Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера PDF

Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера Состав программного обеспечения (ПО) персонального компьютера. Уровни ПО (базовый, систем- ный, служебный, прикладной). Классификация ПО (по назначению). Классификация прикладных программных средств. Классификация служебных программных ср...

Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера Состав программного обеспечения (ПО) персонального компьютера. Уровни ПО (базовый, систем- ный, служебный, прикладной). Классификация ПО (по назначению). Классификация прикладных программных средств. Классификация служебных программных средств. «Рыночная» классифи- кация ПО. Тенденции развития ПО. 1. Понятие и уровни программного обеспечения «Чтобы он [компьютер] начал действо- вать, требуется еще довольно большая ра- бота по написанию программы (вообще говоря, серии программ), которая только и способна вдохнуть в машину жизнь.»1 В основу работы любого компьютера положен программный принцип управления, состо- ящий в том, что компьютер выполняет действия по заранее заданной программе. Программа - это запись алгоритма решения задачи в виде последовательности команд или операторов на языке, который понимает компьютер. Конечная цель любой компьютерной программы – управление аппаратными средствами. Даже если на первый взгляд программа не взаимодействует с оборудованием, не требует никакого ввода данных с устройств ввода и не осуществляет вывод данных на устройства вывода, все равно ее работа основана на управлении аппаратными устройствами компью- тера. Работа компьютерной системы осуществляется в непрерывном взаимодействии ап- паратных и программных средств. Программное обеспечение (ПО, Software) – это совокупность программ и соответ- ствующей документации, позволяющая использовать вычислительную технику для ре- шения различных задач. В английском языке для программного обеспечения выбрано (а точнее, создано) очень удачное слово – software (буквально – «мягкое изделие»), которое подчеркивает равно- значность программного обеспечения и самой машины («железки» - hardware) и вместе с тем говорит о его гибкости, способности модифицироваться, приспосабливаться, раз- виваться. Именно эти черты программное обеспечение демонстрирует на протяжении всего периода своего существования2. Программное обеспечение выполняет следующие основные функции:  обеспечивает работоспособность ЭВМ, так как без соответствующего ПО компь- ютеры не могут осуществлять никакие операции;  расширяет ресурсы вычислительной системы и повышает эффективность их ис- пользования;  облегчает взаимодействие пользователя с ЭВМ и повышает производительность его труда, т. е. обеспечивает пользовательский интерфейс. 1 Из предисловия к книге: Язык компьютера. Пер. с англ. Под ред. В.М. Курочкина. – М.: Мир, 1989. 2 Язык компьютера. Пер. с англ. Под ред. В.М. Курочкина. – М.: Мир, 1989. -240 с. Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера 2 Состав программного обеспечения вычислительной системы называют программной конфигурацией. Между программами, как и между физическими узлами и блоками, суще- ствует взаимосвязь – многие программы работают, опираясь на другие программы более низкого уровня, то есть мы можем говорить о программном интерфейсе. Программный интерфейс — функциональность, которую некоторый программный компонент предоставляет другим программным компонентам. Возможность существования такого интерфейса тоже основана на существовании техни- ческих условий и протоколов взаимодействия. На практике он обеспечивается распреде- лением программного обеспечения на несколько взаимодействующих между собой уров- ней. Уровни программного обеспечения можно представить в виде пирамидальной кон- струкции (рис. 1), каждый вышестоящий уровень которой опирается на программное обеспечение предшествующих уровней, а сам, в свою очередь, повышает функциональ- ность всей системы. Рис. 1. Уровни программного обеспечения Базовый уровень. Самый низкий уровень программного обеспечения составляет базовое программное обеспечение. Базовое ПО 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 запоми- нающими устройствами (ПЗУ). Программы и данные записываются («прошиваются») в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе эксплуата- ции. К этому уровню ПО относится базовая система ввода-вывода (BIOS). BIOS (Basic Input-Output System, базовая система ввода-вывода) – реализованная в виде микропрограмм часть программного обеспечения, которая предназначается для обеспе- чения доступа к аппаратуре компьютера и подключенным к нему устройствам. В том случае, когда изменение базовых программных средств во время эксплуатации яв- ляется технически целесообразным, вместо микросхем ПЗУ применяют перепрограмми- Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера 3 руемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ – Erasable and Programmable Read Only Memory, EPROM)3. Системный уровень является переходным. Программы, работающие на этом уровне, со- ставляют системное программное обеспечение. Программы системного уровня обеспечивают взаимодействие прочих программ компь- ютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением, то есть выполняют «посреднические» функции. От программного обеспечения этого уровня во многом зависят эксплуатационные показа- тели всей вычислительной системы в целом. Так, например, при подключении к вычисли- тельной системе нового оборудования на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая для других программ взаимосвязь с этим оборудованием. Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с этим оборудованием, называ- ются драйверами устройств – они входят в состав ПО системного уровня. Другой класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользова- телем. Именно благодаря им он получает возможность вводить данные в вычислительную систему, управлять ее работой и получать результат в удобной для себя форме. Эти про- граммные средства называют средствами обеспечения пользовательского интерфейса. Интерфейс пользователя  совокупность средств, при помощи которых пользователь взаимодействует с различными программами и устройствами. Совокупность программного обеспечения системного уровня образует ядро опера- ционной системы компьютера. Наличие ядра операционной системы – непременное условие для возможности практи- ческой работы человека с вычислительной системой. Операционная система ОС (англ. operating system, OS) — комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами компьютера и организации вза- имодействия с пользователем. Служебный уровень. Программное обеспечение этого уровня взаимодействует как с про- граммами базового уровня, так и с программами системного уровня. Основное назначение служебных программ (их называют утилитами) состоит в автоматизации работ по про- верке, наладке и настройке компьютерной системы. Во многих случаях используются для расширения или улучшения функций системных программ. Некоторые служебные про- граммы (программы обслуживания) изначально включают в состав операционной систе- мы (например, Восстановление системы, Дефрагментация диска, Монитор ресурсов), но большинство служебных программ являются для операционной системы внешними и служат для расширения ее функций. Большинство программ служебного уровня служат для расширения функций ОС. 3 В этом случае изменение содержания ПЗУ можно выполнять как непосредственно в составе вычислитель- ной системы (такая технология называется флэш-технологией), так и вне ее, на специальных устройствах, называемых программаторами. Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера 4 Прикладной уровень. Программное обеспечение прикладного уровня представляет со- бой комплекс программ, предназначенных для выполнения конкретных задач пользовате- лей. Огромный функциональный диапазон возможных приложений средств вычислитель- ной техники обусловлен наличием прикладных программ для разных видов деятельности. Поскольку между прикладным ПО и системным существует непосредственная взаи- мосвязь (первое опирается на второе), то можно утверждать, что универсальность вычис- лительной системы, доступность прикладного программного обеспечения и широта функ- циональных возможностей компьютера напрямую зависят от типа операционной системы, от того, какие системные средства содержит ядро ОС, как она обеспечивает взаимодей- ствие триединого комплекса человек – программы – оборудование. 2. Классификация программного обеспечения по назначению Широкое распространение получила общая классификация программного обеспечения по назначению или области использования программных средств. При этом ПО условно де- лится на три группы:  системное (общее) программное обеспечение необходимо для управления ресур- сами компьютера и их распределения между разными потребителями, организации и контроля вычислительного процесса, выполнения пользовательских программ и предоставления пользователю набора различных услуг (тестирование и подготовка оборудования к работе, создание архивных копий используемой информации и др.). Программные продукты данной группы носят общий характер применения, независимо от специфики предметной области. Системное ПО (System Software) – совокупность программ и программных комплексов, предназначенных для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ.  прикладное (специальное) программное обеспечение (пакеты прикладных программ, ППП) предназначено для обеспечения решения задач пользователя в различных сферах человеческой деятельности (редактирование текстов, создание таблиц, рисование картинок и др.); Пакеты прикладных программ – комплекс взаимосвязанных программ для ре- шения задач определенного класса конкретной области.  инструментальное программное обеспечение (системы программирования) предназначено для создания новых программ, в том числе общего и специального программного обеспечения. Инструментальное ПО – программные средства поддержки (обеспечения) тех- нологии программирования. 