Файл: Анализ характеристик системного программного обеспечения ..pdf

Введение

Вряд ли сегодня можно встретить человека, который попробовав блага цивилизации, может представить свою жизнь без компьютерного устройства. Ведь использование такой техники происходит в любой сфере жизнедеятельности человека: на производстве, в сфере развлечения, культурной и научной деятельности, здравоохранении, образовании. С помощью компьютерной техники можно решить любую, даже самую сложную задачу.

Но стоит заметить, что универсальность таких устройств прежде всего обеспечивается использованием различного набора компьютерных программ, над проектированием, разработкой и созданием которых разработчики трудятся не один день.

В процессе разработки программного обеспечения используется большое количество различных инструментальных средств, которые можно объединить в несколько групп:

- необходимые;

- часто используемые;

- специализированные.

К необходимым относятся те инструменты, которые обязательны для получения исполняемого кода. Ими являются редакторы связей, ассемблеры, компиляторы и редакторы текстов.

К примеру, компилятор обеспечивает автоматический перевод на компьютерный язык тех программ, которые написаны разработчиками. А эмулятор позволяет интерпретировать разработанную программу на языке того компьютера, для которого она предназначена.

Часто используемыми называют те средства, без применения которых можно обойтись. Однако при их отсутствии можно почувствовать некоторые затруднения в разработке программного обеспечения. Кроме того, этот процесс может немного удлиниться. К средствам этой группы относят отладчики, утилиты автоматической сборки проекта, программы поддержки версий, редакторы ресурсов и так далее.

Специализированными считаются инструментальные средства, используемые только в исключительных случаях и решающие задачи специфического характера. К ним можно отнести программы отслеживания активности системы и изменений, происходящих в системе, декомпиляторы, дизассемблеры и многие другие.

Основными требованиями, которые предъявляются к современным компьютерным программам, является их эффективность, надежность, длительный эксплуатационный срок и возможности широкого распространения.

Системное программное обеспечение – это комплекс программных модулей, многие из которых поставляются одновременно с компьютером.

По функциональному назначению в системном программном обеспечении можно выделить три составные части: операционные системы (ОС), системы программирования и сервисные программы.

Тема курсовой работы – «Анализ характеристик системного программного обеспечения».

Цель курсовой работы – изучить сущность и особенности использования системного программного обеспечения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

1. Изучить характеристики системного программного обеспечения;

2. Изучить понятие, сущность, задачи, виды и функции системного программного обеспечения.

Глава 1. Программное обеспечение

1.1 Понятие и сущность программного обеспечения

Программное обеспечение (ПО) – неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств любого компьютера. Сфера применения конкретного компьютера определяется созданным для него ПО. Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области применения. Все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютерах программах, которые имеют набор определенных функциональных возможностей и предназначены для выполнения конкретных, в большинстве случаев, узкоспециализированных функций, таких например как создание и обработка графических изображений или звуковых файлов.

Программное обеспечение в настоящее время составляет сотни тысяч программ, которые предназначены для обработки самой разнообразной информации с самыми различными целями.

К программному обеспечению (ПО) относится также вся область деятельности по проектированию и разработке ПО:

1) технология проектирования программ (например, нисходящее проектирование, структурное и объектно-ориентированное проектирование);

2) методы тестирования программ;

3) методы доказательства правильности программ;

4) анализ качества работы программ;

5) документирование программ;

6) разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования программного обеспечения, и многое другое.

Существует множество различных определений ПО. Вообще, программное обеспечение — совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ (ГОСТ 19781-90). Также - совокупность программ, процедур и правил, а также документации, относящихся к функционированию системы обработки данных (СТ ИСО 2382/1-84).

Программное обеспечение является одним из видов обеспечения вычислительной системы, наряду с техническим (аппаратным), математическим, информационным, лингвистическим, организационным и методическим обеспечением.

В компьютерном сленге часто используется слово софт от английского слова software, которое в этом смысле впервые применил в статье в American Mathematical Monthly математик из Принстонского университета Джон Тьюки (англ. John W. Tukey) в 1958 году.

Другие определения:

1) Программное обеспечение - это совокупность программ, позволяющих осуществить на компьютере автоматизированную обработку информации.

2) Программное обеспечение (математическое обеспечение электронной вычислительной машины), совокупность программ системы обработки данных и программных документов, необходимых для реализации программ на электронной вычислительной машине.

3) Программное обеспечение - совокупность программ для управления процессом работы компьютера, автоматизации программирования.

4) Программное обеспечение - комплекс компьютерных программ, обеспечивающий обработку или передачу данных.^[1]

Все определения похожи и отражают суть программного обеспечения – организация взаимодействия аппаратной (технической) части, в виде различных встроенных узлов и периферических устройств, их контроль и координация общего взаимодействия компьютерной системы между собою и с пользователем.

