موضوعات متعلقة بالبرامج الحاسوبية

البنية

 طالع أيضًا :Software architecture

غالبًا ما يرى مستخدمو الكمبيوتر الأمور بصورة مختلفة عن المبرمجين. فالأشخاص الذين يستخدمون أجهزة الكمبيوتر الحديثة الخاصة بالأغراض العامة (في مقابل النظم المضمنة وأجهزة الكمبيوتر التناظرية وأجهزة الكمبيوتر كبيرة الحجم وفائقة السرعة ...إلخ) عادةً ما يصنفون برامج الكمبيوتر التي تؤدي مهام متنوعة في ثلاث طبقات وهي: برامج نظم التشغيل وبرامج التطبيقات وبرامج المستخدمين.

• برامج نظم التشغيل: تشمل برامج نظم التشغيل برامج التحكم الصغيرة المعروفة باسم (Firmware) وبرامج تشغيل الأجهزة ونظم التشغيل وواجهة المستخدم الرسومية(GUI) - بشكل عام - وجميع هذه البرامج تسمح للمستخدم بالتفاعل مع جهاز الكمبيوتروالأجهزة الملحقة (الأدوات المساعدة). غالبًا ما يأتي برنامج نظام التشغيل الأساسي مع جهاز الكمبيوتر. بيد أنه يمكنك تغيير نظام التشغيل الموجود على جهاز الكمبيوتر.
• برامج التطبيقات: إن برامج التطبيقات أو التطبيقات هي التي تتبادر إلى ذهن معظم الناس عند التفكير في كلمة "سوفت وير". وتتضمن الأمثلة النموذجية على ذلك مجموعة برامج "الأوفيس" وألعاب الفيديو. وغالبًا ما يتم شراء برامج التطبيقات بشكل منفصل عن مكونات جهاز الكمبيوتر. وفي بعض الأحيان يتم الحصول على برامج التطبيقات مع جهاز الكمبيوتر، ولكن هذا لا يغير حقيقة أنها تعمل كتطبيقات مستقلة. وغالبًا ما تكون التطبيقات في أغلب الأحيان عبارة عن برامج تعمل بشكل مستقل عن نظام التشغيل، على الرغم من أنها كثيرًا ما يتم تصميمها للعمل مع نظم تشغيل معينة. وكثير من مستخدمي الكمبيوتر يعتبرون أداة Compiler وقواعد البيانات وغيرها من "برامج النظام" بمثابة تطبيقات.
• البرامج المكتوبة من قِبل المستخدم: إن خاصية التطوير بواسطة المستخدمين يعمل على قيام المستخدم النهائي بتعديل بعض البرامج التي يستخدمها حتى تلبي احتياجاته الخاصة. وتشمل برامج المستخدم قوالب الجداول الإليكترونية ووحدات الماكرو الخاصة بمعالج الكلمات وبرامج المحاكاة العلمية والنصوص البرمجية للجرافيكس والرسوم المتحركة. حتى فلاتر رسائل البريد الإليكتروني تعتبر نوعًا من أنواع برامج المستخدم. وفي الحقيقة، يقوم المستخدمون بإنشاء البرنامج بأنفسهم، وغالبًا ما يغفلون عن مدى أهميته ؛؛ فقد لا يدري المستخدمون الفرق بين الحزم البرمجية الأصلية وما أضافه زملاء العمل اعتمادًا على مدى كفاءة دمج البرامج التي يصممها المستخدم مع حزم التطبيقات الافتراضية.

[عدل]دليل التعليمات الفنية

 مقال تفصيلي :Software documentation

تحتوي معظم برامج الكمبيوتر على دليل تعليمات فنية للبرنامج حتى يتمكن المستخدم النهائي من فهم البرنامج وما يفعله وكيفية استخدامه. وإذا لم يكن هناك دليل تعليمات فنية سهل وواضح، فقد يكون من الصعب استخدام البرنامج، وخاصةً إذا كان برنامج متخصص ومعقد نسبيًا، مثل برنامج "فوتوشوب" و"أتوكاد" ...إلخ.

