1. Уровни программного обеспечения

Программная конфигурация ПК многоуровневая. Программы, предназначенные для работы с устройствами, и программы, взаимодействующие с человеком, отвечают разным требованиям. Программы низкого уровня работают с устройствами и не способны или почти не способны общаться с пользователем. Программы высокого уровня напрямую взаимодействуют с людьми. Для работы с устройствами компьютера программы высокого уровня обращаются к программам более низкого уровня.

Все установленное программное обеспечение можно разделить на четыре основных класса:

• базовое программное обеспечение;

• системное программное обеспечение;

• служебное программное обеспечение;

• прикладное программное обеспечение.

Базовое программное обеспечение (самый низкий уровень ПО) составляют программы базовой системы ввода-вывода BIOS (Basic Input-Output System). Их код записан в неизменной форме в одной из микросхем компьютера, называемой постоянным запоминающим устройством (ПЗУ — Read Only Memory, ROM). Сразу после включения компьютера эти программы выполняют проверку и настройку оборудования. Их прямое взаимодействие с человеком крайне ограничено и возможно только в первые несколько секунд работы компьютера.

Программы и данные записываются («прошиваются») в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе эксплуатации. В тех случаях, когда изменение базовых программных средств во время эксплуатации является технически целесообразным, вместо микросхем ПЗУ применяют перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ — Erasable and Programmable Read Only Memory, EPROM). В этом случае изменение содержания ПЗУ можно выполнять как непосредственно в составе вычислительной системы (такая технология называется флэш-технологией), так и вне нее, на специальных устройствах, называемых программаторами.

Системный уровень — переходный. Программы, работающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением, то есть выполняют «посреднические» функции.

От программного обеспечения этого уровня во многом зависят эксплуатационные показатели всей вычислительной системы в целом. Так, например, при подключении к вычислительной системе нового оборудования на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая для других программ взаимосвязь с этим оборудованием. Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств — они входят в состав программного обеспечения системного уровня.

Другой класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователем. Именно благодаря им он получает возможность вводить данные в вычислительную систему, управлять ее работой и получать результат в удобной для себя форме. Эти программные средства называют средствами обеспечения пользовательского интерфейса. От них напрямую зависит удобство работы с компьютером и производительность труда на рабочем месте.

Третий уровень программной конфигурации компьютера образуют служебные программы, или утилиты. Они предназначены для обслуживания компьютера, проверки и настройки устройств и программ, выполнения технических операций. Для выполнения нужных действий утилиты могут обращаться к программам более низких уровней. Эти программы обычно работают под управлением пользователя. Необходимость в использовании служебных программ возникает сравнительно редко.

Утилиты — набор сервисных, дополнительно устанавливаемых программ для расширения базового программного обеспечения компьютера. Их можно классифицировать по функциональному признаку следующим образом:

• программы диагностики работоспособности компьютера;

• антивирусные программы, обеспечивающие защиту компьютера, обнаружение и корректное восстановление или уничтожение зараженных файлов;

• программы обслуживания дисков, обеспечивающие проверку качества поверхности диска, контроль сохранности файловой системы на логическом и физическом уровнях, сжатие дискового пространства, создание резервных копий файлов и дисков на внешних носителях и др.;

• программы архивирования данных, которые обеспечивают процесс сжатия информации в файлах с целью уменьшения объема памяти для ее хранения;

• программы обслуживания сети.

Функции служебных программ тесно связаны с возможностями операционной системы, так что многие служебные программы входят в ее состав. Однако бывают и автономные служебные программы, не привязанные к системному программному обеспечению. Они могут быть удобнее средств операционной системы по интерфейсу или могут предоставлять дополнительные функциональные возможности, которых не дают средства операционной системы.

Типичные представители класса служебных программ – это файловые менеджеры, архиваторы, средства просмотра (воспроизведения) данных, средства диагностики и контроля.

Прикладные программы образуют самый верхний уровень программного обеспечения. Здесь находятся программы, обслуживающие человека и удовлетворяющие его потребности. Создание документов (текстов, рисунков, чертежей), общение между людьми, выполнение научных расчетов, воспроизведение музыки и видео – все это и многое другое осуществляют прикладные программы. Для взаимодействия с устройствами компьютера прикладные программы всегда опираются на посредников – программы системного уровня.