Успешно реализуется на персональном компьютере которым обеспечивается

Обновлено: 03.07.2024

Пользование компьютером становится привычным для современного человека. Вместе с тем далеко не каждый владелец ПК задумывается о том, какие конкретно функции выполняет соответствующее вычислительное устройство. Немногие пользователи знают, какова специфика отдельных аппаратных компонентов компьютера. Каковы функцииПК? Какие аппаратные компоненты входят в структуру персональных вычислительных систем?

Ключевые функции компьютеров

Какие функции компьютера можно выделить как ключевые? Есть большое количество подходов к их определению. В среде российских IT-экспертов распространена схема, в соответствии с которыми функции компьютера представлены в следующем перечне:

обработка информации;
хранение данных;
перемещение информации;
управление файлами.

Можно отметить, что перечисленные функции в целом характерны для всех типов компьютеров. Современная классификация вычислительных устройств предполагает, что их разновидностей достаточно много. Есть пользовательские ПК, есть промышленные компьютеры, а также те, которые входят в структуру средств транспорта. Безусловно, каждый из типов ПК будет обладать специфическими функциями.

В случае с пользовательскими компьютерами это может быть, например, обработка графики, текста или звука. Функции бортового компьютера военного самолета — это управление летальным аппаратом, поддержание работоспособности его механизмов. Соответствующая специфика промышленных вычислительных устройств будет связана с необходимостью точного выполнения заданных производственных операций.

Рассмотрим подробнее специфику каждой из отмеченных выше общих функций для всех компьютеров.

Функции вычислительных систем: обработка информации

Обработка данных вычислительной системой предполагает различные процедуры, производимые на уровне аппаратных компонентов компьютера. Их выполнение обычно сопровождается значимым для пользователя результатом: если говорить о ПК, то это может быть создание документа или внесение корректировок в уже существующий, отображение на экране той или иной информации, или вступление ПК в диалог с пользователем посредством запросов. Владелец компьютера, таким образом, задействует функцию обработки информации на ПК при создании, редактировании и воспроизводстве файлов.

Хранение данных

Основные функции компьютера также включают хранение данных. Если говорить о ПК, то предполагается размещение их в виде файлов и папок на специальных носителях с целью последующего использования. Хранение информации осуществляется на основе системных принципов: это облегчает последующее нахождение нужных данных. Файлы, располагающиеся на компьютере, могут быть пользовательскими — принадлежащими владельцу, или системными, которые создает и использует сам ПК.

Перемещение информации

Функция компьютера может трактоваться по-разному. Прежде всего, под перемещением информации, если говорить о ПК, может пониматься процесс, при котором тот или иной файл копируется с одного носителя на другой (или меняет свое расположение относительно определенного каталога в файловой системе). Другая трактовка данного процесса предполагает, что информация передается между разными компьютерами: с помощью мобильных носителей (CD-дисков, флешек и т. д.) либо по Интернету или по локальной сети.

Управление файлами

Данная функция дополняет каждую из трех рассмотренных выше. Управление файлами осуществляется как на стадии обработки информации, так и при обеспечении сохранности данных либо в процессе их перемещения. Функция, о которой идет речь, может реализовываться как автоматически — компьютер в этом случае самостоятельно определяет необходимые алгоритмы, так и при непосредственном участии пользователя.

Изучив ключевые функции компьютера как пользовательского инструмента, рассмотрим особенности составляющих его аппаратных компонентов. В данном случае речь будет идти о персональных вычислительных устройствах, относящихся к так называемой IBM-архитектуре, наиболее распространенной в мире.

Аппаратные компоненты ПК

Современные ПК — это вычислительные комплексы, состоящие из нескольких устройств. Технологически каждое из них выполняет самостоятельную функцию, однако, работать отдельно от других — с практической пользой для владельца ПК — не может. Какие компоненты присутствуют в структуре современных компьютеров? В числе таковых:

системный блок (в котором, в свою очередь, расположены: процессор, материнская плата, оперативная память, жесткий диск, видео- и аудиокарты, сетевые устройства, дисковые накопители);
монитор;
средства управления (клавиатура, мышь и их аналоги);
аксессуары (принтеры, сканеры и т. д.).

