Організація програмного забезпечення. Прикладне програмне забезпечення. Його інсталяція, використання та оновлення.

Тема. Організація програмного забезпечення. Прикладне програмне забезпечення. Його інсталяція, використання та оновлення.

 

ПЛАН

1.               Перевірка знань
2.               Класифікація програмного забезпечення
3.               Системне програмне забезпечення
4.               Прикладне програмне забезпечення
5.               Інструментальні програмні системи
6.               Інсталяція, використання та оновлення програмного забезпечення

 

Перевірка засвоєних знань  - розв’язання кросворду.

Необхідно з’єднати букви в таблиці так, щоб вийшли слова-поняття, що входять до апаратної складової інформаційної системи. Це можуть бути ламані лінії, спрямовані в будь-якому напрямку.  Наприклад: слово відповідь – пам'ять.

 

П	'	Я	Т	Ь	М	І	О	Ф
А	М	Н	Ч	Е	С	К	Р	О
П	В	І	П	Р	Т	Е	Р	Н
Р	О	Ц	Е	И	Д	И	С	К
К	Р	О	С	Н	Т	Е	Р	О
О	Л	С	А	С	К	А	Н	В
Н	О	М	Р	У	Т	А	Е	О
К	И	О	Д	Е	М	І	Р	Д
К	П	'	Е	Р	*	В	А	Л
О	М	Ю	Т	А	Ш	И	М	К

 

Класифікація програмного забезпечення

В основу роботи комп'ютерів покладено програмний принцип керування, який полягає в тому, що комп'ютер виконує дії за заздалегідь заданою програмою. Цей принцип забезпечує універсальність використання комп'ютера: у певний момент часу розв'язується задача відповідно до вибраної програми. Після її завершення у пам'ять завантажується інша програма і т.д.

Програма - це запис алгоритму розв'язання задачі у вигляді послідовності команд або операторів мовою, яку розуміє комп'ютер. Кінцевою метою будь-якої комп'ютерної програми є керування апаратними засобами.

Для нормального розв'язання задач на комп'ютері потрібно, щоб програма була налагоджена, не потребувала дороблень і мала відповідну документацію. Тому стосовно роботи на комп'ютері часто використовують термін програмне забезпечення (software), під яким розуміють сукупність програм, процедур і правил, а також документації, що стосуються функціонування системи оброблення даних.

Програмне та апаратне забезпечення у комп'ютері працюють у нерозривному зв'язку та взаємодії. Склад програмного забезпечення обчислювальної системи називається програмною конфігурацією. Між програмами існує взаємозв'язок, тобто багато програм працюють, базуючись на програмах нижчого рівня. Міжпрограмний інтерфейс - це розподіл програмного забезпечення на декілька пов'язаних між собою рівнів. Рівні програмного забезпечення являють собою піраміду, де кожен вищій рівень базується на програмному забезпеченні попередніх рівнів. 

 

 

 

 

 

 

 

Базовий рівень

Цей рівень є найнижчим рівнем програмного забезпечення. Відповідає за взаємодію з базовими апаратними засобами. Базове програмне забезпечення міститься у складі базового апаратного забезпечення і зберігається у спеціальних мікросхемах постійного запам'ятовуючого пристрою (ПЗП), утворюючи базову систему введення-виведення BIOS. Програми та дані записуються у ПЗП на етапі виробництва і не можуть бути змінені в процесі експлуатації.

 

Системний рівень

Системний рівень є перехідним. Програми цього рівня забезпечують взаємодію інших програм комп'ютера з програмами базового рівня і безпосередньо з апаратним забезпеченням. Від програм цього рівня залежать експлуатаційні показники всієї обчислювальної системи. При під'єднанні до комп'ютера нового обладнання, на системному рівні повинна бути встановлена програма, що забезпечує для решти програм взаємозв'язок із цим пристроєм. Конкретні програми, призначені для взаємодії з конкретними пристроями, називають драйверами.

Інший клас програм системного рівня відповідає за взаємодію з користувачем. Завдяки йому є можливість вводити дані у обчислювальну систему, керувати її роботою й отримувати результат у зручній формі. Це засоби забезпечення користувацького інтерфейсу, від них залежить зручність та продуктивність роботи з комп'ютером.

