Konceptet med programvara, programvaruklassificering. Konceptet med PC-programvara. Kort beskrivning av programvaran Programvaran som tjänar till

Vilka är de viktigaste trenderna i utvecklingen av 5:e generationens datorer?

Beskriv principen för laserskrivares funktion.

Vad är ett moderkort? Vilka PC-komponenter finns på den?

Vilka program ingår i BIOS?

Vilken funktion har random access memory i en dator?

Vilka är huvudparametrarna för processorn? Vad kännetecknar klockfrekvensen och i vilka enheter mäts den?

Vad är meningen med den huvudsakliga - modulära principen för att bygga en PC-arkitektur?

Vilka typer av bussar finns i en dator och vad är de till för?

Vilken elementbas låg till grund för skapandet av tredje generationens datorer?

Vilka principer för datorkonstruktion utvecklade John von Neumann?

Vad är C. Babbages bidrag till utvecklingen av datorteknik?

KAPITEL 3

PROGRAMVARA FÖR PERSONDATORER

NYCKELORD:program, systemprogramvara, tillämpningsprogram, fil, mapp, filoperationer, filsystem, Windows XP OS, huvudmeny, standardprogram, genväg, skrivbord, fönster, kontrollpanel, Utforskaren, Papperskorgen, formatering, sökmotor , Microsoft Office-paket , piratkopiering av programvara, licensavtal.

Den effektiva användningen av den senaste informationstekniken beror på det kompetenta och korrekta valet av inte bara en dator med lämplig konfiguration, utan också program som tillhandahåller bearbetning av datorinformation.

Valet av lämplig programvara beror på vilken typ av information som bearbetas, formerna för dess presentation, utförda operationer, formerna för informationsutmatning, etc. Detta innebär kunskap om tillståndet för modern programvara (SW).

Programär en uppsättning operatörer som som helhet används för att styra driften av en dator. Alla program finns i datorns minne och aktiveras när de hämtas från minnet i form av en sekvens av kommandon.

Under programvara avser en uppsättning mjukvaruverktyg för att skapa och driva databehandlingssystem med hjälp av datorteknik. Beroende på de funktioner som utförs av programvaran kan den delas in i typer (Fig. 3.1).

En viktig plats i mjukvara upptas av systemprogramvara (SPO). Termen Systemprogramvara avser program och mjukvarupaket som är gemensamma för alla användare och används både för att automatisera skapandet av nya program och för att säkerställa implementeringen av befintliga.

Motsvarande operativmiljö kan organiseras i operativsystemet som en separat virtuell maskin. Klassen av systemprogramvara inkluderar också emulatorer som låter dig simulera ett annat operativsystem i operativsystemet. Ett antal operativsystem kan implementera program skapade för andra operativsystem.

Kärnan i alla program med öppen källkod är OS, så de kommer att diskuteras mer i detalj nedan.

Programmeringssystem mestadels utformad för att skapa nya program. Dessa system innehåller vanligtvis programmeringsspråk, som i regel är avsedda för professionella programmerare. Alla programmeringssystem fungerar bara i motsvarande operativsystem som det skapades för, men det kan tillåta dig att utveckla program för andra operativsystem. Nyligen har kraftfulla programmeringssystem dykt upp i Java, Delphi, C++, Visual Basic.

Viktiga klasser av systemprogram är också hjälpprogram - verktyg (lat. utilitas - dra nytta av).

Verktyg kallas speciella systemprogram som kan användas för att serva både själva operativsystemet och program relaterade till underhåll av ett datorsystem. De utökar och kompletterar antingen operativsystemets motsvarande funktioner eller löser oberoende problem.

Det finns följande typer av verktyg:

— kontrollprogram,testning och diagnostik, som används för att kontrollera att datorenheter fungerar korrekt och för att upptäcka funktionsfel under drift och indikera orsakerna och platsen för felet;

— program - drivrutiner, som utökar operativsystemets förmåga att hantera in-/utdataenheter, RAM, etc. Med hjälp av drivrutiner är det möjligt att ansluta nya enheter till datorn eller icke-standardiserad användning av befintliga;

— program - packare(arkiverare), som låter dig skriva information på diskar tätare, samt kombinera kopior av flera filer till en arkivfil;

— antivirusprogram utformad för att förhindra infektion med datavirus och eliminera konsekvenserna av sådan infektion;

— diskutrymmesoptimering och kvalitetskontrollprogram;

— dataåterställning, formatering, dataskyddsprogram;

— kommunikationsprogram organisera utbyte av information mellan datorer när de kombineras till datornätverk;

— programvara för minneshantering, ger mer flexibel användning av RAM;

— program för att bränna CD - ROM, CD - RW, DVD och många andra.

Vissa av verktygen är en del av operativsystemet, medan andra fungerar autonomt.

Filhanteringssystemär designade för enkel åtkomst till data lagrad i datorns minne i form av filer.

Filär en namngiven uppsättning data organiserad som en samling poster med samma struktur. För att hantera dessa data skapas filhanteringssystem. Som regel har alla moderna operativsystem filhanteringssystem. Det finns operativsystem som stöder flera filsystem. Vissa enkla operativsystem kan fungera utan filsystem.

Beroende på sätten att namnge filer finns det "korta" och "långa" namn. Före tillkomsten av Windows 95 var Convention 8.3 det vanliga sättet att namnge filer. Enligt denna konvention som antogs i MS - DOS bestod filnamnet av två delar: det faktiska namnet och tillägget. Filnamnet är 8 tecken och filtillägget är 3 tecken. Namnet skiljs från tillägget med en punkt. Både namnet och tillägget kan endast innehålla alfanumeriska tecken i det latinska alfabetet.

Den största nackdelen med "korta" namn är deras låga innehåll. Det är långt ifrån alltid möjligt att uttrycka egenskaperna hos en fil med några få tecken, så med tillkomsten av Windows 95 introducerades konceptet med ett "långt" namn. Detta namn kan innehålla upp till 256 tecken. Detta är tillräckligt för att skapa meningsfulla filnamn. Mellanslag och flera punkter är tillåtna i namnet. Versaler och gemener särskiljs inte av OS, men blandade versaler visas av OS. Namntillägget är alla tecken efter den sista punkten, till exempel:

I moderna operativsystem kan alla filnamnstillägg innehålla information för operativsystemet. Windows tillhandahåller verktyg för att registrera filtypsegenskaper baserat på deras namntillägg. Därför är valet av filnamnstillägg i många fall inte en privat angelägenhet för användaren. Tillämpningar av dessa system erbjuder att endast välja huvuddelen av namnet och ange filtypen, och motsvarande namntillägg skrivs automatiskt:

— .xls- MS Excel kalkylblad;

— .doc– textfil i MS Word-redigeraren;

— .mdb– MS Access-databasfil;

— .blixtlås - packad fil;

— .bmp– grafisk fil, etc.

Förutom namnet och filnamnstillägget lagrar operativsystemet för varje fil datumet för dess skapande (ändring), storlek och flera flaggvärden, kallade filattribut.

Attributär ytterligare parametrar som definierar filegenskaper. OS tillåter dem att kontrolleras och modifieras. Attributvärden tas med i beräkningen när du utför filoperationer.

Det finns fyra huvudattribut:

— Endast för läsning (Endast läsning);

- Dold (Dold);

- System (System);

- Arkiv (Arkiv).

Attribut" Endast för läsning» begränsar möjligheten att arbeta med filen. Att ställa in det betyder att filen inte är avsedd att ändras.

Attribut" Dold” indikerar för operativsystemet att den här filen inte ska visas på skärmen under filhantering. Detta är en skyddsåtgärd mot avsiktlig eller oavsiktlig filkorruption.