В зависимости от конфигурации ПК данные компоненты могут представлять собой отдельные устройства либо составлять единую аппаратную платформу. В первом случае компьютер будет относиться к типу «десктоп», то есть предполагается его оптимальное расположение на столе без частого перемещения с одного места на другое. Во втором — ПК будет, вероятнее всего, сконструирован в виде ноутбука. Есть и промежуточный вариант сборки ПК — в виде «моноблока». В нем объединены практически все из отмеченных аппаратных компонентов, кроме средств управления — они присоединяются к компьютеру отдельно.

Таковы основные устройства компьютера. Их функции изучить также будет полезно, и это — наша следующая задача.

Функции компонентов ПК: процессор

Процессор — главная вычислительная микросхема компьютера. Как правило, это самый высокотехнологичный и дорогостоящий компонент ПК. Процессоры для компьютеров выпускаются буквально несколькими фирмами в мире. Более 90% мирового рынка занимают две компании — Intel и AMD. Основной показатель производительности данного компонента ПК — частота выполнения операций. Измеряется она обычно в гигагерцах, или ГГц. Чем выше частота, тем быстрее микросхема выполняет необходимые вычисления.

Также значимый показатель производительности процессора — количество ядер. Чем их больше, тем мощнее соответствующий аппаратный компонент. Какие функции процессора компьютера можно назвать ключевыми? Можно сказать, что они, в целом, совпадают с теми, которые выполняет ПК в целом: обработка, перемещение, хранение, данных, управление файлами. Тем самым мы можем проследить значимость процессора на каждом участке работы компьютера.

Материнская плата

Материнская плата — самая большая микросхема ПК. Она отвечает за интеграцию различных аппаратных компонентов компьютера. На ней располагаются процессор, жесткий диск, оперативная память, аудио- и видеокарты, сетевые адаптеры. В ее же структуре — основные разъемы, к которым присоединяются внешние аксессуары ПК. Материнская плата, так же как и процессор, имеет показатель быстродействия, выражаемый в частоте. Как правило, соответствующий параметр для данного типа аппаратных компонентов, предполагает цифры скромнее, чем для процессоров, и он фиксируется не в гигагерцах, а в мегагерцах. Но бывают исключения. Есть высокопроизводительные материнские платы, которые функционируют на частоте, выражаемой как раз таки в гигагерцах.

Оперативная память

Оперативная память ПК, или ОЗУ, — это набор микросхем, в которых осуществляется временное размещение цифровых данных в ходе вычислительных процессов. Соответствующий ресурс, как правило, задействует процессор. Другие важные функции памяти компьютера — содействие обеспечению быстрого обмена данными между компьютерами, а также создание особой аппаратной среды для загрузки программ. Тот или иной вид ПО может запуститься, только если в ПК есть свободная оперативная память.

Основной показатель производительности ОЗУ — объем. Чем он больше, тем более значительные по величине массивы информации можно размещать в оперативной памяти. Другой показатель производительности соответствующего аппаратного компонента, как и в случае с процессором или материнской платой, — частота. Чем она выше, тем быстрее функционирует память. Еще один важный показатель производительности ОЗУ — пропускная способность. Она отражает то, какой объем файлов может быть обработан в микросхеме за установленный промежуток времени. Чем он больше, тем соответствующий аппаратный компонент работает быстрее. Пропускная способность оперативной памяти, так же как и других устройств, для которых свойственна данная характеристика, выражается в мегабитах в секунду, а для высокопроизводительных моделей — в гигабитах в секунду. Термин «пропускная способность» имеет ряд синонимов — например, «скорость канала» (или «шины», «слота», «порта»).

Можно отметить, что процессор, материнская плата и оперативная память — устройства, которые в определяющей степени отвечают за то, насколько быстро будет работать ПК и насколько качественно будут выполняться основные функции компьютера. Если показатели производительности соответствующих аппаратных компонентов низкие, то добиться повышения скорости работы ПК за счет других устройств, входящих в его структуру, сложно. Однако они и их свойства также важны с точки зрения реализации необходимых функций ПК. Рассмотрим специфику данных компонентов.