وربما يكون دليل التعليمات الفنية للمطور موجودًا أيضًا إما مع الكود في شكل تعليقات و/أو في شكل ملفات منفصلة تشرح كيفية تشغيل البرنامج وكيفية إدخال بعض التعديلات عليه.

[عدل]مجموعة الملفات (مكتبة الملفات)

 مقال تفصيلي :مكتبة برمجية

إن الملفات القابلة للتنفيذ لا تكون عادةً كاملة بالشكل الكافي الذي يجعل من الممكن تنفيذها بشكل مباشر. تتضمن مجموعة ملفات البرنامج (Software Libraries) مجموعات من الوظائف والاستخدامات يمكن تضمينها في تطبيقات أخرى. وتحتوي نظم التشغيل على العديد من ملفات البرامج القياسية، وغالبًا ما يتم توزيع التطبيقات مع الملفات الخاصة بها.

[عدل]استخدام معايير قياسية للبرامج

 مقال تفصيلي :Software standard

بما أنه يمكن تصميم برامج الكمبيوتر باستخدام العديد من لغات البرمجة المختلفة وفي العديد من نظم التشغيل المختلفة وبيئات التشغيل، فإننا بحاجة لوضع معايير قياسية لبرامج الكمبيوتر حتى يمكن للبرامج المختلفة أن تعمل مع بعضها البعض وتتبادل المعلومات فيما بينها. على سبيل المثال، إذا تم إرسال رسالة بريد إلكتروني من برنامج "مايكروسوفت أوت لوك"، فينبغي أن تكون قابلة للقراءة إذا تم فتحها في برنامج"ياهو ميل" والعكس صحيح.

[عدل]تنفيذ برامج الكمبيوتر

 مقال تفصيلي :Execution (computing)

ينبغي "تحميل" برامج الكمبيوتر في الجزء المخصص للتخزين في الكمبيوتر (مثل، القرص الصلب أو الذاكرة أو ذاكرة الوصول العشوائي) المعروفة باسم RAM. وبمجرد الانتهاء من تحميل البرنامج، فإن الكمبيوتر يصبح قادرًا على تشغيل البرنامج. ويتضمن ذلك تمريرالتعليمات من برنامج التطبيق وعبر برنامج النظام إلى الهارد وير (مكونات جهاز الكمبيوتر) الذي يتلقى التعليمات في النهاية في شكل لغة برمجة يفهمها جهاز الكمبيوتر نفسه. هذا ويقوم كل سطر برمجي بجعل جهاز الكمبيوتر يتولى تنفيذ عملية معينة، مثل نقلالبيانات أو إجراء عمليات حسابية أو تغيير التحكم في تدفق التعليمات.

عادةً ما يكون نقل البيانات من مكان إلى آخر في الذاكرة. وفي بعض الأحيان يتضمن الأمر نقل البيانات بين الذاكرة الرئيسية (Memory) ومناطق التخزين في وحدة المعالجة المركزية (Register)؛ مما يتيح الوصول السريع إلى البيانات في وحدة المعالجة المركزية. إن نقل البيانات، وخاصةً إذا كانت بكميات كبيرة، قد يكون مكلفًا. ومن ثم، فإنه يمكن تجنب هذا الأمر في بعض الأحيان عن طريق استخدام "مؤشرات" لبيانات. وتشمل العمليات الحسابية إجراء بعض العمليات البسيطة، مثل زيادة قيمة العنصر الخاص ببيانات المتغير. وربما تطلبت العمليات الحسابية الأكثر تعقيدًا استخدام العديد من العمليات وعناصر البيانات معًا.