Attribut" Systemisk» markerar filer som har viktiga funktioner i driften av själva operativsystemet. En utmärkande egenskap hos detta attribut är att det inte kan ändras med OS-verktyg. Vanligtvis har de flesta filer som har systemattributuppsättningen också uppsättningen Hidden attribut.

Attribut" Arkiv' användes tidigare för att köra säkerhetskopieringsprogram. Alla program som modifierar filen skulle automatiskt ställa in detta attribut. Moderna säkerhetskopieringsprogram använder andra metoder för att avgöra om en fil har ändrats, och detta attribut tas inte med i beräkningen. Att ändra det manuellt med OS-verktyg är inte av stor praktisk betydelse.

Mapp(katalog) är en speciell plats på disken där all information om filer (namn, storlek, egenskaper, datum och tid för skapande, etc.) registreras.

Före tillkomsten av Windows 95 användes termen "katalog" för att beskriva den hierarkiska filstrukturen. Med tillkomsten av Windows-familjen av operativsystem introducerades en ny term - "mapp". Dessa termer är likvärdiga: varje filkatalog på disken motsvarar mappen för systemets OS med samma namn.

Mappar är viktiga delar av en hierarkisk struktur som är nödvändiga för att ge enkel åtkomst till filer om det finns för många filer på media. Filer kombineras till mappar enligt alla vanliga funktioner som skapats av dem (efter typ, ägande, syfte, tidpunkt för skapande, etc.). Mappar på lägre nivåer är kapslade i mappar på högre nivåer och är kapslade för dem. Den översta nivån av kapsling av den hierarkiska strukturen är rotmappen på disken.

Reglerna för att namnge en mapp skiljer sig inte från reglerna för att namnge en fil, även om det inte är vanligt att ge mappnamnstillägg bakom kulisserna.

I hierarkiska datastrukturer ges adressen till ett objekt av en väg (åtkomstväg) som leder från toppen av strukturen till objektet. När du skriver en sökväg till en fil som går genom ett system av kapslade kataloger, separeras alla mellanliggande kataloger från varandra med ett visst tecken. Många operativsystem använder "\" (omvänt snedstreck) som ett sådant tecken, till exempel:

Ett filhanteringssystem skapas för att fungera i ett specifikt operativsystem och med ett specifikt filsystem. Det är nödvändigt att tydligt skilja mellan begreppen "filsystem" och "filhanteringssystem". Detta innebär att för att kunna arbeta med filer organiserade enligt ett visst filsystem måste ett lämpligt filhanteringssystem utvecklas för varje OS.

Genom att använda ett filhanteringssystem får användarna följande alternativ: skapa, ta bort, döpa om filer, mappar och namnge dem; kopiera och flytta filer; navigering genom filstrukturen för att komma åt en given fil, mapp; hantera filattribut; skydda filer från obehörig åtkomst osv.

För att starta själva operativsystemet och organisera arbetet med ett visst filhanteringssystem antogs särskilda avtal om hårddiskens struktur.Principen för att organisera ett filsystem beror på operativsystemet. Hårddisken representeras som en uppsättning ytor. Disketter har bara två av dem (övre och nedre). Hårddiskar är faktiskt "hyllor" som består av flera plattor, så de har fler ytor. Varje skivyta är uppdelad i ringspår och varje spår i sektorer (Fig. 3.2). Sektorstorlekar är fasta och lika med 512 byte.

För att hitta en viss fil på en disk måste du känna till dess plats (adress). Det enklaste sättet skulle vara att skriva filadressen som ett ytnummer, ett spårnummer och ett sektornummer. Varje diskyta använder dock sitt eget läs-/skrivhuvud. Dessa huvuden rör sig inte separat, utan samtidigt. Om till exempel det femte huvudet förs till det trettionde spåret, så förs alla andra huvuden till sina trettionde spår. Därför, istället för begreppet spår, används begreppet cylinder.

Cylinder- detta är en uppsättning av alla spår som har samma nummer, det vill säga på samma avstånd från rotationsaxeln. Därför bestäms den verkliga platsen för filen på hårddisken av cylindernummer, ytnummer och sektornummer.

Sektor- detta är den minsta enheten för datalagring, men inte alla filsystem använder den för adressering på grund av dess ringa storlek. OS som MS-DOS, Windows, OS/2 använder en större lagringsenhet som kallas ett kluster för adressering. Ett kluster är en grupp av närliggande sektorer. Klustrets storlek beror på storleken på hårddisken. Ju större disk, desto större klusterstorlek tilldelas. Typiska värden för storleken på ett kluster: 8, 16, 32 eller 64 sektorer.

Information om diskklustret där en viss fil startar lagras i systemområdet på disken i speciella filallokeringstabeller (FAT-tabeller). Eftersom överträdelsen av FAT-tabellen leder till oförmåga att använda data som är inspelad på disken, ställs särskilda krav på den när det gäller tillförlitlighet. FAT - tabellen skapas i två exemplar, vars identitet övervakas regelbundet av OS-verktyg.

Tabell 3.1. listar typerna av filsystem och versioner av Windows-operativsystem som använder dem.

Filsystemen som används av Windows är:

— FAT16- det äldsta filsystemet som kan användas av nästan alla På grund av befintliga begränsningar kan det inte använda diskar som är större än 4096 MB. FAT16-systemet anses vara föråldrat, även om det ibland framgångsrikt används till denna dag. Den maximala möjliga filstorleken är 4 GB.

— FAT32- ett nyare filsystem som alla nya operativsystem släppta efter 1998 kan fungera med. FAT32-enheter kan vara upp till 127 GB stora. Den maximala möjliga filstorleken är 4 GB.

— NTFS- ett gammalt, men noggrant designat filsystem som skiljer sig från FAT16 och FAT32 i sin tillförlitlighet och förmåga att ge skydd mot obehörig åtkomst. Inte alla operativsystem "förstår" detta filsystem.

— CDFSär filsystemet som används för CD-ROM-skivor. Det gäller inte hårddiskar. Används av alla moderna operativsystem.

Grundläggande programvarukoncept

DATORMJUKVARA

Kontrollfrågor

1. Vad är datorarkitektur?

2. Vilka är principerna för att bygga en dator, formulerade av von Neumann.

3. Vilka enheter ingår i von Neumann-datorn?

4. Vilka elektroniska element finns på moderkortet?

5. Vilka är mikroprocessorns huvudfunktioner?

6. Vad är klockfrekvensen?

7. Vilken kapacitet har en mikroprocessor?

8. Vilka modeller av mikroprocessorer känner du till?

9. Vad är syftet med minnesenheter?

10. Vad är RAM och ROM?

11. Vad förkortas RAM?

12. Vilken är den minsta andelen information i minnesenheter för PC?

13. Vad är syftet med systembussen?

14. Namnge huvudgrupperna av tangenter på ett standardtangentbord.

15. Vilken port är musen ansluten till?

16. Vad är syftet med monitorn?

17. Beskriv hur punktmatris-, bläckstråle- och laserskrivare fungerar?

18. Vad är spår och sektorer på en magnetisk skiva?

19. Varför formatera diskar?

20. Vad är en laserskiva?

21. Vad är en förare?

22. Vilka typer av portar finns det?

En dator är en programstyrd automatisk enhet för att arbeta med information. Utan program är vilken dator som helst "dött järn" En dators möjligheter som den tekniska basen för ett databehandlingssystem är förknippade med programvaran (programmen) som används.

Program (program, rutin) är en ordnad sekvens av datorkommandon (instruktioner) för att lösa ett problem.

programvara- en uppsättning databehandlingsprogram.

uppgift (problem, uppgift)- ett problem som ska lösas.

