Программное обеспечение: структура, основные типы, примеры

Программное обеспечение — основное понятие

Программное обеспечение (ПО) — составляющая часть компьютера, комплекс программ, необходимых для работы с информацией. Самое распространенное ПО — операционная система Windows.

Программное обеспечение управляет аппаратной частью ПК, которая производит физические операции. Удобство и универсальность ПО заключается в его способности модифицироваться. Программа, способная запоминать информацию, сделала вычислительные машины гибкими и легко адаптируемыми к разным условиям работы.

Любая программа проходит 3 этапа: создание, применение и сопровождение. В процессе разработки ПО насчитывается 6 стадий:

• определение требований;
• создание проекта;
• разработка команд;
• группировка всех компонентов;
• проверка работоспособности (тестирование);
• оформление сопроводительной документации.

Основные характеристики ПО:

1. Любой процесс может быть выражен при помощи верной последовательности команд.
2. Сложность разработки заключается в его абстрактности.
3. Для создания нового ПО необходим компьютер с установленным программным обеспечением.
4. Проектирование набора команд менее сложная работа, чем адаптация системы к пользователю и настройка управления.
5. ПО — это средство для достижения цели.

Виды программного обеспечения

Различают 3 основных вида программного обеспечения:

• системное;
• прикладное;
• инструментарий технологии программирования (инструментальные средства).

ПО классифицируется также в соответствии с характеристиками, выполняемыми функциями:

1. По режиму эксплуатации: групповое, индивидуальное, сетевое.
2. По масштабу: малое, среднее, большое.
3. По свойствам стабильности: стабильное, средней стабильности, нестабильное. Стабильные компоненты обеспечения корректно функционируют, не требуя внесения изменений и дополнений. Нестабильное оборудование не гарантирует бесперебойной работы.
4. По требованию защиты: надежные, сомнительные.
5. По необходимым рабочим характеристикам: гибкие/неизменные, универсальные, полные.
6. По исходному языку: машинные, машинно-ориентированные, алгоритмические, интегрированные, процедурно-ориентированные, проблемно-ориентированные.
7. ПО различается в зависимости от характеристик вычислительной среды: алгоритмической сложности, объемов файловой системы, разновидности процессора, системности обработки.
8. По классу пользователя: простой клиент, расширенный пользователь, максимум.
9. По значению критичности: секретность, национальная безопасность, жизнь человека, паника в социальной сфере, частная собственность, безопасность в организации.
10. По видам доступа к использованию: просмотр и редактирование для всех пользователей, только просмотр, редактирование для некоторых пользователей, просмотр только для некоторых пользователей.

По способу распространения и использования выделяют 6 типов:

Free — распространяются бесплатно, доступны для скачивания, копирования;

Adware — бесплатные, содержащие платные дополнительные функции;

Shareware — бесплатные для индивидуального пользования, доступ компании разрешается за определенную оплату;

Trial — скрипты, позволяющие бесплатно производить действия в течение установленного периода (10-30 суток), для дальнейшего доступа необходима покупка лицензионного ключа;

Demo — пробная версия программы;

Закрытое ПО представляет собой частную собственность разработчиков, доступ к которой возможен лишь при определенных условиях, выставленных автором.

Прикладное, описание

Прикладное программное обеспечение помогает в решении пользовательских задач. Основным понятием в нем выступает пакет прикладных программ.

Пакет прикладных программ — комплекс программ, сгруппированных для выполнения задач конкретной тематики.

Выделяют несколько типов прикладного ПО:

1. Общего назначения. Их задача состоит в автоматизации пользовательских задач различного направления. Набор таких программ имеется на каждом компьютере. К ним относят:

• табличные редакторы;
• текстовые и графические процессоры;
• системы автоматизации проектирования;
• системы управления базами данных;
• издательские системы.

2. Методо-ориентированные пакеты прикладных программ реализуют экономико-математические методы выполнения задач. Среди них:

• математическая статистика;
• математическое программирование;
• сетевое планирование и управление;
• теория массового обслуживания.

3. Проблемно-ориентированные используются для выполнения конкретной задачи в определенной области. К ним относят пакеты:

• бухгалтерского учета;
• банковские;
• правовых справочных систем и финансового менеджмента.

4. Сервисные программные средства предназначены для удобной организации рабочего пространства пользователя и оказывают вспомогательное действие.

• переводчики;
• информационные менеджеры.

