17Програмное обеспечение эвм. Типы и состав

4.1. Программное обеспечение ЭВМ

Совокупность программ, процедур и правил, а также документации, связанных с

функционированием системы обработки данных, составляют программное обеспечение

(ПО; software). Программное и аппаратное обеспечение в ЭВМ работают в неразрывной

связи и взаимодействии.

ПО предназначено для решения конкретных задач. Приложение (application) – это

программная реализация решения задачи на ЭВМ. В большинстве случаев, приложения

разрабатываются для последующего выхода с ним на рынок ПО. Программный продукт

(ПП) – это комплекс взаимосвязанных программ для решения определенной проблемы

(задачи) массового спроса, подготовленный к реализации как любой вид промышленной

продукции.

Жизненный цикл ПП состоит из трех стадий: 1) разработка ПП; 2) эксплуатация и

сопровождение; 3) завершение жизненного цикла.

МС

ПС

ПР

ДК

ВР ЭП

СП

СН

Разработка

программного

продукта

Эксплуатация и

сопровождение

Завершение

жизненного

цикла

Стадия разработки ПП включает следующие частично перекрывающиеся этапы.

МС – маркетинг рынка ПО и формирование требований к ПП предназначены для

изучения требований к создаваемому ПП, включающие следующие действия:

- изучение сегмента рынка ПО, где предполагается использование

разрабатываемого ПП, и анализ аналогичных ПП; определение состава и назначения

функций обработки данных ПП;

- установление требований пользователя к способу взаимодействия с ПП (система

меню, использование манипулятора «мышь», типы подсказок, виды экранных документов

и т. п.);

- определение аппаратных и программных средств, необходимых для

эксплуатации ПП.

ПС – проектирование структуры ПП связано с разработкой структуры ПП,

структуры информационной базы задачи, выбором методов и средств создания программ

– технологии программирования.

Можно выделить следующие уровни ПО (в порядке убывания):

1) прикладной уровень;

2) служебный уровень;

3) системный уровень;

4) базовый уровень.

Базовый уровень отвечает за взаимодействие с аппаратными средствами и

хранится в базовой системе ввода-вывода (BIOS). Программы и данные записываются в

ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены во время эксплуатации. ПО

базового уровня выполняет следующие функции:

- тестирование оборудования после каждого включения ЭВМ, которое состоит из

инициализации системных ресурсов и регистров микросхем, тестирования ОЗУ,

инициализации контроллеров, определения и подключения ВЗУ;

- передача управления загрузчику операционной системы;

- управление электропитанием при выключении ЭВМ.

Системный уровень обеспечивает взаимодействие других программ компьютера с

базовым уровнем и непосредственно с аппаратным обеспечением. Совокупность ПО

системного уровня образует ядро операционной системы (ОС) ЭВМ. Ядро ОС выполняет

следующие функции:

- управление и распределение памяти ОЗУ и ВЗУ;

- управление процессами ввода-вывода;

- поддержка файловой системы – упорядоченной совокупности объектов

различного типа (файлов), хранящихся в ВЗУ;

- управление устройствами через специальные программы – драйверы;

- организация взаимодействия и диспетчеризации процессов – выполняемых в

данный момент программ и задач;

- предоставление интерфейса пользователю для управления перечисленными

функциями – системы окон, меню, панелей инструментов для вызова соответствующих

функций.

Драйвер устройств – это программа, которая обеспечивает взаимодействие

(преобразование сигналов, данных) с компонентами ЭВМ. Почти все компоненты

взаимодействуют с ОС через драйверы.