Ansökan- implementering av programvara på en dator för att lösa problemet.

programvara Programvaran kan delas in i tre grupper:

– systemprogram;

– tillämpningsprogram;

- programmeringssystem.

Systemisk kallas program som organiserar beräkningsprocessen och hanterar datorresurser.

De är utformade för att styra driften av enheter som utgör en dator, organisera kommunikation med användaren (användargränssnitt) och arbeta med filsystemet.

Systemprogram består av:

– operativsystem (OS),

- operationsskal,

– specialprogram.

Operativsystem (OS)- en uppsättning program som ger stöd för driften av datorhårdvara, nätverk och alla program.

När du slår på strömmen till datorn laddas operativsystemet först och främst in i RAM-minnet, under kontroll av vilken hälsokontrollen och all efterföljande drift av datorn sker. Arbetet slutförs också under OS-kontroll.

OS

Operativsystem klassificeras efter:

- antal samtidiga användare enspelarläge och multiplayer OS;

– antalet uppgifter som samtidigt utförs under OS-kontroll, per ensamarbete och göra flera saker samtidigt;

- antalet processorer som används enprocessor och multiprocessor;

- bitdjup processor till 8-bitars, 16-bitars, 32-bitars, 64-bitars;

- typ av användargränssnitt kommando(text) och objektorienterad(grafisk);

– det sätt på vilket delade hård- och mjukvaruresurser används på nätverk och lokal.

Den största skillnaden fleranvändarsystem från enskild användare är tillgången på metoder för att skydda varje användares information från obehörig åtkomst av andra användare.

V göra flera saker samtidigt varje uppgift (program, applikation) tilldelas en del av processortiden i tur och ordning. Eftersom växlingsprocessen är mycket snabb och andelen processortid som allokeras till uppgifter är ganska liten, får användaren intrycket av att flera uppgifter utförs samtidigt.

Operativsystem MS-DOSär ett kommando (text) OS för 16-bitars datorer baserat på 8086...80486 mikroprocessorer. Alla MS-DOS-program lagras på magnetskivor, varför det kallas skivoperativsystem(Diskoperativsystem). Bokstäverna MS är förkortningar för Microsoft. Flera modifieringar av detta operativsystem släpptes, så vi kan prata om helheten familj av operativsystem MS DOS.

Operativsystem i Windows-familjen

När man skapade operativsystemet för Windows-familjen använde Microsoft objektorienterat förhållningssätt.

På användarnivå uttrycks ett objektorienterat förhållningssätt i att gränssnittet är en sken av den verkliga världen, och att arbeta med en dator reduceras till handlingar med vanliga objekt. Så mappar kan öppnas, stängas, flyttas, läggas undan i en portfölj. Dokument kan ses, korrigeras, flyttas från en plats till en annan, förstöras eller slängas i papperskorgen.

Principerna för Windows OS är:

– WYSIWYG(Vad du ser Är Vad du får - vad du ser är vad du får), vilket gör att samma bild bildas på skrivaren som på skärmen. När du arbetar i DOS kan utseendet på text på skärmen och skrivs ut på skrivaren visa sig vara annorlunda. Det beror på vilket typsnitt som valts på skrivaren.

– Plug and Play(plug and play, närmare bestämt plug and play) låter dig ansluta nya enheter till din dator, såsom en skrivare eller en laserspelare, utan manuell konfiguration. Den engelska termen Plug and Play på ryska uttalas plug and play. Ett OS som stöder denna princip väljer automatiskt den drivrutin som behövs för driften av en ny enhet som är ansluten till datorn.

- teknik Dra och släpp(dra och släpp). Tack vare Dra och släpp-teknik är det enkelt att ändra placeringen av vilket fönster som helst och dess storlek.

I Windows kan du komponera dokument från delar som är förberedda i olika applikationer. Teknik används för att länka och bädda in dokument OLE(Object Linking and Embedding), vilket betyder "länka och bädda in objekt."

När man arbetar i Windows operativsystem brukar program kallas applikationer.

Fördelen med operativsystem i Windows-familjen är enhetligt användargränssnitt(skal), tack vare vilket samma principer för att hantera sitt arbete bevaras i olika program. Detta ger möjligheten att utföra flera uppgifter samtidigt.

I det här fallet placeras användargränssnittet för varje program i ett separat rektangulärt område, som kallas fönster.

Operativa skal–– grafiska tillägg utformade för att underlätta arbetet med operativsystemet. De mest populära i Ryssland är Norton Commander, DOS Navigator, Windows Commander, etc.

Specialprogram –– utföra några ytterligare systemtjänster. Dessa program är uppdelade i verktyg och drivrutiner.

Verktyg- utformad för att utföra ofta upprepade operationer, som att formatera magnetiska diskar, defragmentera diskar, arkivera filer, återställa oavsiktligt raderade filer, söka efter och ta bort virus, etc.

Förare- systemprogram som säkerställer driften av skrivare, diskenheter, bildskärmar, tangentbord etc. Ordet "drivrutin" kommer från det engelska ordet drivrutin - drivrutin, förare.

Programvarupaket (APP)

Ett applikationsprogrampaket är ett komplex av sammanhängande program för att lösa problem av en viss klass inom ett specifikt ämnesområde.

Applikationsprogram, göra det möjligt för användaren att direkt lösa sina informationsuppgifter.

Programvaran är i sin tur uppdelad i två delar:

– allmänna tillämpningar ,

- professionellt inriktade program.

TILL allmänna tillämpningar inkluderar program som de flesta användare behöver, oavsett deras yrkesintressen. De inkluderar:

– Ordbehandlingssystem (ordbehandlare).

– Datorgrafiksystem (grafiska redaktörer);

– tabellformade beräkningssystem – kalkylblad (kalkylbladsprocessorer);

– Användarorienterade databashanteringssystem.

- Verktyg för presentationsutveckling;

- program som ger arbete med e-post och fungerar med Internet.

Karriärinriktade program komponera specialiserade program för specialister med ett snävt utbud av uppgifter.

Programmeringssystem - verktyg för professionella programmerare.

Varje sådant system är fokuserat på ett specifikt programmeringsspråk: Pascal, BASIC, Fortran, C, Assembler, etc. Programmeringssystem låter dig skapa programtexter, felsöka och köra program. Alla typer av programvara som listas ovan skapas av programmerare som använder speciellt skapade programmeringssystem.

1.6.1. Grundläggande begrepp för programvara för informationsprocess

Grundläggande koncept

En dators möjligheter som teknisk grund för informationsprocesser och databehandlingstekniker är förknippade med programvaran (programmen) som används.

Program - en ordnad sekvens av datorkommandon (instruktioner) för att lösa ett problem.

programvara (programvara) - en uppsättning databehandlingsprogram och dokument som är nödvändiga för deras drift.

Vid implementering av informationsprocesser med hjälp av datorer används begreppen "uppgift" och « Bilaga".

Uppgift (problem, uppgift) - ett problem som ska lösas.

Applikation (applikation) - en lösning på ett problem implementerad med hjälp av informationsteknologi.

En uppgift innebär alltså ett problem som ska implementeras med hjälp av informationsteknologiska verktyg, och en applikation innebär en implementerad lösning för en uppgift, även om dessa termer i vissa fall kan anses synonyma.

Ur synvinkeln av utvecklingens särdrag och typen av programvara kommer vi att skilja två klasser av problem- tekniskt och funktionellt.

Tekniska utmaningar sätts och löses under den tekniska processen för informationsbehandling på en dator. Tekniska utmaningar ligger till grund för utvecklingen serviceprogramvara som verktyg, serviceprogram, procedurbibliotek och så vidare. , används för att säkerställa datorns hälsa, utveckling av andra program eller bearbetning av datafunktionella uppgifter.