Жесткий диск

Жесткий диск — это устройство, предназначенное для постоянного размещения файлов. Таким образом, это ключевой компонент с точки зрения такой функции компьютера, как хранение данных. На жестких дисках информация размещается по принципам, определенным в файловой системе, используемой ПК.

Основной показатель производительности рассматриваемого аппаратного компонента — объем. Чем он больше, тем более значительна будет величина массива файлов, которые можно разместить на жестком диске. Другой важный показатель производительности данного компонента — как и в случае с ОЗУ, это пропускная способность. Чем она выше, тем быстрее записываются и считываются данные с жесткого диска, что непосредственным образом влияет на скорость работы компьютера.

Видеокарта и монитор

Если вспомнить, какие функции выполняет компьютер, относящийся к категории персональных вычислительных устройств, то первые ассоциации у нас, вероятно, возникнут с обработкой графики. ПК используется как инструмент для создания и редактирования изображений, видео, картинок из компьютерных игр и решения многих других подобных задач. Ключевые аппаратные компоненты, отвечающие за успешную реализацию ПК соответствующей функции — видеокарта и монитор. Второе устройство отвечает за визуальный вывод информации в виде, понятном пользователю. Основные характеристики монитора — диагональ и разрешение. Касательно первого параметра — все зависит от субъективных предпочтений пользователя. Разрешение монитора, в свою очередь, должно быть в достаточной мере высоким, чтобы графика была качественной и четкой.

Видеокарта отвечает за обработку графики и вывод ее на монитор. Размещается данное устройство, как правило, на материнской плате. Но в некоторых моделях ПК, чаще всего в ноутбуках, соответствующая микросхема интегрирована с процессором, то есть является составляющим его аппаратным компонентом. Главная характеристика видеокарты — пропускная способность. Чем она выше, тем больший объем графических данных соответствующий аппаратный компонент может обрабатывать. Другая важнейшая характеристика видеокарты — это объем встроенной в ней памяти.

Аудиокарта

Функции персонального компьютера также часто включают обработку звука. Ключевой аппаратный компонент, отвечающий за решение подобных задач, — аудиокарта. Размещается она главным образом на материнской плате в виде отдельного устройства. Но есть аудиокарты, которые встроены в самую большую микросхему ПК. Основные характеристики производительности соответствующего аппаратного компонента — мощность сигнала, а также частота дискретизации. Первый параметр измеряется в децибелах, или дБ, второй — чаще всего в килогерцах, или кГц. Чем выше обе характеристики — тем качественнее звук, который будет воспроизводиться компьютером.

Сетевые устройства

Большинство современных компьютеров работает в сетях — что касается домашних ПК, то в основном предполагается их соединение с интернетом. Корпоративные ПК, равно как и некоторые домашние, разумеется, также могут формировать локальную сеть.

Соединение компьютера с другими вычислительными устройствами осуществляется с помощью соответствующих аппаратных компонентов. Чаще всего, это сетевой адаптер — микросхема, размещенная на материнской плате или, как в случае с аудиокартой, иногда встроенная в нее. К нему может подключаться провод, идущий от интернет-провайдера, и тем самым обеспечивается выход компьютера в интернет.

Многие современные сетевые адаптеры могут работать и без провода — через технологию Wi-Fi. В этом случае компьютер сначала подсоединяется к беспроводному маршрутизатору, или роутеру, к которому, в свою очередь, может быть подведен кабель от провайдера.

Есть так называемые мобильные модемы — устройства, которые, подключаясь к ПК чаще всего через один из портов материнской платы, способны выводить компьютер в Интернет через сеть сотового оператора. То есть внутри них располагается SIM-карта, а ее владелец до этого оформляет в офисе оператора специальный тариф для пользования интернетом.

Основная характеристика всех сетевых устройств — пропускная способность. Чем она выше, тем быстрее, например, скачиваются файлы из Интернета.

