Классификация программного обеспечения

1. Классификация программного обеспечения

     Программные продукты можно классифицировать по различным признакам. Рассмотрим классификацию, в которой основополагающим признаком  является сфера (область) использования  программных продуктов.

     Для поддержки информационной технологии в этих областях выделим соответственно три класса программных продуктов (рис. 3.1):

• системное программное обеспечение;
• пакеты прикладных программ;
• инструментарий технологии программирования.

     Системное программное обеспечение (System Software) – совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ, направленное:

• на создание операционной среды функционирования других программ;
• обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;
• проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;
• выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т. д.).

 

     

     Рис. 3.1. Классификация программного обеспечения  по сфере

     Использования 

     Данный  класс программных продуктов  тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью. Программные продукты ориентированы  в основном на квалифицированных  пользователей – профессионалов в компьютерной области: системных  программистов, администраторов сети, прикладных программистов, операторов. Однако знание базовой технологии работы с этим классом программных продуктов  требуется и конечным пользователям  персонального компьютера, которые  самостоятельно не только работают со своими программами, но и выполняют  обслуживание компьютеров, программ и  данных.

     Программные продукты данного класса носят общий  характер применения независимо от специфики  предметной области. К ним предъявляются  высокие требования по надежности и  технологичности работы, удобству и эффективности использования.

     Пакет прикладных программ (application program package) – это комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определенного класса конкретной предметной области; служит программным инструментарием решения функциональных задач и является самым многочисленным классом программных продуктов, выполняющих обработку информации различных предметных областей.

     Установка программных продуктов на компьютер  выполняется квалифицированными пользователями, а непосредственную их эксплуатацию осуществляют, как правило, конечные пользователи – потребители информации, деятельность которых во многих случаях  весьма далека от компьютерной области. Данный класс программных продуктов  может быть весьма специфичными для  отдельных предметных областей.

     Инструментарий  технологии программирования – совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых  программных продуктов:

     Транслятор  – это комплекс программ, обеспечивающих перевод программы, написанной на символическом  языке, в совокупность машинных команд. В зависимости от функционального  назначения транслятор может быть компилятором, интерпретатором, ассемблером или  языковым процессором.

     Компилятор  – это транслятор, выполняющий  перевод программы, написанной на алгоритмическом  языке, в совокупность машинных команд без ее выполнения на компьютере.

     Интерпретатор – транслятор, производящий перевод  каждой конструкции алгоритмического языка в машинные команды и  одновременное выполнение этих конструкций  в компьютере.

     Ассемблер – транслятор, переводит программы, записанные на машинно-ориентированном  языке ассемблера в машинные коды.

     Языковый  процессор – это транслятор, объединяющий в себе функции компиляции, интерпретации  и ассемблирования.

     К категории инструментальных средств  относятся не только трансляторы  с языков высокого уровня, но и загрузчики, отладчики, иные системные программы.

     Инструментарий  технологии программирования обеспечивает процесс разработки программ и включает специализированные программные продукты, которые являются инструментальными  средствами разработчика. Программные  продукты данного класса поддерживают все технологические этапы процесса проектирования, программирования, отладки  и тестирования программ. Пользователями технологии программирования являются системные и прикладные программисты. 

     3.1.2 Система программирования

     Даже  при наличии десятков тысяч программ IBM PC пользователям может потребоваться  что-то такое, чего не делают (или делают, но не так) имеющиеся программы. В  таких случаях следует использовать системы программирования, т. е. системы  для разработки новых программ. Современные  системы программирования для персональных компьютеров обычно представляют собой  весьма мощные и удобные средства для разработки программ, в них  входят:

• компьютер, осуществляющий электронное преобразование программ на языке  программирования в  программу в машинных  кодах;
• библиотеки программ, содержащие заранее подготовленные подпрограммы, которыми могут пользоваться программисты;
• различные вспомогательные программы, например, отладчики, программы для получения перекрестных ссылок и др.

ТЕМА 5. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ  КОМПЬЮТЕРА

5.1. Программное обеспечение  компьютера. Классификация

Бурное развитие новой информационной технологии и  расширение сферы ее применения привели  к интенсивному развитию программного обеспечения (ПО). Достаточно отметить, что в 1996 г. мировым сообществом на программное обеспечение затрачено свыше 110 млрд долларов. Причем тенденции развития ПО показывают, что динамика затрат имеет устойчивую тенденцию к росту, примерно 20% в год. 
     Под программным обеспечением информационных систем понимается совокупность программных и документальных средств для создания и эксплуатации систем обработки данных средствами вычислительной техники. 
     В зависимости от функций, выполняемых программным обеспечением, его можно разделить на:

• системные программы (иногда называют базовым программным обеспечением);
• прикладные программы;
• среды программирования.

