Phần mềm máy tính là gì? Phân loại và cách thức hoạt động

Phần mềm máy tính là thành phần quan trọng đóng vai trò trung gian giữa người dùng và phần cứng máy tính. Nếu không có phần mềm, người dùng không thể thực hiện bất cứ tác vụ nào trên máy tính. Trong bài viết này Laptop Minh Khoa sẽ cung cấp cho bạn thông tin khái quát về phần mềm máy tính là gì và cho ví dụ, cách thức hoạt động của phần mềm máy tính.

Khái niệm Phần mềm máy tính là gì?

Phần mềm máy tính là một loại chương trình cho phép người dùng sử dụng để vận hành máy tính và thực hiện các tác vụ cụ thể. Nó bao gồm toàn bộ tập hợp các chương trình, thủ tục và quy trình liên quan đến hoạt động của một hệ thống máy tính

Phần mềm máy tính chỉ đạo tất cả các thiết bị ngoại vi trên hệ thống máy tính – phải làm gì và làm thế nào để thực hiện một tác vụ.

Phần mềm ban đầu được viết cho các máy tính cụ thể và được bán cùng với phần cứng mà nó chạy trên đó. Vào những năm 1980, phần mềm bắt đầu được bán trên đĩa mềm, và sau đó là đĩa CD và DVD.

Ngày nay, hầu hết các phần mềm được mua và tải trực tiếp qua internet. Phần mềm có thể được tìm thấy trên các trang web của nhà cung cấp hoặc website của nhà cung cấp dịch vụ ứng dụng.

Sự khác biệt giữa phần cứng và phần mềm máy tính là gì?

Sự khác biệt cơ bản giữa phần cứng và phần mềm là phần cứng hữu hình trong khi phần mềm thì không hay nói một cách khác phần mềm được coi là phần biến của máy tính, trong khi phần cứng là phần bất biến.

Phần cứng là các thành phần vật lý của hệ thống máy tính (máy móc, thiết bị…) thực hiện tất cả các công việc vật lý, trong khi phần mềm chỉ đạo cho các thành phần phần cứng khác nhau biết phải làm gì và làm thế nào để tương tác với nhau.

Điều này giúp máy tính có thể thích ứng với các tác vụ mới hoặc cài đặt phần cứng mới.

Phần cứng bao gồm những thứ như màn hình, Bộ xử lý trung tâm (CPU), bàn phím và chuột; còn phần mềm bao gồm những thứ như ứng dụng, tập lệnh và chương trình chạy trên thiết bị như hệ điều hành, trò chơi…

Phân loại phần mềm máy tính và ví dụ thực tế

Hai loại phần mềm chính là phần mềm ứng dụng và phần mềm hệ thống.

– Phần mềm ứng dụng là phần mềm đáp ứng một nhu cầu cụ thể hoặc thực hiện các nhiệm vụ.

– Phần mềm hệ thống được thiết kế để chạy phần cứng của máy tính và cung cấp nền tảng cho các ứng dụng chạy trên đó.

Các loại phần mềm khác bao gồm

– Phần mềm lập trình: cung cấp các công cụ lập trình mà các nhà phát triển phần mềm cần

– Phần mềm trung gian: nằm giữa phần mềm hệ thống và các ứng dụng;

– Phần mềm độc hại

Dưới đây là thông tin chi tiết về các loại phần mềm máy tính và ví dụ cụ thể của mỗi loại

• Phần mềm hệ thống máy tính là gì?

Các chương trình phần mềm này được thiết kế để chạy các chương trình ứng dụng và phần cứng của máy tính.

Phần mềm hệ thống điều phối các hoạt động và chức năng của phần cứng và phần mềm. Ngoài ra, nó kiểm soát các hoạt động của phần cứng máy tính và cung cấp một môi trường hoặc nền tảng cho tất cả các loại phần mềm khác hoạt động.

Hệ điều hành

Hệ điều hành như Windows ™ OS X hoặc Linux là ví dụ dễ hiểu nhất về phần mềm hệ thống; nó quản lý tất cả các chương trình máy tính khác.

