Апаратне та програмне забезпечення: визначення та поняття

Для того, щоб комп'ютерна система працювала правильно, її апаратне та програмне забезпечення повинні працювати обмежено, виконуючи завдання, які вимагаються від них. Хоча існують категоричні відмінності між двома поняттями, обидві частини комп'ютера є істотними.

У наступній статті ми визначимо, що таке апаратне , програмне забезпечення , які елементи комп’ютера відповідають кожній частині, які елементи знаходяться на півдорозі та які відмінності існують між кожною групою.

Зміст індексу

Визначення обладнання , основних типів та компонентів

Під апаратним забезпеченням розуміється набір фізичних і відчутних фрагментів, які взаємодіють один з одним в аналоговій або цифровій формі, щоб створити комп'ютер. Іноді його позначають у скороченому вигляді символами H / W або oh / w. Альтернативне визначення посилається на наявність або відсутність електроніки, мікросхем чи друкованих мікросхем у шматку, але воно має нижчий рівень загальності, тому його використання не є звичайним.

Апаратне забезпечення - це фізичний носій, на якому встановлюється, працює та працює будь-яке програмне забезпечення ; тобто без апаратного забезпечення комп'ютер не існує.

З часом, у тому, що представляється чотирма технологічними поколіннями, апаратне забезпечення розвивалося повільно, але прогресивно. Перше покоління, яке з’явилося в 1945 році і тривало одинадцять років, базувалося на вакуумних трубах. Далі йшли транзистори, які використовувались з 1957 по 1963 рік. З тих пір застосовується обладнання на основі інтегральних мікросхем. Передбачається, що четверте покоління, яке досліджується та розробляє прототипи, використовує транзистори без кремнію або квантову фізику. Прихід цього четвертого покоління важко передбачити.

Операційна (і обчислювальна, коли це доречно) потужність перших компонентів не має нічого спільного з тим, чим ми насолоджуємось сьогодні.

Коли ми класифікуємо всі ці елементи, можна зробити першу класифікацію обладнання, виходячи з його розташування в комп'ютерній системі. Таким чином, проводиться поділ між внутрішнім обладнанням , як правило, тим, яке входить в вежу, і зовнішнім обладнанням , усім тим, що не має відведеного місця всередині корпусу комп'ютера і тому знаходиться в межах дії дії користувач, але за межами конвертів машини.

Деякі апаратні елементи, які вважатимуться внутрішніми:

• Центральний процесор, мікропроцесорний чи процесорний жорсткий диск або твердотілі накопичувачі жорсткого диска або жорсткі диски SSD Hybrid або SSHD-диски для читання (CD, DVD, Blue Ray, дискети та ін.) Рідке охолодження Мікросхема чи допоміжна інтегральна схема Аудіо-, відео- або мережеві картки розширення Модем Блок живлення Графічна карта або GPU Порти, штекери та роз'єми

Що стосується зовнішнього обладнання , деякі компоненти, які слід виділити:

• Монітори та допоміжні екрани Джойстики , контролери для відеоігор чи ігрових панелей та фізичних панелей управління Клавіатура Миша чи миша Навушники, гарнітури та динаміки Мікрофон Веб-камера Принтер, сканер та факс Зовнішні жорсткі диски та USB- палички Проектор Сенсорна панель та оцифрування планшетного чи графічного планшета Гарнітура віртуальної реальності або гарнітура VR Спеціалізовані пристрої, такі як зчитувачі штрих-кодів, датчики тощо

Іноді ці дві групи відомі як комп'ютерні системи та комп'ютерна периферія.

Інша можлива класифікація стосується важливості апаратного компонента для досягнення основної роботи комп’ютера. У даному випадку мова йде про основне обладнання та додаткове обладнання .

Всередині основного обладнання є всі ті складові елементи, які абсолютно необхідні; а саме: процесор, чіпсет , SSD (або жорсткий диск), оперативна пам'ять, джерело живлення, корпус комп'ютера, монітор, клавіатура та миша. Решта пристроїв були б додатковими, хоча залежно від програми та обставин, у яких використовується комп'ютер, можна зробити хороший аргумент, щоб частина деталей, які не перераховані, потрапляла до основної категорії апаратних засобів (у випадку вентиляторів, NIC або GPU).

