3.Програмне забезпечення
Програми — це впорядковані послідовності команд. Кінцева мета будь-якої комп'ютерної програми - керування апаратними засобами. Навіть якщо на перший погляд програма ніяк не взаємодіє з устаткуванням, не вимагає ніякого уведення даних із пристроїв уведення й не здійснює вивід даних на пристрої виводу, однаково її робота заснована на керуванні апаратними пристроями комп'ютера.
Програмне й апаратне забезпечення в комп'ютері працюють у нерозривному зв'язку й у безперервній взаємодії. Незважаючи на те що ми розглядаємо ці дві категорії окремо, не можна забувати, що між ними існує діалектичний зв'язок, і роздільний їхній розгляд є щонайменше умовним.
Состав програмного забезпечення обчислювальної системи називають програм ний конфігурацією. Між програмами, як і між фізичними вузлами й блоками існує взаємозв'язок — багато програм працюють, опираючись на інші , програми більше низького рівня, тобто, ми можемо говорити про міжпрограмний інтерфейс. Можливість існування такого інтерфейсу теж заснована на існуванні технічних умов і протоколів взаємодії, а на практиці він забезпечується розподілом програмного забезпечення на трохи взаємодіючі між собою рівнів. Рівні програмного забезпечення являють собою пірамідальну конструкцію. Кожен наступний рівень опирається на програмне забезпечення попередніх рівнів. Таке членування зручно для всіх етапів роботи з обчислювальною системою, починаючи з установки програм до практичної експлуатації й технічного обслуговування. Зверніть увагу на те, що кожен вышележащий рівень підвищує функціональність всієї системи. Так, наприклад, обчислювальна система із програмним забезпеченням базового рівня не здатна виконувати більшість функцій, але дозволяє встановити системне програмне забезпечення.
Базовий рівень. Найнижчий рівень програмного забезпечення представляє базове програмне забезпечення. Воно відповідає за взаємодію з базовими апаратними засобами. Як правило, базові програмні засоби безпосередньо входять до складу базового встаткування й зберігаються в спеціальних мікросхемах, називаних постійними запам'ятовувальними пристроями (ПЗУ – Read Only Memory). Програми й дані записуються («прошиваються») у мікросхеми ПЗУ на етапі виробництва й не можуть бути змінені в процесі експлуатації.
В тих випадках, коли зміна базових програмних засобів під час експлуатації є технічно доцільним, замість мікросхем ПЗУ застосовують перепрограмувальні постійні запам'ятовувальні пристрої (ППЗУ —Erasable and Only Memory EPROM). У цьому випадку зміна змісту ПЗУ можна виконувати як безпосередньо в складі обчислювальної системи (така технологія називається флэш-технологией), так і поза нею, на спеціальних пристроях, називаних программаторами.
Системний рівень. Системний рівень - перехідний. Програми, що працюють на цьому рівні, забезпечують взаємодія інших програм комп'ютерної системи із програмами базового рівня й безпосередньо з апаратним забезпеченням, тобто виконують «посередницькі» функції.
Від програмного забезпечення цього рівня багато в чому залежать експлуатаційні показники всієї обчислювальної системи в цілому. Так, наприклад, при підключенні до обчислювальної системи нового обладнання на системному рівні повинна бути встановлена програма, що забезпечує для інших програм взаємозв'язок із цим устаткуванням. Конкретні програми, відповідальні за взаємодію з конкретними пристроями, називаються драйверами пристроїв - вони входять до складу програмного забезпечення системного рівня.
Інший клас програм системного рівня відповідає за взаємодію з користувачем. Саме завдяки їм він одержує можливість уводити дані в обчислювальну систему, управляти її роботою й одержувати результат у зручній для себе формі. Ці програмні засоби називають засобами забезпечення користувальницького інтерфейсу. Від них прямо залежить зручність роботи з комп'ютером і продуктивність праці на робочому місці.
Сукупність програмного забезпечення системного рівня утворить ядро операційної системи, комп'ютера. Повне поняття операційної системи ми розглянемо трохи пізніше, а тут тільки відзначимо, що якщо комп'ютер оснащений програмним забезпеченням системного рівня, то він уже підготовлений до установки програм більше високих рівнів, до взаємодії програмних засобів з устаткуванням й, саме головне, до взаємодії з користувачем. Тобто наявність ядра операційної системи - неодмінна умова для можливості практичної роботи людини з обчислювальною системою.
Службовий рівень. Програмне забезпечення цього рівня взаємодіє як із програмами базового рівня, так і із програмами системного рівня. Основне призначення службових програм (їх також називають утилітами) складається в автоматизації робіт з перевірки, налагодженню й настроюванню комп'ютерної системи. У багатьох випадках вони використаються для розширення або поліпшення функцій системних програм. Деякі службові програми (як правило, це програми обслуговування) споконвічно включають до складу операційної системи, але більшість службових програм є для операційної системи зовнішніми й служать для розширення її функцій.
У розробці й експлуатації службових програм існує два альтернативних напрямки: інтеграція з операційною системою й автономне функціонування. У першому випадку службові програми можуть змінювати споживчі властивості системних програм, роблячи їх більше зручними для практичної роботи. У другому випадку вони слабко пов'язані із системним програмним забезпеченням, але надають користувачеві більше можливостей для персонального настроювання їхньої взаємодії з апаратним і програмним забезпеченням.
Прикладний рівень. Програмне забезпечення прикладного рівня являє собою комплекс прикладних програм, за допомогою яких на даному робочому місці виконуються конкретні завдання. Спектр цих завдань надзвичайно широкий - від виробничих до творчих і розважально-навчальних. Величезний функціональний діапазон можливих додатків засобів обчислювальної техніки обумовлений наявністю прикладних програм для різних видів діяльності.
Оскільки між прикладним програмним забезпеченням і системним існує безпосередній взаємозв'язок (перше опирається на друге), те можна затверджувати, що універсальність обчислювальної системи, доступність прикладного програмного забезпечення й широта функціональних можливостей комп'ютера прямо залежать від типу використовуваної операційної системи, від того, які системні засоби містить її ядро, як вона забезпечує взаємодію триєдиного комплексу людина - програма - устаткування.
Контрольні питання.