Системное программное обеспечение: что такое, из чего состоит

Software – это программная оболочка вычислительных устройств: компьютеров, игровых консолей, смартфонов и прочей электроники. В её состав входят операционные системы, приложения, драйверы, службы, руководства со справочной информацией к ним. В публикации рассмотрим одну из разновидностей software – системное программное обеспечение (СПО): что такое, состав, разновидности, особенности. Приведём примеры такого программного обеспечения (ПО), разберёмся с назначением.

Виды программного обеспечения компьютеров

В основу функционирования компьютера положен программный принцип работы компьютера, суть которого заключается в выполнении машиной заранее заложенных в неё алгоритмов. Вычислительная система работает строго по заданной программе, совокупность которых называется программным обеспечением или конфигурацией. Между её составляющими организовано взаимодействие, информационный обмен. Одни приложения опираются на полученные из иных (преимущественно работающих на более низком уровне) данные. Для организации каналов и принципов обмена информацией между ними создаётся программный интерфейс. Он распределяет ПО на уровни, которые можно представить в виде пирамиды.

ПО состоит из следующих уровней (начиная из самого низкого).

• Базовый. Являются составляющей основного оборудования (материнская плата, видеокарта, процессор). Записывается в специальные микросхемы – постоянно запоминающие устройства – путём прошивки на финальном этапе производственного процесса. Если нужно изменять содержимое памяти, применяются перепрограммируемые запоминающие устройства, подлежащие перепрошивке или обновлению микрокода. Пример – микропрограмма BIOS/UEFI.


• Системный. Отвечает за взаимодействие прикладных приложений с базовыми и самим аппаратным комплексом.


• Служебный. Организовывает работу всех трёх уровней ПО. К служебным приложениям относятся утилиты, выполняющие настройку, автоматизацию управления ПК.


• Прикладной. Комплекс для решения задач пользователя. При разработке применяется прикладное программирование – это процесс создания, тестирования и отладки ПО для конечного пользователя.

Иногда выделяют инструментальное программное обеспечение – платформы, средства для разработки приложений.

Системное программное обеспечение (ПО): что это

Системное программное обеспечение – это сложный комплекс, обеспечивающий взаимодействие между компонентами вычислительной машины, управление ими. Выполняет роль интерфейса между пользователем и аппаратурой. Нужно для организации функционирования компьютера, взаимодействия человека с ним, распределения и управления аппаратным ресурсами.

Разрабатывается, как правило, для ряда однотипных или аналогичных вычислительных систем. Это позволяет реализовать типовые функции, применяемые во многих случаях: работа с файловой системой, управление приложениями, взаимодействие с периферийными устройствами.

Состав

Системное программное обеспечение включает в себя:

• Операционные системы (ОС) – сложный программный комплекс для организации доступа пользователя к аппаратуре, управления железом. Выступает посредником между устройствами, микроархитектурой ПК и прикладным ПО.


• Драйверы оборудования – библиотеки, организовывающие доступ к устройствам, управление ими, взаимодействие оборудования с приложениями и операционной системой.


• Загрузчики – микропрограмма, загружающая исполняемый код в оперативную память.


• Трансляторы – превращают исходный код в исполняемый. Иногда относятся к инструментальному ПО.


• Сервисные утилиты, командные оболочки – служебное ПО, рассчитанное на обслуживание компьютера, оптимизацию, повышение безопасности и надёжности его работы.


• Системные службы (сервисы) – автоматически выполняемые ОС приложения со специализированными функциями.


• Операционные оболочки (shell) – среда для взаимодействия пользователя с ОС, упрощения отправки ей управляющих команд посредством командной строки (CLI) либо графического интернета (GUI).

Иногда к системному ПО причисляют промежуточное – обычно обеспечивает единый программный интерфейс. 

Вы знаете, что такое софт в компьютере – это программная оболочка, совокупность всех приложений, нужных для работы вычислительной машины: операционная система, драйверы, прикладное, системное, базовое ПО.

Функции СПО

Пришло время разобраться, для каких целей необходимо системное ПО.

• Управление аппаратурой на всех этапах работы компьютера.


• Предоставление доступа пользовательским приложениям к аппаратным ресурсам.


• Гарантия защиты, конфиденциальности и надёжности хранения информации.


• Организация доступа ко внешним ресурсам – локальным и глобальным сетям, периферийным устройствам.


• Предоставление платформы для разработки ПО.


• Проведение диагностики и тестирования комплектующих.


• Распределение доступа к памяти и процессорному времени.

Каждую функцию можно разделить на множество мелких. 

Примеры системного программного обеспечения

Для ясности сказанного назовём по несколько распространённых приложений в каждой из категорий СПО:

• Операционные системы: Windows 10, Linux Ubuntu, Mac OS.


• Операционные оболочки: текстовые – командная строка, PowerShell, Терминал; графические – Total Commander, Проводник.


• Загрузчики – Grub, SysLinux – используется в ОС семейства Linux, Windows Boot Manager и NTLDR – применяется для запуска Windows.


• Сервисные утилиты – многие входят в состав операционных систем, например, средство для дефрагментации и тестирования дисков, диагностики памяти.


• Системные сервисы – службы управления сетями, аудио, обеспечения безопасности.

Расскажите, в чем заключена суть программного принципа работы вычислительного устройства – компьютера, смартфона. Назовите основные функции и классификацию СПО.