Одной из самых популярных разновидностей прикладного программного обеспечения являются компьютерные игры.

Системное, что включает

Системное ПО (System Software) — группы программ и их систем, которые обеспечивают работу компьютера.

СПО предназначается для:

• формирования условий для функционирования других программных групп;
• обеспечения автоматизации разработки нового софта;
• регулирования качества работы компьютера и вычислительной системы;
• диагностирования и профилактики компьютерной аппаратуры;
• произведения дополнительных технологических процессов (архивирование, восстановление компонентов программ и файлов баз данных, копирование).

Продукты данного вида ПО являются неотъемлемой частью компьютера и рассчитаны на опытных пользователей — оператора, администратора сети или системного программиста.

СПО состоит из системных программ управляющих и обрабатывающих.

Управляющие системные программы обеспечивают корректную работу всех механизмов системы и выполняют функции:

1. Руководство вычислительными комплексами.
2. Взаимодействие с внутренними данными операционной системы.

В зависимости от местонахождения управляющие программные средства делятся на:

• резидентные составляют ядро ОС и расположены в основной памяти;
• транзитные загружаются в память компьютера только перед исполнением.

Компании-разработчики предоставляют управляющие системные программы в виде драйверов специальных устройств и инсталляционных пакетов ОС.

Обрабатывающие системные программы представляют собой дистрибутивные пакеты, в состав которых входит ПО (приложения, программы инсталляции).

По другой классификации в структуру ПО включают:

1. Базовое — минимальный комплекс программ, который обеспечивает работу компьютера. К ним относят:

• ОС и входящие в их состав драйверы;
• операционные оболочки, при помощи которых ОС может взаимодействовать с пользователем (интерфейс);
• системы, управляющие файлами.

Операционная система — комплекс программных средств, который обеспечивает регулирование работы аппаратной части компьютера и прикладных программ, их кооперацию и взаимодействие с пользователем.

Операционная система выполняет роль интерфейса между компьютерной аппаратурой и задачами пользователя. Её задача заключается в организации корректных вычислений и обеспечении эффективности использования вычислительных ресурсов.

Системы управления файлами служат для создания удобного доступа к файлам (данным), используют логический доступ, указывая имя файла вместо определенных физических адресов.

2. Сервисное — софт, который дает возможность расширить функционал базового ПО и обеспечивает удобство для пользователя. В зависимости от выполняемой функции среди них выделяют:

• драйверы специальных устройств, которые не входят в состав ОС;
• программы, диагностирующие работоспособность компьютерной системы;
• антивирусники, которые предназначены для защиты компьютера, обнаружения и очистки вредоносных файлов;
• программные средства, контролирующие процессы на дисках (сохранение файлов, сжатие дисков, формирование копий, проверка состояния поверхности диска;
• архиваторы, предназначенные для сжатия файлов с целью уменьшения их размеров;
• программы, обслуживающие сеть.

Для обозначения сервисных программ часто используют понятие «утилиты».

Инструментальное

Инструментальное ПО (системы программирования) предназначено для использования разработчиками в процессе проектирования и создания программ.

Элементами системы программирования являются:

1. Текстовые редакторы помогают создавать, редактировать и объединять тексты.
2. Транслятор преобразовывает алгоритмический язык программы в машинный (двоичные коды), создавая при этом объектный модуль. Интерпретатор осуществляет перевод построчно, не создавая объектный модуль.
3. Средства отладки (отладчик) обеспечивают пошаговое выполнение программ с предоставлением данных о результатах исполнения.
4. Библиотеки подпрограмм.

ПО современного компьютера: составные части

В состав программного обеспечения современного компьютера входят:

1. Операционная система ( MS DOS , OS /2, Unix , Windows 9х, Windows XP).
2. Программные оболочки операционных систем: Norton Commander ( Symantec ), FAR ( File and Archive manageR ).
3. Антивирусные программы (Avira Free Security Suite, Avast Free Antivirus, Kaspersky Free, Panda Free Antivirus, 360 Total Security).
4. Программы-архиваторы ( WinRAR, 7-Zip, IZArc, HaoZip, WinZip).
5. Программы для записи дисков (BurnAware Free, Nero 9 Lite, ImgBurn, CDBurnerXP, DeepBurner Free, Ashampoo Burning Studio Free, Burn4Free).
6. Текстовые редакторы ( MS Word , Word Perfect , Лексикон).
7. Табличные процессоры ( MS Excel , Lotus 1-2-3, Quattro Pro).
8. Программы для создания презентаций (MS Power Point, Freelance Graphics, Harvard Graphics).
9. Графические редакторы (Сorel Draw, Adobe Photoshop).
10. Издательские системы (Page Maker, Venture Publisher).
11. Программы распознавания текстов ( Fine Reader , Cunei Form).
12. Системы управления базами данных (MS Access , Oracle , MS SQL Server , Informix).
13. Пакеты бухгалтерского учета и контроля (1С: Бухгалтерия, Галактика, Анжелика).