Средства управления ПК: клавиатура и мышь

Самый, вероятно, главный инструмент управления ПК — клавиатура. Практическое пользование вычислительным устройством без нее крайне затруднено. Основные функции клавиатуры компьютера: ввод текстовых данных, а также обеспечение взаимодействия пользователя с ПК через отправку в вычислительную систему специальных сигналов с помощью отдельных клавиш или их сочетаний. Присоединяется данное устройство чаще всего к одному из портов материнской платы. Но есть также и беспроводные аксессуары соответствующего типа. Конкретные функции клавиш клавиатуры компьютера могут программироваться пользователем, хотя есть ряд международных стандартов, которых производители устройств, а также энтузиасты вычислительной техники, в целом, стараются придерживаться.

В большинстве случаев клавиатура ПК дополняется другим аксессуаром — мышью. Она призвана облегчить задействование ресурсов компьютера пользователем и ускорить решение тех или иных задач. Мышь во многом дублирует функции клавиатуры компьютера — так, с помощью соответствующих движений можно отдавать ПК те или иные команды. Равно как и наоборот: ряд специфических задач, выполняемых мышью (например, управление игровым персонажем в игре), можно осуществлять с помощью клавиатуры.

Ключевые компоненты компьютера и их функции мы изучили. Но есть большое количество аксессуаров, дополняющих базовые аппаратные составляющие ПК. Рассмотрим специфику самых распространенных — принтеров и сканеров. Их приобретают многие пользователи одновременно с покупкой компьютера.

Аксессуары ПК: принтеры и сканеры

Несмотря на то что данные устройства компьютера и их функции разные, часто они рассматриваются в одном контексте. Это вполне объяснимо: принтеры распечатывают информацию с ПК на бумаге, сканеры — наоборот, вводят ее в компьютер, превращая из бумажной в цифровую форму. Есть аппаратные компоненты, сочетающие в себе функции принтеров и сканеров, — многофункциональные устройства, или МФУ. Как правило, в них также реализована функция ксерокса.

Такова специфика функционирования современных персональных вычислительных устройств. В современных школах они часто изучаются детьми самых ранних возрастов. Многие современные педагоги считают, что оптимальная возрастная категория ребенка, который должен знать ключевые функции компьютера - 3 класс. Информатика позиционируется во многих современных школах как важнейший предмет, который необходимо осваивать детям.

Развитие информационных технологий можно разделить на эволюционные этапы, представленные на рис. 1.4.

Рис. 1.4. Этапы эволюционного развития информационных технологий

Исходя из определения понятия "информационная технология", под которой понимается процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления, можно заключить, что история развития информационных технологий берет свое начало с появления речи. Этот период рассматривают как первый этап эволюции информационных технологий.

Упростился обмен информации между отдельными людьми при личном контакте. Также упростилась передача информации между ближайшими поколениями людей (от деда к отцу и далее к внуку). Появились хранители знаний - жрецы, духовенство. Доступ к знаниям и информации был ограничен, поэтому знания не могли существенно влиять на производственные и социальные процессы в обществе.

Однако передача информации "из уст в уста" терялась со смертью человека. Кроме того, не было возможности организовать передачу информации ни во времени, ни в пространстве без участия человека.

Появление в 1445 г. первого печатного станка и книгопечатания привело к третьему этапу эволюции информационной технологии, который длился около 500 лет. Знания стали тиражироваться, ускорился обмен информацией между людьми. Информация уже могла влиять на производство. Появились станки, паровые машины, фотография, телеграф, радио.

Тем не менее, еще до конца XIX в. около 95% работающего населения было занято в сфере материального производства, а в информационной сфере - не более 5%. К середине XX в. процент населения, занятого в информационной сфере, возрос примерно до 30% от всего трудового населения развитых стран, и далее эта тенденция продолжает возрастать.

В конце XIX - начале XX вв. наступил четвертый этап информационной эволюции, связанный с изобретением и распространением средств передачи информации: радио, телеграфа, телефона и т. д.

Появилась возможность передавать информацию в режиме реального времени на любые расстояния.