BIOS

Là viết tắt của Basic Input/Output System – hệ thống xuất nhập cơ bản, là phần mềm đầu tiên được hoạt động khi máy tính được khởi động, đóng vai trò tải các trình điều khiển của đĩa cứng vào bộ nhớ RAM cũng như hỗ trợ hệ điều hành tự tải vào bộ nhớ.

Trình điều khiển

Còn được gọi là trình điều khiển thiết bị, là các chương trình cho phép máy tính tương tác với các thiết bị ngoại vi khác, như máy in và thẻ video, cho phép chúng thực hiện các tác vụ cụ thể. Mỗi thiết bị được kết nối với máy tính cần ít nhất một trình điều khiển thiết bị để hoạt động.

Ví dụ Trình điều khiển wifi (driver wifi), driver âm thanh,…

Ngoài ra còn có bộ hợp dịch, trình khởi động….

• Phần mềm ứng dụng máy tính là gì?

Loại phần mềm phổ biến nhất, phần mềm ứng dụng là những phần mềm máy tính thực hiện một chức năng cụ thể cho một người dùng, hoặc trong một số trường hợp, cho một ứng dụng khác.

Một phần mềm ứng dụng có thể là độc lập hoặc nó có thể là một nhóm các chương trình chạy ứng dụng đó cho người dùng.

Ví dụ về các phần mềm ứng dụng hiện đại bao gồm bộ phần mềm ứng dụng văn phòng (Microsoft Execl, word,…), notepad, phần mềm đồ họa, cơ sở dữ liệu và chương trình quản lý cơ sở dữ liệu, trình duyệt web, trình xử lý văn bản, công cụ phát triển phần mềm, trình chỉnh sửa hình ảnh…

• Phần mềm lập trình

Lập trình viên máy tính sử dụng phần mềm lập trình để viết mã. Phần mềm lập trình và các công cụ lập trình cho phép các nhà phát triển phát triển, viết, kiểm tra và gỡ lỗi các chương trình phần mềm khác.

Ví dụ về phần mềm lập trình bao gồm trình biên dịch, trình gỡ lỗi, trình thông dịch…

• Phần mềm trung gian

Thuật ngữ phần mềm trung gian mô tả phần mềm làm trung gian giữa phần mềm ứng dụng và phần mềm hệ thống hoặc giữa hai loại phần mềm ứng dụng khác nhau.

Ví dụ: phần mềm trung gian cho phép Microsoft Windows “nói chuyện” với Excel và Word.

Nó cũng được sử dụng để gửi yêu cầu làm việc từ xa từ một ứng dụng trong máy tính này đến ứng dụng trong máy tính khác.

• Phần mềm độc hại – Virus máy tính

Là một loại chương trình máy tính độc hại, có thể được tạo ra dưới dạng bất kỳ loại phần mềm nào trong ba loại phần mềm chính ở trên, nhằm phục vụ mục đích của một người hoặc nhóm người nào đó, để ăn cắp hoặc phá hoại dữ liệu máy tính, phá hoại phần cứng của máy tính…

Một số vi rút gây ra các vấn đề nhỏ, chẳng hạn như làm chậm máy tính hoặc sử dụng email để phát tán. Các vi-rút khác có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng hơn, chẳng hạn như phá hủy dữ liệu hoặc làm hỏng phần cứng.

Phần mềm máy tính hoạt động như thế nào?

Phần mềm máy tính hoạt động như một trình dịch giữa ngôn ngữ của con người và hệ nhị phân, giúp phần cứng có thể hiểu được các hướng dẫn được đưa vào nó.

Các lập trình viên viết các lệnh được gọi là mã nguồn bằng các ngôn ngữ lập trình tương tự như những gì ai đó có thể sử dụng trong lời nói hàng ngày.

Một chương trình khác được gọi là trình biên dịch sau đó được sử dụng để biến đổi các lệnh mã nguồn thành mã nhị phân. Kết quả là một chương trình máy tính thực thi được .

Tóm lại, tất cả các phần mềm cung cấp các hướng dẫn mà dữ liệu máy tính cần để hoạt động và đáp ứng nhu cầu của người dùng.

Tuy nhiên, hai loại phần mềm khác nhau – phần mềm ứng dụng và phần mềm hệ thống – hoạt động theo những cách khác nhau rõ rệt.