3. Классификация прикладного ПО Прикладные программы являются наиболее динамично развивающейся частью ПО и обеспечивают выполнение конкретных задач пользователя. Структура и принципы по- строения прикладной программы зависят от класса ЭВМ и операционной системы, в рам- ках которой это приложение будет функционировать. По функционально- Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера 5 организационному признаку прикладное ПО делится на две группы: проблемно- ориентированные программы и интегрированные пакеты. Проблемно-ориентированные программы Это наиболее многочисленная часть ПО. Сегодня для использования на компьютере раз- работаны сотни тысяч различных прикладных программ для всевозможных сфер деятель- ности человека. Наиболее широко применяются следующие классы программ. Текстовые редакторы. Используются для ввода и редактирования текстовых данных. Предназначены в основном для подготовки простых текстов (без какого-либо форматиро- вания или оформления). К числу таких программ относится, например, Блокнот, входя- щий в состав любой версии Windows. Текстовые процессоры. Позволяют не только вводить и редактировать текст, но и фор- матировать его, т.е. оформлять. К основным средствам текстовых процессоров относятся средства обеспечения взаимодействия текста, графики, таблиц и других объектов, состав- ляющих итоговый документ, а дополнительным – средства автоматизации процесса фор- матирования. Примеры: Microsoft Word, OpenOffice.org Writer, Corel WordPerfect, Лексикон и др. Графические редакторы. Предназначены для создания и (или) обработки графических изображений. Различают следующие категории: растровые редакторы, векторные ре- дакторы и программные средства для создания и обработки трехмерной графики (3D- редакторы). Примеры: Microsoft Paint, Corel Draw, Adobe Photoshop, OpenOffice.org Draw и др. Системы управления базами данных (СУБД) – совокупность программных и лингви- стических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных. Базами данных называют большие массивы дан- ных, организованных в табличные структуры. Примеры: Microsoft Access, OpenOffice.org Base, FoxPro, Oracle, Paradox и др. Электронные таблицы (табличные процессоры) предоставляют комплексные средства для хранения различных типов данных и их обработки. Используются для создания таб- лиц в случаях, когда предполагаются сложные расчеты, сортировка, фильтрация, стати- стический анализ массивов, построение на их основе диаграмм. Примеры: Microsoft Excel, OpenOffice.org Calc, Quattro Pro, SuperCalc, Lotus 1-2-3 и др. Системы подготовки презентаций (системы демонстрационной графики). Примеры: Microsoft PowerPoint, OpenOffice.org Impress, Freelance Graphics, Harvard Graphics и др. Системы проведения математических расчетов. Примеры: MathCAD, Maple, MathLab, Mathematica и др. Системы автоматизированного проектирования (CAD-системы) предназначены для автоматизации проектно-конструкторских работ. Применяются в машиностроении, при- боростроении, архитектуре. Кроме чертежно-графических работ эти системы позволяют проводить простейшие расчеты и выбор готовых конструктивных элементов из обширных баз данных. Отличительная особенность CAD-систем состоит в автоматическом обеспе- Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера 6 чении на всех этапах проектирования технических условий, норм и правил, что освобож- дает конструктора (архитектора) от работ нетворческого характера. Примеры: Autodesk AutoCAD, DesignCAD, Drawbase, UltimateCAD и др. Настольные издательские системы предназначены для автоматизации процесса верстки полиграфических изданий. Этот класс ПО занимает промежуточное положение между текстовыми процессорами и системами автоматизированного проектирования. Примеры: Microsoft Publisher, Adobe PageMaker, Quark Xpress, Corel Venture и др. Веб-редакторы. Это особый класс редакторов, объединяющих в себе свойства текстовых и графических редакторов. Они предназначены для создания и редактирования веб- документов (веб-страниц Интернета). Веб-документы – это электронные документы, при подготовке которых следует учитывать ряд особенностей, связанных с прие- мом/передачей информации в интернете. Примеры: Macromedia Dreamweaver MX, AdobeGolive и Adobe LiveMotion, Microsoft Front Page, COFFECUP HTML Editor , Kompozer и др. Браузеры (обозреватели, средства просмотра Web). Предназначены для просмотра электронных документов, выполненных в формате HTML. Современные браузеры вос- производят текст, графику, музыку, человеческую речь, могут обеспечивать прослушива- ние радиопередач в интернете, просмотр видеоконференций, работу со службами элек- тронной почты, с системой телеконференций и многое другое. Примеры: Google Internet Mozilla Opera Safari Chrome Explorer Firefox Экспертные системы предназначены для анализа данных, содержащихся в базах знаний, и выдачи рекомендаций по запросу пользователя. Системы применяют в тех случаях, ко- гда исходные данные хорошо формализуются, но для принятия решения требуются об- ширные специальные знания. Характерными областями использования ЭС являются юриспруденция, медицина, фармакология, химия. Интегрированные системы делопроизводства. Предназначены для автоматизации ра- бочего 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 мо- ниторинг документооборота предприятия, координация деятельности подразделений, оп- тимизация административно-хозяйственной деятельности и поставка по запросу опера- тивной и справочной информации. Бухгалтерские системы. Это специализированные системы, сочетающие в себе функции текстовых и табличных редакторов, электронных таблиц и систем управления базами дан- ных. Предназначены для автоматизации подготовки первичных бухгалтерских