden til systemet og behandle forespørsler.

Forbedring av produktiviteten og kvaliteten på brukernes arbeid skjer på grunn av automatisering av beregnings- og designprosedyrer, implementert ved hjelp av en rekke programmeringsverktøy (algoritmisk språk, applikasjonsprogramvarepakker) og praktiske input-output-enheter.

Tilpasningen til brukerprogrammer til ressursene til et bestemt datasystem sikres ved at operativsystemet inneholder et middel for å betjene et bredt spekter av maskinkonfigurasjoner. I tillegg lar operativsystemet deg lage og enkelt tilpasse eksisterende programmer for ulike I/O-enheter.

Utvidelse av eksisterende programvare innebærer følgende funksjoner:

• opprettelse av brukeren av sine egne programmer og pakker som implementerer både spesifikke beregningsoppgaver og kontrollprosesser for individuelle enheter og hele datasystemet som helhet;
• supplere eksisterende programvare med programmer som lar deg utvide funksjonene til operativsystemet, jobbe med nye typer eksterne enheter, nye datasystemer (datamaskiner), i nye bruksområder.

Programvare er fokusert på bruk av datasystemer i ulike aktivitetsfelt og skal gi en rettidig og adekvat løsning på oppgavene. Dette krever en rekke krav ved utvikling av programvarekomponenter , de viktigste er:

• modularitet;
• skalerbarhet og utvikling;
• pålitelighet;
• forutsigbarhet;
• bekvemmelighet og ergonomi;
• fleksibilitet;
• effektivitet;
• kompatibilitet.

Grunnleggende prinsipper for moderne programvareutvikling:

• parametrisk allsidighet;
• funksjonell redundans;
• funksjonell selektivitet.

Programmer kan installeres på en datamaskin på to måter:

• Installerer fra en distribusjon
• Ved enkel kopiering

Første (laveste) nivå hierarki er okkupert av den interne programvaren til PC-en, lagret i dens permanente minne. Med sin hjelp utfører PC-en de grunnleggende funksjonene bestemt av maskinvarestrukturen. Fastvareprogrammer fungerer direkte med maskinvaremodulene til datamaskinen. Som et resultat er de funksjonelt relatert til dem, og når en viss maskinvaremodul byttes ut, er det også nødvendig å erstatte det interne programvareprogrammet designet for å fungere med det.

Programmer som vedlikeholder maskinvaremoduler kalles driverprogrammer eller sjåfører. De tillater, når du bytter ut eller kobler til en ny maskinvaremodul, ikke å gjøre endringer i andre PC-programmer, men bare å endre driveren til den tilsvarende maskinvaremodulen.

Intern programvare er et programvaregrensesnitt som gir sammenkobling av datamaskinen med alle andre programmer. Tilgang til fastvareprogrammene gjøres kun gjennom programvareavbruddssystemet.

Den interne programvaren utfører følgende hovedfunksjoner:

• administrerer et bredt spekter av perifere enheter;
• utfører en rask sjekk av PC-ens funksjon når den slås på;
• tilbakestiller individuelle maskinvaremoduler;
• laster OS-programmer.

Hovedelementene i den interne programvaren er I/O-drivere, selvtestprogram og oppstartsprogram. Den interne programvaren samhandler på den ene siden med funksjonsmodulene til PC-en, og implementerer på den annen side programgrensesnittet til operativsystemet.

Selvtestprogram designet for å teste funksjonsmodulene til PC-en, dvs. sette datakretser til den opprinnelige tilstanden ved å laste programregistre med nødvendig informasjon. Når du kontrollerer individuelle funksjonsmoduler til PC-en, kan det oppdages feil i dem. Selvtestprogrammet informerer brukeren om oppdagede feil ved hjelp av meldinger på skjermen og/eller et lydsignal.

Hvis det oppdages en feil, kan datamaskinskanningen fortsette ved hjelp av diagnoseprogrammer som lastes inn fra en diskett. Hvis feilen ikke forstyrrer PC-ens drift, kan den på forespørsel fra brukeren neglisjeres. Hvis en ny funksjonsmodul er inkludert i PC-en, legges selvtestprogrammet til denne modulen til det generelle selvtestprogrammet.

Etter vellykket gjennomføring av selvtesten er PC-en klar til bruk. Kontroll via programvareavbrudd overføres til bootstrap-programmet. Dette programmet er laget for å lese andre komponenter av operativsystemet inn i RAM. Hvis denne operasjonen er vellykket, overføres kontrollen til programmet som nettopp ble lest.