Сукупність програмного забезпечення системного рівня утворює ядро операційної системи комп'ютера. Наявність ядра операційної системи є першою умовою для можливості практичної роботи користувача з обчислювальною системою. Ядро операційної системи виконує такі функції: керування пам'яттю, процесами введення-виведення, файловою системою, організація взаємодії та диспетчеризація процесів, облік використання ресурсів, оброблення команд і т.д.

 

Службовий рівень

Програми цього рівня взаємодіють як із програмами базового рівня, так і з програмами системного рівня. Призначення службових програм (утиліт) полягає у автоматизації робіт по перевірці та налаштуванню комп'ютерної системи, а також для покращення функцій системних програм. Деякі службові програми (програми обслуговування) відразу додають до складу операційної системи, доповнюючи її ядро, але більшість є зовнішніми програмами і розширюють функції операційної системи. Тобто, у розробці службових програм відслідковуються два напрямки: інтеграція з операційною системою та автономне функціонування.

 

Прикладний рівень

Програмне забезпечення цього рівня являє собою комплекс прикладних програм, за допомогою яких виконуються конкретні завдання (від виробничих до творчих, розважальних та навчальних). Між прикладним та системним програмним забезпеченням існує тісний взаємозв'язок. Універсальність обчислювальної системи, доступність прикладних програм і широта функціональних можливостей комп'ютера безпосередньо залежать від типу наявної операційної системи, системних засобів, що містяться у її ядрі й взаємодії комплексу людина-програма-обладнання.

 

Існує й інша класифікація, яка передбачає поділ програмного забезпечення ПК на три класи:

•                        системне;
•                        прикладне;
•                        інструментальне.

Наведена класифікація є досить умовною. Інтеграція програмного забезпечення призвела до того, що практично будь-яка програма має риси кожного класу.

 

Системне програмне забезпечення, його призначення

 

Системне ПЗ призначене для управління роботою комп'ютера, розподілу його ресурсів, підтримки діалогу з користувачами, надання їм допомоги в обслуговуванні комп'ютера, а також для часткової автоматизації розробки нових програм.

Системне ПЗ — це комплекс програм, багато з яких постачаються разом з комп'ютером та документацією до неї.

Системне ПЗ можна розділити на дві основні частини:

•                        базове ПЗ – мінімальний набір програмних засобів, які забезпечують роботу ПК (операційні системи, їх оболонки, а також мережеві операційні системи);
•                        сервісне ПЗ – програми й програмні комплекси, які розширюють можливості базового ПЗ.

Основними компонентами базового (загальносистемного) програмного забезпечення є операційні системи, які розв’язують задачі взаємопов’язаного функціонування окремих компонентів.

Операційна система (ОС) - це сукупність програмних засобів, призначених для організації взаємодії користувача з ПК, управління ресурсами ПК та виконання усіх інших програм. ОС завантажується після увімкнення ПК і працює до його вимкнення. Прикладами ОС є Windows (11, 10, XP, Vista), Unix, Linux, OS/2, MS-DOS та ін.

Разом з операційною системою або у вигляді окремих програм встановлюються диспетчери файлів (файлові менеджери). За їх допомогою виконується більшість операцій по обслуговуванню файлової структури копіювання, переміщення, перейменування файлів, створення каталогів (папок), знищення об'єктів, пошук файлів та навігація у файловій структурі.

Сервісні програми можна класифікувати за функціональними ознаками.

1. Засоби стиснення даних (архіватори). Призначені для створення архівів. Архівні файли мають підвищену щільність запису інформації і відповідно, ефективніше використовуються носії інформації.

2. Засоби діагностики. Призначені для автоматизації процесів діагностування програмного та апаратного забезпечення. Їх використовують для виправлення помилок і для оптимізації роботи комп'ютерної системи.

3.  Програми інсталяції (встановлення). Призначені для контролю за додаванням у поточну програмну конфігурацію нового програмного забезпечення. Вони слідкують за станом і зміною оточуючого програмного середовища, відслідковують та протоколюють утворення нових зв'язків, загублених під час знищення певних програм. Прості засоби управління встановленням та знищенням програм містяться у складі операційної системи, але можуть використовуватись і додаткові службові програми.

4. Засоби комунікації. Дозволяють встановлювати з'єднання з віддаленими комп'ютерами, передають повідомлення електронної пошти, пересилають факсимільні повідомлення тощо.