Информатика. 7 класс

Конспект урока

Программное обеспечение компьютера

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

• Выяснить роль программного обеспечения при работе компьютера.
• Познакомиться с видами программного обеспечения, научиться различать различные виды программного обеспечения.
• Научиться понимать назначение прикладных программ и систем программирования.

Программное обеспечение – это совокупность всех программ, предназначенных для выполнения на компьютере.

Программа – это описание на формальном языке, «понятном» компьютеру, последовательности действий, которые необходимо выполнить над данными для решения поставленной задачи.

Операционная система – это комплекс программ, обеспечивающих совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера.

Аппаратный интерфейс – средства, обеспечивающие взаимодействие между устройствами компьютера.

Пользовательский интерфейс – средства, обеспечивающие взаимодействие человека и компьютера.

Загрузка компьютера – это последовательная загрузка программ операционной системы из долговременной памяти в оперативную память компьютера.

Сервисные программы – это программы-архиваторы, антивирусные программы, коммуникационные программы и другие.

Прикладными программами или приложениями называют программы, с помощью которых пользователь может работать с разными видами информации, не прибегая к программированию.

Комплекс программных средств, предназначенных для разработки компьютерных программ на языке программирования, называют системой программирования.

Программирование ‑ процесс создания программ, разработки всех типов программного обеспечения.

1. Босова Л. Л. Информатика: 7 класс. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2017. – 226 с.

1. Босова Л. Л. Информатика: 7–9 классы. Методическое пособие. // Босова Л. Л., Босова А. Ю., Анатольев А. В., Аквилянов Н.А. – М.: БИНОМ, 2019. – 512 с.
2. Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 1. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
3. 3. Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 2. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
4. Гейн А. Г. Информатика: 7 класс. // Гейн А. Г., Юнерман Н. А., Гейн А.А. – М.: Просвещение, 2012. – 198 с.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Что же такое компьютерная программа? Это описание на понятном компьютеру языке последовательности действий, которые нужно выполнить над данными для решения конкретной задачи.

Без программного обеспечения компьютер работать не сможет. Поэтому компьютер рассматривают как систему взаимосвязанных частей: аппаратного обеспечения и программного обеспечения. Программным обеспечением компьютера называют совокупность всех программ, предназначенных для выполнения различных задач.

В настоящее время насчитывается огромное количество программ, они непрерывно развиваются, совершенствуются, на смену одним программам приходят другие.

Все программы можно разделить на три группы: системное программное обеспечение, прикладное программное обеспечение и системы программирования.

Системное программное обеспечение включает в себя операционную систему и сервисные программы.

Главной частью программного обеспечения является операционная система. Без неё компьютер работать не сможет.

Самыми распространёнными на сегодняшний день считаются операционные системы Windows, Linux, Mac OS.

Операционная система обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к ресурсам компьютера. Средства, обеспечивающие взаимосвязь между объектами операционной системы, называют интерфейсом.

Аппаратный интерфейс обеспечивает взаимодействие между устройствами компьютера. Он содержит программы – драйверы, которые отвечают за работу подключённых к компьютеру устройств, например, принтера, монитора, клавиатуры и других.

Пользовательский интерфейс содержат программы, которые поддерживают диалог пользователя с компьютером, то есть, запуск программ, печать текста на принтере и так далее.

Загрузка операционной системы из долговременной памяти в оперативную память компьютера происходит поэтапно. Сначала загрузчик BIOS из постоянного запоминающего устройства производит тестирование и настройку всех аппаратных средств. Этот процесс виден на экране монитора. Если всё оборудование функционирует нормально, происходит поиск начального загрузчика операционной системы на внешнем носителе, который является системным. Например, на жёстком диске. После обнаружения, программа-загрузчик загружается в оперативную память. После этого операционная система начинает функционировать.