Funktionella uppgifter dyka upp och kräva en lösning i genomförandet av ledningsfunktioner inom ämnesområdenas informationssystem. Till exempel att hantera ett kommersiellt företags verksamhet, planera frisläppandet av produkter, hantera transport av varor, informationsinhämtning i en databas, etc. Funktionella uppgifter bildar tillsammans ett ämnesområde och bestämmer helt dess särdrag.

Ämnesområde (tillämpat). (applikationsdomän) - en uppsättning sammankopplade funktioner, ledningsuppgifter, med vars hjälp uppfyllelsen av de uppsatta målen uppnås.

För att lösa problem kan algoritmer, typiska modeller och metoder för att lösa problem som presenteras i färdiga mjukvaruprodukter användas. I det här fallet är mjukvaruprodukten anpassad till förhållandena för en viss applikation. I alla andra fall utvecklas ursprungliga algoritmer och program för att implementera en uppsättning uppgifter.

Programmering (programmering)- teoretiska och praktiska aktiviteter relaterade till skapandet av program.

Programmering är ett samlat begrepp och kan betraktas både som en ”vetenskap” och som en ”konst”, ett vetenskapligt och praktiskt förhållningssätt för att utveckla program utgår från detta.

Programmet är resultatet av ett intellektuellt arbete som präglas av kreativitet. I alla program finns utvecklarens individualitet, programmet återspeglar en viss grad av skicklighet hos programmeraren. Samtidigt innebär programmering också rutinarbete, som kan och bör ha strikta utföranderegler och följa standarder.

Programmering är baserad på ett komplex av vetenskapliga discipliner som syftar till forskning, utveckling och tillämpning av specialiserade verktyg för att skapa program. Vid utveckling av program, resurskrävande och vetenskapsintensiva tekniker används högutbildad intellektuell arbetskraft, vilket också bestämmer särdragen för detta verksamhetsområde.

Programmering är en utvecklad gren av ekonomisk verksamhet förknippad med betydande kostnader för material, arbetskraft och finansiella resurser. Den totala omsättningen inom området mjukvaruutveckling uppgår till flera hundra miljarder dollar per år.

I samband med det växande behovet av en mängd olika databehandlingsprogram är frågan om att tillämpa effektiv programmeringsteknik och deras överföring till en industriell bas mycket relevant. Det betyder:

• standardisering, replikerbarhet och reproduktion av olika utvecklare av programmeringsmetoder,
• introduktion av progressiva mjukvaruutvecklingsverktyg,
• användning av speciella metoder och tekniker för att organisera och utföra arbete med att utveckla program (projektledningsmetodik).

Konceptet med en mjukvaruprodukt

Alla program beroende på typen av deras användare kan delas in i två klasser (Fig. 1) - verktygsprogram och mjukvaruprodukter (produkter).

Denna egenskap hos klassificeringen är avgörande. Det låter dig ändra programmets status, istället för "hjälp" databehandlingsverktyg, förvandlas det till ett "huvudverktyg". Alltså, beroende på typen av "konsument", program för "intern" applikation och mjukvaruprodukter (produkter) för "utanför" distribution.

Verktygsprogram("program för dig själv") utformade för att möta behoven hos deras utvecklare. Oftast spelar hjälpprogram rollen som en tjänst inom databehandlingsteknik, eller är ett program för att lösa ett funktionsproblem som inte är avsett för bred distribution.

Mjukvaruprodukter (Produkter) utformade för att möta användarnas behov, brett distribuerade och sålda, såväl som andra produkter som är föremål för försäljning eller utbyte .

Mjukvaruprodukten måste vara ordentligt förberedd för drift, ha den nödvändiga tekniska dokumentationen, tillhandahålla en tjänst och garantera tillförlitlig drift av programmet, ha ett tillverkarens varumärke och det är också önskvärt att ha en statlig klassificeringskod. Endast under sådana förhållanden kan det skapade mjukvarukomplexet kallas en mjukvaruprodukt.

Vägen för "program för dig själv" till mjukvaruprodukter är ganska lång, den är förknippad med förändringar i den tekniska miljön och mjukvarumiljön för utveckling och drift av program, med uppkomsten och utvecklingen av en oberoende folkindustri - informationsverksamhet, som kännetecknas av arbetsfördelningen av mjukvaruutvecklingsföretag, deras vidare specialisering, bildandet marknaden för programvara och informationstjänster. Detta är en global process.

Programvaruprodukter kan skapas som:

• individuell utveckling enligt ordern;
• utveckling för massdistribution bland användare.

På individuell utveckling utvecklarföretaget skapar en original mjukvaruprodukt som tar hänsyn till detaljerna för databehandling för en viss kund.

På utveckling för massdistribution Utvecklarföretaget måste å ena sidan säkerställa universaliteten hos de databehandlingsfunktioner som utförs, å andra sidan flexibiliteten och anpassningen av mjukvaruprodukten till villkoren för en viss applikation. En utmärkande egenskap hos mjukvaruprodukter bör vara deras "systematiska" - den funktionella fullständigheten och fullständigheten hos de implementerade bearbetningsfunktionerna, som används i kombination. Utveckling och underhåll av program för masstillämpning är som regel förknippade med stora arbetskostnader. - korrigering av upptäckta fel, skapande av nya versioner av program osv.

Utvecklingen av en mjukvaruprodukt sker utifrån industriell teknik utförande av designarbete med moderna programmeringsverktyg. Specificiteten ligger i unikhet processen att utveckla algoritmer och program, beroende på typen av informationsbehandling och de verktyg som används. Betydande resurser spenderas på att skapa mjukvaruprodukter - arbetskraft, material, finansiellt; mycket skickliga utvecklare krävs.

Programvaruprodukter kräver eskort, som i regel utförs av specialiserade företag som distribuerar program (distributörer, återförsäljare), mer sällan av mjukvaruutvecklare.

Underhåll av en mjukvaruprodukt - stöd för driften av en mjukvaruprodukt, övergång till dess nya versioner, göra ändringar, korrigera upptäckta fel, etc.

Programvaruprodukter, till skillnad från traditionella produkter, har inte en strikt reglerad uppsättning kvalitetsegenskaper som specificeras när man skapar program, eller dessa egenskaper kan inte exakt specificeras eller utvärderas i förväg, eftersom samma bearbetningsfunktioner som tillhandahålls av mjukvaruverktyget har olika djup av studie. Även tid och kostnad för att utveckla mjukvaruprodukter kan inte fastställas i förväg med en stor grad av noggrannhet.

De viktigaste egenskaperna hos programmen är:

• algoritmisk komplexitet (logik förr),
• sammansättning och djup av utarbetande av de implementerade bearbetningsfunktionerna,
• fullständighet och konsekvens av bearbetningsfunktioner,
• tekniska specifikationer:
• storlek på programfiler,
• krav på operativsystemet och bearbetningshårdvara från sidan av programvaran: mängden diskminne, storleken på RAM-minnet för att köra program, typen av processor, versionen av operativsystemet, tillgängligheten för ett datornätverk, etc. .

1.6.2. Programvaruklassificering

Klassificering efter användningsområde

Mjukvaruprodukter kan klassificeras enligt olika kriterier. Överväg en klassificering där den grundläggande egenskapen är användningsomfånget (området). mjukvaruprodukter:

• hårdvara för datorer och datornät;
• funktionella uppgifter för informationssystem och teknik inom ämnesområden;
• mjukvaruutvecklingsteknologi.

För att stödja informationsteknik inom dessa områden pekar vi ut tre klasser av mjukvaruprodukter som presenteras i fig. 2:

• programvara;
• verktygslåda för programmeringsteknik.

