37248

Программное обеспечение. Уровни ПО

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Как правило базовые программные средства непосредственно входят в состав базового оборудования и хранятся в специальных микросхемах называемых постоянными запоминающими устройствами ПЗУ Red Only Memory ROM. Эти программные средства называют средствами обеспечения пользовательского интерфейса. Средства сжатия данных архиваторы.

Русский

2013-09-23

74.5 KB

20 чел.

Лекция «Программное обеспечение. Уровни ПО.»

В основу работы компьютеров положен программный принцип управления, состоящий в том, что компьютер выполняет действия по заранее заданной программе.

Программа - это запись алгоритма решения задачи в виде последовательности команд или операторов языком, который понимает компьютер.

Программное обеспечение

Программы — это упорядоченные последовательности команд.

Состав программного обеспечения вычислительной системы называют программной конфигурацией.

Межпрограммный интерфейс - это распределение программного обеспечения на несколько связанных между собою уровней. Уровни программного обеспечения представляют собой пирамиду, где каждый высший уровень базируется на программном обеспечении предшествующих уровней. Схематично структура программного обеспечения приведена на рис. 1.

Уровни программного обеспечения представляют собой пирамидальную конструкцию. Каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней. Каждый вышележащий уровень повышает функциональность всей системы. Так, например, вычислительная система с программным обеспечением базового уровня не способна выполнять большинство функций, но позволяет установить системное программное обеспечение.

Базовый уровень. Самый низкий уровень программного обеспечения представляет базовое программное обеспечение. Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Как правило, базовые программные средства непосредственно входят в состав базового оборудования и хранятся в специальных микросхемах, называемых постоянными запоминающими устройствами (ПЗУ — Read Only Memory, ROM). Программы и данные записываются («прошиваются») в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе эксплуатации.

В тех случаях, когда изменение базовых программных средств во время эксплуатации является технически целесообразным, вместо микросхем ПЗУ применяют перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ — Erasable and Programmable Read Only Memory, EPROM). В этом случае изменение содержания ПЗУ можно выполнять как непосредственно в составе вычислительной системы (такая технология называется флэш-технологией), так и вне нее, на специальных устройствах, называемых программаторами.

Системный уровень. Системный уровень — переходный. Программы, работающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением, то есть выполняют «посреднические» функции.

Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств — они входят в состав программного обеспечения системного уровня.

Другой класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователем. Именно благодаря им он получает возможность вводить данные в вычислительную систему, управлять ее работой и получать результат в удобной для себя форме. Эти программные средства называют средствами обеспечения пользовательского интерфейса.

Совокупность программного обеспечения системного уровня образует ядро операционной системы компьютера.

Ядро операционной системы выполняет такие функции: управление памятью, процессами ввода-вывода, файловой системой, организация взаимодействия и диспетчеризация процессов, учет использования ресурсов, обработка команд и т.д.

Служебный уровень. Программное обеспечение этого уровня взаимодействует как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Основное назначение служебных программ (их также называют утилитами) состоит в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы. Во многих случаях они используются для расширения или улучшения функций системных программ. Некоторые служебные программы (как правило, это программы обслуживания) изначально включают в состав операционной системы, но большинство служебных программ являются для операционной системы внешними и служат для расширения ее функций.

Классификация служебных программных средств

  1.  Диспетчеры файлов (файловые менеджеры). С помощью программ данного класса выполняется большинство операций, связанных с обслуживанием файловой структуры: копирование, перемещение и переименование файлов, создание каталогов (папок), удаление файлов и каталогов, поиск файлов и навигация в файловой структуре.
  2.  Средства сжатия данных (архиваторы). Предназначены для создания архивов.
  3.  Средства просмотра и воспроизведения. Обычно для работы с файлами данных необходимо загрузить их в «родительскую» прикладную систему, с помощью которой они были созданы. Это дает возможность просматривать документы и вносить в них изменения. Но в тех случаях, когда требуется только просмотр без редактирования, удобно использовать более простые и более универсальные средства, позволяющие просматривать документы разных типов.
  4.  Средства диагностики. Предназначены для автоматизации процессов диагностики программного и аппаратного обеспечения. Они выполняют необходимые проверки и выдают собранную информацию в удобном и наглядном виде. Их используют не только для устранения неполадок, но и для оптимизации работы компьютерной системы.
  5.  Средства контроля (мониторинга). Программные средства контроля иногда называют мониторами. Они позволяют следить за процессами, происходящими в компьютерной системе. При этом возможны два подхода: наблюдение в реальном режиме времени или контроль с записью результатов в специальном протокольном файле.
  6.  Мониторы установки. Программы этой категории предназначены для контроля над установкой программного обеспечения. Т.к. при установке или удалении программного обеспечения могут происходить нарушения работоспособности прочих программ.

Простейшие средства управления установкой и удалением программ обычно входят в состав операционной системы и размещаются на системном уровне программного обеспечения, однако они редко бывают достаточны. Поэтому в вычислительных системах, требующих повышенной надежности, используют дополнительные служебные программы.

