1. نرم افزار رایانه
بخش دوم کتاب توربان
درس مهندسی فناوری اطلاعات فصل 2

2. مفاهیم پایه ای نرم افزار
برنامه رایانه: دنباله ای از دستورالعمل ها برای رایانه، یک نرم افزار چندین برنامه را شامل می شود.
مفهوم برنامه ذخیره شده: معماری نوین سخت افزار که در آن برنامه های ذخیره شده نرم افزار قابل دسترسی می باشند و دستورالعمل های آن در پردازنده مرکزی، یکی پس از دیگری اجرا می شوند.
مستند سازی: شرح نوشته شده ای از توابع برنامه نرم افزاری
عامل حیاتی سازمان های تجاری
حافظ مبنای اصلی کار و نحوه طراحی و عمل نرم افزار در برابر تغییرات سازمانی
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

3. انواع اصلی نرم افزار نرم افزار سیستمی(system software):
واسط بین سخت افزار رایانه و برنامه کاربردی
ارایه دهنده توابع خودتنظیم(self-regulatory) برای سیستم های رایانه ای
بارگذاری سیستم در اولین روشن شدن رایانه
مدیریت منابع سخت افزاری
ارایه مجموعه دستورالعمل های رایج کاربردها
نرم افزار کاربردی(Application software):
اختصاصی یا تولید انبوه
هدایت سیستم رایانه به سمت اجرای فعالیت های پردازشی خاص
ارایه عملکرد های خاص و مورد نظر کاربر
گسترده: مانند واژه پرداز کلی
محدود: مانند برنامه پرداخت سازمان
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

4. Silberschatz[ch1]
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

5. نرم افزار سیستمی
گروهی از برنامه ها که سیستم رایانه ای و فعالیت های پردازش اطلاعات آن را کنترل و پشتیبانی می کند.
تسهیل برنامه سازی، امتحان و اشکال زدایی برنامه های رایانه
پشتیبانی نرم افزارهای کاربردی بوسیله هدایت کارکردهای اصلی رایانه
دو دسته کارکردی اساسی نرم افزارهای سیستمی:
برنامه های کنترل سیستم
برنامه های پشتیبانی سیستم
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

6. برنامه های کنترل سیستم
برنامه های نرم افزاری که استفاده از منابع سخت افزاری، نرم افزاری و داده ای سیستم رایانه ای را کنترل می کنند.
سیستم عامل:
اصلی ترین برنامه کنترل سیستم
واسط بین سخت افزار و کاربر
نظارت بر کلیه عملیات رایانه
اختصاص CPU و حافظه به برنامه ها
مدیریت برنامه های در حال اجرا روی پردازنده
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

7. برنامه های کنترل سیستمادامه
انواع مدیریت برنامه:
Multitasking or Multiprogramming: مدیریت دو یا چند وظیفه یا برنامه، که همزمان در یک سیستم رایانه ای (یک پردازنده) اجرا می شوند.
Multithreading: شکلی از Multitasking که چند وظیفه متعلق به یک برنامه کاربردی به صورت همزمان اجرا می شوند.
Multiprocessing: پردازش همزمان بیش از یک برنامه با تخصیص آنها به چند پردازنده.
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

8. برنامه های کنترل سیستمادامه
حافظه مجازی(Virtual Memory):
یک ویژگی سیستم که مقداری حافظه را بیش از مقدار واقعی حافظه برای برنامه ها در نظر می گیرد.
دادن اجازه دسترسی برنامه به همه حافظه نه فقط به بخشی از حافظه اولیه
تقسیم یک برنامه کاربردی به بخش های یکسان با طول ثابت(صفحه ـ Page)
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

9. Silberschatz[ch9]
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

10. Silberschatz[ch9]
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

11. برنامه های کنترل سیستمادامه
واسط: نحوه ی تعامل کاربر و رایانه
واسط مبتنی بر متن: تایپ دستورات مثل DOS(Disk Operating System)
واسط گرافیکی کاربر: به کاربر اجازه کنترل مستقیم روی عناصر قابل مشاهده (مانند آیکن) و فعالیت ها را می دهد.
نسل اول:
توسعه توسط محققان Xerox PARC(Palo Alto Reaserch Center)
توسعه عمومی توسط Apple Macintosh
معرفی Windows توسط مایکروسافت در رایانه های IBM
نسل دوم: دارای ویژگی هایی مانند واقعیت مجازی، صدا و گفتار، تشخیص قلم و حرکت، متحرک سازی، چندرسانه ای، هوش مصنوعی و قابلیت های ارتباطی بی سیم و سلولی و واسط اجتماعی(Social Interface)
Social interface:
یک واسط کاربر که کاربر را برای استفاده از برنامه های کاربردی؛ از طریق شخصیت های کارتونی، انیمیشن ها، کار های گرافیکی و فرمان های صوتی، راهنمایی می کند.
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

12. برنامه های کنترل سیستمادامه
محیط عامل( Operating environment ):
مجموعه ای از برنامه های رایانه ای که ویژگی هایی به سیستم اضافه می کنند که توسعه دهنده ها بدون نیاز به دسترسی مستقیم به سیستم عامل، برنامه های کاربردی بسازند.
فقط با یک سیستم عامل کار می کند. مانند نسخه های اول ویندوز که با فقط با MS-DOS کار می کردند.
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

13. برنامه های کنترل سیستمادامه
انواع سیستم عامل بر اساس تعداد کاربران:
سیستم عامل های ابزار سیار(mobile devices OS): یک کاربر
سیستم عامل های رایانه های کوچک(Desktop & Workstation OS): یک کاربر یا یک گروه کاری کوچک
سیستم عامل های رایانه های بزرگ(midrange & mainframe OS): پشتیبانی هزاران کاربر؛این سیستم عامل ها امکانات بیشتری از قبیل قابلیت اطمینان(reliability)،گرفتن نسخه پشتیبان (backup)،امنیت و سرعت بالای پردازش را ارائه می دهند.
Plug-and-play: یک ویژگی که سیستم عامل را قادر می سازد تا به صورت خودکار سخت افزار های جدید را شناسایی و نرم افزارهای لازم آن ها (درایور) را نصب کند.
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

14. برنامه های پشتیبان سیستم
برنامه هایی که مدیریت، عملیات و کاربران سیستم رایانه ای را به وسیله ارایه انواع خدمات پشتیبانی (مثل برنامه های سودمند سیستم، نشانگرهای عملکرد و نشانگرهای امنیت)، پشتیبانی می کنند.
برنامه های سودمند سیستم(System Utilities): برنامه هایی که کارهای رایج رایانه مثل مرتب سازی رکوردها، ایجاد راهنما(دایرکتوری)، یافتن فایل ها یا مدیریت مصرف حافظه را انجام می دهند.
نشانگرهای عملکرد سیستم(System performance monitors): برنامه هایی که انجام کارها توسط سیستم رایانه ای و عملکرد سیستم در حوزه هایی مثل زمان پردازنده، فضای حافظه، ابزارI/O و برنامه های کاربردی را نشان می دهند.
نشانگرهای امنیت سیستم(System security monitors):
برنامه هایی که استفاده های سیستم رایانه را در جهت محافظت از رایانه و منابع آن در مقابل استفاده نادرست، کلاه برداری و خرابکاری، نشان می دهند.
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

15. نرم افزارهای کاربردی انواع نرم افزارهای کاربردی:
نرم افزار های کاربردی اختصاصی(proprietary application software): نرم افزارهای رفع کننده ی نیاز کاری خاص یا واحد یک شرکت. ممکن است به کاربردهای خانگی نیز توسعه داده شوند.
نرم افزار های قراردادی(contract software): برنامه های نرم افزاری خاص که برای یک شرکت خاص توسط طرف قرارداد ساخته می شود.
نرم افزار های کاربردی با تولید انبوه(off-the-shelf application software): برنامه های نرم افزاری که توسط یک شرکت تولید و به سازمان ها و کاربران زیادی فروخته می شوند.
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

16. نرم افزارهای کاربردیادامه
نرم افزارهای کاربردی شخصی (personal application software):برنامه های کاربردی با تولید انبوه و همه منظوره که همه ی انواع پردازش را پشتیبانی می کنند.
انواع نرم افزار های کاربردی شخصی:
صفحه گسترده(Spreadsheet): نرم افزاری که از شبکه ای از سطرها و ستون ها بهره می برد و داده های عددی، متنی و یا فرمولی را در سلول ها نمایش می دهد.
Macro: دنباله ای از فرمان های نرم افزار spreadsheet که می توان آن ها را فقط با یک دستورالعمل ساده اجرا کرد.
بسته های یکپارچه(integrated packages): بسته های spreadsheet که علاوه بر توابع منطقی و رایج spreadsheet، مدیریت داده ها و قابلیت های گرافیکی را نیز ارایه می دهند.
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

17. انواع نرم افزار های کاربردی شخصیادامه
مدیریت داده ها(data management software): نرم افزاری که ذخیره، بازیابی و تغییر داده های به هم مرتبط را پشتیبانی می کند.
برنامه های بایگانی ساده(Simple filing programs): تکنیک های بایگانی داده دستی
برنامه های مدیریت پایگاه داده(database management programs): قابلیت سریع و دقیق ذخیره و بازیابی داده ها در حافظه های اولیه و ثانویه
واژه پرداز(word processing software): نرم افزاری که کاربر را قادر می سازد تا به راحتی با متن ها کار کند.
WYSIWYG: کوته نوشت « What You See Is What You Get »، مواد متنی که در صفحه رایانه نشان داده می شوند دقیقاً همان چیزی هستند که در چاپ یا خروجی نشان داده خواهند شد.
نرم افزار ویرایش رومیزی(desktop publishing software): یک سطح پیچیده تر از نرم افزارهای واژه پرداز، نرم افزاری که ریزرایانه ها را قادر می سازد تا عکس ها و تصاویر گرافیکی را با متن تلفیق کنند. برای صفحه بندی نشریات، روزنامه ها و ... به کار می روند.
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

18. انواع نرم افزار های کاربردی شخصیادامه
نرم افزار گرافیکی(Graphics software): نرم افزار هایی که به کاربر توانایی ایجاد، ذخیره سازی، نمایش یا چاپ نمودارها، اشکال، نقشه ها و طرح ها را می دهند. سریع تر و حاوی اطلاعات بیشتر بوده و تشخیص رابطه های بین داده ها در آنها راحت تر است.
نرم افزارهای ارایه گرافیکی(presentation graphics software): نرم افزارهایی که کاربر را قادر به ساخت ارایه های گرافیکی قوی با استفاده از الصاق تصاویر گرافیکی به ارایه های متنی، می سازد.
نرم افزاهای تحلیل گرافیکی(analysis graphics software): نرم افزار هایی با قابلیت تبدیل داده های تحلیل شده به قالب های گرافیکی مثل چارت ها.
Computer aided design (CAD) software: نرم افزار هایی که طراحان را قادر می سازد تا نمونه محصول خود را در نرم افزار طراحی کنند و بسازند، آن را تست کنند، قسمت های مختلف آن را جمع کنند و آن را مستقیما به دستگاه ها انتقال دهند.
Computer Aided Manufacturing(CAM): استفاده خروجی طراحی شده رقمی (مانند خروجی CAD) در جهت کنترل مستقیم ماشین آلات تولیدی.
Computer-Integrated Manufacturing(CIM): نرم افزارهای قرارگرفته در دستگاه تولیدی خودکار در جهت تولید محصول.
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

19. انواع نرم افزار های کاربردی شخصیادامه
نرم افزار چندرسانه ای(multimedia software): ترکیب حداقل دو رسانه، حاصل ترکیب رسانه های مبتنی بر بُعد ( مثل عکس و متن ) و رسانه های مبتنی بر زمان (مثل صدا و تصویر)
نرم افزار ارتباطی(communications software): نرم افزارهایی که به رایانه ها فارغ از فاصله مکانی، اجازه تبادل داده را از راه های مختلف می دهند.
نرم افزار تشخیص گفتار(speech-recognition software): گفتار انسان را تشخیص داده و تفسیر می کنند.
گفتارگسسته(discrete speech): تشخیص یک واژه در یک زمان، برای کنترل رایانه.
گفتار پیوسته(continuous speech): تشخیص یک رشته در یک زمان، قدرت پردازشی بالا برای تشخیص گویش ها
گروه ابزار(Groupware): نرم افزارهایی که ارتباط، هماهنگی و همکاری بین افراد را در طول یک سازمان و نه لزوماً در یک مکان، آسان می کند.
مدیریت کاراتر و مفیدتر پروژه
استقلال از مکان
افزایش قابلیت های ارتباطی
افزایش دسترسی به اطلاعات
بهبود گردش کار
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

20. انواع نرم افزار های کاربردی شخصیادامه
انواع گروه ابزار:
متمرکز بر ارتباطات بلادرنگ با اتصال الکترونیکی ناهمگام: ارتباط اعضا از طریق شبکه، پست الکترونیکی، پایگاه داده های اشتراکی در هر زمان و مکان.
متمرکز بر گردش کار: پست الکترونیکی پیشرفته، تقویم بندی و زمانبندی، نشست الکترونیکی و کنفرانس ویدیویی.
Microsoft Exchange: یک کارگزار پیغام گذاری الکترونیکی با قابلیت ارایه ی خدمات پست الکترونیکی، زمانبندی تعاملی، دسترسی به نشریات اشتراکی، طراحی فرم ها، دسترسی به پوشه های اشتراکی روی شبکه، دسترسی به اینترنت یا اینترانت های صنفی.
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

21. نرم افزار های بیگانه(Alien Software)
گاهی برخی نرم افزارها روی رایانه نصب هستند که کاربر از وجود آن ها مطلع نیست.
انواع نرم افزار های بیگانه:
Pestware ( malware or scumware ) ( آفت افزار ): نرم افزارهای مخفی که از طریق کانال های غیرقانونی برای استفاده از منابع رایانه، روی آن نصب می شوند. یک ویژگی این نرم افزارها این است که Uninstaller ندارند.از منابع سیستم استفاده کرده و اعمال کاربر را ردیابی می کنند.
Adware: نرم افزاری که برای تسهیل انتشار آگهی های تبلیغاتی (pop-up) روی یک رایانه طراحی شده است. این دسته اغلب نیاز به تأیید نصب دارند. مانند ٍExactSearch، Download Receiver
Spyware: نرم افزارهایی که ضربه کلیدها(Keylogger ) و/یا گذرواژه ها(password capture) را ثبت می کنند.
Spamware: هرزنامه افزار؛ نرم افزاری که در جهت استفاده رایانه شما به عنوان نقطه شروع حمله هرزنامه (spammer) طراحی شده است.
Trojan Horse: سیستم هدف را به منظور کنترل از راه دور توسط کاربران غیرمعتبر، باز می کند.
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

22. Open Systems: Open Source Software: مدلی از محصولات محاسباتی
استفاده از یک سیستم عامل با نرم افزارهای سازگار روی رایانه های مختلفِ در تعامل با هم.
کاربران دغدغه نصب برنامه ها روی یک شالوده(platform) خاص را ندارند.
مثال: برنامه هایی که به زبان جاوا نوشته می شوند.
Open Source Software:
نرم افزارهای متن باز:کد این نرم افزارها در دسترس است.
مثال: زبان php و perl؛ سیستم عامل لینوکس؛کارگزار apache؛ مرورگر firefox
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

23. زبان های برنامه سازی زبان ماشین ـ زبان نسل اول:
پایین ترین سطح زبان برنامه سازی
متشکل از رقم های دودویی
تنها زبان قابل فهم و اجرای مستقیم توسط پردازنده مرکزی
فهم و استفاده سخت توسط برنامه نویس
زبان اسمبلی ـ زبان نسل دوم:
زبان برنامه نویسی سطح پایین
کاربرپسندتر از زبان ماشین
ترجمه هر دستور هنگام استفاده از اسمبلر به زبان ماشین
ارایه دستورالعمل های زبان ماشین با نماد ها (mnemonic)
اسمبلر(assembler): برنامه نرم افزاری سیستمی که برنامه های زبان اسمبلی را به زبان ماشین ترجمه می کند.
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

24. زبان های برنامه سازیادامه
زبان های رویه ای(procedural languages) ـ زبان های نسل سوم :
زبان های برنامه سازی کاربر گرا
مشخص کردن چگونگی وظیفه رایانه توسط برنامه ساز به صورت مرحله به مرحله
اولین سطح از زبان های سطح بالا که به زبان طبیعی نزدیکتر است.
استفاده از آن برای برنامه سازها آسانتر می باشد.
کامپایلر(compiler): یک برنامه نرم افزاری که همه برنامه زبان سطح بالا را یکباره به کد ماشین ترجمه می کند.
مفسر(interpreter): یک کامپایلر که هر بار یک دستور از منبع برنامه را ترجمه و آن را اجرا می کند.
اشکال زدایی گسترده تر مانند Fortran، Cobol.
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

25. زبان های برنامه سازیادامه
زبان های غیر رویه ای(nonprocedural languages) ـ زبان نسل چهارم :
نوعی از زبان های سطح بالا که کاربر را قادر می سازد تا نتیجه مطلوب مورد نظر خود را مشخص کند بدون آنکه به جزییات رویه رسیدن به نتیجه بپردازد.
استفاده توسط کاربران غیرحرفه ای برای انجام امور خاص
ساده و سریع
کاهش تعداد خطا
مثال:SQL
زبان های برنامه سازی دیداری(visual):
استفاده از موس، آیکن ها، نشانه های روی صفحه یا منوهای پایین کشیدنی در جهت درک بیشتر و تسهیل برنامه نویسی؛دارای محیط گرافیکی
مثال: Visual c++
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

26. زبان های برنامه سازیادامه
Hypertext markup language(HTML):
زبان استاندارد وب برای خلق و تشخیص اسناد ابرمتن
دسترسی کاربر به داده ها از طریق یک مرورگر تعاملی
ابرمتن (Hypertext): روشی در مدیریت داده ها که در آن داده ها در یک شبکه از گره های به هم متصل از طریق یکسری پیوند (Hyperlink)، ذخیره شده و از طریق مرور تعاملی قابل دستیابی هستند.(داده هایی که روی شبکه از طریق hyperlink قابل دسترسی هستند.)
ابرپیوند(Hyperlink): پیوندهایی که گره های داده ها را در ابرمتن به هم متصل می کنند.( اتصل دهنده صفحات hypertext به یکدیگر)
سند ابرمتن(Hypertext document): ترکیب گره ها و لینک ها و فهرست های دیگر برای هر موضوع خاص در ابرمتن.
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

27. زبان های برنامه سازیادامه
HTML پویا:
Dynamic HTML:HTML+CSS+JavaScript
اجازه تعامل با محتوای صفحات قالب بندی شده بسیار بدون نیاز به بارگذاری محتوای اضافی از کارگزار به کاربر
ارایه ی اطلاعات مفید و متحرک بیشتر
Cascading style sheet (CSS) :
HTML ارتقایافته که ویژگی های صفحه بندی را به HTML اضافه می کند.
Extensible markup language(XML):
بهبود عملکرد مستندات وب با تعریف داده های مناسب تر و انعطاف پذیرتر
شرح دقیق موضوعیت داده ها در سند
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

28. زبان های برنامه سازیادامه
مؤلفه افزار(software component): عبارتی که برای نرم افزارهای کاربردی مبتنی بر مؤلفه (جزء) استفاده می شود.
مؤلفه های نرم افزار: بلاک های سازنده کاربردها، ارایه دهنده ی عملیاتی که مکرراً توسط کاربردها قابل استفاده است.
Virtual Reality Modeling Language(VRML): زبان برنامه سازی که می تواند سه بعد جهان و اشیا را بیان کند. بیشتر روی وب برای نمایش و معرفی صحنه های پیچیده به کار می رود.
زبان های شی گرا: زبان های برنامه سازی که مقدار کوچکی از داده ها را با دستورالعمل هایی پیرامون نحوه ی کار با داده ها، کپسوله می کنند(در محفظه قرار می دهند).
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

29. زبان های برنامه سازیادامه
Methods: در برنامه سازی شی گرا، دستورالعمل هایی پیرامون نحوه ی کار با اشیا داده های کپسوله شده.
Object: ترکیب جدیدی از داده ها.
Encapsulation: در برنامه نویسی شی گرا، فرایند ساختن یک object
Reusability feature: یک ویژگی در برنامه سازی شی گرا که اجازه استفاده کلاس های ایجاد شده برای یک هدف را در برنامه های شی گرای دیگر در صورت نیاز، می دهد.
Java: توسعه نوشتن application برای استفاده در اینترنت.
Applet: کاربردهای کوچک جاوا که در صفحات HTML قابل استفاده اند.
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

30. زبان های برنامه سازیادامه
Unified Modeling Language (UML): یک زبان مدل سازی که یک مجموعه متداول از نماد ها را برای مدل سازی سیستم ها و همچنین سیستم های نرم افزاری شی گرا فراهم می کند.
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2

31. نرم افزار های سازمانی
میان ابزار(middleware): نرم افزار هایی که برای اتصال ماژول های کاربردی ساخته شده در زبان های مختلف رایانه و اجرای آن ها روی یک بستر یکپارچه، طراحی شده اند.
نرم افزار سازمانی(enterprise software): برنامه های نرم افزاری که عملیات حیاتی یک سازمان (بنگاه) را مدیریت می کند.
مانند زنجیره تامین،مدیریت ارتباط با مشتری،انبارداری،مالی و حسابداری
درس مهندسی فناوری اطلاعات
فصل 2