Systemmjukvara

Mjukvaruprodukter av denna klass är av allmän tillämpning, oavsett specifikationerna för ämnesområdet. De är föremål för höga krav på tillförlitlighet och tillverkningsbarhet av arbetet, bekvämlighet och effektivitet vid användning.

Ris. 2. Programvaruklassificering

Systemmjukvara Skickad till:

• att skapa en operativ miljö för andra programs funktion,
• att säkerställa tillförlitlig och effektiv drift av själva datorn och datornätverket,
• för diagnostik och förebyggande av datorutrustning och datornätverk,
• att utföra tekniska hjälpprocesser (kopiering, arkivering, återställning av program och databaser, etc.).

Denna klass av mjukvaruprodukter är nära besläktad med typen av dator och är en integrerad del av den. Programvaruprodukter är främst inriktade på kvalificerade användare - yrkesverksamma inom datorområdet: systemprogrammerare, nätverksadministratör, applikationsprogrammerare, operatör. Men kunskap om den grundläggande tekniken för att arbeta med denna klass av mjukvaruprodukter krävs också av slutanvändarna av en persondator, som självständigt inte bara arbetar med sina program, utan också utför det nödvändiga underhållet av datorn, program och data.

Systemprogramvaran inkluderar operativ system, som vanligtvis levereras med datorn, och serviceprogramvara som kan köpas separat.

Operativ systemär avsedd för planering och hantering av datorresurser, för hantering av exekvering av tillämpningsprogram. I denna klass av mjukvaruprodukter är de mest använda operativsystemen Windows (Microsoft), OS / 2 (IBM), Unix (gratis).

Serviceprogramvara sminkprogram och mjukvarusystem som tillhandahåller:

• organisation av datorprocessen för att utöka kapaciteten och förbättra effektiviteten i operativsystemet;
• pålitlig drift av datorn;
• mer bekväm användarmiljö.

Verktygsprogram för att utöka funktionerna i operativsystemet kallas ofta för verktyg. Utilities - program som används för att utföra hjälpoperationer för databehandling eller underhåll av datorer (diagnostik, testning av hårdvara och mjukvara, optimering av användningen eller kvalitetskontroll av diskutrymme, återställning av information som förstörs på en magnetisk disk, etc.).

Programmeringsteknik verktygslåda

Mjukvaruprodukter av denna klass tillhandahåller mjukvaruutvecklingsprocessen och inkluderar specialiserade mjukvaruverktyg för utvecklare. De stödjer alla tekniska stadier av processen att designa, programmera (koda), felsöka och testa de program som skapas. Användarna av programmeringstekniska verktyg är system- och applikationsprogrammerare. I sitt arbete styrs de av datorteknikens programvara, i vilken miljö driften av programmen de skapar förväntas.

Detta område av mjukvara genomgår för närvarande ett skede av snabb utveckling, vilket beror på övergången till industriell teknik produktion av program, önskan att minska tid, arbetskraft och materialkostnader för produktion och drift av program, för att säkerställa en garanterad kvalitetsnivå.

Den programmeringsteknologiska verktygslådan kan delas in i två underklasser fokuserade på:

• skapande av individuella applikationer eller deras komplex;
• automatisering av utveckling och implementering av informationssystem.

Inom dessa områden har följande grupper av mjukvaruprodukter bildats:

• verktyg för att skapa applikationer, inklusive:
• lokala sätt att utföra individuellt arbete med att skapa program;
• integrerade verktygsmiljöer för programutvecklare att utföra en uppsättning sammanhängande arbete med att skapa program;
• CASE - teknologi ( Datorstödd systemteknik), som representerar metoderna för analys, design och skapande av mjukvarusystem med hjälp av datorteknik.

Verktyg på plats och integrerade arbetsmiljöer Programutvecklare är de mest representativa och baserade på en mängd olika programmeringsspråk. Detta beror på historien om deras skapande och utveckling, relativ överkomlighet för ett brett spektrum av utvecklare, acceptabla krav för utvecklingsprocessens tekniska komplex.

Programmeringsspråk, om vi tar syntaxen för bildandet av dess konstruktioner som ett tecken på klassificering, kan den villkorligt delas in i klasser:

• maskinspråk (datorspråk) - programmeringsspråk som uppfattas av en dators hårdvara (maskinkoder);
• maskinorienterade språk (datororienterat språk) - programmeringsspråk som återspeglar strukturen hos en viss typ av dator (assembler);
• algoritmiska språk (algoritmiskt språk) - programmeringsspråk oberoende av datorarkitektur för att återspegla algoritmens struktur (PASCAL, FORTRAN, BASIC, etc.);
• problemorienterade språk (universellt programmeringsspråk) - programmeringsspråk designade för att lösa problem i en viss klass (LISP, RPG, SIMULA, etc.);
• integrerade programmeringssystem.

En annan klassificering av programmeringsspråk är deras indelning i språk fokuserade på implementeringen av grunderna. strukturerad programmering, och objektorienterade språk, såsom Visual Basic, Visual C ++, som stödjer konceptet med objekt, deras egenskaper och bearbetningsmetoder.

Ytterligare utveckling av programmeringssystem, som kombinerar en uppsättning verktyg för komplex tillämpning i alla tekniska stadier av programskapandet, är integrerade mjukvarumiljöer utvecklare . Huvudsyftet med denna typ av verktygslåda är att öka produktiviteten hos programmerare, automatisera skapandet av programkoder som tillhandahåller ett grafiskt användargränssnitt och utveckla applikationer för klient-server-arkitekturen.

CASE-teknikär ett mjukvarupaket som automatiserar hela den tekniska processen med analys, design, utveckling och underhåll av komplexa mjukvarusystem. Den största fördelen med CASE-teknik är stödet av kollektivt arbete på projektet på grund av möjligheten att arbeta i det lokala nätverket av utvecklare, export/import av eventuella fragment av projektet, organisatorisk projektledning.

CASE-teknologier är indelade i två grupper:

• implementeringar inbyggda i systemet - alla design- och implementeringsbeslut är kopplade till det valda databashanteringssystemet (DBMS);
• oberoende av implementeringssystemet - alla designlösningar är fokuserade på att förena de inledande stadierna av livscykeln och metoderna för att dokumentera dem, ger större flexibilitet i valet av implementeringssätt.

Vissa CASE-tekniker riktar sig endast till systemdesigners och tillhandahåller speciella grafiska verktyg för att visa olika typer av modeller, till exempel dataflödesdiagram (DFD), entity-relationship diagram (ERD), etc.

En annan klass av CASE-teknologier stöder endast stadier av mjukvaruutvecklingslivscykel, inklusive:

• automatisk generering av programkoder baserat på deras specifikationer;
• verifiering av riktigheten av beskrivningen av datamodeller och dataflödesscheman;
• dokumentera program i enlighet med accepterade standarder och det aktuella läget för projektet;
• testning och felsökningsprogram.

Inom ramen för CASE-teknologier stöds projektet i sin helhet. Projektmaterial utarbetat i CASE-teknik fungerar som en uppgift för programmerare, och själva programmeringen reduceras snarare till kodning - översättning av datastrukturer och metoder för deras bearbetning till ett visst språk, om automatisk kodgenerering inte tillhandahålls.

De flesta CASE-tekniker använder också "prototyping"-metoden för att snabbt skapa program i de tidiga utvecklingsstadierna. Kodgenerering av program utförs automatiskt.

Programvara

Programvaruprodukter av denna klass fungerar som mjukvaruverktyg för att lösa funktionella problem och är den mest talrika klassen av mjukvaruprodukter. Denna klass inkluderar mjukvaruprodukter som behandlar information om funktionella uppgifter inom olika ämnesområden.