К сервисным программам относятся различные программы, которые обслуживают диски: проверяют их, восстанавливают, очищают. А также программы-архиваторы, программы для борьбы с компьютерными вирусами, коммуникационные программы и многие другие.

Архиваторы – это программы, которые обеспечивают уменьшение объёма хранимой информации.

Антивирусные программы защищают компьютер от вирусов, обнаруживают и удаляют компьютерные вирусы.

Коммуникационные программы необходимы для обеспечения доступа к сети Интернет.

Прикладными программами или приложениями называют программы, с помощью которых можно работать с различными видами информации, не прибегая к программированию. Выделяют приложения общего и специального назначения.

К приложениям общего назначения относятся: текстовые редакторы, электронные таблицы, графические редакторы, редакторы презентаций, мультимедийные проигрыватели, системы управления базами данных.

К программам специального назначения можно отнести: издательские системы, бухгалтерские программы, системы проектирования, программы компьютерного моделирования, математические пакеты, геоинформационные системы, медицинские экспертные системы.

Комплекс программных средств, предназначенных для разработки компьютерных программ на языке программирования, называют системой программирования. Такие программы разрабатывают программисты. Программирование является процессом создания программ, то есть разработки всех типов программного обеспечения.

Для записи программ используют специальные языки – языки программирования. Сейчас насчитывается несколько тысяч таких языков.

Все программы можно разделить ещё на две большие группы по их правовому статусу: программное обеспечение, которое является частной собственностью авторов или правообладателей, и свободное программное обеспечение.

Программы, входящие в первую группу, также можно разделить на: коммерческие, условно бесплатные и свободно распространяемые.

Свободное программное обеспечение даёт возможность пользователям иметь доступ к исходным кодам программ.

Материал для углублённого изучения темы.

Операционная система Linux.

«Linux» ‑ это компьютерная операционная система, которая распространяется бесплатно.

ОС Linux никому не принадлежит. Точнее можно сказать, что она принадлежит сообществу программистов. На бесплатной основе каждый желающий может вносить свои изменения, которые в дальнейшем принимаются сообществом.

История этой операционной системы началась в 1983 году, тогда Linux ещё не носила своего современного названия, работать над ней начал Ричард Столлман. Примерно через восемь лет он уже практически закончил разработку всех системных программ входящих в её состав.

В 90-ые годы к работе над системой присоединился молодой хакер и программист Линус Торвальдс, он и разработал ядро для операционной системы. И, как видно из имени этого человека, своё название система получила именно в честь него. Кстати и пингвин, ставший эмблемой системы, был до этого личным талисманом Линуса, а вот сделать этого пингвина символом операционной системы придумала жена программиста – Туве.

Широкое распространение система получила после того, как сообщество программистов подхватило основную идею Linux и стало вкладывать свои усилия в развитие проекта.

Довольно часто к операционной системе Linux относят программы, которые дополняют эту OС, и прикладные программы, которые делают её полноценной многофункциональной операционной средой.

Бесплатность. Установив Linux, вы получите набор из тысяч бесплатных программ. Хоть они и не столь привычны как Windows-программы, но абсолютно функциональны.

Надёжность. Корректная работа аппаратной части ПК, позволит Linux работать годы без перезагрузки и зависаний. А кнопка Reset вообще никогда не понадобится.

Безопасность. В Linux практически нет вирусов. Само построение операционной системы исключает работу вредоносных программ.

Открытый исходный код. Это даёт возможность использовать и модифицировать код по своему желанию. Можно в любой момент исправить какие-нибудь ошибки или недочёты системы, а также расширить её функциональность, путём написания дополнений или программ, работающих под её управлением.

На данный момент вокруг ОС Linux сформировалось огромное сообщество программистов, которые постоянно совершенствуют систему. Они разрабатывают новые версии и разновидности данной ОС, пишут самые разнообразные программы, работающие под Linux.

Разбор решения заданий тренировочного модуля.

№1.Тип задания: подстановка элементов в пропуски в таблице.

Предложите имена известных вам программ, открывающие файлы со следующими расширениями:

Расширение doc имеют только текстовые редакторы, например, MSWord; расширение bmp у графических редакторов, например, Paint. Программы-архиваторы имеют расширение zip, поэтому можно выбрать, например, программу WinZip, ну, а расширение txt есть только у программы Блокнот.