Что такое аппаратная часть ПК? Это мышка, монитор, процессор, видеокарта. Сами по себе перечисленные устройства не работают. Чтобы их объединить и привести в действие, необходимо системное программное обеспечение, или служебный софт. В него входят компоненты, от которых зависит взаимодействие компьютера, других программ и человека.

Операционная система

Зайдите в раздел «Мой компьютер» и откройте диск C. Вы увидите папку с названием Windows. В ней находится ваша операционная система, или ОС. Это - программное обеспечение, благодаря которому пользователь взаимодействует с процессором, оперативной памятью и другим компьютерным оборудованием.

ОС входит в состав системного программного обеспечения и является его базовой частью. Представляет собой набор программ, контролирующий аппаратное обеспечение машины, запуск утилит и приложений. ОС управляет подключенными устройствами ввода/вывода и общей работой компьютера. Одним словом, это - мост, соединяющий софт и железо.

Виды операционных систем

UNIX, Windows-98/XP/Vista или Mac OS - виды операционных систем, входящих в состав системного программного обеспечения. Это первое, что вы видите при запуске компьютера и последние при его выключении. Но различаются ОС не только названием и фирмой-производителем.

1. Операционные системы реального времени: FreeRTOS, KeilRTX и QNX на базе Unix. Используются в промышленности, для управления машинами, научными приборами, автоматизированными конвейерами. Отличаются минимальным пользовательским интерфейсом и отсутствием утилит конечного пользователя. Предназначены для выполнения процессов не в логическом, а реальном времени, то есть у каждой задачи есть свой дедлайн.
2. Однопользовательские и однозадачные операционные системы: PALM, MS-DOS. Системы, в которых разрешено одновременное выполнение только одной задачи для единственного пользователя. Этот вид ОС использовался до 2009 года для наладонных компьютеров Palm.
3. Однопользовательские многозадачные ОС: Windows, MacOS. Входят в состав системного программного обеспечения большинства современных компьютеров. Позволяют одному пользователю выполнять сразу несколько задач на ПК или ноутбуке. Например, работать в текстовом редакторе и слушать музыку одновременно.
4. Многопользовательские ОС: Linux, VMS. Позволяют нескольким пользователям одновременно использовать ресурсы одного компьютера без задержек во времени. Доступ предоставляется с других компьютеров или терминалов.
5. Мобильные операционные системы: Android, iOS. Существенно отличаются от программного софта для персональных компьютеров. У мобильных устройств нет сетевого кабеля. Поэтому система ограничена в энергоресурсах. У мобильных платформ другой пользовательский интерфейс, так как управление осуществляется не мышкой, а с помощью сенсорного экрана. Также они должны поддерживать функцию сетевой связи, GPRS и Wi-Fi.

Сетевая операционная система Network OS

Входит в состав системного программного обеспечения серверов, брандмауэров, маршрутизаторов и других сетевых девайсов. Используется для клиентских ПК, поэтому разница между распределенной и сетевой ОС не всегда заметна.

Сетевые ОС выполняют следующие функции:

• обмен файлами и печатью;
• администрирование учетных записей пользователей;
• безопасность данных.

Сетевые операционные системы делятся на одноранговые, без использования централизованного узла связи, и клиент-серверные. К списку наиболее популярных Network OS относят следующее программное обеспечение:

• Cumulus Networks - дистрибутив Linux;
• Switch Light;
• Open Network Linux;
• PICA8 для коммутаторов;
• Dell Systems;
• NX-OS - премиальная и высокопроизводительная ОС, разработанная компанией Cisco.

Операционная оболочка

В состав системного программного обеспечения ПК для рабочего места входит оболочка ОС. Это визуальное представление или интерфейс для взаимодействия с операционной системой. Является надстройкой из комплекса программ для операционной системы.

Вся информация в компьютере содержится в виде последовательности из 0 и 1. Оболочка нужна для того, чтобы даже далекие от программирования люди могли взаимодействовать с машиной. Она интерпретирует, то есть переводит команды операционной системы в понятный пользователю вид.

Бывает двух типов:

1. Текстовая оболочка или командная строка. Ее можно найти через меню пуск. В поле с надписью «Найти программы и файлы» ввести cmd.exe. и нажать ввод. Откроется неприглядное окно с черным фоном и английскими надписями - это и есть текстовая операционная оболочка. Кликать по ней мышкой бесполезно. Она понимает только специальные символы, скрипты и языки программирования.
2. Графическая оболочка. Это окна, иконки, меню на вашем рабочем столе, которыми вы управляете с помощью указателя компьютерной мыши. Работать с графической оболочкой гораздо проще, поэтому она является частью большинства современных ОС.

Утилиты

В состав системного программного обеспечения входят программы, отвечающие за решение вспомогательных задач. Это специальный служебный софт. Когда операционная система не в состоянии выполнить какую-то узкоспециализированную работу, например, проверку диска, включаются утилиты.

Работа утилит полностью сфокусирована на инфраструктуре компьютера. Служебные программы отвечают за дисковое пространство, оперативную память и оборудование. Это - противоположность прикладного ПО.

Утилиты не запускают музыку, не открывают фотографии и не ориентированы на пользователя. Большинство из них выполняет высокотехнологические задачи и рассчитаны на людей с передовым уровнем компьютерных знаний.

Виды и функции утилит

Предустановленные служебные программы входят в состав системного программного обеспечения. Они не загружаются в память вместе с ОС. Только по мере необходимости или самим пользователем. Список запущенных утилит виден в окне «Диспетчер задач».

Установленные по умолчанию утилиты находятся на жестком диске и выполняют следующие функции:

• архивация и сжатие файлов;
• дефрагментация дисков, очистка и поиск проблем;
• менеджер дискового пространства;
• диагностика компьютерного оборудования;
• работа с приложениями, их удаление и переустановка;
• защита безопасности;
• очистка реестра;
• управление программами автозагрузки;
• сетевые утилиты для настроек интернета и соединения.

Дополнительное программное обеспечение

Помимо утилит, которые входят в состав системного программного обеспечения ПК, есть дополнительный сервисный софт. Он скачивается и устанавливается со сторонних ресурсов. Существенно расширяет возможности операционной системы и облегчает работу с файлами:

1. Антивирус - это обязательная дополнительная утилита. Конечно, корпорация Microsort заверяет, что пользователей Windows защищает системный Windows Defender. Но на практике хваленого антивируса недостаточно. Во время тестирования в лабораториях AV-TEST Defender от «Майкрософт» пропустил 20% угроз. Поэтому для полной безопасности нужно установить Avast, AVG или другой понравившийся пакет программ.
2. CCleaner - полезная и бесплатная утилита с понятным новичку интерфейсом. Предназначена для очистки реестра, кэша, работы с приложениями.
3. В состав программного обеспечения входят системные браузеры. У Windows - это печально известный Internet Explorer или Edge, Safari у Mac OS. Но их всегда можно заменить на Firefox, Opera и Google. Достаточно скачать установочный файл с официального сайта и в настройках заменить браузер по умолчанию.

Драйвера

Это программное обеспечение, с помощью которого операционная система и другой софт получают доступ к железу компьютера. У каждого устройства есть свой драйвер. Некоторые система устанавливает самостоятельно, без участия пользователя. Например, драйвера для мышек, клавиатур, веб-камер с технологией «Включи и играй».

Принтеры, сканеры, видеокарты требуют отдельной установки драйверов, которые обычно идут в заводской комплектации устройства. Для звуковой карты, процессора и других системных элементов установочные драйвера записываются производителем материнской платы на отдельном диске.

Входящие в состав системного программного обеспечения драйверы необходимо обновлять. Можно установить автоматические параметры обновления с помощью DriverPack или Driver Booster. Но, если драйвер вышел из строя только на одном устройстве, то быстрее это сделать вручную.

Встроенные программы

У компьютеров, телефонов и цифровых устройств есть базовая система ввода-вывода для аппаратной настройки. Является набором микропрограмм или прошивкой с простейшим интерфейсом. Самое известное встроенное ПО - это BIOS.

Находится BIOS в материнской плате на специальном чипе. Попасть в него можно во время запуска компьютера, нажав клавишу F1. Программа содержит все низкоуровневые настройки машины и инструкции загрузки. Без нее ПК не будет знать, как ему работать.