5.  Засоби комп'ютерної безпеки. До них відносяться засоби пасивного та активного захисту даних від пошкодження, несанкціонованого доступу, перегляду та зміни даних. Засоби пасивного захисту - це службові програми, призначені для резервного копіювання. Засоби активного захисту застосовують антивірусне програмне забезпечення. Для захисту даних від несанкціонованого доступу, їх перегляду та зміни використовують спеціальні системи, що базуються на криптографії.

 

Прикладне програмне забезпечення, його призначення

До складу прикладного програмного забезпечення належить більше сотні тисяч програмних продуктів. Розглянути їх усіх звичайно неможливо.

Прикладне програмне забезпечення призначене для розв’язання прикладних завдань фахової діяльності людини (тобто прикладене до практики). Спектр таких програм надзвичайно широкий: від виробничих та наукових до навчальних та розважальних. Сюди відносять розрахункові, навчаючі, моделюючі програми, комп’ютерні ігри, тощо.

У структурі прикладного програмного забезпечення (ППЗ) можна виділити прикладні програми як загального (ППЗ загального призначення), так і спеціального призначення (спеціальне ППЗ).

Прикладні програми загального призначення – це комплекс програм, які широко використовуються серед різних категорій користувачів.

Най­відомішими серед них є текстові редактори, графічні редактори, елект­ронні таблиці, системи управління базами даних (СУБД) та ін.

 

 Текстові редактори – програми для створення невеликих текстових документів. Вони дозволяють вводити, редагувати, фор­матувати текст, вставляти малюнки, таблиці, перевіряти правопис, складати зміст та багато інших складних операцій.

 Такою найпопулярнішою програмою є MS WORD. Для підготовки досить складних документів (книг, газет, журналів) застосовують інші програми, що називаються видавничими системами.

 

 Графічні редактори – це прикладні програми, що дозволяють створювати, редагувати, записувати у файли, посилати на пристрій виведення графічні зображення. Більшість редакторів дозволяють обробляти картинки, введені за допомогою сканерів.

Приклади графічних редакторів: Paint Brush, Adobe PhotoShop, Adobe Illustrator, Corel Draw, Free Hand, 3D Studio Max та ін.

 

Табличні процесори – це програми, що забезпечують роботу з великими таблицями чисел, а також автоматизацію математичних обчислень за допомогою формул. Вони забезпечують роботу з символьними даними, здійснюють побудову діаграм, графіків тощо.

Найпопулярніші електронні таблиці – це Excel, Quattro Pro, Works та ін.

 

СУБД – це програми, що дозволяють створювати бази даних, здійснювати їх обробку та управління за відповідним запитом. Ці програми здійснюють пошук даних, генерацію звітів різної форми, обчислювальну обробку даних, сортування даних тощо.

Прикладами таких програм є Access, FoxPro, Clipper, Oracle тощо.

 

Експертні системи  – програмне забезпечення пов’язане з підтримкою прийняття рішень в складних умовах (медицина, біологія, військова галузь та ін., як частковий випадок - прийняття рішень про висилання сил та засобів для гасіння пожеж).

 

Ігри.

 

Крім перерахованих систем, до складу прикладного ПЗ загального призначення слід віднести й інтегровані системи. Ці системи об'єднують у собі можливості текстових редакторів, графічних систем, електронних таблиць та систем управління базами даних. Головна перевага інтегрованих систем перед окремими системами прикладного ПЗ загального призначення полягає у тому, що вони створюють єдині правила роботи для користувача, тобто вони мають єдиний інтерфейс як при роботі з текстом, так і при роботі з електронними таблицями та ін. Найвідоміші серед них: Місrosoft Office, Місrosoft Works, Lotus SmartSuite, Perfect Office.

 

Прикладні програми спеціального призначення використовують у специфічній діяльності користувачів.

Функції специфічних систем залежать від їх призначення. Наприклад, для систем навчального призначення це можуть бути інструментальні засоби для розробки комп'ютерних занять (гіпермедійні та гіпертекстові системи, авторські та інші системи), імітаційні моделюючі програми навчального призначення, програми для розробки та підтримки розкладу, педагогічні програмні засоби різного призначення та ін.