Installation av mjukvaruprodukter på en dator utförs av kvalificerade användare eller specialister, och deras direkta drift utförs som regel av slutanvändare - konsumenter av information, i många fall, vars verksamhet ligger mycket långt från datorområdet. Denna klass av mjukvaruprodukter kan vara mycket specifika för enskilda datorer.

Denna klass av programvara är den mest representativa, vilket beror på den utbredda användningen av datorteknik inom alla områden av mänsklig aktivitet, skapandet av automatiserade informationssystem inom olika ämnesområden.

En ungefärlig klassificering av applikationsprogram visas i figur 3.

Ris. 3. Klassificering av tillämpningsprogram

Domänspecifik programvara utgör den mest representativa klassen av mjukvaruprodukter, inom vilken klassificering utförs enligt olika kriterier:

• typer av ämnesområden,
• informationssystem
• funktioner och uppgiftskomplex m.m.

För vissa ämnesområden är det möjligt att skriva datastruktur och algoritmer för deras bearbetning. Detta har lett till skapandet av en marknad för mjukvaruprodukter designade för:

• automatiserad redovisning;
• finansiell verksamhet;
• personalhantering (personalregister);
• lagerhantering;
• produktionsledning;
• bankinformationssystem m.m.

Det viktigaste för denna klass av mjukvaruprodukter är skapandet vänligt gränssnitt för slutanvändare.

De viktigaste trenderna i utvecklingen av problemorienterade mjukvaruverktyg:

• skapande av mjukvarukomplex i form arbetsstationer(AWP) för ledningspersonal;
• skapande av integrerade domänhanteringssystem baserade på datornätverk som kombinerar arbetsstationer till ett enda mjukvarupaket med en "klient-server"-arkitektur;
• organisering av informationssystemdata i form av en distribuerad databas i ett datornät;
• inrätta bearbetningsfunktioner av slutanvändare (utan medverkan av programmerare);
• skydd av program och data från obehörig åtkomst.

För denna klass av program, hög krav på effektiviteten i databehandlingen(till exempel bör genomströmningen för banksystem vara flera hundra transaktioner per sekund). Volymerna lagrad information är också stora, vilket leder till ökade krav på dataadministrationsverktyg (uppdatering, kopiering, säkerställande av databehandlingsprestanda).

Datorstödd designprogramvara utformad för att stödja arbetet hos designers och teknologer i samband med utvecklingen av ritningar, diagram, diagram, grafisk modellering och design, skapandet av ett bibliotek med standardelement (mallar) av ritningar och deras mångfaldiga användning, skapandet av demonstrationsillustrationer och tecknade serier .

En utmärkande egenskap hos denna klass av mjukvaruprodukter är de höga kraven på den tekniska delen av databehandlingssystemet, närvaron av bibliotek med inbyggda funktioner, objekt, gränssnitt med grafiska system och databaser.

Arbetsbänk för slutanvändare innehåller ett brett utbud av mjukvaruprodukter som huvudsakligen stöder slutanvändarinformationsteknik. Förutom slutanvändare kan programmerare också använda dessa mjukvaruprodukter för att skapa sofistikerade databehandlingsprogram tack vare de inbyggda mjukvaruverktygen.

metodorienteradprogramvara inkluderar mjukvaruprodukter som tillhandahåller matematiska, statistiska och andra metoder för att lösa problem för vilket ämnesområde som helst.

Den vanligaste programvaran för metoder för matematisk programmering, lösning av differentialekvationer, simuleringsmodellering, operationsforskning. Programvaruprodukter av denna klass kan vara fristående eller inbäddade. Till exempel har ett Excel-kalkylblad ett inbyggt dataanalyspaket som ger ett brett utbud av statistiska metoder, samt ett "sök efter en lösning"-paket som implementerar en linjär programmeringsmetod. Ett exempel på en fristående programvaruprodukt är Microsoft Project, som implementerar en metod för nätverksplanering och förvaltning. Detta gav projektledare ett ganska kraftfullt verktyg för att planera och analysera professionella aktiviteter.

Office-programvara utarbeta program som tillhandahåller organisatorisk ledning av kontoret, inklusive:

• arrangörer (planerare) - programvara för planering av arbetstid, protokoll från möten, scheman, underhåll av en anteckningsbok och telefonbok;
• översättningsprogram;
• textigenkänning och stavningskontroll;
• integrerade paket - en uppsättning av flera mjukvaruprodukter som funktionellt kompletterar varandra och stödjer samma typ av informationsteknologi på samma operativa plattform.

Integrerade paket inkluderar följande typiska komponenter:

• DBMS;
• textredigerare;
• grafikredigerare;
• kalkylblad;
• arrangör;
• verktyg för e-poststöd;
• presentationsprogram.

Komponenterna i integrerade paket kan fungera isolerade från varandra, men de största fördelarna med integrerade paket kommer när de är klokt kombinerade med varandra. Användare av integrerade paket har ett enhetligt gränssnitt för olika komponenter, vilket säkerställer den relativa lättheten i processen att bemästra dem.

Integrerade paket är effektiva för grupparbete i ett nätverk av många användare. Till exempel, från applikationsprogrammet som användaren befinner sig i, kan du skicka dokument och datafiler till en annan användare, samtidigt som du stödjer standarder för överföring av data i form av objekt över ett nätverk eller via e-post.

Desktop publishing system inkluderar program som tillhandahåller informationsteknik för datorpublicering:

• formatering och redigering av texter;
• automatisk paginering av text;
• skapa rubriker;
• datorlayout för den utskrivna sidan;
• monteringsgrafik;
• utarbetande av illustrationer m.m.

Mediaprogramvara avsedd att skapa och använda ljud- och videoinformation. Mjukvaruprodukter för multimedia har tagit en ledande position på marknaden inom området för biblioteksinformationstjänster, inlärningsprocessen och fritidsaktiviteter. Databaser med datorbilder av konstverk, bibliotek med ljudinspelningar utgör grunden för tillämpade utbildningssystem, dataspel, bibliotekskataloger och fonder m.m.

Intelligenta system implementerar individuella funktioner hos det mänskliga intellektet. Huvudkomponenterna i system för artificiell intelligens är en kunskapsbas, ett intelligent användargränssnitt och ett inferensgenereringsprogram. Deras utveckling går i följande riktningar:

• omslagsprogram för att skapa expertsystem genom att fylla kunskapsbaser och slutledningsregler;
• färdiga expertsystem för beslutsfattande inom vissa ämnesområden;
• kunskapsbashanteringssystem för att underhålla semantiska modeller (procedurmässiga, semantiska nätverk, ramar, produktion, etc.);
• system för talanalys och igenkänning m.m.

Slutsatser

Det här ämnet diskuterar de grundläggande begreppen och klassificeringen av. Definitioner och förklaringar av sådana termer som: program, programvara, uppgift, applikation, ämnesområde (tillämpat) område, problembeskrivning, algoritm och dess egenskaper, programmering, mjukvaruprodukt, mjukvaruproduktunderhåll ges. En beskrivning av klassificeringen av programvaran enligt användningsomfånget ges: system, applikation, programmeringstekniska verktyg. I varje klass urskiljs underklasser, för vilka syftet och deras egenskaper bestäms.

