Лекция 6

4.3. Технические и программные средства информационных технологий (продолжение)

Под программным обеспечением (ПО) информационных систем (ИС) понимают совокупность программных и документальных средств для создания и эксплуатации систем обработки данных средствами вычислительной техники.

Популярность той или иной ЭВМ, широта и эффективность ее использования зависит не только от надежности и разнообразия ее аппаратного обеспечения (hardwaare компьютера), но и от уровня ее ПО (software), который характеризуется разнообразием программ, реализующих алгоритмы решения задач в различных областях науки и техники, производства и управления.

В зависимости от функций, выполняемых программным обеспечением, его можно разделить на 3 уровня: базовое программное обеспечение, системное программное обеспечение, прикладное программное обеспечение. Каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней. Каждый вышележащий уровень повышает функциональность всей системы.

Прикладное ПО - ориентировано на пользователя, предоставляя ему возможность решать конкретные задачи. Его можно разделить на стандартное и специализированное.

К стандартному относятся офисные программы, броузеры, почтовые клиенты и мультимедиа приложения.

Специализированное ПО делится на методо-ориентирвованное, проблемно-ориентированное и оригинальное. К методо-ориентированным относятся математические, статистические и аналитические пакеты. К проблемно-ориентированным – экспертные системы, САПР, издательские системы, бухгалтерские системы, системы перевода и др.

Самый низкий (первый) уровень ПО представляет базовое ПО. Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Как правило, базовые программные средства непосредственно входят в состав базового оборудования и хранятся в специальных микросхемах - ПЗУ (ROM - Read Only Memory), которые «прошиваются» в процессе производства. Базовое ПО настолько тесно связано с аппаратными средствами, что его иногда считают частью компьютера.

Для ПК совокупность этих программ носит название BIOS (Base Input Output System – базовая система ввода-вывода). В состав BIOS входят:

• драйверы стандартных устройств (клавиатура, монитор);

• тестовые программы для контроля работоспособности оборудования;

• программы начальной загрузки;

Эти программы начинают работать при включении ЭВМ. На первом этапе тестируется оперативная память, далее проверяется наличие внешних устройств и только после этого управление ПК передается операционной системе.

Драйвер – программа, обслуживающая внешнее устройство, которая предоставляет пользователю или программам более высокого уровня набор функций (программные интерфейс) для управления конкретным внешним устройством, например, драйвер принтера¹ позволяет пользователю задать требуемые параметры печати.

Второй уровень ПО является переходным от первого к третьему. Программы этого уровня обеспечивают взаимодействие других программ компьютера с программами первого уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением. Стержнем ПО второго уровня является операционная система (ОС). В состав операционной системы также входят дополнительные драйверы, которые обеспечивают работу с внешними устройствами, для которых не предусмотрены драйверы в базовом ПО. ОС предоставляет программам более высокого уровня набор функций (программный интерфейс), а пользователям – пользовательский интерфейс.

Операционная система (ОС) — система программ, предназначенная для управления ресурсами ЭВМ и процессами, которые используют эти ресурсы, а также для обеспечения пользовательского интерфейса.

Под ресурсом ЭВМ понимается любой логический или аппаратный компонент ЭВМ, а под процессом - последовательность действий, предписанных программой.

Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователем, с другой стороны.

Сетевое программное обеспечение является составной частью системного ПО и предназначено для управления общими ресурсами в распределенных вычислительных системах. Общими ресурсами, как правило, являются сетевые накопители на магнитных и оптических дисках, принтеры, сканеры и др. аппаратные средства. Кроме этого, к общим ресурсам относятся программы и данные.

К сетевому ПО относят ОС, поддерживающие работу компьютера в сетевых конфигурациях (так называемые сетевые ОС), а также отдельные сетевые программы (пакеты), используемые совместно с обычными— несетевыми ОС.

Сетевая операционная система составляет основу любой вычислительной сети. В узком смысле сетевая ОС — это операционная система отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети. Сетевая ОС отдельного ПК включает несколько частей:

• средства управления локальными ресурсами компьютера реализуют функции ПК в локальном (изолированном от других ПК) режиме;

• средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование (серверная часть сетевой ОС) обеспечивают обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных, управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам и т.д.;

• средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использование (клиентская часть сетевой ОС) формируют и перенаправляют в сеть запросы к удаленным ресурсам от приложений и пользователей.

• коммуникационные средства ОС реализуют обмен сообщениями в сети, обеспечивая адресацию сообщений и выбор маршрута передачи сообщений по сети.

В зависимости от функций, возлагаемых на конкретный компьютер, в его операционной системе может отсутствовать либо клиентская, либо серверная части.

Прикладное программное обеспечение (ППО) предназначено для решения конкретных задач из выбранной пользователем проблемной области.

Одной из тенденцией в сфере ППО, активно поддерживаемой компанией Microsoft, является тенденция объединения прикладных программ различного назначения в так называемые пакеты прикладных программ (ППП).

Пакеты прикладных программ характеризуются стандартным пользовательским и программным интерфейсом и легкостью переноса данных между программами пакета. Помимо очевидных достоинств таких пакетов немаловажной является и их экономическая эффективность с точки зрения пользователя, поскольку полная стоимость пакета существенно ниже, чем сумма стоимостей его составляющих.

Объединение программных средств в пакеты сопровождается:

• единым стилем взаимодействия пользователя с системой;

• однообразным и наглядным представлением информации (наглядное представление документа - технология WYSIWYG (What You See Is What You Get) — «Что Вы видите, то Вы и получаете»);

• взаимной согласованностью программ (общий сервис для программ— средства проверки правописания, мастер диаграмм, редактор формул и т.д.);

• упрощением обмена информацией между программами (динамический обмен данными через буфер обмена, перенос объектов - «drag and drop», связывания и внедрения объектов - технология OLE);

• возможностью быстрого переключения между программами (многооконный режим работы);

• поддержкой дружественного интерфейса пользователя (общие команды меню, стандартные пиктограммы одних и тех же функций, стандартная работа с диалоговыми окнами).