Появление первых электронно-вычислительных машин в 1946 г. привело к переходу на пятый этап эволюции информационных технологий. Был создан способ записи и долговременного хранения формализованных знаний, при котором эти знания могли непосредственно влиять на режим работы производственного оборудования. Появилась возможность передачи видео- и аудиоинформации на большие расстояния, появилась возможность создания информационных фондов.

В течение пятого этапа происходило развитие ЭВМ, что приводило к последовательному развитию информационных технологий.

Основным критерием функционирования информационных технологий в этот период являлась экономия машинных ресурсов. При этом преследовалась цель максимальной загрузки оборудования, которая обеспечивалась организацией пакетного режима обработки информации.

Пакетный режим резко повысил производительность использования ЭВМ, но затруднил процесс отладки программ и создания новых программных продуктов.

В начале 80-х гг. появились мини-ЭВМ и ЭВМ третьего поколения на больших интегральных схемах. Основным критерием создания информационных технологий на базе ЭВМ третьего поколения стала экономия труда программиста, что было реализовано посредством разработки инструментальных средств программирования. Появились операционные системы второго поколения, работающие в трех режимах:

реального времени;
разделения времени;
в пакетном режиме.

Системы разделения времени позволили специалисту работать в диалоговом режиме, так как ему выделялся квант времени, в течение которого он имел доступ ко всем ресурсам системы. Появились языки высокого уровня (PL, Pascal и др.), пакеты прикладных программ ( ППП ), системы управления базами данных ( СУБД ), системы автоматизации проектирования ( САПР ), диалоговые средства общения с ЭВМ, новые технологии программирования (структурное и модульное), появились глобальные сети ЭВМ, сформировалась новая научная отрасль - информатика .

Для автоматизации управления экономическими объектами разрабатывались автоматизированные системы управления ( АСУ ), автоматизированные системы обработки данных (АСОД) и другие автоматизированные системы обработки экономической информации (СОЭИ).

Шестой этап эволюции информационных технологий начался с появления микропроцессора и персонального компьютера (ПК).

Персональный компьютер - это инструмент, позволяющий формализовать и сделать широкодоступными для автоматизации многие из трудноформализуемых процессов человеческой деятельности. Основным критерием функционирования информационных технологий явилось использование их для формализации знаний и внедрения во все сферы человеческой деятельности.

Широкое распространение получили диалоговые операционные системы, например Unix, автоматизированные рабочие места ( АРМ ), экспертные системы, базы знаний, локальные вычислительные сети, гибкие автоматизированные производства, распределенная обработка данных.

Информация становится ресурсом наравне с материалами, энергией и капиталом. Появилась новая экономическая категория - национальные информационные ресурсы. Профессиональные знания в наукоемких изделиях на базе персональных компьютеров составляют уже приблизительно 70 % себестоимости, а число занятых в сфере обработки информации - 60-80 % трудового населения развитых стран.

В этот период разрабатываются информационные технологии для автоформализации знаний с целью информатизации общества.

Появились машины с параллельной обработкой данных - транспьютеры. Для них был создан новый язык - язык параллельного программирования. Появились портативные ЭВМ, не уступающие по мощности большим, бесклавиатурные компьютеры, а также графические операционные системы и новые информационные технологии : объектно ориентированные, гипертекст , мультимедиа , CASE-технология и т. д.

Несмотря на общее эволюционное развитие информационных технологий, существует несколько точек зрения на развитие информационных технологий с использованием средств вычислительной техники, которые определяются различными классификационными признаками деления, представленными на рис. 1.5.

Общим для всех подходов является то, что с появлением ПЭВМ начался новый этап развития информационной технологии. Основной целью становится удовлетворение персональных информационных потребностей человека как для профессиональной сферы, так и для бытовой. В соответствии с этим выделяют различные признаки деления, в соответствии с которыми рассматриваются этапы развития информационных технологий.

Вид задач и процессов обработки информации.

1-й этап (60-70-е гг.) - обработка данных в вычислительных центрах в режиме коллективного пользования. Основным направлением развития информационной технологии являлась автоматизация операционных рутинных действий человека.

2-й этап (с 80-х гг.) - создание информационных технологий, направленных на решение стратегических задач.