докумен- тов предприятия и их учета, для ведения счетов плана бухгалтерского учета, а также для Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера 7 автоматической подготовки регулярных отчетов по итогам производственной, хозяй- ственной и финансовой деятельности в форме, принятой для представления в налоговые, внебюджетные фонды и органы статистического учета. Финансовые аналитические системы. Программы этого класса используются в банков- ских и биржевых структурах. Геоинформационные систем (ГИС). Предназначены для автоматизации картографиче- ских и геодезических работ на основе информации, полученной топографическими или аэрокосмическими методами. Системы видеомонтажа. Предназначены для цифровой обработки видеоматериалов, их монтажа, создания видеоэффектов, устранения дефектов, наложения звука, титров и суб- титров. Отдельные категории прикладных программных средств, обладающие своими раз- витыми внутренними системами классификации, представляют обучающие, развивающие, справочные и развлекательные системы и программы. Характерной особенностью этих классов программного обеспечения являются повышенные требования к мультимедийной составляющей (использование музыкальных композиций, средств графической анимации и видеоматериалов). Интегрированные пакеты Представляют собой пакет нескольких программных продуктов, функционально допол- няющих друг друга и поддерживающих единую технологию работы. Типичными пред- ставителями таких пакетов являются: Microsoft Office, OpenOffice.org, Borland Office, Lo- tus SmartSuite. В базовой и профессиональной редакциях этих пакетов обязательно при- сутствуют следующие приложения: текстовый процессор, табличный процессор, про- грамма демонстрационной графики (система подготовки презентаций), и СУБД (не всегда для базовой редакции). 4. Классификация служебного ПО Диспетчеры файлов (файловые менеджеры). Используются для выполнения операций, связанных с обслуживанием файловой структуры: копирование, перемещение и переиме- нование файлов, создание каталогов (папок), удаление файлов и каталогов, поиск файлов и навигация в файловой структуре. Базовые программные средства, предназначенные для этой цели, обычно входят в состав программ системного уровня и устанавливаются вместе с операционной системой. Однако для повышения удобства работы с компьютером боль- шинство пользователей устанавливают дополнительные служебные программы. Средства сжатия данных (архиваторы). Предназначены для создания архивов. Архиви- рование упрощает их хранение за счет того, что большие группы файлов и каталогов сво- дятся в один архив. При этом повышается и эффективность использования носителя за счет того, что архивные файлы имеют повышенную плотность записи информации. Архи- ваторы часто используют для создания резервных копий данных. Средства просмотра и воспроизведения. Обычно для работы с файлами данных необхо- димо загрузить их в «родительскую» прикладную систему, с помощью которой они были созданы. Это дает возможность просматривать документы и, при необходимости, редак- тировать. В случае, когда требуется только просмотр (воспроизведение в случае звукоза- Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера 8 писи или видеозаписи), удобно использовать более простые и универсальные средства, позволяющие просматривать документы разных типов. Средства диагностики. Предназначены для автоматизации процессов диагностики про- граммного 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. Средства контроля (мониторинга). Программные средства контроля иногда называют мониторами. Они позволяют следить за процессами, происходящими в компьютерной системе либо в режиме реального времени, либо в режиме записи результатов в специаль- ном протокольном файле. В последнем случае результаты мониторинга можно передать службе технической поддержки для установления причин конфликта в работе программ- ного и аппаратного обеспечения. Мониторы установки. Предназначены для контроля над установкой программного обес- печения. Следят за состоянием и изменением окружающей программной среды, отслежи- вают и протоколируют образование новых связей (между различными категориями про- граммного обеспечения) и позволяют восстановить связи, утраченные в результате удале- ния ранее установленных программ. Простейшие средства управления установкой про- грамм обычно входят в состав операционной системы и размещаются на системном уровне программного обеспечения, однако они редко бывают достаточными. Поэтому в вычислительных системах, требующих повышенной надежности, используют дополни- тельные служебные программы. Средства коммуникации (коммуникационные программы). Позволяют устанавливать соединения с удаленными компьютерами, обслуживают передачу сообщений электронной почты, работу с телеконференциями, обеспечивают пересылку факсимильных сообщений и других операций в компьютерных сетях. Средства обеспечения компьютерной безопасности. К ним относятся средства пассив- ной и активной защиты данных от повреждения, а также средства защиты от несанкцио- нированного доступа, просмотра и изменения данных. В качестве средства пассивной за- щиты используют служебные программы, предназначенные для резервного копирования. В качестве средств активной защиты применяют антивирусное программное обеспече- ние. Для защиты данных от несанкционированного доступа, их просмотра и изменения служат специальные системы, основанные на криптографии. 