Існує ще одна можлива класифікація, яка базується на ролі компонентів. Таким чином, усі перераховані раніше апаратні елементи можуть бути включені до будь-якої з перелічених нижче категорій:

• Обробляючі елементи: вони відповідають за отримання електричних інструкцій, інтерпретацію їх за допомогою обчислень та логіки та відповідно випромінюють нові електричні сигнали. Елементи зберігання: це пристрої, здатні накопичувати інформацію електромагнітним або логічним способом, щоб використовувати її відповідно до вимог комп'ютерної системи. Пристрої введення: це периферійні пристрої, які перетворюють команди користувача в електричні сигнали, які можуть бути інтерпретовані машиною. Вихідні пристрої: це периферійні пристрої, які перетворюють електричні сигнали, що випромінюються обробними елементами, представляючи їх таким чином, що користувач може їх легко інтерпретувати. Пристрої введення та виведення: це змішані периферійні пристрої, що поєднують особливості пристроїв E (введення) та S (вихід), що закривають цикл обміну інформацією з процесором.

Елементи, які використовуються для монтажу комп'ютера і, особливо, спосіб їх встановлення, мають визначальний вплив на тип комп'ютера, що призводить до цього. Таким чином, використання легких деталей з малими форм-факторами, всі вони інтегровані дуже компактно, породжують ноутбуки та нетбуки ; в той час як об'ємні, потужніші модульні компоненти, навмисно розроблені для монтажу коробки або стелажів, призводять до настільних комп'ютерів.

Визначення програмного забезпечення та основні типи

Програмне забезпечення - це несуттєва частина комп’ютера, яка дозволяє функціонувати різні апаратні компоненти. Це набір інструкцій, даних або програм, які виконують конкретні завдання в межах комп'ютерної системи. Іноді це програмне забезпечення відноситься до змінної частини комп'ютера, станів, які машина може приймати, і сигналів, що змушують ці стани.

В межах комп'ютерного програмного забезпечення ми знаходимо додатки, програми, операційні системи та багато інших типів. Для наведення деякого порядку в цілому наборі зазвичай використовуються три підрозділи: системне програмне забезпечення , програмне забезпечення та прикладне програмне забезпечення .

Системне програмне забезпечення - це платформа, на якій опираються апаратні засоби та програми комп'ютера . Цей тип комп'ютерної програми написаний мовою програмування функцій низького рівня або першого покоління; тобто мова, інструкції якої керуються апаратними засобами без посередників, як це відбувається у машинній мові та мовах монтажу.

Операційна система комп’ютерного обладнання - наочний приклад системного програмного забезпечення . Користувач не керує операційною системою, але взаємодіє з графічним інтерфейсом користувача або GUI, що надається ним, та через додатки, встановлені в операційній системі.

Крім операційних систем, серед програмного забезпечення системи також є такі види програм:

• Антивірусні утиліти для управління дисками (інструменти форматування тощо) Драйвери та драйвери апаратних засобів Перекладачі комп'ютерної мови Навантажувачі програм Деякі завантажувачі BIOS та EUFIS або завантажувачі Гіпервізори

З іншого боку, прикладне програмне забезпечення , програмне забезпечення або додаткові програми для кінцевих користувачів (загальна назва, яка останнім часом почала набирати тягу завдяки мобільній технології) - це всі ті програми, які виконують конкретні завдання, для яких вони спеціально розроблені.

Нарешті, програмне забезпечення для програмування дозволяє користувачеві розробляти власні інструменти через мову, більш близьку до людської. У цьому розділі ви знайдете такі інструменти, як мови програмування, компілятори, інструменти налагодження чи налагодження тощо.

Оскільки для цього програмного забезпечення існує тисяча і одна можлива програма, важко встановити надійну класифікацію та без інтерпретації відповідно до її корисності. Таксономія комп'ютерних програм є достатньо складною проблемою для Microsoft, щоб почати працювати в 2007 році, щоб створити організований їх перелік.

З тих пір одна таксономія змінила іншу; Нижче наведено короткий підсумок (без визначень) того, який використовує Міжнародна корпорація даних (IDC) у 2018 році, написаний Расмусом Андсбергом та Деном Вессетом:

1. Ринкові програми
   • Спільні програми
     • Заявки на конференції
       • Програми для веб-конференцій
       Програми електронної пошти Соціальні медіа для бізнесу Програми для робочих груп
     Приклади планування та управління роботою
     • Програми управління контентом для підприємств Видання та авторські програми Переконливі програми для управління вмістом Електронні програми локалізації Бізнес-портали Співпраця та програми обміну вмістом
     Програми управління ресурсами підприємства
     • Фінансові додатки
       • Програми для фінансування та бухгалтерського облікуПрикладення програм управління ризиками та казначействомПристрої подорожей та управління витратамиДодатки корпоративного податку
       Програми управління людськими ресурсами
       • Основні програми для персоналу Програми набору персоналу Прикладні програми управління компенсацією Приклади управління ефективністю шаблонів Приклади управління навчанням Приклади керування шаблонами
       Програми управління платежами Програми переговорів Програми управління замовленнями Приклади управління ефективністю бізнесу Прикладні програми для управління проектами та портфелями
     Програми управління ланцюгами постачання
     • Логістичні програми Приклади планування виробництва Прикладні програми управління запасами
     Застосування для виробництва та експлуатації
     • Програми управління виробничою мережею Приклади операцій у публічному секторі та сфері обслуговування Інші додатки для операцій
     Інженерні програми
     • Програми для автоматизованого проектування Комп'ютерні інженерні програми Програми для автоматизованого виготовлення Спільні програми управління даними про продукти Інші інженерні програми
     Програми управління відносинами з клієнтами
     • Програми для продуктивності та керування продажами Маркетинг Додатки для управління кампаніями Програми обслуговування клієнтів Комунікаційні центри Прикладні програми

1. Заявки на розробку та презентацію на ринку
   • Програмне забезпечення для аналізу та штучного інтелекту
     • Програмне забезпечення для аналізу, звітності та запиту до кінцевого користувача Прогнозний та сучасний аналітичний інструментарій Програмні платформи з інструментами пошуку та аналізу вмісту IA
     Програмне забезпечення для управління інформацією
     • Системи управління реляційними базами данихНереляційні системи управління базами даних
       • Системи управління базами даних кінцевих користувачів Системи управління навігаційними базами даних Об'єктно-орієнтовані системи управління базами даних Багатоцінні системи управління базами даних
       Динамічні системи управління даними
       • Документоорієнтовані системи баз даних Доступні паролем системи баз даних Графічно представлені системи управління базами даних Масштабовані менеджери збору даних Продукти за типом аналізу, аналізу та управління даними
       Інструменти управління та розробки баз даних
       • Інструменти адміністрування баз даних Інструменти реплікації баз даних Інструменти моделювання данихДати архівації баз даних та інструменти управління життєвим циклом інформаціїДодатки для розробки та оптимізації баз данихДінструменти безпеки бази даних
       Програмне забезпечення інтегрованості даних та розподілених мережевих менеджерів даних
       • Програмне забезпечення для великого дампа даних Динамічне програмне забезпечення для скидання даних Програмне забезпечення якості інфраструктури Програмне забезпечення для доступу до даних Програмне забезпечення для робочої області для складених даних Програмне забезпечення для визначення та управління даними Програмне забезпечення для управління метаданими Програмне забезпечення підготовка даних самообслуговування
       Менеджери просторової інформації
     Програмне забезпечення для оркестрування та інтеграції
     • Проміжне програмне забезпечення для B2B
       • B2B Послуги з управління вхідним середнім програмним забезпеченням та B2B-мережі
       Інтеграційне програмне забезпечення
       • Програмне забезпечення для управління APIP Інтеграційні платформи Плагінове програмне забезпечення та адаптери для підключення
       Програмне забезпечення, активоване подіями
       • Програмне забезпечення, орієнтоване на повідомлення, програмне забезпечення середнього програмного забезпечення для реле
       Менеджер передачі файлів
     Програмне забезпечення для розробки додатків
     • Інструменти розробки, середовища та мови Створення компонентів програмного забезпечення Системи управління бізнес-правилами Інструменти моделювання та архітектури
       • Інструменти моделювання об'єктівБезкоштовні засоби моделювання бізнес-інструментівБізнес-архітектура
       Інструменти якості та життєвого циклу
       • Автоматизовані інструменти якості програмного забезпечення Конфігурація програмного забезпечення та управління змінами
       Прикладні платформи
       • Презентаційно-орієнтовані платформи додатків
         • Платформи додатків серверного програмного забезпечення, орієнтовані на презентацію, хмарні платформи додатків
         Моніторингові моделі платформ додатків Моніторинг транзакцій Програмне забезпечення для автоматизованих задач