Проблемы, стоящие на пути информатизации общества.

1-й этап (до конца 60-х гг.) характеризуется проблемой обработки больших объемов данных в условиях ограниченных возможностей аппаратных средств.

2-й этап (до конца 70-х гг.) связывается с распространением ЭВМ серии IBM/360. Проблема этого этапа - отставание программного обеспечения от уровня развития аппаратных средств.

3-й этап (с начала 80-х гг.) - персональный компьютер становится инструментом непрофессионального пользователя, а информационные технологии - средством поддержки принятия его решений. Проблемы - максимальное удовлетворение потребностей пользователя и создание соответствующего интерфейса работы в компьютерной среде.

4-й этап (с начала 90-х гг.) - создание современной технологии межорганизационных связей и информационных технологий. Проблемы этого этапа весьма многочисленны. Наиболее существенными из них являются:

выработка соглашений и установление стандартов, протоколов для компьютерной связи;
организация доступа к стратегической информации;

организация защиты и безопасности информации.

Преимущества, которые приносит компьютерная информационная технология.

1-й этап (с начала 60-х гг.) характеризуется довольно эффективной обработкой информации при выполнении рутинных операций с ориентацией на централизованное коллективное использование ресурсов вычислительных центров. Основным критерием оценки эффективности создаваемых информационных технологий была разница между затраченными на разработку и сэкономленными в результате внедрения средствами. Основной проблемой на этом этапе была психологическая - плохое взаимодействие пользователей, для которых создавались информационные технологии, и разработчиков из-за различия их взглядов и понимания решаемых проблем. Как следствие этой проблемы, создавались технологии, которые пользователи плохо воспринимали и, несмотря на их достаточно большие возможности, не использовали в полной мере.

2-й этап (с середины 70-х гг.) связан с появлением персональных компьютеров. Изменился подход к созданию информационных технологий - ориентация смещается в сторону индивидуального пользователя для поддержки принимаемых им решений. Пользователь заинтересован в проводимой разработке, налаживается контакт с разработчиком, возникает взаимопонимание обеих групп специалистов. На этом этапе используется как централизованная обработка данных, характерная для первого этапа, так и децентрализованная, базирующаяся на решении локальных задач и работе с локальными базами данных на рабочем месте пользователя.

3-й этап (с начала 90-х гг.) связан с понятием анализа стратегических преимуществ в бизнесе и основан на достижениях телекоммуникационной технологии распределенной обработки информации. Информационные технологии имеют своей целью не просто увеличение эффективности обработки данных и помощь управленцу. Соответствующие информационные технологии должны помочь организации выстоять в конкурентной борьбе и получить преимущество.

Виды инструментария технологии.

1-й этап (до второй половины XIX в.) - "ручная" информационная технология, инструментарий которой составляли: перо, чернильница, книга. Коммуникации осуществлялись ручным способом путем передачи посредством почты писем, пакетов, депеш. Основная цель технологии - представление информации в нужной форме.

2-й этап (с конца XIX в.) - "механическая" технология, инструментарий которой составляли: пишущая машинка, телефон, диктофон, оснащенная более совершенными средствами доставки почты. Основная цель технологии - представление информации в нужной форме более удобными средствами.

3-й этап (40-60-е гг. XX в.) - "электрическая" технология, инструментарий которой составляли: большие ЭВМ и соответствующее программное обеспечение, электрические пишущие машинки, ксероксы, портативные диктофоны.

Изменяется цель технологии. Акцент в информационной технологии начинает перемещаться с формы представления информации на формирование ее содержания.

4-й этап (с начала 70-х гг.) - "электронная" технология, основным инструментарием которой становятся большие ЭВМ и создаваемые на их базе автоматизированные системы управления (АСУ) и информационно-поисковые системы (ИПС), оснащенные широким спектром базовых и специализированных программных комплексов.