  1.  Средства коммуникации (коммуникационные программы). Они позволяют устанавливать соединения с удаленными компьютерами, обслуживают передачу сообщений электронной почты, работу с телеконференциями (группами новостей), обеспечивают пересылку факсимильных сообщений и выполняют множество других операций в компьютерных сетях.
  2.  Средства обеспечения компьютерной безопасности. К этой весьма широкой категории относятся средства пассивной и активной защиты данных от повреждения, а также средства защиты от несанкционированного доступа, просмотра и изменения данных.
  3.  Программы инсталляции (установки). Предназначены для контроля за добавлением в текущую программную конфигурацию нового программного обеспечения. Они следят за состоянием и изменением окружающей программной среды. Простые средства управления установлением и уничтожением программ содержатся в составе операционной системы, но могут использоваться и дополнительные служебные программы.
  4.  Средства коммуникации. Разрешают устанавливать соединение с удаленными компьютерами, передают сообщения электронной почты, пересылают факсимильные сообщения и т.п..
  5.  Средства просмотра и воспроизведения. Преимущественно, для работы с файлами, их необходимо загрузить в "родную" прикладную программу и внести необходимые исправления. Но, если редактирование не нужно, существуют универсальные средства для просмотра (в случае текста) или воспроизведения (в случае звука или видео) данных.

Прикладной уровень. Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном рабочем месте выполняются конкретные задания. Спектр этих заданий необычайно широк: от производственных до творческих и развлекательно-обучающих. Огромный функциональный диапазон возможных приложений средств вычислительной техники обусловлен наличием прикладных программ для разных видов деятельности.

Классификация прикладных программных средств

  1.  Текстовые редакторы. Основные функции этого класса прикладных программ заключаются во вводе и редактировании текстовых данных.
  2.  Текстовые процессоры. Основное отличие текстовых процессоров от, текстовых редакторов в том, что они позволяют не только вводить и редактировать текст, но и форматировать его, то есть оформлять.
  3.  Графические редакторы. Это обширный класс программ, предназначенных для создания и (или) обработки графических изображений. В данном классе различают следующие категории: растровые редакторы,  векторные редакторы и программные средства для создания и обработки трехмерной графики (3D-редакторы).
  4.  Системы управления базами данных. Базами данных называют огромные массивы данных, организованных в табличные структуры. Основными функциями систем управления базами данных являются:

• создание пустой (незаполненной) структуры базы данных;

• предоставление средств ее заполнения или импорта данных из таблиц другой базы;

• обеспечение возможности доступа к данным, а также предоставление средств поиска и фильтрации.

  1.  Электронные таблицы. Электронные таблицы представляют комплексные средства для хранения различных типов данных и их обработки. Основное свойство электронных таблиц состоит в том, что при изменении содержания любых ячеек таблицы может происходить автоматическое изменение содержания во всех прочих ячейках, связанных с измененными соотношением, заданным математическими или логическими выражениями (формулами).
  2.  Системы автоматизированного проектирования (CAD-системы). Предназначены для автоматизации проектно-конструкторских работ. Применяются в машиностроении, приборостроении, архитектуре.
  3.  Настольные издательские системы. Назначение программ этого класса состоит в автоматизации процесса верстки полиграфических изданий.
  4.  Системы автоматизированного перевода. Различают электронные словари и программы перевода языка.
  5.  Экспертные системы. Предназначены для анализа данных, содержащихся в базах знаний, и выдачи рекомендаций по запросу пользователя. Характерными областями использования экспертных систем являются юриспруденция, медицина, фармакология, химия. Характерной особенностью экспертных систем является их способность к саморазвитию.
  6.  Web-редакторы. Это особый класс редакторов, объединяющих в себе свойства текстовых и графических редакторов. Они предназначены для создания и редактирования так называемых Web-документов (Web-сmpaниц Интернета), Web-документы — это электронные документы, при подготовке которых следует учитывать ряд особенностей, связанных с приемом/передачей информации в Интернете.
  7.  Браузеры (обозреватели, средства просмотра Web). К этой категории относится программные средства, предназначенные для просмотра электронных документов, выполненных в формате HTML (документы этого формата используются в качестве Web -документов).
  8.  Интегрированные системы делопроизводства. Представляют собой программные средства автоматизации рабочего места руководителя. К основным функциям подобных систем относятся функции создания, редактирования и форматирования простейших документов, централизация функций электронной почты, факсимильной и телефонной связи, диспетчеризация и мониторинг документооборота предприятия, координация деятельности подразделений, оптимизация административно-хозяйственной деятельности и поставка по запросу оперативной и справочной информации.
  9.  Бухгалтерские системы. Это специализированные системы, сочетающие в себе функции текстовых и табличных редакторов, электронных таблиц и систем управления базами данных. Предназначены для автоматизации подготовки первичных бухгалтерских документов предприятия и их учета, подготовки регулярных отчетов по итогам производственной, хозяйственной и финансовой деятельности в форме, принятой для предоставления в налоговые органы, внебюджетные фонды и органы статистического учета.
  10.  Инструментальные языки и системы программирования. Эти средства служат для разработки новых программ. Компьютер "понимает" и может выполнять программы в машинном коде.