Frågor för självrannsakan

1. Vad är ett program?
2. Vad är mjukvara?
3. Definiera uppgiften och tillämpningen.
4. Vad är ett ämnesområde?
5. Vad vet du om huvudstadierna i processen att skapa program?
6. Vad är uppgiftsbeskrivningen?
7. Vad är en problemlösningsalgoritm?
8. Nämn de viktigaste egenskaperna hos algoritmer.
9. Vad är en mjukvaruprodukt och vilka funktioner har den?
10. Vad är underhåll av programvara?
11. Hur kan programvara klassificeras?
12. Vad ingår i systemprogramvaran?
13. Vad är en underklass för tjänstemjukvara?
14. Definiera ett verktygsprogram. Ge exempel.
15. Vad är en verktygslåda för programmeringsteknik?
16. Definiera CASE-teknik och när den används.
17. Vilka typer av programmeringsspråk kan du?
Material från webbplatsen http://mega.km.ru/pc/srch.asp

Företagsdatabaser Material från webbplatsen http://mega.km.ru/pc/Encyclop.asp?Topic=pc_918

programvara (programvara, programvara) är en uppsättning specialprogram som låter dig organisera behandlingen av information med hjälp av en PC.

Eftersom utan mjukvara kan datorn inte fungera ii princip är det en integrerad del avvilken dator som helst och kommer med dess hårdvara(hårdvara).

Program- en fullständig och korrekt beskrivning av sekvensen av åtgärder (instruktioner) för en dator för att bearbeta information, skriven på ett språk som är förståeligt för datorn.

Programvara (mjukvara) - en uppsättning specialprogram som underlättar processen att förbereda uppgifter för utförande på en dator och organisera deras passage genom maskinen, såväl som procedurer, beskrivningar, instruktioner och regler, tillsammans med all dokumentation som är associerad med dessa komponenter, som används i drift av ett datorsystem.

Bearbeta information, hantera datorn program, inte enheter.

Mjukvaruinnovationer har länge dominerat ny hårdvaruutveckling. Mjukvarupaketet är dyrare (ibland flera gånger) än kostnaden för en dator av adekvat klass.

För en effektiv användning av en dator måste det finnas en överensstämmelse mellan utvecklingsnivån för datorteknik och programvara. Å ena sidan bestämmer programvaran en dators funktionalitet. Å andra sidan kan installationen av specifik programvara begränsas av datorns designegenskaper.

Syftet med programvaran:

• säkerställa datorns hälsa;
• underlätta användarinteraktion med datorn;
• minskning av cykeln från att sätta uppgiften till att uppnå resultatet;
• öka effektiviteten i att använda datorresurser.

Programvaran tillåter:

• förbättra organisationen av datorsystemet för att maximera användningen av dess kapacitet;
• öka produktiviteten och kvaliteten på användarens arbete;
• anpassa användarprogram till resurserna i ett speciellt datorsystem;
• utöka programvaran för datorsystemet.

Maximal användning av datorsystemets kapacitet uppnås, för det första, genom att tilldela varje användare eller uppgift de minsta nödvändiga resurserna för en snabb och högkvalitativ lösning av sina uppgifter, För det andra genom att ansluta ett stort antal användare till datorsystemets resurser (inklusive fjärranvändare), tredje, genom att omfördela resurser mellan olika användare och uppgifter beroende på systemets tillstånd och bearbetningsförfrågningar.

Förbättring av produktiviteten och kvaliteten på användarnas arbete sker på grund av automatiseringen av beräknings- och designprocedurer, implementerade med hjälp av en mängd olika programmeringsverktyg (algoritmiskt språk, programvarupaket) och bekväma in- och utdataenheter.

Användarprogrammens anpassningsförmåga till resurserna i ett visst datorsystem säkerställs av det faktum att operativsystemet innehåller ett sätt att serva ett brett utbud av maskinkonfigurationer. Dessutom låter operativsystemet dig skapa och enkelt anpassa befintliga program för olika I/O-enheter.

Utbyggnad av befintlig programvara innebär följande funktioner:

• skapande av användaren av sina egna program och paket som implementerar både specifika beräkningsuppgifter och kontrollprocesser för individuella enheter och hela datorsystemet som helhet;
• komplettera befintlig programvara med program som låter dig utöka operativsystemets möjligheter, arbeta med nya typer av externa enheter, nya datorsystem (datorer), inom nya tillämpningsområden.

Programvaran är inriktad på användningen av datorsystem inom olika verksamhetsområden och bör ge en snabb och adekvat lösning på uppgifterna. Detta kräver ett antal krav vid utveckling av mjukvarukomponenter , de viktigaste är:

• modularitet;
• skalbarhet och utveckling;
• pålitlighet;
• förutsägbarhet;
• bekvämlighet och ergonomi;
• flexibilitet;
• effektivitet;
• kompatibilitet.

Grundläggande principer för modern mjukvaruutveckling:

• parametrisk mångsidighet;
• funktionell redundans;
• funktionell selektivitet.

Program kan installeras på en dator på två sätt:

• Installerar från en distribution
• Genom enkel kopiering

Första (lägsta) nivån hierarkin upptas av PC:ns interna programvara, lagrad i dess permanenta minne. Med sin hjälp utför datorn de grundläggande funktionerna som bestäms av hårdvarustrukturen. Firmware-program fungerar direkt med hårdvarumodulerna på datorn. Som ett resultat är de funktionellt relaterade till dem, och när en viss hårdvarumodul byts ut är det också nödvändigt att byta ut det interna programvaran som är utformad för att fungera med den.

Program som underhåller hårdvarumoduler kallas för drivrutinsprogram eller förare. De tillåter, när du byter ut eller ansluter en ny hårdvarumodul, inte att göra ändringar i andra PC-program, utan endast att ändra drivrutinen för motsvarande hårdvarumodul.

Intern programvara är ett mjukvarugränssnitt som ger en sammankoppling av datorn med alla andra program. Åtkomst till firmwareprogrammen görs endast genom mjukvaruavbrottssystemet.

Den interna programvaran utför följande huvudfunktioner:

• hanterar ett brett utbud av kringutrustning;
• utför en snabb kontroll av datorns funktionalitet när den slås på;
• återställer individuella hårdvarumoduler;
• laddar OS-program.

Huvudelementen i den interna programvaran är I/O-drivrutiner, självtestprogram och startprogram. Den interna mjukvaran interagerar å ena sidan med PC:ns funktionsmoduler och implementerar å andra sidan operativsystemets programgränssnitt.

Självtestprogram designad för att testa PC:ns funktionsmoduler, dvs. ställa in datorkretsar till initialtillståndet genom att ladda programregister med nödvändig information. Vid kontroll av individuella funktionsmoduler på PC:n kan fel upptäckas i dem. Självtestprogrammet informerar användaren om upptäckta fel med hjälp av meddelanden på skärmen och/eller en ljudsignal.

Om ett fel hittas kan datorsökningen fortsätta med diagnostikprogram som laddas från en diskett. Om felet inte stör datorns funktion, kan det på användarens begäran försummas. Om en ny funktionsmodul ingår i PC:n läggs självtestprogrammet för denna modul till det allmänna självtestprogrammet.

Efter framgångsrikt slutförande av självtestet är datorn redo att användas. Kontroll via mjukvaruavbrott överförs till bootstrap-programmet. Detta program är utformat för att läsa in andra komponenter i operativsystemet i RAM. Om denna operation lyckas överförs kontrollen till programmet som just lästs.

I/O-drivrutiner används för att serva PC-tillbehör. Dessa program fungerar direkt med motsvarande styrenheter, vilket gör att användaren inte kan känna till den fysiska organisationen av en viss enhet och endast arbetar med förarkommandon som implementerar dess underhåll.

Drivrutiner har följande funktioner:

• en öppen struktur som låter dig lägga till nya drivrutiner till systemet;
• flexibiliteten att organisera åtkomst till drivrutiner genom mjukvaruavbrott, vilket gör att du inte kan fixa dem i strikt definierade minnesområden, för att snabbt och enkelt byta ut dem;
• en anpassad struktur som styr drivrutinsprogram till en viss klass av kringutrustning, vars parametrar är placerade i speciella tabeller. Drivrutiner konfigureras för specifika kringutrustning genom att ändra värdena i dessa tabeller;
• bosatt plats i RAM, så att du kan använda drivrutinen när som helst från vilket program som helst.

