El denominado software se refiere a los programas organizados para facilitar el uso de las computadoras y mejorar su eficiencia, así como los documentos relacionados para su desarrollo, uso y mantenimiento. Los sistemas de software se pueden dividir en software de sistema y software de aplicación.
1 Software del sistema
El software del sistema está formado por un conjunto de programas que controlan un sistema informático y gestionan sus recursos. Sus funciones principales incluyen: iniciar la computadora, almacenar, cargar y ejecutar programas de aplicación, clasificar y recuperar archivos y traducir el lenguaje del programa al lenguaje de máquina. De hecho, el software del sistema puede considerarse como la interfaz entre los usuarios y las computadoras. Proporciona al software de aplicación y a los usuarios los medios para controlar y acceder al hardware. Estas funciones las realiza principalmente el sistema operativo. Además, también pertenecen a esta categoría los sistemas de compilación y diversas herramientas de software que, por otro lado, ayudan a los usuarios a utilizar el ordenador. Sus funciones se describen a continuación.
Sistema operativo, SO)
El sistema operativo es un sistema de programa que gestiona, controla y supervisa el funcionamiento coordinado de los recursos de software y hardware de una computadora. Consta de una serie de programas con diferentes funciones de control y gestión. Es el software del sistema más básico que se ejecuta directamente en el hardware de la computadora y es el núcleo del software del sistema. El sistema operativo es un producto del desarrollo de las computadoras. Tiene dos propósitos principales: primero, facilitar a los usuarios el uso de la computadora y es la interfaz entre el usuario y la computadora. Por ejemplo, los usuarios sólo necesitan escribir un comando simple para completar automáticamente funciones complejas, lo cual es el resultado de la ayuda del sistema operativo, la administración unificada de todos los recursos del sistema informático, la organización racional del flujo de trabajo de la computadora y el uso completo; de la eficiencia informática. El sistema operativo normalmente debe incluir los siguientes cinco módulos funcionales:
(1) Gestión del procesador. Cuando se ejecutan varios programas al mismo tiempo, se resuelve el problema de asignación de tiempo del procesador (CPU).
(2) Gestión de operaciones. Un programa que completa una tarea independiente y los datos que requiere constituyen un trabajo. La tarea principal de la gestión de trabajos es proporcionar a los usuarios una interfaz para ejecutar cómodamente sus propios trabajos utilizando computadoras y programar y controlar todos los trabajos que ingresan al sistema, para utilizar los recursos de todo el sistema de la manera más eficiente posible.
(3) Gestión de la memoria. Asigne espacio de almacenamiento para cada programa y los datos que utiliza, y asegúrese de que no interfieran entre sí.
(4) Gestión de equipos. También puede recibir solicitudes del dispositivo (llamadas interrupciones) en cualquier momento según la solicitud del usuario para usar el dispositivo, como una solicitud para ingresar información.
(5)Gestión documental. Es el principal responsable del almacenamiento, recuperación, disfrute y protección de archivos, y brinda a los usuarios la comodidad de realizar operaciones con archivos.
Existen muchos tipos de sistemas operativos, que se dividen en sistemas operativos por lotes, sistemas operativos de tiempo compartido y sistemas operativos en tiempo real según sus funciones y características. Según la cantidad de usuarios administrados al mismo tiempo, se divide en sistema operativo de usuario único y sistema operativo multiusuario, un sistema operativo de red adecuado para administrar entornos de red informática. Según su proceso de desarrollo, se suele dividir en las siguientes seis categorías:
(1) Sistema operativo monousuario.
La característica principal de un sistema operativo de usuario único es que sólo puede admitir un programa de usuario a la vez en un sistema informático. La mayor desventaja de este sistema es que no puede utilizar plenamente los recursos del sistema informático. Los sistemas operativos DOS y Windows de microcomputadoras entran en esta categoría.
(2) Sistema operativo de procesamiento por lotes.
El sistema operativo por lotes es un sistema operativo que se ejecutaba en ordenadores grandes y medianos en los años 1970. En ese momento, debido a la baja eficiencia de la utilización de la CPU por parte de los sistemas operativos de tarea única de un solo usuario y la utilización insuficiente de los recursos de los dispositivos de E/S, se desarrollaron sistemas de procesamiento por lotes multicanal, que se ejecutaban principalmente en empresas grandes y medianas. computadoras. Rutas múltiples significa que existen y se ejecutan múltiples programas o trabajos al mismo tiempo, por lo que también se le llama sistema operativo multitarea. El DOS/VSE de IBM es uno de esos sistemas.