Трансляторы бывают двух типов:

  •  интерпретаторы,
  •  компиляторы.

Интерпретатор читает один оператор программы, анализирует его и сразу выполняет, после чего переходит к обработке следующего оператора.

Компилятор сначала читает, анализирует и переводит на машинный код всю программу и только после завершения всей трансляции эта программа выполняется.

Список рекомендованной литературы

  1.  Информатика. Базовый курс. / Под ред. С.В.Симоновича. - СПб., 2000 г.
  2.  А.П.Микляев, Настольная книга пользователя IBM PC 3-издание М.:, "Солон-Р", 2000, 720 с.
  3.  Симонович С.В., Евсеев Г.А., Мураховский В.И. Вы купили компьютер: Полное руководство для начинающих в вопросах и ответах. - М.: АСТ-ПРЕСС КНИГА; Инфорком-Пресс, 2001.- 544 с.: ил. (1000 советов).
  4.  Ковтанюк Ю.С., Соловьян С.В. Самоучитель работы на персональном компьютере - К.:Юниор, 2001.- 560с., ил.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

24561. Клиент-центрированный подход в психологическом консультировании 39.5 KB
  Консультант конгруэнтен по отношению к своему собственному опыту в отношениях с клиентом. Имеется в виду что поведение консультанта естественно оно соответствует его опыту тому что он думает чувствует т. Консультант переживает безусловную положительную оценку по отношению к клиенту. Определение безусловная означает что консультант не выдвигает по отношению к клиенту условий ценности он безусловно принимает чувств мыслей поведения и т.
24562. Направления и методы работы психолога в образовательном учреждении 52.5 KB
  Психологическая диагностика В компетенцию и обязанности детского психолога входит выявление особенностей психического развития ребенка сформированности определенных психологических новообразований соответствия уровня развития умений знаний навыков личностных и межличностных особенностей возрастным ориентирам требованиям общества и др. Изучение проявлений отдельных симптомов психического состояния ребенка и личностных свойств в целом; уровня развития психологических функций с учетом возраста и образования. Получение данных о динамике...
24563. Психологическая помощь семье в перинатальный период 52 KB
  Очень часто этот термин используется в более широком смысле включая всю беременность роды и первый год жизни ребенка. Психологическая помощь семье планирующей завести ребенка. Мотивы желания иметь ребенка разнообразны. Рождение ребенка в критической ситуации а зачастую попытка разрешить ее с помощью беременности и родов отрицательно влияет на успешность установления раннего диалога в системе мать дитя способствует формированию отклонений семейного воспитания.
24564. Психологическая помощь в экстремальных ситуациях 72.5 KB
  Конфликты их значение для развития человека и социума. Условия и факторы возникновения конфликтов. Конфликт – это столкновение противоположно направленных несовместимых друг с другом тенденций в сознании отдельно взятого индивида в межличностных отношениях индивидов или групп людей связанное с острыми отрицательными эмоциональными переживаниями По значению для человека и социума конфликты делятся на конструктивные созидательные позитивные и деструктивные разрушительные негативные. Положительное воздействие конфликта часто...
24565. Подходы к завершению и разрешению социально-психологических конфликтов 52.5 KB
  СПК это наиболее осознаваемые челом и максимально зависящие от него конфликты основные субъективные конфликты инициируемые сторонами ради достижения своих целей. Решить такие кты достаточно трудно и требует желания работы с обеих сторон. Завершение кта это отсутствие его внешнего проявления которое может выражаться в победе 1 из сторон достижение взаимоприемлемого решения сторонами достижение компромисса полное прекращение взаимодействия утрата объекта или интереса к нему изменение отношений мду сторонами и т. Решение кта ...
24566. Методы изучения отклоняющегося поведения 66.5 KB
  ОП девиантное ДП – это поведение личности или группы противоречащее наиболее важным социальным нормам принятым в конкретное время в конкретном обществе. соц. Зимбарда Стенфордский тюремный экспт – формы агрессивного поведя вынуждаются ситуацией соц. и особтях ее соц.
24567. Особенности работы с девиантным поведением 78.5 KB
  личности или группы противоречащее наиболее важным социальным нормам принятым в конкретное время в конкретном обществе. соц. Методы работы и воздя на личность с ДП: соц. контроль и соц.
24568. Арттерапии и ее применение в психологической практике 70 KB
  Особенности АТ процесса: это открытая динамическая живая сма кот состоит из клиента продукта творчества психолог внутр механизм для достижения результатов находится в самом процессе творчества. эмоциям гармонизация внутр состя устранение или ослабление имеющихся у больных симптомов связ с психич. Коррекционные возможности АТ: развитие и усиление внимания к своим чувствам и переживаниям что повышает самооценку; сам процесс твва дающий возмть свободно вырть свои чувва потрти и фантазии в виде продуктов твва и являющегося...
24569. Психологические аспекты планирования карьеры сотрудников в организации 68.5 KB
  ; род занятий профессия; последть и комбинация ролей кот. Карьерные установки это то что личность стремиться достичь в проф. Организация конся по вопросам карьеры: Проф. выбора профессии – все методики проф ориент.