К системным относятся прежде всего операционные системы и программы, входящие в состав операционной системы (например, драйвера для различных устройств компьютера (от английского слова "drive" - управлять), т.е. программы, управляющие работой устройств: драйвера для сканера, принтера и т.д.). Кроме операционных систем еще относятся обслуживающее программное обеспечение (их ещё называют сервисные или утилиты, от английского слова "utilize" - использовать) для обслуживания дисков, архиваторы, антивирусные программы и т.д.  
     К прикладным относятся программы, предназначенные для решения задач в различных сферах деятельности человека (бухгалтерские программы, текстовые и графические редакторы, базы данных, экспертные системы, переводчики, энциклопедии, обучающие, тестовые и игровые программы и т.д.). 
     К средам программирования относятся инструментальные средства для создания новых программ (ЛОГО, QuickBASIC, Pascal, Delphi и т.д.)  

1. Классификация программного  обеспечения  

Назначением ЭВМ является выполнение программ. Программа содержит команды, определяющие порядок действии компьютера. Совокупность программ для компьютера образует программное обеспечение (ПО). По функциональному признаку различают системное и прикладное программное обеспечение. 
 
В первом приближении все программы, работающие на компьютере, можно условно разделить на три категории (смотри рисунок):

1. прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ;

2. системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например:

• управление ресурсами компьютера;
• создание копий используемой информации;
• проверка работоспособности устройств компьютера;
• выдача справочной информации о компьютере и др.;

3. инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера.   

  

При построении классификации ПО нужно учитывать  тот факт, что стремительное развитие вычислительной техники и расширение сферы приложения компьютеров резко  ускорили процесс эволюции программного обеспечения.

 
Если раньше можно было по пальцам  перечислить основные категории  ПО — операционные системы, трансляторы, пакеты прикладных программ, то сейчас ситуация коренным образом изменилась.

 
Развитие ПО пошло как вглубь (появились новые подходы к построению операционных систем, языков программирования и т.д.), так и вширь (прикладные программы перестали быть прикладными и приобрели самостоятельную ценность).

 
Соотношение между требующимися программными продуктами и имеющимися на рынке  меняется очень быстро. Даже классические программные продукты, такие, как  операционные системы, непрерывно развиваются  и наделяются интеллектуальными  функциями, многие из которых ранее  относились только к интеллектуальным возможностям человека.

 
Кроме того, появились нетрадиционные программы, классифицировать которые  по устоявшимся критериям очень  трудно, а то и просто невозможно, как, например, программа — электронный  собеседник.

 
На сегодняшний день можно сказать, что более или менее определённо  сложились следующие группы программного обеспечения:

• операционные системы и оболочки;
• системы программирования (трансляторы, библиотеки подпрограмм, отладчики и т.д.);
• инструментальные системы;
• интегрированные пакеты программ;
• динамические электронные таблицы;
• системы машинной графики;
• системы управления базами данных (СУБД);
• прикладное программное обеспечение.

Структура программного обеспечения показана на рисунке. Разумеется, эту классификацию  нельзя считать исчерпывающей, но она  более или менее наглядно отражает направления совершенствования  и развития программного обеспечения. 
 

 
  

2. Системное программное  обеспечение  

Системное (базовое) ПО - программное обеспечение, включающее в себя операционные системы, сетевое ПО, сервисные программы, а также средства разработки программ (трансляторы, редакторы связей, отладчики и пр.).

 
Основные функции операционных систем (ОС) заключаются в управлении ресурсами (физическими и логическими) и процессами вычислительных систем. Физическими ресурсами являются: оперативная намять, процессор, монитор, печатающее устройство, магнитные и оптические диски. К логическим ресурсам можно отнести программы, файлы, события и т. д. Под процессом понимается некоторая последовательность действий, предписанная соответствующей программой и используемыми ею данными.

 
В настоящее время существует большое  количество ОС, разработанных для  ЭВМ различных типов. На ЭВМ Единой Системы (ЕС ЭВМ), например, используются такие операционные системы, как  СВМ и ОС ЕС, на малых ЭВМ (СМ-4, СМ-1420 и др.) - ОС РВ и RSX-11 М, на ПЭВМ - DOS 6.22, Windows 95, Windows NT, Unix, OS/ 2.

 
Сетевое ПО предназначено для управления общими ресурсами в распределенных вычислительных системах: сетевыми накопителями на магнитных дисках, принтерами, сканерами, передаваемыми сообщениями и т. д. К сетевому ПО относят ОС, поддерживающие работу ЭВМ в сетевых конфигурациях (так называемые сетевые ОС), а также отдельные сетевые программы (пакеты), используемые совместно с обычными, не сетевыми ОС.

 
Например, большое распространение  получили следующие сетевые ОС: NetWare 4.1 (4)ирма Novell), Windows NT Server 3.5 (фирма Microsoft) и LAN Server 4.0 Advanced (фирма IBM).