Центр тяжести технологии еще более смещается на формирование содержательной стороны информации для управленческой среды различных сфер общественной жизни, особенно на организацию аналитической работы. Множество объективных и субъективных факторов не позволили решить стоящие перед новой концепцией информационной технологии поставленные задачи. Однако был приобретен опыт формирования содержательной стороны управленческой информации и подготовлена профессиональная, психологическая и социальная база для перехода на новый этап развития технологии.

5-й этап (с середины 80-х гг.) - "компьютерная" ("новая") технология, основным инструментарием которой является персональный компьютер с широким спектром стандартных программных продуктов разного назначения. На этом этапе происходит процесс персонализации АСУ, который проявляется в создании систем поддержки принятия решений определенными специалистами. Подобные системы имеют встроенные элементы анализа и интеллекта для разных уровней управления, реализуются на персональном компьютере и используют телекоммуникации. В связи с переходом на микропроцессорную базу существенным изменениям подвергаются и технические средства бытового, культурного и прочего назначений. Начинают широко использоваться в различных областях глобальные и локальные компьютерные сети.

Даже если нам кажется, что ПК намного умнее нас, он остается безжизненным «железом», пока в него не установят программы. Именно благодаря им техника начинает считать, думать и помогать в работе с любыми массивами данных. В статье мы кратко перечислим основные виды системного программного обеспечения для компьютеров и дадим каждому типу характеристику.

Понятие

Любой современный ПК — настольный, портативный или серверный, наполняется по схожему принципу. Если убрать лишнее, то любое ПО, даже простейшее, строится по похожему алгоритму. Должны выполняться пошаговые действия — следующий шаг начинается только после того, как завершился предыдущий.

Так, введенные с клавиатуры символы отображаются на экране, по командному клику пользователя принтер начинает печатать их на бумаге, а расчеты происходят сами после введения формулы. Любой шаг заранее программируется и называется командой для компьютера, совокупность этапов обозначается программируемым кодом.

Программисты — это люди, которые разрабатывают и настраивают ПО. Они могут управлять ПК с помощью одной строчки, в которую вводят части закодированной информации. Несколько символов в определенной последовательности включают музыку, отправляют документ на печать или открывают конкретную страницу интернет-ресурса.

Оборудование

Какие бывают типы программного обеспечения: характеристика программ

В современных компьютерах постоянно запускается и активно функционирует большое количество ПО с самым разным функционалом. Одни занимаются арифметическими расчетами, другие строят диаграммы, рисуют или помогают оставаться на линии с собеседниками через почту.

Однако ничего не активизируется просто так. Все действует под влиянием операционной системы. Кажется, что ОС совершенно не нужна — можно ведь запускать все напрямую. Иногда этот метод тоже применяется. Так работают станки ЧПУ, крупные автоматы производств, ЭВМ, другие серьезные механизмы, когда нужно постоянно повторять один и тот же алгоритм.

Но для персонального компьютера частое повторение команды не подходит. Пользователю хочется знать, какая погода в другом городе, как включить музыку и открыть текстовый документ для редактирования. Необходимо, чтобы ОС поддерживала режим многозадачности.

Со стороны программистов типы ПО обоснованы практической значимостью. Если бы не было операционной системы, пришлось бы все функции и алгоритмы вносить в один огромный код. Затраты времени на это были бы колоссальными.

ОС берет на себя большую часть рутинных задач, давая пользователям возможность работать в режиме многозадачности. Поэтому становится возможным запускать одновременно от 2 до бесконечности редакторов или визуализаторов.

Какие основные виды ПО бывают по назначению

Программное обеспечение, установленное на ПК, делится на 3 разновидности:

прикладное;
системное;
инструментальное.

Системное

Это часть системы, которая помогает следить за аппаратной стороной ПК и управлять ею. Сюда входят программы, контролирующие работу оперативной памяти, центрального процессора, видеокарты, устройств ввода и вывода информации, сетевые подпрограммы.

Таким ПО считается:

Драйверы — утилиты небольшого размера, функционирование которых заключается в обеспечении корректной работы остальных элементов оборудования;
ОС;
Дополнения — языковые пакеты или настройки расширения экрана.

