Програмне забезпечення. Класифікація програмного забезпечення. Системне та прикладне програмне забезпечення

Програмне забезпечення. Класифікація програмного забезпечення. Системне та прикладне програмне забезпечення

Програмне забезпечення - це частина комп 'ютерної системи, яка складається з даних як цифрових інструкцій, на відміну від фізичного обладнання, з якого побудована система. В інформатиці та розробці ПЗ це вся інформація, що обробляється комп 'ютерними системами, програмами і даними. Вона включає комп 'ютерні програми, бібліотеки та пов' язані з ними невиконані дані, такі як онлайн-документація або цифрові носії. Техніка і програмне забезпечення залежні один від одного, і вони не можуть бути реально використані самі по собі. У свою чергу, класифікація ПЗ може бути здійснена за кількома різними ознаками.

Що це таке?

На найнижчому рівні виконуваний код складається з інструкцій машинної мови, специфічних для окремого процесора, зазвичай центрального (CPU). Машинна мова складається з груп двійкових значень, що позначають інструкції процесора, які змінюють стан комп 'ютера з його попереднього стану. Наприклад, інструкція може змінити значення, що знаходиться в певному місці зберігання в комп 'ютері. Цей ефект безпосередньо не спостерігаємо для користувача, але має велике значення. Інструкція може (побічно) викликати появу чого-небудь на дисплеї комп 'ютерної системи - зміну стану, який має бути видимим для користувача. Процесор виконує такі команди в тому порядку, в якому вони надаються, якщо тільки не буде дано вказівку перейти до іншої інструкції або перервати процес.

Більшість програм написано мовами програмування високого рівня, які працюють простіше і ефективніше для програмістів. Вони перекладаються машинною мовою з використанням компілятора або інтерпретатора, або їх комбінації. Таким чином, засоби програмного забезпечення - це спеціальні коди.

Історія програмного забезпечення

Схема (алгоритм) того, що було б першою частиною програмного забезпечення, було написано Адою Лавлейс в 19-му столітті для аналітичного движку. Однак ні зазначена розробка, ні будь-яке інше подібне ПЗ ніколи не створювалися на практиці.

Перша теорія про програмне забезпечення - до створення комп 'ютерів, відомих сьогодні, була запропонована Аланом Тьюрінгом в його нарисі 1935 року "Вирахувані числа". Це зрештою призвело до створення двох академічних областей інформатики, які вивчають ПЗ і його створення. Комп 'ютерна наука є більш теоретичною, в той час як програмна інженерія фокусується на більш практичних завданнях. Однак до 1946 року ще не існувало сучасне програмне забезпечення.

Класифікація програмного забезпечення

Практично на всіх комп 'ютерних платформах ПЗ може бути згруповано в кілька широких категорій. Так, ґрунтуючись на меті, комп 'ютерне програмне забезпечення можна розділити:

1. На прикладне, яке являє собою ПЗ, що використовує систему для виконання спеціальних функцій або виконання розважальних завдань, що знаходяться за межами основної роботи комп 'ютера. До прикладного програмного забезпечення належать численні розробки, оскільки діапазон завдань, які можуть виконуватися на сучасному пристрої, дуже великий.

2. Системне - безпосередньо управляє комп 'ютерним обладнанням, забезпечує базові функціональні можливості, необхідні користувачам та іншому ПЗ, і забезпечує платформу для запуску прикладного.

До системного програмного забезпечення належать:

1. Операційні системи є важливими наборами ПЗ, які керують ресурсами і надають спільні служби для іншого програмного забезпечення, яке працює "поверх них". Контрольні програми, завантажувачі, оболонки та віконні системи є основними компонентами операційних систем. На практиці ОЗ поставляється в комплекті з додатковим програмним забезпеченням (включаючи прикладне), тому користувач може потенційно виконати деяку роботу з комп 'ютером, що має тільки встановлену ОЗ.

2. Драйвери пристроїв керують певним типом пристрою, підключеного до комп 'ютера. Кожному девайсу необхідний, принаймні, один відповідний драйвер. Оскільки комп 'ютер зазвичай має мінімум по одному пристрою вводу і виводу, йому зазвичай потрібно більше одного виду цього ПЗ.

3. Утиліти являють собою комп 'ютерні програми, призначені для надання допомоги користувачам в обслуговуванні та догляді за пристроєм.

4. До системного програмного забезпечення належать і шкідливі програми, які розроблені для завдання шкоди комп 'ютерам. Його поява і розвиток тісно пов 'язані зі злочинами, пов' язаними з цифровими технологіями, хоча деякі його види можуть бути розроблені в якості практичних жартів. Часто користувачі не завжди розуміють, коли на пристрої присутнє таке програмне забезпечення.

Класифікація програмного забезпечення системного типу може бути продовжена різними вузькоспеціальними розробками.

Більш спеціалізовані сервіси

Як вже було зазначено, системне ПЗ - це програми, створені для роботи комп 'ютерної системи. Крім основних засобів існують його різновиди, які застосовуються тільки в певних сферах. Отже, яка ж така класифікація програмного забезпечення комп 'ютера?

1. Настільні програми, створені для певної області застосування. Це найчисленніша категорія, як приклад можна навести веб-браузери і Microsoft Office, а також різні сервіси для смартфонів і планшетів. Тут варто зазначити, що в деякій частині індустрії програмного забезпечення є тенденція об 'єднувати настільні додатки з мобільними. Так, при розробці Windows 8 і пізніших версій UbuntuTouch фахівці намагалися дозволити використання одного і того ж інтерфейсу програм на стаціонарних комп 'ютерах, ноутбуках і мобільних телефонах.