I/O-drivere brukes til å betjene PC-tilbehør. Disse programmene fungerer direkte med de tilsvarende kontrollerene, noe som lar brukeren ikke kjenne den fysiske organisasjonen til en bestemt enhet og fungerer bare med sjåførkommandoer som implementerer vedlikeholdet.

Drivere har følgende funksjoner:

• en åpen struktur som lar deg legge til nye drivere til systemet;
• fleksibiliteten til å organisere tilgang til drivere gjennom programvareavbrudd, som lar deg ikke fikse dem i strengt definerte områder av minnet, for raskt og enkelt å erstatte dem;
• en tilpasset struktur som leder driverprogrammer til en viss klasse av perifere enheter, hvis parametere er plassert i spesielle tabeller. Drivere er konfigurert for spesifikke eksterne enheter ved å endre verdiene i disse tabellene;
• bosatt plassering i RAM, slik at du kan bruke driveren når som helst fra et hvilket som helst program.

De viktigste driverprogrammene inkluderer: harddiskdriver, videoadapterdriver, tastaturdriver, skriverdriver, systemdrivere (innstille en tidtaker, sjekke datamaskinens konfigurasjon, bestemme RAM-kapasitet), tilleggsdrivere (kommunikasjonsdriver, etc.).

Operativsystemet tar andre (mellom) nivå programvarehierarki. Den administrerer ressursene til et datasystem, som inkluderer RAM og eksternt minne, I/O-enheter og brukerprogrammer. OS samhandler med datamaskinen gjennom det interne programvaregrensesnittet. Dette gjør det mulig for PC-er med maskinvareforskjeller å jobbe med samme operativsystem.

OS er et sett med PC-kontrollprogrammer.

Sammensetningen av programvaren bestemmes av utvalget av oppgaver som brukeren har til hensikt å løse ved hjelp av en datamaskin.

Etter avtale, dvs. Avhengig av klassen av oppgaver som skal løses, er programvare vanligvis delt inn i to hovedgrupper: Generelt (grunnleggende) og anvendt.

Klassifisering av programvare etter funksjonelt formål

Programvare generelt klassifiseringsskjema

- et sett med programmer som sikrer driften til en datamaskin; et sett med programmer som organiserer dataprosessen og administrerer dataressurser.

- et sett med programvareverktøy som lar deg utvikle programmer.

- et sett med programmer designet for å løse problemer fra ulike sfærer av menneskelig aktivitet.

Programvare (programvare) betyr et sett med programmer,

utført av datasystemet.

Programvare (SW) inkluderer også hele aktivitetsområdet innen design og utvikling av programvare:

Programdesignteknologi (for eksempel top-down design, strukturell og objektorientert design, etc.);

Metoder for å bevise riktigheten av programmer;

Analyse av kvaliteten på programmene;

Programdokumentasjon;

Utvikling og bruk av programvareverktøy som letter programvaredesignprosessen, og mye mer.

Programvare er en integrert del av et datasystem. Det er en logisk fortsettelse av tekniske midler. Omfanget til en bestemt datamaskin bestemmes av programvaren som er laget for den.

Datamaskinen i seg selv har ikke kunnskap innen noe bruksområde.

All denne kunnskapen er konsentrert i programmer som kjører på datamaskiner.

Programvaren til moderne datamaskiner inkluderer millioner av programmer - fra spill til vitenskap.

Som en første tilnærming kan alle programmer som kjører på en datamaskin deles inn i tre kategorier (fig. 1):

Applikasjonsprogrammer som direkte sikrer ytelsen til arbeidet som kreves av brukere;

Systemprogrammer som utfører ulike hjelpefunksjoner, for eksempel:

Dataressursstyring;

Oppretting av kopier av brukt informasjon;

Sjekke helsen til datamaskinenheter;

Utstedelse av referanseinformasjon om datamaskinen, etc.;

Verktøyprogramvaresystemer som letter prosessen med å lage nye programmer for datamaskinen.

Når man konstruerer en programvareklassifisering, må man ta hensyn til det faktum at den raske utviklingen av datateknologi og utvidelsen av omfanget av dataapplikasjoner har akselerert prosessen med programvareutvikling kraftig.

Hvis det tidligere var mulig å liste hovedkategoriene av programvare på fingrene - operativsystemer, oversettere, applikasjonsprogramvarepakker, nå har situasjonen endret seg radikalt.