De huvudsakliga drivrutinprogrammen inkluderar: hårddiskdrivrutin, videoadapterdrivrutin, tangentbordsdrivrutin, skrivardrivrutin, systemdrivrutiner (ställa in en timer, kontrollera datorkonfigurationen, bestämma RAM-kapacitet), ytterligare drivrutiner (kommunikationsdrivrutin, etc.).

Operativsystemet tar andra (mellan) nivån mjukvaruhierarki. Den hanterar resurserna i ett datorsystem, som inkluderar RAM och externt minne, I/O-enheter och användarprogram. OS interagerar med datorn via det interna mjukvarugränssnittet. Detta gör det möjligt för datorer med hårdvarudifferenser att arbeta med samma operativsystem.

OS är en uppsättning PC-kontrollprogram.

Programvarans sammansättning bestäms av den mängd uppgifter som användaren avser att lösa med hjälp av en dator.

Efter överenskommelse, d.v.s. Beroende på vilken klass av uppgifter som ska lösas delas mjukvara vanligtvis in i två huvudgrupper: Allmän (grundläggande) och tillämpad.

Klassificering av programvara efter funktionellt syfte

Programvara allmänt klassificeringsschema

- en uppsättning program som säkerställer en dators funktionalitet; en uppsättning program som organiserar beräkningsprocessen och hanterar datorresurser.

- en uppsättning mjukvaruverktyg som låter dig utveckla program.

- en uppsättning program utformade för att lösa problem från olika sfärer av mänsklig aktivitet.

Programvara (programvara) betyder en uppsättning program,

utförs av datorsystemet.

Programvara (SW) omfattar även hela verksamhetsområdet inom design och utveckling av mjukvara:

Programdesignteknik (till exempel top-down design, strukturell och objektorienterad design, etc.);

Metoder för att bevisa riktigheten av program;

Analys av kvaliteten på programmen;

Programdokumentation;

Utveckling och användning av mjukvaruverktyg som underlättar mjukvarudesignprocessen och mycket mer.

Programvara är en integrerad del av ett datorsystem. Det är en logisk fortsättning på tekniska medel. Omfattningen av en specifik dator bestäms av programvaran som skapats för den.

Datorn själv har inte kunskap inom något applikationsområde.

All denna kunskap är koncentrerad i program som körs på datorer.

Mjukvaran i moderna datorer innehåller miljontals program - från spel till vetenskap.

Som en första uppskattning kan alla program som körs på en dator delas in i tre kategorier (Fig. 1):

Applikationsprogram som direkt säkerställer utförandet av det arbete som krävs av användarna;

Systemprogram som utför olika hjälpfunktioner, till exempel:

Datorresurshantering;

Skapande av kopior av använd information;

Kontrollera tillståndet för datorenheter;

Utfärdande av referensinformation om datorn, etc.;

Verktygsprogramsystem som underlättar processen att skapa nya program för datorn.

När man konstruerar en programvaruklassificering måste man ta hänsyn till det faktum att den snabba utvecklingen av datorteknik och utvidgningen av omfattningen av datorapplikationer kraftigt har påskyndat mjukvaruutvecklingsprocessen.

Om det tidigare var möjligt att lista på fingrarna huvudkategorierna av programvara - operativsystem, översättare, programvarupaket, nu har situationen förändrats radikalt.

Utvecklingen av mjukvara har gått både på djupet (nya tillvägagångssätt för konstruktion av operativsystem, programmeringsspråk etc.) och i bredd (applikationsprogram har upphört att tillämpas och har fått ett självständigt värde).

Balansen mellan nödvändiga mjukvaruprodukter och de som finns på marknaden förändras snabbt. Även klassiska mjukvaruprodukter, som operativsystem, utvecklas ständigt och förses med intellektuella funktioner, av vilka många tidigare bara tillhörde mänskliga intellektuella förmågor.

Dessutom har det dykt upp icke-traditionella program, som är mycket svåra, för att inte säga omöjliga, att klassificera enligt fastställda kriterier, som till exempel ett program - en elektronisk samtalspartner.

Hittills kan vi säga att följande grupper av programvara mer eller mindre definitivt har utvecklats:

Operativsystem och skal;

Programmeringssystem (översättare, bibliotek av subrutiner, debuggers, etc.);

Verktygssystem;

Integrerade mjukvarupaket;

Dynamiska kalkylblad;

Datorgrafiksystem;

Databashanteringssystem (DBMS);

Programvara.

Mjukvarustrukturen visas i fig. 6.2. Naturligtvis kan denna klassificering inte anses vara uttömmande, men den återspeglar mer eller mindre tydligt riktningen för förbättring och utveckling av programvara.

Ett applikationsprogram är vilket specifikt program som helst som bidrar till en lösning

någon uppgift inom det givna problemområdet.

Professionellt orienterad mjukvara - applikationsprogramvara designad för att lösa problem inom en bransch.

Till exempel, när en dator anförtros uppgiften att kontrollera den finansiella verksamheten i ett företag, kommer löneprogrammet att vara applikationen.

Applikationsprogram kan också vara av generell karaktär, t ex sörja för sammanställning och utskrift av dokument m.m.

Däremot bidrar inte operativsystemet eller verktygsmjukvaran direkt till att tillfredsställa användarens slutbehov.

Applikationsprogram kan användas antingen autonomt, det vill säga för att lösa uppgiften utan hjälp av andra program, eller som en del av mjukvarusystem eller paket.

Systemprogram exekveras tillsammans med applikationsprogram och tjänar till att hantera datorresurser - centralprocessorn, minnet, input-output.

Dessa är program för allmänt bruk som är avsedda för alla datoranvändare. Systemprogramvaran är utformad för att göra det möjligt för datorn att köra applikationsprogram effektivt.

Bland tiotusentals systemprogram är en speciell plats upptagen av operativsystem som tillhandahåller hantering av datorresurser för att kunna använda dem effektivt.

Viktiga klasser av systemprogram är också hjälpprogram - verktyg (lat. utilitas - fördel). De antingen utökar och kompletterar motsvarande funktioner i operativsystemet, eller löser oberoende viktiga uppgifter. Låt oss kort beskriva några typer av verktyg:

Övervakning, testning och diagnostikprogram som används för att kontrollera att datorenheter fungerar korrekt och för att upptäcka fel under drift; ange orsaken och platsen för felet;

Drivrutinsprogram som utökar operativsystemets förmåga att hantera I/O-enheter, RAM, etc.; med hjälp av drivrutiner är det möjligt att ansluta nya enheter till datorn eller icke-standardiserad användning av befintliga;

Packare (arkiverare) som låter dig skriva information på diskar tätare, samt kombinera kopior av flera filer till en arkivfil;

Antivirusprogram utformade för att förhindra infektion av datavirus och eliminera konsekvenserna av virusinfektion.

Ris. 2. Datorprogramstruktur

Ett datavirus är ett specialskrivet program i liten storlek som kan "tillskriva" sig till andra program för att utföra skadliga åtgärder - det korrumperar filer, "förorenar" RAM-minne osv.

Program för optimering av diskutrymme och kvalitetskontroll;

Program för informationsåterställning, formatering, dataskydd;

Kommunikationsprogram som organiserar utbyte av information mellan datorer;

Minneshanteringsprogram som ger mer flexibel användning av RAM;

Program för att bränna CD-ROM, CD-R och många andra.

Vissa av verktygen är en del av operativsystemet, medan den andra delen fungerar oberoende av det, d.v.s. off-line. ende miljöer).