2. Скрипти JavaScript - це спеціальне ПЗ, традиційно вбудоване в веб-сторінки, які запускаються безпосередньо в браузері, без використання плагінів. Програмне забезпечення, написане іншими мовами програмування, також може бути запущено в веб-оглядачі, якщо воно перекладено на JavaScript або встановлено розширення, що підтримує цю мову. Найпоширенішим прикладом останнього є сценарій Ac^ Script, який підтримується плагіном AdobeFlash.

3. Програмне забезпечення сервера зазвичай запускається на веб-сервері і виводить динамічно створені веб-сторінки в браузери, використовуючи PHP, Java, ASP.NET або навіть JavaScript.

4. Плагіни і розширення - це ПЗ, яке збільшує або змінює функціональні можливості інших сервісів. При цьому основна програма використовується безпосередньо для роботи, а вбудована є прошивкою, призначеною для виконання однієї або декількох додаткових цілей.

Інструмент програмування як програмне забезпечення

Класифікація програмного забезпечення включає в себе і інструменти програмування. Їх можна представити у вигляді сервісів або програм, які розробники (також відомі як програмісти, кодери, хакери або інженери) використовують для створення, зневадження, обслуговування (тобто поліпшення або виправлення) або підтримки ПЗ.

Очима користувача

Яке ж програмне забезпечення для масового споживача? Користувачі часто бачать створені продукти інакше, ніж програмісти. Люди, які використовують сучасні комп 'ютери загального призначення, зазвичай застосовують три рівні ПЗ, що виконує безліч завдань: платформу, додатки та сервіси користувача.

Платформа включає в себе прошивку, драйвери пристроїв, операційну систему і зазвичай графічний інтерфейс користувача, який в цілому дозволяє користувачеві взаємодіяти з комп 'ютером і його периферійними девайсами (пов' язаним обладнанням). ПО платформи часто постачається в комплекті з комп 'ютером. На більшості ПК є можливість змінювати це програмне забезпечення.

Найпоширеніші види

Прикладне ПЗ - це найбільш поширені і відомі види програм. Так, до прикладного програмного забезпечення належать офісні пакети та відеоігри. Воно найчастіше купується окремо від комп 'ютерного обладнання. Іноді воно поставляється і в комплекті з комп 'ютером, але це не змінює того факту, що вони запускаються як незалежні програми. Вони зазвичай являють собою незалежні програми з операційної системи, хоча вони часто адаптуються для конкретних платформ. Найчастіше це ліцензійне програмне забезпечення. Варто також зазначити, що більшість користувачів вважають компілятори, бази даних та інше системне ЗА прикладними додатками.

Непрофесійні сервіси

Це написане користувачами програмне забезпечення. Класифікація програмного забезпечення включає в себе і розробки просунутих користувачів. Вони адаптують системи до конкретних потреб. Програмне забезпечення користувача включає шаблони таблиць та текстових процесорів. Навіть фільтри електронної пошти є свого роду ПЗ для користувачів. Споживачі самі створюють це програмне забезпечення і часто забувають, наскільки це важливо.

Як це працює?

Комп 'ютерне програмне забезпечення має бути завантажено в сховище комп' ютера (наприклад, на жорсткий диск або пам 'ять). Після його завантаження комп 'ютер може виконати ту чи іншу задачу. Це передбачає передачу інструкцій з прикладного програмного забезпечення через системне апаратним засобам, які в кінцевому підсумку отримують інструкцію як машинний код. Кожна команда змушує комп 'ютер виконувати операції, що переміщують дані, що виконують обчислення або змінюють потік команд управління. Рух даних зазвичай відбувається з одного місця в пам 'яті в інше. Іноді це пов 'язано з переміщенням даних між пам' яттю і регістрами, які забезпечують високошвидкісний доступ до даних в CPU.

Перенесення даних, особливо великих обсягів, може бути занадто довгим і трудомістким. З цієї причини часто використовують покажчики на дані. Обчислення включають прості дії, наприклад збільшення значення змінної елемента даних. Більш складні обчислення можуть включати в себе безліч операцій і елементів одночасно.

Тестування та ліцензії

Якість програмного забезпечення дуже важлива, особливо для комерційного і системного його видів (як класичні приклади можна навести Microsoft Office, Microsoft Windows і Linux). Якщо воно несправне (видає помилки), воно може видалити роботу користувача, вивести комп 'ютер з ладу і призвести до інших неприємних наслідків. Збої в роботі ПЗ називаються помилками і "багами", які часто виявляються під час альфа- і бета-тестування.

Що ж таке ліцензійне програмне забезпечення? Ліцензія дає користувачеві право на необмежене використання сервісу, а в разі дозволу на безкоштовний доступ також надає інші можливості (наприклад, право на виготовлення копій).

Класифікація ПЗ може здійснюватися також наступним чином:

1. Безкоштовне, яке включає в себе категорію "безкоштовна пробна версія", або freemium (у минулому термін shareware часто використовувався для безкоштовної пробної версії). Як випливає з назви, його можна використовувати на безоплатній основі, хоча в разі безкоштовних проб або програмного забезпечення freemium - це іноді вірно тільки протягом обмеженого періоду часу або з обмеженими функціональними можливостями.

2. Програмне забезпечення, яке доступне за плату, часто неточно зване "комерційним". Воно може бути законно використане тільки при купівлі ліцензії.