До складу прикладних програм спеціального призначення можна також віднести пакети прикладних програм (ППП), які широко використовуються, наприклад:

-  для статистичної обробки даних;

-  системи ведення бухгалтерського обліку (1С-бух-галтерія, Медок);

- розрахунку будівельних конструкцій;

- про­ектування деталей машин;

- правові БД (Лига, Право);

- керування матеріальними запасами;

- експертні системи (OpenCyc, WolframAlpha та ін.);

- статис­тичної обробки даних;

- системи автоматизованого проектування (AutoCAD, Mathcad);

- програмні засоби мультимедіа;

- банківські інформа­ційні системи тощо та ін.

Наявність у комп'ютері різноманітних ППП дозволяє розв'язувати значну частину простих прикладних задач практично без програмування. У цьому випадку завдання на розв'язування тієї чи іншої задачі записується у вигляді директиви спеціальною проблемно-орієнтованою мовою та повідомляється комп'ютеру.

Тобто прикладні програми спеціального призначення, розроблені для конкретного користувача на конкретному підприємстві, організації для розв'язання специфічних задач, зокрема, відомі нам:

-        САПР - системи автоматизованого проектування (АРМ – автоматизоване робоче місце інженера-конструктора);

-        АСУ - автоматизовані системи управління (системи призначені для полегшення і підняття ефективності управління і діяльності взагалі підприємств, організацій, зокрема підрозділів пожежної охорони).

Розглянуте прикладне програмне забезпечення є не менш важливим, ніж системне ПЗ. В той час, коли без ОС неможлива робота комп'ютера взагалі, без ППЗ комп'ютер не можна було б застосовувати для розв'язку конкретних задач.

 

Інструментальні програмні системи

 

Інструментальне програмне забезпечення призначене для розробки всіх видів інформаційно-програмного забезпечення. При цьому під інформаційним забезпеченням розуміють сукупність попередньо підготовлених даних, необхідних для роботи програмного забезпечення. Наприклад, будь-яка сучасна програма має вбудовану довідку для роботи з цією програмою. Файл довідки являє собою інформаційне забезпечення. До інструментального програмного забезпечення відносять: редактори (текстові, графічні, музичні), системи табличної обробки даних (табличні процесори), системи управління базами даних, транслятори мов програмування, інтегровані системи виробництва тощо.

Системи програмування призначені для полегшення та для часткової автоматизації процесу розробки та відлагодження програм. Основними компонентами цих систем є транслятори з мов високого рівня, наприклад, Pascal, Basic, C/C++ та ін. Транслятори здійснюють перетворення програм з мов високого рівня на машинну мову. Крім того, транслятори звичайно здійснюють синтаксичний аналіз програми, яка транслюється. Вони можуть також відлагоджувати та оптимізувати програми, які одержують, видавати документацію на програму та виконувати ряд інших сервісних функцій.

Транслятори бувають двох типів:

•                        інтерпретатори;
•                        компілятори.

Інтерпретатор читає один оператор програми, аналізує його і відразу виконує, після чого переходить до оброблення наступного оператора.

 Компілятор спочатку читає, аналізує та перекладає на машинний код усю програму, і тільки після завершення всієї трансляції ця програма виконується.

Систему програмування, крім транслятора, складають текстовий редактор, компонувальник, бібліотека стандартних програм, налагоджувач, візуальні засоби автоматизації програмування. Прикладами таких систем є Delphi, Visual Basic, Visual C++, Visual FoxPro та ін.

Для того, щоб за допомогою обчислювальної машини розв’язувати різноманітні задачі, створюється прикладне програмне забезпечення, яке використовується широким колом користувачів. Це можуть бути програми та пакети програм для опрацювання інформації виробничого, бухгалтерського характеру, задачі для виконання різних розрахунків, моделювання різних процесів та ін.

 

Інсталяція, використання та оновлення програмного забезпечення

 

Описано в презентації (слайд 15-21).

 

 

Питання для самоперевірки

 

1.               Що являє собою програмне забезпечення ПК?
2.               Охарактеризуйте рівні програмного забезпечення за функціями програм, що належать до цих рівнів.
3.               Назвіть типи програм, що входять до складу системного ПЗ. Наведіть приклади.
4.               На які групи поділяються сервісні програми за їх функціональними ознаками?
5.               Які типи програм виділяють у складі прикладного програмного забезпечення? Наведіть приклади.
6.               Які програми входять до складу інструментальних програмних систем? 
7.               У чому полягає відмінність між інтерпретаторами і компіляторами?