5. «Рыночная» классификация ПО Существует еще одна классификация ПО, связанная со способом распространения про- граммы и теми условиями, приняв которые, потребитель получает возможность ею поль- зоваться. Способ распространения и вариант лицензии Бесплатное ПО (freeware) - программное обеспечение, лицензионное соглашение кото- рого не требует каких-либо выплат правообладателю. Первоначально по принципу free- ware распространялись небольшие утилиты или бесплатные дополнения к известным коммерческим пакетам. Сегодня по этому принципу иногда распространяются и довольно серьезные пакеты известных производителей, включая Microsoft. Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера 9 Условно-бесплатное ПО (shareware). Как правило, shareware-программы распространя- ются в виде полнофункциональных версий, ограниченных либо по времени работы, либо по количеству запусков. По истечении отведенного вам на тестирование срока (как прави- ло, от 15 до 45 дней) программа либо перестает запускаться или утрачивает часть своих функций, превращаясь в менее функциональную freeware-версию. «Рекламно-оплачиваемые программы» (adware), ПО с рекламой - вид программного обеспечения, при использовании которого пользователю принудительно показывается ре- клама. Принцип adware подразумевает, что платит за программу не пользователь, а рекла- модатель, которому взамен дается пространство для размещения информации о своих продуктах в виде баннеров или всплывающих окошек. А пользователи вынуждены эту ре- кламу смотреть, а иногда еще и щелкают по особо понравившимся картинкам, отправля- ясь прямиком на сайт фирмы-рекламодателя. Такие программы сейчас широко распро- странены в виде «бесплатных» приложений для смартфонов. Следует заметить, что мно- гие adware осуществляют действия, присущие Spyware4: показывают рекламные заставки, базирующиеся на результатах шпионской деятельности на компьютере, могут устанавли- ваться без согласия пользователя. Коммерческое ПО (commercial ware) – программное обеспечение, созданное с целью получения прибыли от его использования другими лицами, например, путем продажи эк- земпляров. Для использования таких программ необходимо приобрести лицензию. К этой группе ПО относятся все крупные программные пакеты известных производителей и ряд утилит. OEM-версии (англ. original equipment manufacturer – «оригинальный производитель обо- рудования») – специальные варианты обычных коммерческих программ, поставляющихся по сниженной цене вместе с готовыми компьютерами. Например, стоимость Windows в OEM-поставке может быть в несколько раз дешевле «коробочной» версии. «Условно-платные» программы (donationware, от англ. donation – «пожертвование») – это модель лицензирования, при которой пользователю поставляется полностью функци- онирующее программное обеспечение с возможностью сделать пожертвование разработ- чику. Размер пожертвования может быть фиксированным или устанавливаться пользова- телем на основании индивидуального восприятии ценности программного обеспечения. «Появится желание – заплатите, не появится… Ну что ж, на нет и суда нет!». Так как в модели donationware поставляется полностью функционирующее про- граммное обеспечение и пожертвование является дополнительной возможностью, то тех- нически это тип бесплатного программного обеспечения. Однако модель donationware также похожа на условно-бесплатное программное обеспечение, но, в отличие от послед- него, оплата в котором может ожидаться, пожертвование не является обязательным усло- вием использования5. Важно также отметить, что само пожертвование не является покуп- кой программного обеспечения, как в условно-бесплатном программном обеспечении. 4 Spyware (шпионское программное обеспечение, программа-шпион) — программа, которая скрытным образом устанавливается на компьютер с целью сбора информации о конфигурации компьютера, пользова- теле, пользовательской активности без согласия последнего. 5 Вариантом Donationware является лицензия Beerware. Она даёт пользователю право свободно использо- вать ПО и исходные коды. Если пользователь встретит автора программы, лицензированной как Beerware, и программа ему понравилась, он может купить автору кружку пива (или выпить пиво в честь автора). Термин ввёл Джон Бристор 25 апреля 1987, и первые программы, распространяемые по модели Beerware, появи- Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера 10 «Открыточные» версии (postcardware, cardware) — форма распространения ПО, в рам- ках которой автор распространяет свою программу указывая, что будет рад, если пользо- ватели, получившие её, вышлют ему почтовую открытку. Подобно другим подобным по- лушутливым формам распространения (beerware, emailware), эта форма не является жёст- ко контролируемой. Тем не менее есть случаи, когда программа распространяется в проб- ном режиме и только после того, как автор получит открытку, пользователь сможет ис- пользовать её в полной мере (примером может послужить текстовый редактор EditPad Classic). Заброшенное ПО (Abandonware) программное обеспечение, которое