• Cách phần mềm ứng dụng hoạt động

Phần mềm ứng dụng bao gồm nhiều chương trình thực hiện các chức năng cụ thể cho người dùng cuối, chẳng hạn như viết báo cáo và điều hướng trang web. Các ứng dụng cũng có thể thực hiện các tác vụ cho các ứng dụng khác.

Các ứng dụng trên máy tính không thể tự chạy; chúng yêu cầu hệ điều hành của máy tính cùng với các chương trình phần mềm hệ thống hỗ trợ để hoạt động.

Các ứng dụng được cài đặt trên máy tính của người dùng và sử dụng bộ nhớ máy tính để thực hiện các tác vụ.

Chúng chiếm dung lượng trên ổ cứng của máy tính và không cần kết nối internet để hoạt động. Tuy nhiên, các phần mềm ứng dụng phải tuân thủ các yêu cầu của thiết bị phần cứng mà chúng chạy trên đó.

Mặt khác, các ứng dụng web chỉ yêu cầu truy cập internet để hoạt động; chúng không dựa vào phần cứng và phần mềm hệ thống để chạy. Do đó, người dùng có thể khởi chạy các ứng dụng web từ các thiết bị có trình duyệt web.

Vì các thành phần chịu trách nhiệm về chức năng ứng dụng nằm trên máy chủ, người dùng có thể khởi chạy ứng dụng từ Windows, Mac, Linux hoặc bất kỳ hệ điều hành nào khác.

• Cách phần mềm hệ thống hoạt động

Phần mềm hệ thống nằm giữa phần cứng máy tính và phần mềm ứng dụng. Người dùng không tương tác trực tiếp với phần mềm hệ thống vì nó chạy ở chế độ nền, xử lý các chức năng cơ bản của máy tính.

Phần mềm này điều phối phần cứng và phần mềm của hệ thống để người dùng có thể chạy phần mềm ứng dụng cấp cao để thực hiện các hành động cụ thể.

Phần mềm hệ thống hoạt động khi máy tính khởi động và tiếp tục chạy miễn là máy tính được bật.

Các kiểu thiết kế phần mềm

Các vòng đời phát triển phần mềm là một khuôn khổ quản lý dự án sử dụng để mô tả các giai đoạn và các nhiệm vụ liên quan đến việc thiết kế phần mềm.

Các bước đầu tiên trong vòng đời thiết kế là lập kế hoạch nỗ lực và sau đó phân tích nhu cầu của các cá nhân sẽ sử dụng phần mềm và tạo ra các yêu cầu chi tiết.

Sau khi phân tích các yêu cầu ban đầu sẽ đến giai đoạn thiết kế nhằm xác định cách thực hiện các yêu cầu của người dùng đó.

Tiếp theo là bước thực hiện, nơi việc phát triển phần mềm máy tính được hoàn thành, và sau đó là kiểm thử phần mềm.

Giai đoạn bảo trì liên quan đến bất kỳ nhiệm vụ nào cần thiết để giữ cho hệ thống hoạt động.

Thiết kế phần mềm bao gồm mô tả cấu trúc của phần mềm sẽ được triển khai, các mô hình dữ liệu, giao diện giữa các thành phần hệ thống và có khả năng là các thuật toán mà kỹ sư phần mềm sẽ sử dụng.

Các quá trình thiết kế phần mềm biến đổi các yêu cầu người dùng nhập vào một hình thức mà các lập trình viên máy tính có thể sử dụng để làm các phần mềm mã hóa và thực hiện.

Các kỹ sư phần mềm phát triển thiết kế phần mềm lặp đi lặp lại, thêm chi tiết và chỉnh sửa thiết kế khi họ phát triển nó.

Các kiểu thiết kế phần mềm khác nhau bao gồm:

• Thiết kế kiến ​​trúc: Đây là thiết kế nền tảng, xác định cấu trúc tổng thể của hệ thống, các thành phần chính của nó và mối quan hệ của chúng với nhau bằng cách sử dụng các công cụ thiết kế kiến ​​trúc .
• Thiết kế cao cấp: Đây là lớp thiết kế thứ hai tập trung vào cách hệ thống, cùng với tất cả các thành phần của nó, có thể được triển khai dưới dạng các mô-đun được hỗ trợ bởi một ngăn xếp phần mềm. Thiết kế mức cao mô tả các mối quan hệ giữa luồng dữ liệu và các mô-đun và chức năng khác nhau của hệ thống.
• Thiết kế chi tiết: Lớp thiết kế thứ ba này tập trung vào tất cả các chi tiết triển khai cần thiết cho kiến ​​trúc được chỉ định.