(3) Sistema operativo de tiempo compartido.
Un sistema de tiempo compartido es un sistema operativo que presenta las siguientes características: alrededor de un ordenador se cuelgan varios terminales de corto alcance o remotos, y cada usuario puede controlar interactivamente el funcionamiento del trabajo en su propio terminal.
Bajo la gestión de un sistema de tiempo compartido, aunque cada usuario utiliza el mismo ordenador, puede dar a los usuarios una sensación de "ordenador exclusivo". De hecho, un sistema operativo de tiempo compartido divide los recursos de tiempo de la CPU en intervalos de tiempo muy pequeños (milisegundos) y los asigna a cada usuario final por turno. Cuando un usuario agota el intervalo de tiempo, la CPU se transfiere a otro usuario y el usuario anterior solo puede esperar el siguiente turno. Porque la velocidad de pensamiento, reacción y escritura de las personas suele ser mucho más lenta que la de una CPU. Siempre que no haya más de un cierto número de usuarios en la computadora al mismo tiempo, las personas no se sentirán retrasadas, como si cada usuario. está monopolizando la computadora. Las ventajas del sistema de tiempo compartido son: primero, es económico y puede aprovechar al máximo los recursos de la computadora; segundo, debido al método de control de sesión interactivo, los usuarios pueden sentarse frente al terminal para pensar, ajustar y modificar; lo que acorta en gran medida el ciclo de resolución de problemas; en tercer lugar, el tiempo compartido. Varios usuarios del sistema pueden intercambiar datos y disfrutar de varios archivos entre sí a través del sistema de archivos y completar las mismas tareas en sus respectivos terminales. Un sistema operativo de tiempo compartido es un sistema operativo multiusuario y multitarea, y UNIX es el sistema operativo de tiempo compartido más popular del mundo. Además, UNIX tiene funciones de comunicación de red y servicios de red, y también es un sistema operativo de red ampliamente utilizado.
(4) Sistema operativo en tiempo real
En algunos campos de aplicación, se requieren computadoras para procesar datos rápidamente. Por ejemplo, en el sistema de control automático de aviones y misiles que vuelan bajo el control del piloto automático, la computadora debe procesar y responder a los datos medidos por el sistema de medición de manera oportuna y rápida para lograr el propósito del control; de lo contrario, el El avión de combate se perderá. Este tipo de procesamiento rápido con requisitos de tiempo de respuesta se denomina procesamiento en tiempo real. Por supuesto, los requisitos de tiempo de respuesta pueden ser largos o cortos, desde segundos, milisegundos o microsegundos. Para este tipo de procesamiento en tiempo real, el sistema de procesamiento por lotes o el sistema de tiempo compartido no pueden hacer nada, por lo que se produjo otro sistema operativo: el sistema operativo en tiempo real. Un sistema informático equipado con un sistema operativo en tiempo real se denomina sistema en tiempo real. Los sistemas en tiempo real se pueden dividir en dos categorías según su uso: uno son los sistemas de control en tiempo real ampliamente utilizados en acero, refinación de petróleo, control de procesos de producción química, guía de armas y otros campos; el otro se usa ampliamente en sistemas de reserva automática; , sistemas de recuperación de información, sistema de procesamiento de datos en tiempo real para sistemas bancarios y sistemas de venta de supermercados.
(5) Sistema operativo de red.
Una red informática es una red que conecta ordenadores independientes y geográficamente dispersos a través de líneas de comunicación. Con la ayuda de las redes informáticas, los usuarios pueden superar las limitaciones de las condiciones geográficas y utilizar cómodamente recursos informáticos distantes. Un sistema operativo que proporciona comunicación de red y funciones de recursos de red se denomina sistema operativo de red.
(6) Sistema operativo de microcomputadora
El sistema operativo de microcomputadora se desarrolla con el desarrollo de la tecnología de hardware de microcomputadora, de simple a complejo. DOS desarrollado por Microsoft es un sistema de tarea única para un solo usuario, mientras que el sistema operativo Windows es un sistema multitarea para un solo usuario. Después de más de diez años de desarrollo, ha evolucionado desde Windows 3.1 hasta Windows NT, Windows 2000 y Windows XP. Es uno de los sistemas operativos más utilizados para microcomputadoras. Linux es un sistema operativo de código abierto que ha sido adoptado por cada vez más usuarios y es un fuerte competidor del sistema operativo Windows.
2) Sistema de procesamiento del lenguaje (programa de traducción)
Como se mencionó anteriormente, el lenguaje de máquina es el único lenguaje de programa que una computadora puede reconocer y ejecutar directamente. Si desea ejecutar un programa de lenguaje de alto nivel en su computadora, debe estar equipado con un traductor de lenguaje de programa (en lo sucesivo, el traductor). El programa de traducción en sí es un conjunto de programas y diferentes idiomas de alto nivel tienen programas de traducción correspondientes.
Para lenguajes de alto nivel, existen dos métodos de traducción:
Uno se llama "interpretación". Así es como se ejecutaron los primeros programas fuente BASIC. Llama al "intérprete" básico con el que está equipada la máquina. Cuando ejecuta un programa fuente BASIC, interpreta y ejecuta las declaraciones del programa fuente BASIC una por una. No conserva el código del programa de destino, es decir, no genera un archivo ejecutable. Este método es lento y requiere "explicación" cada vez que se ejecuta, y se ejecuta mientras se explica.
El otro se llama "compilación", que llama al compilador del lenguaje correspondiente para convertir el programa fuente en un programa de destino (usando .obj como extensión) y luego conecta el programa de destino con la biblioteca. file para formar un archivo ejecutable con enlazador. Aunque el proceso de compilación es más complicado, el archivo ejecutable (con extensión .exe) formado por él se puede ejecutar repetidamente y más rápido. Para ejecutar un programa, simplemente escriba el nombre del archivo del programa ejecutable y presione Entrar.
Los programas que interpretan y compilan programas fuente se denominan compiladores e intérpretes respectivamente. Los lenguajes de alto nivel como FORTRAN, COBOL, PASCAL y C requieren compiladores correspondientes cuando se utilizan. Los lenguajes de alto nivel como BASIC y LISP requieren el uso de los intérpretes correspondientes.
3) Programa de servicio
El programa de servicio puede proporcionar algunas funciones de servicio comunes para facilitar a los usuarios el desarrollo de programas y el uso de computadoras, como programas de diagnóstico, programas de depuración y programas de edición de uso común, etc. .
4) Sistema de gestión de bases de datos
En la sociedad de la información, las actividades sociales y productivas generan una gran cantidad de información, lo que dificulta el manejo manual. La gente quiere recopilar, almacenar, procesar y utilizar información con la ayuda de las computadoras. El sistema de base de datos (DBS) se produjo y desarrolló en el contexto de esta demanda.
Una base de datos se refiere a una colección de datos almacenados según ciertas relaciones y que pueden ser disfrutados por muchas aplicaciones. Un sistema de gestión de bases de datos (DBMS) es un software de sistema que puede procesar y gestionar bases de datos. Su función principal es crear, eliminar y mantener la base de datos y realizar diversas operaciones con los datos de la base de datos. El sistema de base de datos consta principalmente de una base de datos, un sistema de gestión de bases de datos y las aplicaciones correspondientes. Los sistemas de bases de datos no solo pueden almacenar grandes cantidades de datos, sino también recuperar, modificar, contar, ordenar y fusionar datos de forma rápida y automática para obtener la información requerida. Esto es algo que los archivadores tradicionales no pueden hacer.
La tecnología de bases de datos es la rama de la tecnología informática de más rápido crecimiento y más utilizada. Se puede decir que la mayor parte del desarrollo futuro de aplicaciones informáticas será inseparable de la base de datos. Por lo tanto, es muy necesario comprender la tecnología de bases de datos, especialmente las aplicaciones de bases de datos en un entorno de microcomputadoras.
2 Software de aplicación
Un sistema de programa diseñado para resolver diversos problemas prácticos se denomina software de aplicación. Desde la perspectiva de sus objetos de servicio, se puede dividir en software general y software especial.
1) Software general
Este tipo de software suele estar diseñado para solucionar un determinado tipo de problema, que muchas personas tienen que afrontar y solucionar. Por ejemplo: procesamiento de textos, procesamiento de hojas de cálculo, presentación electrónica, etc.
2) Software especial
Se puede adquirir software general en el mercado, pero no se pueden adquirir algunos software con funciones y requisitos especiales. Por ejemplo, un usuario espera tener un programa que pueda controlar automáticamente un torno y al mismo tiempo integrar varias tareas transaccionales para una gestión unificada. Debido a que es demasiado especial para los usuarios comunes, el desarrollo humano sólo se puede organizar. Por supuesto, el software desarrollado sólo puede utilizarse específicamente para esta situación.