больше не на прода- ется и не поддерживается компанией-производителем, и от которого производитель больше не получает доходов. Правообладатель не занимается преследованием их само- вольных распространителей. В некоторых случаях какая-либо компания или сайт получа- ет разрешение от производителя на распространение такой программы. Чаще всего Abandonware распространяется пиратами. Классификация по степени готовности Программы по степени их готовности принято делить на следующие версии: alpha, beta, RC, release. Альфа (alpha) – самая первая версия программы, черновой набросок. Статус «альфы» га- рантирует пользователю, что скачанная программа установится и даже запустится, однако дальнейшие действия непредсказуемы. Чаще всего в ней много ошибок, многие из заяв- ленных возможностей не работают. Пользователи этой версии, очевидно, выполняют роль тестеров. Бета (beta) – уже вполне готовая к применению программа. Грубые ошибки убраны, ба- зовые задачи программа выполняет успешно. Маленькие недоделки могут исчезнуть уже в следующих «бетах». В статусе «беты» программы могут пребывать достаточно долго (например, проигрыватель WinAmp, почтовая программа The Bat! и другие). После того как ошибки, обнаруженные в альфа- и бета-версиях программ, исправлены, а функции добавлены, наступает очередь RC (ReleaseCandidate) – кандидата на окончатель- ную версию. Эта программа уже считается стабильной и используется для выявления наиболее скрытых ошибок. Такую программу практически без опаски можно скачивать и устанавливать пользователем. Ошибки в RC-версиях вычисляются довольно редко, так что при переходе в «основную» версию программа практически не меняется. Наконец, после всех доделок появляется релиз (release), или финальная, полностью гото- вая, окончательная версия программы. Следует упомянуть про существование еще двух версий программ. Demo-версия обычно крайне «обрезанная» программа. Чаще всего содержит примерно 20% наполнения в отличие от финальной версии. Программисты больше делают демо- версий для того, чтобы широкая публика нашла еще багов, которые не обнаружили про- граммисты и бета-тестеры. лись на BBS в 1987 и 1988 годах. С тех пор появилось довольно много вариантов лицензии Beerware. Другая разновидность — muffinware (вместо пива автор просит денег на булочку). Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера 11 Trial-версия. Если компания или отдельный программист не желают, чтобы программа была бесплатной, и хотят получить вознаграждение, например, 30$, они делают триал- версию, так называемую обрезанную версию программы. Обычно в таких случаях про- грамма работает 30 дней (сколько оговорено в описании), а потом отказывает, требуя ре- гистрации. 6. Тенденции развития программного обеспечения Современный рынок программных продуктов развивается очень быстрыми темпами. Можно отметить четыре основные тенденции развития программного обеспечения: Полная автоматизация деятельности специалистов. Новые прикладные программные продукты автоматизируют деятельность различных спе- циалистов: экономистов, менеджеров, финансистов, инженеров-конструкторов и др. Со- здаваемые автоматизированные рабочие места (АРМ) полностью поддерживают всю про- фессиональную деятельность пользователей. Многие АРМ наряду с основными функция- ми обработки обеспечивают выполнение вспомогательных сервисных функций: копиро- вание, восстановление, архивирование, экспорт-импорт данных и т.д. Массовое использование интегрированных пакетов. Эта тенденция обусловлена многими их преимуществами по сравнению с отдельными прикладными программами (в частности, это удобство и однотипность использования, более низкая цена и др.). Среда интегрированного пакета – это в определенном смысле автоматизированное рабочее место, обеспечивающее работу пользователя с мощными и гибкими средствами. Создание инструментальных пользовательских средств. Инструментальные пользовательские средства предназначены для совершенствования функций обработки информации и создания новых приложений силами пользователей. Обычно предлагается набор из следующих инструментальных средств: генератор экранных форм – позволяет создавать новые и изменять существующие экранные формы (расположение на экране реквизитов, соответствующих полям базы данных, использование подсказок, цветовое оформление и др.); язык запросов – позволяет осуществить поиск и фильтрацию записей базы данных, выборку информации из документов, вычисления над данными базы данных; макропрограммирование – позволяет использовать макрокоманды (макросы), пред- назначенные для автоматизации рутинных операций обработки; генератор отчетов – обеспечивает вывод запрашиваемой информации, формирова- ние итогов различных уровней и др. Совершенствование пользовательского интерфейса. Работа пользователя с программными продуктами должна быть комфортной и осуществ- ляться в соответствующей программно-технической среде. При этом большое значение имеет пользовательский интерфейс (вид, размер и местоположение основного экрана, функции обработки, доступные через систему меню, панели инструментов и т.