[عدل]مستوى جودة البرامج وفاعليتها

 مقالات تفصيلية :جودة البرمجيات و فحص البرمجيات و Software reliability

إن نوعية برامج الكمبيوتر مهمة جدًا، وخاصةً البرامج التجارية والبرامج التي تعمل مع نظام التشغيل، مثل مايكروسوفت أوفيس وكذلك برامج نظام التشغيل نفسه مثل مايكروسوفت ويندوز ولينكس ...إلخ. وإذا كان هناك عيب في البرنامج، فإنه يمكن أن يحذف ملفات العمل ويعطل جهاز الكمبيوتر ويتسبب في حدوث أشياء أخرى غير متوقعة. يُطلق على الأخطاء والمشكلات اسم أخطاء برمجية(Bugs). جدير بالذكر أنه يتم اكتشاف العديد من الأخطاء والتخلص منها في أثناء اختبار البرامج. ومع ذلك، فإنه نادرًا ما تستطيع عملية اختبار البرامج التخلص من كل الأخطاء، ويقول بعض المبرمجين إن "كل برنامج يحتوي على خطأ واحد على الأقل" (قانون "لوبارسكي").إن جميع شركات برامج الكمبيوتر الكبيرة، مثل "مايكروسوفت" و"نوفيل" وصن مايكروسيستمز لديها أقسام لاختبار البرامج الخاصة بها هدفها الأساسي اختبار مستوى جودة البرامج وضمان فاعليتها. يمكن اختبار برامج الكمبيوتر من خلال اختبار الوحدات واختبار مشكلات البرنامج بالإضافة إلى طرق أخرى يتم إجراؤها يدويًا أو أوتوماتيكيًا وهذا هو الأكثر شيوعًا؛ حيث إن كم الكود الذي يتم اختباره قد يكون كبيرًا للغاية. على سبيل المثال، طبقت ناسا إجراءات صارمة للغاية لاختبار برامج الكمبيوتر الموجودة في مكوك الفضاء وبرامج أخرى؛ لأن أي سوفت وير مشتمل على أخطاء يمكن أن يوقف البرنامج بأكمله ويعطل المركبة ويتسبب في خسائر فادحة.

[عدل]ترخيص برنامج الكمبيوتر

 مقال تفصيلي :رخصة البرمجيات

إن ترخيص برنامج الكمبيوتر يمنح المستخدم الحق في استخدام البرنامج ضمن إطار وشروط هذا الترخيص. وتأتي بعض البرامج مزودة بترخيص استخدامها عند شرائها بنفسك أو قد تأتي مزودة بترخيص OEM من الشركة الأصلية عندما يأتي جهاز الكمبيوتر الذي تم شراؤه مثبتًا عليه البرنامج. في حين أن هناك برامج أخرى تأتي بترخيص استخدام مجاني ويُمنح المستخدم حق تعديل البرنامج وإعادة توزيعه. هذا بالإضافة إلى أنه توجد بعض البرامج المجانية أو التجريبية. انظر أيضًا: License Management.

[عدل]براءة الاختراع

 مقالات تفصيلية :Software patent و Software patent debate

يمكن تسجيل براءة اختراع لبرنامج كمبيوتر، إلا أن هذا الأمر قد يكون موضع خلاف في مجال البرمجيات؛ حيث يوجد العديد من الآراء المتباينة إزاء هذا الأمر. إن نقطة الخلاف المثارة حول موضوع براءات اختراع برامج الكمبيوتر تتمثل في عدم السماح بنسخ لوغاريتم أو تقنية معينة يتضمنها البرنامج من قبِل أشخاص آخرين، فهي تعتبر ملكية فكرية ويحذر نسخها إو إعادة نشرها، وذلك وفقًا لدرجة أهمية البرنامج. وهنا يعتقد البعض أن تسجيل براءة اختراع لبرنامج كمبيوتر يعوق تطوير البرنامج، في حين يجادل البعض الآخر قائلين إن براءات الاختراع تعتبر حافزًا قويًا يشجع على ابتكار برامج كمبيوتر جديدة.