Cách duy trì chất lượng phần mềm máy tính

Chất lượng phần mềm được đo lường nếu phần mềm đáp ứng cả yêu cầu chức năng và không chức năng của nó.

Các yêu cầu chức năng xác định những gì phần mềm phải làm. Chúng bao gồm các chi tiết kỹ thuật, thao tác và xử lý dữ liệu, tính toán hoặc bất kỳ chức năng cụ thể nào khác xác định mục đích của ứng dụng để đạt được.

Các yêu cầu phi chức năng – còn được gọi là thuộc tính chất lượng – xác định cách thức hoạt động của hệ thống. Các yêu cầu phi chức năng bao gồm tính di động, khôi phục sau thảm họa, bảo mật, quyền riêng tư và khả năng sử dụng.

Kiểm thử phần mềm phát hiện và giải quyết các vấn đề kỹ thuật trong mã nguồn phần mềm và đánh giá khả năng sử dụng, hiệu suất, bảo mật và tính tương thích tổng thể của sản phẩm để đảm bảo sản phẩm đáp ứng các yêu cầu của nó.

Các yếu tố của chất lượng phần mềm bao gồm các đặc điểm sau:

• Khả năng tiếp cận: Mức độ mà một nhóm người đa dạng, có thể thoải mái sử dụng phần mềm.
• Khả năng tương thích: Tính phù hợp của phần mềm để sử dụng trong nhiều môi trường, chẳng hạn như với các hệ điều hành, thiết bị và trình duyệt khác nhau.
• Hiệu quả: Khả năng hoạt động tốt của phần mềm mà không lãng phí năng lượng, tài nguyên, công sức, thời gian hoặc tiền bạc.
• Chức năng: Khả năng của phần mềm để thực hiện các chức năng cụ thể của nó.
• Khả năng cài đặt: Khả năng của phần mềm được cài đặt trong một môi trường cụ thể.
• Bản địa hóa: Các ngôn ngữ, múi giờ khác nhau và các tính năng khác mà phần mềm có thể hoạt động.
• Khả năng bảo trì: Phần mềm có thể được sửa đổi dễ dàng như thế nào để thêm và cải thiện các tính năng, sửa lỗi, v.v.
• Màn biểu diễn: Phần mềm hoạt động nhanh như thế nào dưới một tải cụ thể.
• Tính di động: Khả năng phần mềm có thể dễ dàng chuyển từ vị trí này sang vị trí khác.
• Độ tin cậy: Khả năng của phần mềm để thực hiện một chức năng được yêu cầu trong các điều kiện cụ thể trong một khoảng thời gian xác định mà không có bất kỳ lỗi nào.
• Khả năng mở rộng: Thước đo khả năng tăng hoặc giảm hiệu suất của phần mềm để đáp ứng với những thay đổi trong nhu cầu xử lý của phần mềm.
• Bảo vệ: Khả năng của phần mềm để bảo vệ khỏi truy cập trái phép, xâm phạm quyền riêng tư, trộm cắp, mất dữ liệu, phần mềm độc hại, v.v.
• Khả năng kiểm tra: Thật dễ dàng để kiểm tra phần mềm.
• Khả năng sử dụng: Có dễ dàng để sử dụng phần mềm hay không

Để duy trì chất lượng phần mềm một khi nó được triển khai, các nhà phát triển phải liên tục điều chỉnh nó để đáp ứng các yêu cầu mới của khách hàng và xử lý các vấn đề mà khách hàng xác định.

Điều này bao gồm cải thiện chức năng, sửa lỗi và điều chỉnh mã phần mềm để ngăn chặn sự cố. Một sản phẩm tồn tại được bao lâu trên thị trường phụ thuộc vào khả năng của các nhà phát triển trong việc đáp ứng các yêu cầu bảo trì này.