д.). Про- граммные продукты должны гарантировать надежную и безопасную работу, как для ком- Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера 12 пьютера, так и для информационной системы пользователя (обеспечивать сохранность устройств компьютера, программного обеспечения и данных). Выводы В основу работы любого компьютера положен программный принцип управления, состо- ящий в том, что компьютер выполняет действия по заранее заданной программе. Работа компьютерных программ имеет многоуровневый характер. Программы базо- вого уровня занимаются только взаимодействием с базовыми аппаратными средствами и согласованием их работы. Ключевая роль программ базового уровня проявляется в мо- мент запуска компьютера. Программы системного уровня опираются на программы базового уровня и обеспе- чивают взаимодействие пользователя с оборудованием, взаимодействие дополнительного оборудования с базовым, а также предоставляют возможность для установки и работы программ более высоких уровней. Программы служебного уровня выполняют обслуживанием компьютерной системы, обеспечивают ее контроль и настройку. В своей работе они опираются на программы ба- зового и системного уровней. Программы прикладного уровня используются человеком для исполнения практиче- ских задач с помощью компьютера. Эти программы опираются на программы нижележа- щих уровней. Прикладные программы являются наиболее динамично развивающейся частью ПО и обеспечивают выполнение конкретных задач пользователя. Совокупность установленных на компьютере программ, называется его программ- ной конфигурацией. Совокупность оборудования, подключенного к компьютеру, называ- ется его аппаратной конфигурацией. На каждом рабочем месте программно-аппаратная конфигурация создается такой, чтобы наиболее эффективно решать конкретные практиче- ские задачи, характерные для данного рабочего места. Использованная и рекомендуемая литература и Internet-источники 1. Симонович С.В. Информатика. Базовый курс: Учебник для вузов. Стандарт третьего поколения. – СПб.: Питер, 2015. – 640 с. 2. Хлебников А.А. Информационные технологии: учебник. – М.: КНОРУС, 2014. – 472 с. 3. Питухин Е.А. Основы информатики: учебное пособие / авт.-сост.: Е.А. Питухин, О.А. Зятева. – Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2012. – 76 с. http://elibrary.karelia.ru/book.shtml?levelID=031&id=17240&cType=1 4. https://ru.wikipedia.org/wiki/ 5. https://ru.wikipedia.org/wiki/Программное_обеспечение 6. http://lms.tpu.ru/mod/glossary/view.php?id=11172 (Глоссарий по ИТ) 7. Свободно распространяемое ПО: http://континентсвободы.рф/ Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера 13 http://mydiv.net/arts/view-The-best-open-source-software-for-windows.html http://physic.kemsu.ru/pub/content/opensource_license/free_soft_.html http://biblprog.org.ua/ru/ http://www.freeware.ru/ Контрольные вопросы 1. Назовите уровни программного обеспечения. Каков порядок их взаимодействия? 2. Каково назначение операционной системы? К какому уровню ПО она относится? 3. Что понимается под программным и пользовательским интерфейсами? 4. Приведите примеры проблемно-ориентированных программ. 5. Как ПО классифицируется по способу распространения и варианту лицензии? 6. Как ПО классифицируется по степени готовности? 7. Какие программы используются для подготовки текстовых документов? 8. Какие программы используются для обработки числовых данных? 9. Для чего предназначены СУБД? 10. К какому классу ПО относятся программные средства, встроенные, например, в маг- нитофон, программируемый холодильник? 11. К какому типу ПО относится утилита, позволяющая восстановить стертый с диска файл? А. Специальное Б. Прикладное В. Система программирования Г. Системное 12. К какому виду ПО относится транслятор с языка Паскаль? А. Специальное Б. Прикладное В. Система программирования Г. Системное 13. Продолжите фразу: «Драйвер устройства – это …» А. Программа, управляющая работой конкретного устройства ввода-вывода. Б. Устройство сопряжения компьютера с конкретным устройством ввода-вывода. В. Программа, управляющая работой всех внешних устройств. Г. Плата, управляющая работой всех устройств компьютера. 14. Выберите из предложенного списка программы, относящиеся к служебному (сервис- ному) ПО: А. Операционная система. Б. Антивирусные программы. В. Программы диагностики работоспособности компьютера. Г. Программы архивирования данных. Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера 14 15. Архивация файлов выполняется с целью: А. Контроля за наличием ошибок в файлах. Б. Сокращения времени передачи и копирования файлов. В. Упрощения работы с файлами. Г. Более компактного размещения информации на дисках. Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера 15 Словарь терминов Автоматизированное рабочее место (АРМ) – программно-технический комплекс, пред- назначенный для автоматизации деятельности определенного вида. Браузер – программное обеспечение для просмотра веб-сайтов, то есть для запроса веб- страниц (преимущественно из Сети), их обработки, вывода и перехода от одной страницы к другой. Дра́йвер (англ. driver, мн. ч. дра́йверы) – компьютерное программное обеспечение, с по- мощью которого другое программное обеспечение (операционная система) получает до- ступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. Обычно с операционными си- стемами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать. Однако для некоторых устройств (таких, как ви- деокарта или принтер) могут потребоваться специальные драйверы, обычно предоставля- емые производителем устройства. Интерпретатор – транслятор, который анализирует и тут же выполняет (собственно ин- терпретация) программу покомандно (или построчно), по мере поступления её исходного кода на вход интерпретатора. Достоинством такого подхода является мгновенная реакция. Недостаток – такой интерпретатор обнаруживает ошибки в тексте программы только при попытке выполнения команды (или строки) с ошибкой. Интерфейс пользователя  совокупность средств, при помощи которых пользователь взаимодействует с различными программами и устройствами. Инструментальное ПО – программные средства поддержки (обеспечения) технологии программирования. Компилятор – транслятор, который преобразует программы в машинный язык, принима- емый и исполняемый непосредственно процессором. Операционная система, сокр. ОС (англ. operating system, OS) — комплекс взаимосвязан- ных программ, предназначенных для управления ресурсами компьютера и организации взаимодействия с пользователем. Пакеты прикладных программ – комплекс взаимосвязанных программ для решения за- дач определенного класса конкретной области. Программа - это запись алгоритма решения задачи в виде последовательности команд или операторов на языке, который понимает компьютер. Программное обеспечение (ПО, Software) – это совокупность программ и соответству- ющей документации, позволяющая использовать вычислительную технику для решения различных задач. Прикладная программа или приложение — программа, предназначенная для выполне- ния определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимо- действие с пользователем. Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера 16 Программный интерфейс — функциональность, которую некоторый программный ком- понент предоставляет другим программным компонентам. Система управления базами данных (СУБД) – комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания и модификации базы данных, добавления, модифика- ции, удаления, поиска и отбора информации, представления информации на экране и в печатном виде, разграничения прав доступа к информации, выполнения других операций с базой. Системное ПО (System Software) – совокупность программ и программных комплексов, предназначенных для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ. Технология программирования – это совокупность средств и методов создания про- граммного обеспечения. Инструментарий технологии программирования – это программный комплекс, обеспе- чивающий технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных про- дуктов. Транслятор – осуществляет преобразование программы, представленной на одном из языков программирования, в программу на другом языке и, в определённом смысле, рав- носильную первой. Утилиты (utilities, tools) — компьютерные программы, расширяющие стандартные воз- можности оборудования и операционных систем, выполняющие узкий круг специфиче- ских задач. Утилиты предоставляют доступ к возможностям (параметрам, настройкам, установкам), недоступным без их применения, либо делают процесс изменения некоторых параметров проще (автоматизируют его). Электронная таблица – компьютерная программа, позволяющая проводить вычисления с данными, представленными в виде двухмерных массивов, имитирующих бумажные таб- лицы. Заброшенное ПО (Abandonware) программное обеспечение, которое больше не на прода- ется и не поддерживается компанией-производителем, и от которого производитель больше не получает доходов. Правообладатель не занимается преследованием их само- вольных распространителей. В некоторых случаях какая-либо компания или сайт получа- ет разрешение от производителя на распространение такой программы. Чаще всего Abandonware распространяется пиратами. ПО с рекламой (Adware) – вид программного обеспечения, при использовании которого пользователю принудительно показывается реклама. Базовое назначение Adware – это не- явная форма оплаты за использование программного обеспечения, осуществляющаяся за счёт показа пользователю Adware-программы рекламной информации (соответственно рекламодатели платят за показ их рекламы рекламному агентству, рекламное агентство – разработчику Adware программы). Многие adware осуществляют действия, присущие Spyware: показывают рекламные заставки, базирующиеся на результатах шпионской дея- тельности на компьютере, могут устанавливаться без согласия пользователя. Коммерческое (commercial ware) – программное обеспечение, созданное с целью полу- чения прибыли от его использования другими, например, путем продажи экземпляров. Для использования таких программ необходимо приобрести лицензию. Лекция № 5. Программное обеспечение персонального компьютера 17 Free Software. Права пользователя на неограниченные установку, запуск, а также свобод- ное использование, изучение, распространение и изменение (совершенствование) про- грамм защищены юридически авторскими правами при помощи свободных лицензий. Бесплатное (freeware) – программное обеспечение, лицензионное соглашение которого не требует каких-либо выплат правообладателю. Freeware обычно распространяется в би- нарном виде, без исходных кодов.