1.2 Функции программного обеспечения

Указанные ранее понятия программного обеспечения обуславливают функции, которые выполняются программным обеспечением в ходе работы техники компьютерного типа. Список таковых функций достаточно разнообразный, однако условно их всё-таки можно разделить на 5 основных типов, представленных ниже:

- аппаратно-механического типа; реализуют сопряжение разнообразных элементов ПК, обеспечивая передачу аппаратных сигналов от одного ПК к другому;

- машинно-логического типа; призваны обрабатывать и интерпретировать набор электромагнитных импульсов аппаратного обеспечения в осознанный с логической позиции программный код, имеющий определенную структуру и свойства;

- информационно-командного типа; призваны реализовывать проверку соответствия кода программного типа действующим принципам системы, а также создавать логические структуры информационных данных и реализовывать их выполнение;

- интерфейсного типа; призваны обеспечивать обрабатывание и интерпретирование кода программного типа в формат отражения, который доступен для пользовательского восприятия; формирует максимально благоприятную среду для контакте между компьютером и человеком, а также человеком и компьютером;

- прикладного типа; реализует логические, математические физические, а также многие иные действия с набором информационных данных, иначе говоря осуществляет обрабатывание имеющейся информации с целью решения некоторых заданий.

Представленный выше список далеко не исчерпывающий, что говорит об огромно разнообразии и неоднозначности функций, которые выполняются ПО.

Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном рабочем месте выполняются конкретные задания. Спектр этих заданий необычайно широк – от производственных до творческих и развлекательно-обучающих. Огромный функциональный диапазон возможных приложений средств вычислительной техники обусловлен наличием прикладных программ для разных видов деятельности. Поскольку между прикладным ПО и системным существует непосредственная взаимосвязь (первое опирается на второе), то можно утверждать, что универсальность вычислительной системы, доступность прикладного ПО и широта функциональных возможностей компьютера напрямую зависит от типа используемой операционной системы, от того, какие системные средства содержит ее ядро, как она обеспечивает взаимодействие компонентов триединого комплекса человек – программы – оборудование.

Электронные вычислительные машины являются универсальными техническими средствами автоматизации вычислительных работ, т.е. они способны решать любые задачи, связанные с преобразованием информации. Однако подготовка задач к решению на ЭВМ была и остается до настоящего времени достаточно трудоемким процессом, требующим от пользователей во многих случаях специальных знаний и навыков.

Для снижения трудоемкости подготовки задач к решению, более эффективного использования отдельных технических, программных средств и ЭВМ в целом, а также облегчения их эксплуатации каждая ЭВМ имеет специаль-ньй комплекс программных средств регулярного применения. Эти средства обеспечивают взаимодействие пользователей с ЭВМ и являются своеобразным “посредником” между ними. Они получили название программного обеспечения (ПО) ЭВМ.

Под программным обеспечением будем понимать комплекс программных средств регулярного применения, предназначенный для подготовки и решения задач пользователей.

Программное обеспечение отдельных ЭВМ и ВС может сильно различаться составом используемых программ, который определяется классом используемой вычислительной техники, режимами ее применения, содержанием вычислительных работ пользователей и т.п. Развитие ПО современных ЭВМ и ВС в значительной степени носит эволюционный и эмпирический характер, но можно выделить закономерности в его построении. В общем случае процесс подготовки и решения задач на ЭВМ пользователями предусматривает выполнение следующей последовательности этапов (рис. 1):

Рис. 1. Автоматизация подготовки и решения задач в ЭВМ

 формулировка проблемы и математическая постановка задачи;

 выбор метода и разработка алгоритма решения;

 программирование (запись алгоритма) с использованием некоторого алгоритмического языка;

 планирование и организация вычислительного процесса - порядка и последовательности использования ресурсов ЭВМ и ВС;

формирование “машинной программы”, т.е. программы, которую непосредственно будет выполнять ЭВМ;

собственно решение задачи - выполнение вычислений по готовой программе.

По мере развития вычислительной техники автоматизация этих этапов идет снизу-вверх. В ЭВМ 1-го поколения автоматизации подлежал только последний этап. Все пять предыдущих этапов пользователь должен был готовить вручную самостоятельно. Трудоемкий и рутинный характер этих работ был источником большого количества ошибок в заданиях. Поэтому в ЭВМ следующих поколений появились сначала элементы, а затем целые системы, облегчающие процесс подготовки задач к решению.

Для ЭВМ 2-го поколения характерно широкое применение алгоритмических языков (Автокоды, Алгол, Фортран и др.) и соответствующих трансляторов, позволяющих автоматически формировать машинные программы по их описанию на алгоритмическом языке. Здесь же широко стали внедряться библиотеки стандартных программ, что позволило строить машинные программы блоками, используя накопленный и приобретенный программистами опыт. Отметим, что временные границы появления всех нововведений достаточно размыты. Обычно их истоки можно обнаружить в недрах ЭВМ предыдущих поколений.

1.3 Виды программного обеспечения

Зависимо от функций, обеспечиваемых каким-то определенным компьютерным элементом, образуется необходимость для создания для него своего собственного специального ПО, что и является базисным мотивом формирования ПО разнообразных видов.