Khi nói đến việc thực hiện bảo trì, có bốn loại thay đổi mà nhà phát triển có thể thực hiện, bao gồm:

1. Sửa sai: Người dùng thường xác định và báo cáo các lỗi mà nhà phát triển phải sửa, bao gồm lỗi mã hóa và các vấn đề khác khiến phần mềm không đáp ứng được các yêu cầu của nó.
2. Thích nghi: Các nhà phát triển phải thường xuyên thực hiện các thay đổi đối với phần mềm của họ để đảm bảo nó tương thích với môi trường phần cứng và phần mềm đang thay đổi, chẳng hạn như khi phiên bản hệ điều hành mới ra mắt.
3. Hoàn hảo: Đây là những thay đổi cải thiện chức năng hệ thống, chẳng hạn như cải thiện giao diện người dùng hoặc điều chỉnh mã phần mềm để nâng cao hiệu suất.
4. Phòng ngừa: Những thay đổi này được thực hiện để giữ cho phần mềm không bị lỗi và bao gồm các nhiệm vụ như tái cấu trúc và tối ưu hóa mã.

Bằng sáng chế và giấy phép phần mềm của máy tính là gì?

Giấy phép phần mềm là một tài liệu ràng buộc pháp lý mà hạn chế việc sử dụng và phân phối phần mềm.

Thông thường, giấy phép phần mềm cung cấp cho người dùng quyền đối với một hoặc nhiều bản sao của phần mềm mà không vi phạm bản quyền. Giấy phép nêu rõ trách nhiệm của các bên tham gia thỏa thuận và có thể đặt ra các hạn chế về cách phần mềm có thể được sử dụng.

Các điều khoản và điều kiện cấp phép phần mềm thường bao gồm việc sử dụng hợp lý phần mềm, các giới hạn trách nhiệm pháp lý, bảo đảm, tuyên bố từ chối trách nhiệm và bảo vệ nếu phần mềm hoặc việc sử dụng phần mềm vi phạm quyền sở hữu trí tuệ của người khác.

Giấy phép thường dành cho phần mềm độc quyền, vẫn là tài sản của tổ chức, nhóm hoặc cá nhân đã tạo ra nó; hoặc đối với phần mềm miễn phí, nơi người dùng có thể chạy, nghiên cứu, thay đổi và phân phối phần mềm.

Mã nguồn mở là một loại phần mềm trong đó phần mềm được hợp tác phát triển và mã nguồn có sẵn miễn phí. Với giấy phép phần mềm nguồn mở, người dùng có thể chạy, sao chép, chia sẻ và thay đổi phần mềm tương tự như phần mềm miễn phí.

Trong hai thập kỷ qua, các nhà cung cấp phần mềm đã chuyển từ việc bán giấy phép phần mềm trên cơ sở một lần sang mô hình đăng ký phần mềm như một dịch vụ.

Các nhà cung cấp phần mềm lưu trữ phần mềm trên đám mây và cung cấp phần mềm đó cho khách hàng, những người trả phí đăng ký và truy cập phần mềm qua internet.

Mặc dù bản quyền có thể ngăn người khác sao chép mã của nhà phát triển, nhưng bản quyền không thể ngăn họ phát triển cùng một phần mềm một cách độc lập mà không sao chép.

Mặt khác, bằng sáng chế cho phép nhà phát triển ngăn người khác sử dụng các khía cạnh chức năng của phần mềm mà nhà phát triển tuyên bố trong bằng sáng chế, ngay cả khi người đó đã phát triển phần mềm đó một cách độc lập.

Nói chung, phần mềm càng kỹ thuật thì càng có nhiều khả năng được cấp bằng sáng chế.

Ví dụ, một sản phẩm phần mềm có thể được cấp bằng sáng chế nếu nó tạo ra một loại cấu trúc cơ sở dữ liệu mới hoặc nâng cao hiệu suất và chức năng tổng thể của máy tính.

Trên đây là những thông tin giải đáp cho câu hỏi “Phần mềm máy tính là gì?”, Minh Khoa laptop services hi vọng sẽ mang đến những kiến thức hữu ích cho bạn qua bài viết này.

Bài viết này có hữu ích không?

Đánh giá 5 / 5. Số lượt đánh giá: 1

Hãy là người đầu tiên đánh giá bài viết.

Chia sẻ Laptop Minh Khoa