Класифікація службових програмних засобів

ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ. РІВНІ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

Програми - це впорядковані послідовності команд. Кінцева мета будь-якої комп'ютерної програми - управління апаратними засобами. Навіть якщо на перший погляд програма ніяк не взаємодіє з обладнанням, не вимагає ніякого введення даних з пристроїв введення і не здійснює висновок даних на пристрої виведення, все одно її робота заснована на управлінні апаратними пристроями комп'ютера.

Програмне та апаратне забезпечення в комп'ютері працюють у нерозривному зв'язку та в безперервній взаємодії.

Склад програмного забезпечення обчислювальної системи називають програмною конфігурацією. Між програмами, як і між фізичними вузлами і блоками існує взаємозв'язок - багато програм працюють, спираючись на інші програми більш низького рівня, тобто, ми можемо говорити про міжпрограмному інтерфейсі. Можливість існування такого інтерфейсу теж заснована на існуванні технічних умов і протоколів взаємодії, а на практиці він забезпечується розподілом програмного забезпечення на декілька взаємодіючих між собою рівнів.

Рівні програмного забезпечення

Рівні програмного забезпечення являють собою пірамідальну конструкцію. Кожен наступний рівень спирається на програмне забезпечення попередніх рівнів (рис.1.). Таке членування зручно для всіх етапів роботи з обчислювальною системою, починаючи з установки програм до практичної експлуатації та технічного обслуговування.

Кожен вищерозміщений рівень підвищує функціональність всієї системи. Так, наприклад, обчислювальна система з 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 устаткування і зберігаються в спеціальних мікросхемах, званих постійними пристроями, що запам'ятовують (ПЗУ- Read Only Memory, ROM). Програми та дані записуються ( «прошиваються») в мікросхеми ПЗУ на етапі виробництва і не можуть бути змінені в процесі експлуатації.

У тих випадках, коли зміна базових програмних засобів під час експлуатації є технічно доцільним, замість мікросхем ПЗУ застосовують перепрограмовані постійні запам'ятовувальні пристрої (ППЗУ - Erasable and Programmable Read Only Memory, EPROM). У цьому випадку зміна змісту ПЗУ можна виконувати як безпосередньо в складі обчислювальної системи (така технологія називається флеш-технологією), так і поза нею, на спеціальних пристроях, званих программаторами.

Системний рівень. Системний рівень - перехідний. Програми, що працюють на цьому рівні, забезпечують взаємодію інших програм комп'ютерної системи з програмами базового рівня і 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 обладнанням. Конкретні програми, що відповідають 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 отримує можливість вводити дані в обчислювальну систему, керувати її роботою і отримувати результат у зручній для себе формі. Ці програмні засоби називають засобами забезпечення призначеного для користувача інтерфейсу. Від них безпосередньо залежить зручність роботи з комп'ютером і продуктивність праці на робочому місці.

Сукупність програмного забезпечення системного рівня утворює ядро ​​операційної системи комп'ютера. Е слі комп'ютер оснащений програмним забезпеченням системного рівня, то він вже підготовлений до установки програм вищих рівнів, до взаємодії програмних засобів з обладнанням і, найголовніше, 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 з програмами базового рівня, так і з програмами системного рівня. Основне призначення службових програм (їх також називають утилітами) полягає у автоматизації робіт по перевірці, наладці та налаштування комп'ютерної системи. У багатьох випадках вони використовуються для розширення або поліпшення функцій системних програм. Деякі службові програми (як правило, це програми обслуговування) спочатку включають до складу операційної системи, але більшість службових програм є для операційної системи зовнішніми і служать для розширення її функцій.

У розробці та експлуатації службових програм існує два альтернативних напрямки: інтеграція з операційною системою та автономне функціонування. У першому випадку службові програми можуть змінювати споживчі властивості системних програм, роблячи їх більш зручними для практичної роботи. У другому випадку вони слабо пов'язані з системним програмним забезпеченням, але надають користувачеві більше можливостей для індивідуалізації їх 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 спирається на друге), то можна стверджувати, що універсальність обчислювальної системи, доступність прикладного програмного забезпечення і широта функціональних можливостей комп'ютера безпосередньо залежать від типу операційної системи, від того, які системні засоби містить її ядро, як вона забезпечує взаємодію триєдиного комплексу людина - програма - обладнання.

КЛАСИФІКАЦІЯ СЛУЖБОВИХ ПРОГРАМНИХ ​​ЗАСОБІВ

Засоби стиснення даних (архіватори). Призначені для створення архівів. Архівування даних спрощує їх зберігання за рахунок того, що великі групи файлів і каталогів зводяться в один архівний файл. При цьому підвищується і ефективність використання носія за рахунок того, що архівні файли зазвичай мають підвищену щільність запису інформації. Архіватори часто використовують для створення резервних копій важливих даних.

Засоби діагностики. Призначені для автоматизації процесів діагностики програмного і апаратного забезпечення. Вони виконують необхідні перевірки і видають зібрану інформацію в зручному і наочному вигляді. Їх використовують не тільки для усунення неполадок, але і для оптимізації роботи комп'ютерної системи.

Засоби контролю (моніторингу). Програмні засоби контролю іноді називають моніторами. Вони дозволяють стежити за процесами, що відбуваються в комп'ютерній системі. При цьому можливі два підходи: спостереження в реальному режимі часу або контроль з записом результатів у спеціальному протокольному файлі. Перший підхід зазвичай використовують при вишукуванні шляхів для оптимізації роботи обчислювальної системи та підвищення її ефективності. Другий підхід використовують в тих випадках, коли моніторинг виконується автоматично і (або) дистанційно. В останньому випадку результати моніторингу можна передати віддаленої службі технічної підтримки для встановлення причин конфліктів в роботі програмного і апаратного забезпечення.

Засоби моніторингу, що працюють в режимі реального часу, особливо корисні для практичного вивчення прийомів роботи з комп'ютером, оскільки дозволяють наочно відображати ті процеси, які зазвичай приховані від очей користувача.

Монітори установки стежать за станом і зміною оточуючого програмного середовища, відслідковують та протоколюють утворення нових зв'язків і дозволяють відновлювати зв'язки, втрачені в результаті видалення раніше встановлених програм.

Найпростіші засоби управління встановленням та видаленням програм зазвичай входять до складу операційної системи і розміщуються на системному рівні програмного забезпечення, однак вони рідко бувають достатні. Тому в обчислювальних системах, що вимагають підвищеної надійності, використовують додаткові службові програми.

Засоби комунікації (комунікаційні програми). З появою електронного зв'язку та комп'ютерних мереж програми цього класу придбали дуже велике значення. Вони дозволяють встановлювати з'єднання з віддаленими комп'ютерами, обслуговують передачу повідомлень електронної пошти, роботу з телеконференції (групами новин), забезпечують пересилання факсимільних повідомлень і виконують безліч інших операцій в комп'ютерних мережах.