Основное отличие системной разновидности считается то, что она не рассчитана на выполнение конкретной поставленной задачи. Она необходима, чтобы обеспечивать бесперебойную работу остальных частей компьютера. Ее можно назвать посредником между оборудованием — «железом» и программным кодом.

Прикладное

Наиболее обширная доля классификации. Сюда относятся графические и текстовые редакторы, браузеры, базы данных и все, что люди используют в привычной работе за компьютером. Здесь же находятся антивирусные пакеты, бухгалтерия и различные архивы.

Смысл этой разновидности в выполнении четко поставленной задачи: рисовать, учитывать, открывать сетевые страницы, набирать текст. Если утилита нужна для конкретного выполнения действия, то она является прикладным ПО.

Инструментальное

Специфическое обеспечение любой компьютерной техники. Его можно было бы отнести к прикладному, но из-за специфики применения его выделили в отдельный вид. Основная функция — отладка, настройка, переписывание программного кода.

Сюда входят компиляторы, отладчики, переводчики высокого уровня, редакторы, интерпретаторы и другие средства. Они необходимы, потому что техника не понимает человеческих слов. Чтобы ей «объяснить», что надо сделать, требуется специальный «машинный язык».

Постоянно пользоваться этим кодом базовым пользователям довольно сложно, поэтому были разработаны системы, которые позволяют переводить обычную речь в двоичную, привычную для ПК.

Разница между часто используемыми компиляторами и интерпретаторами заключается в том, что первый генерирует готовый файл, который можно запускать. А второй создает архив, который функционирует только с помощью самого сервиса.

Программное обеспечение необходимо для нормальной работы компьютера, между всеми программами компьютера есть взаимная связь, все это можно назвать программной конфигурацией. Вся работа программ в вычислительной машине подчинена определенным действиям, программы высокого уровня основываются на программах низкого уровня. Интерфейс в системном блоке связывает между собой программы разных уровней. Схематично представить структуру программного обеспечения можно в таком виде:

Уровень базовый.
Уровень системный.
Уровень служебный.
Уровень прикладной.

Базовый уровень - отвечает за правильную работу аппаратных средств, является уровнем класса низкий. Программное обеспечение данного уровня хранится в микросхемах запоминающегося устройства (ПЗУ), его задача обеспечить работу входа и выхода BIOS. В процессе эксплуатации компьютера нельзя изменять программы и данные ПЗУ, они записываются в производственных условиях.

Системный уровень – отвечает за связь программ вычислительного устройства с программами базового уровня и аппаратного обеспечения, он считается переходным уровнем. Этот уровень и его программы отвечают за эксплуатационные возможности компьютера. Когда на вычислительное устройство устанавливается новое оборудование, этот уровень должен быть обеспечен программой, которая свяжет устанавливаемое оборудование и другие программы. Программы, которые отвечают за взаимную связь с устройствами компьютера, называются драйверами.

В данном уровне есть еще и программы другого класса, которые отвечают за связь с пользователем компьютера. С помощью этих программ пользователь может вводить информацию в компьютер, пользоваться ее. Данный класс называется средствами пользовательского интерфейса, состояние этих программ регламентируют работу компьютера.

Ядром системы вычислительной машины является совокупность программ этого уровня. Задачи, выполняемые этим ядром, и за что они отвечают, это: работа входа и выхода информации, работа памяти машины, работа файловой системы, и другие.

Служебный уровень – отвечает за настройку систем компьютера, за автоматизацию процессов. Многие программы данного уровня изначально входят в операционную систему, установленную на вычислительной машине. Существует 2 направления в развитии служебных программ, это программы для автономного применения и уже интегрированные в ОС.

Прикладной уровень - отвечает за выполнение уже определенных задач, которые могут быть развлекательного направления, для решения вопросов производства, учебными программами. Между системным уровнем программ и прикладным уровнем программ есть взаимная связь, работа вычислительной машины зависит от ОС стоящей на данном устройстве. Этот уровень подключает в себе: редакторы для текста, процессоры текстовые, системы автоматического создания проектирования, графические редакторы, браузеры, программы перевода текстов, системы которые управляют базами данных, таблицы, и многие другие программы прикладного уровня.

Читайте также: