Состав и свойства вычислительных систем. Информационное и математическое обеспечение вычислительных систем.

В тех случаях, когда изменение базового программного обеспечения во время работы технически возможно, вместо микросхем ПЗУ используют перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства (ПЗУ — стираемая и программируемая память только для чтения, EPROM). В этом случае изменение содержания ПЗУ можно выполнять как непосредственно в составе вычислительной системы (такая технология называется флэш-технологией), так и вне ее, на специальных устройствах, называемых программистов.
Системный уровень. Переход на системный уровень. 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 такого уровня во многом зависит производительность всей компьютерной системы в целом. Например, когда новое оборудование подключено к компьютерной системе, на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая связь с этим оборудованием для другого программного обеспечения. Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств — они входят в систему на уровне программного обеспечения. Другой класс программного обеспечения системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователем. Именно благодаря им, что он способен вводить данные в компьютерную систему, управлять ее работой и получать результат в удобной форме. Эти инструменты называются инструментами пользовательского интерфейса. Они напрямую влияют на удобство работы с компьютером и производительность труда на рабочем месте. Набор программного обеспечения системного уровня формирует ядро операционной системы компьютера. Полную концепцию операционной системы мы рассмотрим чуть позже, но здесь лишь отметим, что если компьютер оснащен программным обеспечением системного уровня, то он уже готов устанавливать программы более высокого уровня, взаимодействовать с аппаратным обеспечением и, самое главное, взаимодействовать с пользователем. То есть наличие ядра операционной системы — непременное условие для возможности практической работы человека с вычислительной системой.
Уровень обслуживания. Программное обеспечение на этом уровне взаимодействует как с базовыми, так и с системными программами. Основное назначение утилит (также называемых утилитами) заключается в автоматизации проверки, настройки и конфигурирования компьютерной системы. Во многих случаях они используются для расширения или улучшения функций системных программ. Некоторые служебные программы (как правило, это программы обслуживания) изначально входит в состав операционной системы, но большинство утилит для операционной системы внешними и служат для расширения ее функций.
В области развития и эксплуатации сервисных программ существует два альтернативных направления: интеграция с операционной системой и автономное функционирование. В первом случае служебные программы могут изменять потребительские свойства системных программ, делая их более удобными для практической работы. Во втором случае, они слабо связаны с системным программным обеспечением, но предоставляют пользователю больше возможностей для настройки их взаимодействия с аппаратным и программным обеспечением. Прикладной уровень. Прикладное программное обеспечение представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном месте выполняется конкретная задача. Круг этих задач весьма широк: от производственных до творческих и развлекательно-обучающих. Огромный функциональный диапазон возможных приложений средств вычислительной техники обусловлен наличием приложений для различных видов деятельности.
Поскольку существует прямая связь между прикладным программным обеспечением и системным программным обеспечением (первое основано на втором), можно утверждать, что универсальность компьютерной системы, доступность прикладного программного обеспечения и широта функциональных возможностей компьютера напрямую зависят от типа используемой операционной системы, от того, какие системные средства содержит ее ядро, как оно обеспечивает взаимодействие человеко — программно — аппаратного триединого комплекса.