СУБД

В состав общего системного программного обеспечения входят СУБД. Это набор программ, обеспечивающих взаимодействие между конечным пользователем, другими программами и базой данных для сбора и обработки информации. СУБД состоит из трех элементов:

1. Физическая база данных: набор файлов с данными.
2. Подсистема хранения: программное обеспечение, обеспечивающее доступ и изменение содержимого базы данных.
3. Схема базы данных: спецификация логической структуры данных, хранящихся в базе.

СУБД нужны, чтобы хранить информацию. Простой пример - набор документов на рабочем компьютере. Чтобы не создавать хаос из видеозаписей, фотографий, вперемешку с книгами, пользователь сортирует и упорядочивает все документы по папкам. Благодаря этому, он быстро может найти нужный файл в любое время.

Аналогично описанной файловой системе хранения данных работает СУБД, но гораздо эффективнее. Функции системы управления БД:

• оптимизация и предотвращение дублирования информации;
• быстрый поиск данных;
• безопасность и конфиденциальность информации, посредством ограниченного допуска;
• резервное копирование и восстановление;
• целостность и согласованность структуры данных;
• описание данных.

Существуют различные типы систем управления, от которых зависит способ взаимодействия пользователя с информацией. Также есть многопользовательские менеджеры БД и однопользовательские или десктопные.

Итак, что же входит в состав системного программного обеспечения? Архиваторы, Bios, антивирусы, то есть служебный софт, обеспечивающий работу всей компьютерной системы. Условно перечисленные компоненты делятся на три группы. Первая - это базовое ПО, в которое входит операционная система, утилиты, драйвера и оболочка. Вторая - прошивка компьютера или цифрового устройства. Последняя группа - это промежуточное программное обеспечение, состоящее из систем управления базами данных.

Системное программное обеспечение – совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ. Данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью, а также они ориентированы в основном на квалифицированных пользователей.

Системное программное обеспечение направлено:

– на создание операционной среды функционирования других программ;

– на обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;

– на проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;

– на выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т.д.)

Системное программное обеспечение делится на:

– базовое программное обеспечение – как правило, поставляется вместе с компьютером;

– сервисное программное обеспечение – может быть приобретено дополнительно.

Базовое программное обеспечение – это минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера.

Сервисное программное обеспечение – это программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.

В базовое программное обеспечение входят:

– операционная система;

– операционные оболочки (текстовые и графические);

– сетевая операционная система.

Операционная система предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ. Существуют следующие виды операционных систем: Windows 98, Windows XP Professional, Windows Home Edition, Linux, Unix и др.

Операционные системы для персональных компьютеров делятся на:

– одно- и многозадачные (в зависимости от числа параллельно выполняемых прикладных процессов);

– одно- и многопользовательские (в зависимости от числа пользователей, одновременно работающих с операционной системой);

– непереносимые и переносимые на другие типы компьютеров;

– несетевые и сетевые, обеспечивающие работу в локальной вычислительной сети ЭВМ.

Сетевые операционные системы – это комплекс программ, обеспечивающий обработку, передачу и хранение данных в сети. Сетевая ОС предоставляет пользователям различные виды сетевых служб (управление файлами, электронная почта, процесс управления сетью и др.), поддерживает работу в абонентских системах. Наибольшее распространение имеют LAN Server, NetWare, VINES.

Они оцениваются по комплексу критериев: производительность, разнообразие возможностей связи пользователей, возможности администрирования.

Операционные оболочки – это специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной системы. Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя.

Эти программы существенно упрощают задание управляющей информации для выполнения команд операционной системы, уменьшают напряженность и сложность работы конечного пользователя.

Во всем мире имеют огромную популярность такие графические оболочки MS DOS как Windows 3.1, Windows 3.11 for WorkGroup, которые позволяют изменить среду взаимодействия пользователя с компьютером, расширяют набор основных (диспетчер файлов, графический редактор, текстовый редактор, картотека и т.п.) и сервисных функций, обеспечивающих пользователю интегрированную информационную технологию.

Расширением базового программного обеспечения компьютера является набор сервисных, дополнительно устанавливаемых программ, которые можно классифицировать по функциональному признаку следующим:

– программы диагностики работоспособности компьютера;

– антивирусные программы, обеспечивающие защиту компьютера, обнаружение и восстановление зараженных файлов;

– программы обслуживания дисков, обеспечивающие проверку качества поверхности магнитного диска, контроль сохранности файловой системы на логическом и физическом уровнях, сжатие дисков, создание страховых копий дисков, резервирование данных на внешних носителях и др.;

Персональный компьютер представляет собой сложное устройство, состоящее из множества различных электронных компонентов. В сумме все они образуют или «железо», для управления которого требуется какое-то нематериальное составляющее, которым и является системное программное обеспечение.

Рассмотрим понятие системного программного обеспечения.

Без программ компьютерное устройство будет выглядеть никому не нужной грудой железа. Все это относится к ноутбукам, нетбукам, мобильным устройствам и прочей компьютерной аппаратуре.

Системное программное обеспечение включает в себя все программы, работающие c аппаратной конфигурацией (т.е. с «железом»). Поэтому главной задачей системного программного обеспечения является управление аппаратными компонентами компьютера ( , процессором, принтером, сканером, мультимедиа адаптером, клавиатурой, мышкой и пр.)

Иногда под понятием «системное программное обеспечение персонального компьютера» подразумевают операционную систему, что не совсем верно. Операционная система является лишь частью системного программного обеспечения, но не единственной его частью и не полным аналогом системного ПО.

Системное программное обеспечение – это своеобразная «прослойка» между аппаратными составляющими компьютера и программными приложениями.

В современных компьютерных системах ни одно из запущенных программных приложений не может непосредственно вступать во взаимодействие с аппаратными компонентами, как было во времена MS-DOS, когда подобный подход преобладал.

Теперь требуется, чтобы приложение отвечало определенным правилам, и было запрограммировано специально для используемой системы. Как раз по этой причине программы, созданные для ОС Windows, не могут функционировать в системе Linux или Mac и, соответственно, наоборот.

Системное программное обеспечение может управлять любым аппаратным компонентом при помощи команд, поступающих от прикладных приложений.

В системное программное обеспечение входят драйверы устройств, программы управления процессором, оперативной памятью, сетевым оборудованием, другими внешними и внутренними устройствами, такими как принтеры, сканеры, внутренние и внешние жесткие диски, CD-, DVD-устройства и пр.

При переходе с Windows XP на Windows 7 у меня напрочь перестал работать принтер по той причине, что старый драйвер для принтера (под Windows XP) не подошел к новой операционной системе, подробнее об этом .

Как правило, пользователи ПК не сталкиваются «напрямую» с системным программным обеспечением. Разве что при поиске и установке очередного драйвера, при подключении к ПК нового внешнего устройства.

Системное программное обеспечение работает хорошо и устойчиво, как раз если его присутствия не замечает пользователь ПК.

Если же пользователь постоянно должен помнить о системном программном обеспечении, то это является свидетельством того, что в компьютере что-то идет не так, что-то не так настроено, что-то не так работает.

Обычным пользователям ПК не рекомендуется слишком увлекаться системным программным обеспечением. Поскольку работа с системным программным обеспечением требует хороших знаний устройства ПК, принципов работы его отдельных блоков и узлов. Требует понимания связей между устройствами ПК, понимания характера их взаимодействия друг с другом.

К тому же системное программное обеспечение сильно «привязано» к конкретному компьютеру с его конкретными устройствами.

Системное программирование, которое заключается в создании системного программного обеспечения есть удел системных программистов, которые специализируются исключительно на создании, отладке и корректировке системного ПО.

Кроме системных программистов, есть прикладные программисты, в задачи которых входит использование на практике, разработка, отладка и адаптация прикладного программного обеспечения. Кстати, я в свое время работала прикладным программистом. И хочу сказать, что писать программы для людей иногда сложнее (в первую очередь, по эмоциональному накалу), чем для «железа».

Исходя из разделения программного обеспечения на системное и прикладное, уже стало определенным стандартом, что обычный пользователь хранит на своем ПК системное программное обеспечение (операционную систему и драйверы) на системном диске C:, а свои наработки, тексты, таблицы, рисунки, фото – на диске D:. Такое разделение позволяет при возникновении проблем с операционной системой на диске C: сохранить пользователю все, что им «нажито непосильным трудом» на диске D:. Хотя про в любом случае нужно помнить.

Подведем итоги.
Системное программное обеспечение не является единственным типом программ, существует также еще и прикладное программное обеспечение.

Обычному пользователю ПК, не претендующему на роль прикладного программиста, нужно лишь прикладное программное обеспечение для запуска и выполнения приложений (редакторы текстов и графики, просмотры изображений, прослушивание музыки, просмотр фильмов, поиск информации в Интернете и пр.).

Программное обеспечение – совокупность готовых к исполнению программ, хранящихся в оперативной и внешней памяти компьютера.

К программному обеспечению (ПО) относится также вся область деятельности по проектированию и разработке ПО:

• технология проектирования программ (например, нисходящее проектирование, структурное и объектно-ориентированное проектирование и др.);
• методы тестирования программ;
• методы доказательства правильности программ;
• анализ качества работы программ;
• документирование программ;
• разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования программного обеспечения, и многое другое.

Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ - от игровых до научных.

Виды программного обеспечения

Можно выделить три основных вида программного обеспечения: системное , прикладное и инструментальное .

Прикладная программа или приложение - программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем. В большинстве операционных систем прикладные программы не могут обращаться к ресурсам компьютера напрямую, а взаимодействуют с оборудованием и проч. посредством операционной системы. Также на простом языке - вспомогательные программы.

Представители прикладного программного обеспечения:

Текстовые и графические редакторы

Программы работы с электронными таблицами

Системы управления базами данных

Средства просмотра web-страниц

Обучающие системы, электронные энциклопедии, игры

Специализированные программные системы, предназначенные для автоматизации определенного вида профессиональной деятельности, например, банковские системы.

Инструментальное программное обеспечение - программное обеспечение, предназначенное для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ, в отличие от прикладного и системного программного обеспечения.

При разработке программного обеспечения необходимо представлять алгоритмы в форме, понятной компьютеру. Для этого используются комплексы программ, называемые системами программирования. Они составляют основу инструментального программного обеспечения.

К инструментальным программам, например, относятся:

• редакторы;
• средства компоновки программ;
• отладочные программы, т.е. программы, помогающие находить и устранять ошибки в программе;
• вспомогательные программы, реализующие часто используемые системные действия;
• графические пакеты программ и т.п.

Системное программное обеспечение - это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой — приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д.

Системное программное обеспечение предназначено для:

• создания операционной среды функционирования других программ (другими словами, для организации выполнения программ);
• автоматизации разработки (создания) новых программ;
• обеспечения надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;
• проведения диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;
• выполнения вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т.д.).

Системное программное обеспечение разрабатывается так, чтобы компьютер мог эффективно выполнять прикладные программы.

Прикладная программа – это любая конкретная программа, способствующая решению какой-либо задачи в пределах данной проблемной области.

Прикладные программы могут носить и общий характер, например, обеспечивать составление и печатание документов и т.п.

В состав системного программного обеспечения входят драйверы – программы, управляющие работой устройств ввода-вывода и некоторых других устройств, позволяющие настраивать параметры их работы. Также входят антивирусы и программы, связанные с обслуживанием компьютера. Системные программы часто называют утилитами (от лат. utilis – полезный) .

Утилиты либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные важные задачи. Кратко опишем некоторые разновидности утилит:

• программы контроля, тестирования и диагностики, которые используются для проверки правильности функционирования устройств компьютера и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации; указывают причину и место неисправности;
• программы-драйверы, которые расширяют возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т.д.; с помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся;
• программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;
• антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусами;
• программы оптимизации и контроля качества дискового пространства;
• программы восстановления информации, форматирования, защиты данных;
• коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами;
• программы для управления памятью, обеспечивающие более гибкое использование оперативной памяти;
• программы для записи CD-ROM, CD-R и многие другие.

Самой важной частью системного программного обеспечения является операционная система.

Операционная система – совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействие между собой и пользователем.

Операционная система является базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера (software).

Операционная система обеспечивает управление всеми аппаратными компонентами компьютера (hardware).

Структура:

1. Ядро – переводит команды с языка программ на язык «машинных кодов», понятный компьютеру.
2. Драйверы – программы, управляющие устройствами.
3. Интерфейс – оболочка, с помощью которой пользователь общается с компьютером.

Функции ОС:

• Управление памятью;
• Управление доступом к устройствам ввода-вывода;
• Управление файловой системой;
• Управление взаимодействием процессов, диспетчеризация процессов;
• Управление использованием ресурсов;
• Загрузка программ в оперативную память и их выполнение;
• Интерфейс с пользователем;
• Межмашинное взаимодействие (сеть);
• Защита самой системы и пользовательских данных и программ;
• Разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы.

Операционная система выполняет следующие функции:

Обеспечение пользовательского интерфейса, то есть программных средств диалога человека и компьютера;

Управление выполнением других программ на компьютере, в том числе организация их доступа к устройствам (процессору, памяти, устройствам ввода-вывода);

Управление хранением информации на компьютере в виде иерархической системы папок, содержащих файлы.

В функции операционной системы входит:

• осуществление диалога с пользователем;
• ввод-вывод и управление данными;
• планирование и организация процесса обработки программ;
• распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);
• запуск программ на выполнение;
• всевозможные вспомогательные операции обслуживания;
• передача информации между различными внутренними устройствами;
• программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).

Основная причина необходимости операционной системы состоит в том, что элементарные операции для работы с устройствами компьютера и управления ресурсами компьютера - это операции очень низкого уровня, поэтому действия, которые необходимы пользователю и прикладным программам, состоят из нескольких сотен или тысяч таких элементарных операций.

Операционная система скрывает от пользователя сложные и ненужные подробности и предоставляет ему удобный интерфейс для работы. Она выполняет также различные вспомогательные действия, например копирование или печать файлов. Операционная система осуществляет загрузку в оперативную память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные действия по запросу выполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.

Вот названия некоторых распространенных ОС для персональных компьютеров: MS-DOS, Windows, Linux.

Операционные системы разные, но их значение и функции одинаковые. Операционная система является базовой и необходимой составляющей ПО компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.

Существует два основных типа программного обеспечения: системное (называемое также общим) и прикладное (называемое специальным). Каждый тип программного обеспечения выполняет различные функции. Системное программное обеспечение – это набор программ, которые управляют компонентами компьютера, такими как процессор , коммуникационные и периферийные устройства. Программистов, которые создают системное программное обеспечение , называют системными программистами. К прикладному программному обеспечению относятся программы, написанные для пользователей или самими пользователями, для задания компьютеру конкретной работы. Программы обработки заказов или создания списков рассылки – примеры прикладного программного обеспечения. Программистов, которые пишут прикладное программное обеспечение , называют прикладными программистами.

Оба типа программного обеспечения взаимосвязаны и могут быть представлены в виде диаграммы, изображенной на рис.2.1 . Как видно, каждая область тесно взаимодействует с другой. Системное программное обеспечение обеспечивает и контролирует доступ к аппаратному обеспечению компьютера. Прикладное программное обеспечение взаимодействует с аппаратными компонентами через системное. Конечные пользователи в основном работают с прикладным программным обеспечением. Чтобы обеспечить аппаратную совместимость, каждый тип программного обеспечения разрабатывается для конкретной аппаратной платформы.

Рис. 2.1.

Системное ПО , в состав которого входят операционная система , трансляторы языков и обслуживающие программы, управляет доступом к аппаратному обеспечению. Прикладное ПО , такое как языки программирования и различные пользовательские приложения, работает с аппаратным обеспечением через слой системного ПО . Пользователи, в свою очередь , взаимодействуют с прикладным программным обеспечением.

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

• аппаратная часть автономных компьютеров и сетей ЭВМ;
• функциональные задачи различных предметных областей;
• технология разработки программ.

Для поддержки информационной технологии в этих областях выделяют соответственно три класса программных продуктов, представленных на рис.2.2 :

• системное программное обеспечение;
• прикладное программное обеспечение;
• инструментальное программное обеспечение.

Системное программное обеспечение ( System Software ) – совокупность программ и программных комплексов, предназначенная для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ. Системное программное обеспечение выполняет следующие задачи:

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

Данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью. Программные продукты в основном ориентированы на квалифицированных пользователей – профессионалов в компьютерной области: системного программиста, администратора сети, прикладного программиста, оператора. 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 компьютера, 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.

Прикладное программное обеспечение представляет собой комплекс взаимосвязанных программ, предназначенный для решения задач определенного класса конкретной предметной области . Пакеты прикладных программ ( ППП ) общего назначения служат программным инструментарием решения функциональных задач и являются самым многочисленным классом программных продуктов. В данный класс входят программные продукты, выполняющие обработку информации различных предметных областей.

Установка пакетов прикладных программ на компьютер выполняется системными администраторами, системными программистами, а также (в некоторых случаях) квалифицированными пользователями. Непосредственную эксплуатацию программных продуктов осуществляют, как правило, конечные пользователи – потребители информации, во многих случаях деятельность которых весьма далека от компьютерной области. Данный класс программных продуктов может быть весьма специфичным для отдельных предметных областей.

Инструментарий технологии программирования представляет собой совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов .

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

Системное программное обеспечение (рис.2.3) можно разделить на базовое программное обеспечение , которое, как правило, поставляется вместе с компьютером, и сервисное программное обеспечение , которое может быть приобретено дополнительно.

Базовое программное обеспечение ( base software ) – минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера. Сервисное программное обеспечение включает программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.

В базовое программное обеспечение входят:

• операционная система;
• операционные оболочки (обычно текстовые и графические);
• сетевая операционная система.

Операционная система предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ.

Наиболее традиционное сравнение ОС осуществляется по следующим характеристикам процесса обработки информации:

• управление памятью (максимальный объем адресуемого пространства, типы памяти, технические показатели использования памяти);
• функциональные возможности вспомогательных программ (утилит) в составе операционной системы;
• наличие компрессии диска;
• возможность архивирования файлов;
• поддержка многозадачного режима работы;
• поддержка сетевого программного обеспечения;
• наличие качественной документации;
• условия и сложность процесса инсталляции;
• мобильность (переносимость), безопасность, надежность и др.

Операционные системы, учитывая их центральное положение в программном обеспечении компьютеров, подробно рассматриваются в следующей главе учебника.

Операционные оболочки – специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной системы. Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя, а в будущем возможны варианты речевого интерфейса и распознавание рукописного ввода данных. Эти программы существенно упрощают задание управляющей информации для выполнения команд операционной системы, уменьшают напряженность и сложность работы конечного пользователя.

Расширением базового программного обеспечения компьютера является набор сервисных, дополнительно устанавливаемых программ (или программ, поставляемых непосредственно с операционными системами), которые можно классифицировать по функциональному признаку следующим образом:

• программы диагностики работоспособности компьютера;
• антивирусные программы, обеспечивающие защиту компьютера, обнаружение и восстановление зараженных файлов;
• программы обслуживания дисков, обеспечивающие проверку качества поверхности магнитного диска, контроль сохранности файловой системы на логическом и физическом уровнях, сжатие дисков, создание страховых копий дисков, резервирование данных на внешних носителях и др.;
• программы архивирования данных, которые обеспечивают процесс сжатия информации в файлах с целью уменьшения объема памяти для ее хранения;
• программы обслуживания сети.

Эти программы часто называются утилитами. Утилиты – программы, служащие для выполнения вспомогательных операций обработки данных или обслуживания компьютеров (диагностики, тестирования аппаратных и программных средств, оптимизации использования дискового пространства, восстановления разрушенной на магнитном диске информации и т. п.).

В современных операционных системах такие утилиты могут быть представлены, как, например, в Windows , группами программ "стандартные" и "служебные". В них входит ряд полезных программ: калькулятор, звукозапись, блокнот и др. В группе "служебные" имеется ряд программ, расширяющих возможности операционной системы: очистка и дефрагментация диска, восстановление системы и т.п.