Programvareutvikling har gått både i dybden (nye tilnærminger til konstruksjon av operativsystemer, programmeringsspråk osv.) og i bredden (applikasjonsprogrammer har sluttet å brukes og har fått uavhengig verdi).

Balansen mellom nødvendige programvareprodukter og de som er tilgjengelige på markedet er i rask endring. Selv klassiske programvareprodukter, som operativsystemer, er i stadig utvikling og er utstyrt med intellektuelle funksjoner, hvorav mange tidligere bare tilhørte menneskelige intellektuelle evner.

I tillegg har det dukket opp ikke-tradisjonelle programmer, som er svært vanskelige, om ikke umulige, å klassifisere etter etablerte kriterier, som for eksempel et program - en elektronisk samtalepartner.

Til dags dato kan vi si at følgende grupper av programvare mer eller mindre definitivt har utviklet seg:

Operativsystemer og skall;

Programmeringssystemer (oversettere, biblioteker av subrutiner, debuggere, etc.);

Verktøy systemer;

Integrerte programvarepakker;

Dynamiske regneark;

Datagrafikksystemer;

Databasestyringssystemer (DBMS);

Applikasjonsprogramvare.

Programvarestrukturen er vist i fig. 6.2. Selvfølgelig kan denne klassifiseringen ikke betraktes som uttømmende, men den gjenspeiler mer eller mindre tydelig retningen for forbedring og utvikling av programvare.

Et applikasjonsprogram er ethvert spesifikt program som bidrar til en løsning

enhver oppgave innenfor det gitte problemområdet.

Profesjonell orientert programvare - applikasjonsprogramvare utviklet for å løse problemer innenfor en bransje.

For eksempel, der en datamaskin er betrodd oppgaven med å kontrollere de økonomiske aktivitetene til et firma, vil lønnsprogrammet være applikasjonen.

Applikasjonsprogrammer kan også være av generell karakter, for eksempel sørge for sammenstilling og utskrift av dokumenter mv.

Derimot bidrar ikke operativsystemet eller verktøyprogramvaren direkte til å tilfredsstille brukerens sluttbehov.

Applikasjonsprogrammer kan brukes enten autonomt, det vil si å løse oppgaven uten hjelp av andre programmer, eller som en del av programvaresystemer eller pakker.

Systemprogrammer kjøres sammen med applikasjonsprogrammer og tjener til å administrere dataressurser - sentralprosessor, minne, input-output.

Dette er programmer for generell bruk som er beregnet på alle databrukere. Systemprogramvaren er utviklet for å gjøre datamaskinen i stand til å kjøre applikasjonsprogrammer effektivt.

Blant titusenvis av systemprogrammer er en spesiell plass okkupert av operativsystemer som gir administrasjon av dataressurser for å bruke dem effektivt.

Viktige klasser av systemprogrammer er også hjelpeprogrammer - verktøy (lat. utilitas - fordel). De enten utvider og utfyller de tilsvarende egenskapene til operativsystemet, eller løser uavhengige viktige oppgaver. La oss kort beskrive noen typer verktøy:

Overvåking, testing og diagnoseprogrammer som brukes til å kontrollere at datamaskinenheter fungerer korrekt og for å oppdage funksjonsfeil under drift; angi årsaken og plasseringen av feilen;

Driverprogrammer som utvider operativsystemets evne til å administrere I/O-enheter, RAM osv.; ved å bruke drivere er det mulig å koble nye enheter til datamaskinen eller ikke-standard bruk av eksisterende;

Pakkere (arkivere) som lar deg skrive informasjon på disker tettere, samt kombinere kopier av flere filer til en arkivfil;

Antivirusprogrammer utviklet for å forhindre infeksjon med datavirus og eliminere konsekvensene av virusinfeksjon.

Ris. 2. Dataprogramvarestruktur

Et datavirus er et spesialskrevet program i liten størrelse som kan "tilskrive" seg selv til andre programmer for å utføre eventuelle skadelige handlinger - det ødelegger filer, "forurenser" RAM osv.

Diskplassoptimalisering og kvalitetskontrollprogrammer;

Programmer for informasjonsgjenoppretting, formatering, databeskyttelse;

Kommunikasjonsprogrammer som organiserer utveksling av informasjon mellom datamaskiner;

Minnebehandlingsprogrammer som gir mer fleksibel bruk av RAM;

Programmer for å brenne CD-ROM, CD-R og mange andre.

Noen av verktøyene er en del av operativsystemet, mens den andre delen fungerer uavhengig av det, dvs. offline. ent miljøer).