1. Програмне забезпечення системної інфраструктури
   • Програмне забезпечення для управління системою та сервісом
     • Менеджери ІТ-операцій. Менеджери налаштування та автоматизації
       • Менеджери додатків Менеджери завантаження та Центр системних даних
       Менеджери ІТ-сервісів
     Мережеве програмне забезпечення
     • Програмне забезпечення для мережевої інфраструктури
       • Програмне забезпечення для доставки мережевих додатків Драйвер SDN і мережевий дисплей
       Програмне забезпечення для управління мережею
     Програмне забезпечення безпеки
     • Програмне забезпечення для цифрової сертифікації та посвідчення особи Програмне забезпечення для захисту інформації Програмне забезпечення для захисту повідомлень Мережеве програмне забезпечення для захисту веб-вмісту та інструменти безпеки Оркестрація, реагування, розвідка та інструменти аналізу безпеки
     Програмне забезпечення для зберігання
     • Програмне забезпечення для реплікації та захисту даних
       • Програмне забезпечення захисту даних Програмне забезпечення для звітування, відновлення та резервного копіювання Програмне забезпечення для реплікації зберігання Програмне забезпечення для реплікації на основі хоста або програмного забезпечення для міграції даних Програмне забезпечення для реплікації на основі програмного забезпечення та інтерфейс програмування тканин Матричне програмне забезпечення для реплікації Програмне забезпечення управління реплікацією
       Програмне забезпечення для архівування
       • Програмне забезпечення для архівування електронної пошти Програмне забезпечення для архівування файлів тощо
       Програмне забезпечення для зберігання та управління пристроями
       • Гетерогенне програмне забезпечення для управління SRM та SAN Однорідне програмне забезпечення для управління SRM та SAN Програмне забезпечення для управління пристроями зберігання Інші програми управління сховищами
       Програмне забезпечення для інфраструктури зберігання
       • Програмне забезпечення для федерації та віртуалізації Файлові файлові системи та програмне забезпечення управління обсягом Програми зберігання та управління доступом Програмне забезпечення автоматизованої ієрархії зберігання Програмне забезпечення для прискорення зберігання
       Контролери зберігання, визначені програмним забезпеченням
       • Блокові програмні контролери, визначені на основі програмного забезпечення. Контролери зберігання файлів, визначені програмним забезпеченням; Контролери зберігання даних на основі об'єктів;
       Кінцева точка управління
       • Інструменти управління результатами
         • Менеджери пристроїв Менеджери друку Менеджери виводу підприємств
         Клієнтські менеджери кінцевих точок
       Віртуальне та фізичне програмне забезпечення для обчислень
       • Операційні системи та підсистеми
         • Ядра операційної системи Клієнти операційної системи Вбудовані промислові операційні системи
         Обчислювальні засоби, визначені програмним забезпеченням
         • Контейнери інфраструктури віртуальних машин Хмарні системи
         Клієнти з віртуальних обчислень Інші обчислювальні програми

РЕКОМЕНДУЄМО ВАС Як встановити ліміти використання в додатках і категоріях в iOS 12

Однак ця класифікація гаргантуанів орієнтована на фахівців у сегменті ринку, присвячених розробці програмного забезпечення, яким необхідно мати вичерпний та абсолютний контроль над їх каталогізацією. Для додатків рівня користувача наступна гіпер-зменшена класифікація може бути більш поясненою:

• Менеджери баз даних для текстових процесорів Менеджери електронних таблиць Медіаплеєри Менеджери презентацій Менеджери взаємовідносин із клієнтами Системи планування ресурсів та програмного забезпечення Навчальні програми Симулятори Диспетчери вмісту Комп'ютерний дизайн (CAD) Інструменти Управління програмним забезпеченням Менеджери комунікацій

Інша можлива класифікація програмного забезпечення стосується способу його поширення для населення. Виходячи з цієї характеристики, ми можемо диференціювати такі сегменти:

• Програмне забезпечення. Посилається на програми, що поширюються як демо; тобто його використання безкоштовне протягом пробного періоду, після закінчення цього необхідно придбати ліцензію на продовження використання програмного забезпечення . Тоді є чіткий намір продажу. Програмне забезпечення. У цьому випадку ми говоримо про різноманітне програмне забезпечення, в якому повноцінна програма відключається до моменту, коли користування не здійснить, але основні функціональні можливості програмного забезпечення доступні без оплати. Безкоштовно. Це програмне забезпечення, яке можна використовувати абсолютно безкоштовно, однак його розповсюдження підлягає авторському права, ліцензії на розповсюдження або комерційного захисту. Програмне забезпечення для публічних доменів або програми для публічного домену. Це логічна еволюція безкоштовної програми , окрім того, що вона безкоштовна для користувача, немає обмежень щодо її розповсюдження. Програмне забезпечення з відкритим кодом або програми з відкритим кодом. Окрім того, що вони безкоштовні та вільно розповсюджуються, кодові блоки, що складають цей тип програми, є загальнодоступними та їх модифікація залишається за рішенням спільноти користувачів.

Закінчувальне програмне забезпечення , чітко пов'язане зі словом програмне забезпечення , часто розпізнається в декількох групах програм, призначення яких негативно впливає на досвід користувача. Нижче ми підсумовуємо найбільш поширені типи шкідливого програмного забезпечення, яке використовує це припинення:

• Зловмисне програмне забезпечення . Про шкідливі програми говорять, визначаючи будь-яку програму, яка має зловмисні наміри. Це загальний термін. Шпигунські програми . Цей тип шкідливого програмного забезпечення спеціалізується на зборі інформації про комп'ютерне обладнання, на якому воно було ненавмисно встановлено, та про його користувача. Однією з цілей цієї програми є звички перегляду веб-сторінок, конфіденційна інформація або доступ до облікових даних. Рекламні програми . Ми говоримо про рекламне програмне забезпечення в тому випадку, якщо зловмисне програмне забезпечення створене для того, щоб примушувати рекламу постійно та регулярно користуватися. Розробники рекламного Плата можуть отримати вигоду за допомогою реклами або за рахунок продажів. Викуп . Це програми, що блокують роботу комп’ютера, поки виплата не виплачена. Це можна охарактеризувати як комп'ютерний шантаж. Останнім часом найпопулярнішим випадком викупу є WannaCry. Існування цього типу програмного забезпечення є достатнім обґрунтуванням для збереження зайвих резервних копій наших дорогоцінних файлів. Програмне забезпечення . Це непотрібні програми, які встановлюються під час завантаження іншого програмного забезпечення . Оскільки користувач не потребує його використання, код лежить на дискових накопичувачах, що займають пам'ять. Марнотратство пам’яті разом із його небажаною установкою та непотрібністю - це характеристики, які підтверджують його як програмне забезпечення

До списку шкідливого програмного забезпечення необхідно додати цілу низку комп’ютерних вірусів: трояни, хробаки, логічні бомби, рециркулятори , містифікації та інші.

Останнє спеціальне програмне забезпечення, яке ми збираємося представити читачеві, - це програмне забезпечення середнього рівня . Він також відомий як логіка обміну інформацією між додатками, ім'я, яке найкраще відповідає роботі, яку він виконує: служить мостом між будь-якою парою додатків, програмних пакетів, ОС, апаратного компонента або мереж.

Якісне програмне забезпечення - це програмне забезпечення, яке відповідає його функціональності, має прості процедури встановлення, передбачуване, його дизайн надає пріоритет юзабіліті та розширюється. Ітерація версій, які відображають несправності ( помилки та збої ) та сертифікація, також забезпечують безпеку. Однак ці функції не завжди такі поширені у світі програмного забезпечення , оскільки вони надзвичайно складні інструменти на самому базовому рівні.

Злиття апаратного та програмного забезпечення : прошивки

Прошивка - це місце зустрічі апаратного та програмного забезпечення в тому сенсі, що навіть у випадку нематеріальних рядків коду, даних та інструкцій вони суворо пов'язані з апаратним компонентом. Таким чином, тут втрачається притаманна мутабельність програмного забезпечення , саме тому прошивку іноді називають прошивкою.

Деякі приклади мікропрограмного забезпечення - це певні різновиди BIOS та UEFI, RTAS (послуги абстрагування часу виконання), CFE (поширені середовища вбудованого програмного забезпечення ) та деякі інші технології, що застосовуються у конкретних комп'ютерах, маршрутизаторах , брандмауерах та NAS.

Таблиця відмінностей між апаратним та програмним забезпеченням

	ТЕХНІКА	ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
Визначення	Фізичні компоненти комп'ютерної системи	Набір інструкцій та дані
Функція	Взаємодія користувача та обчислення	Передача інформації та замовлень між апаратними засобами
Природа	Фізика	Логіка
Створення	На заводі з фізичними матеріалами	За кодом в середовищах програмування
Взаємозалежність	Потрібна установка програмного забезпечення для функціонування	Для їх функціонування їх потрібно встановити на апаратному забезпеченні
Довговічність	Підлягає зносу	Незмінний у використанні або з плином часу
Причина відмови	Випадкові виробничі збої або перенапруження	Систематичні вади дизайну
Безпека	Сприйнятливий до приміщень, що вводяться у виробництво	Вразлива до різних комп'ютерних атак
Ремонт	Потрібна заміна компонента	Просто перевстановіть пошкоджене програмне забезпечення

Цим ми закінчуємо нашу статтю про відмінності в апаратному та програмному забезпеченні. Хороший вихідний пункт, щоб з’ясувати їх визначення та зрозуміти їх схожість.