Tất tần tật kiến thức cơ bản về phần mềm máy tính

Sử dụng máy tính, laptop đã lâu thì chắc bạn đã từng nghe đến cụm từ “phần mềm máy tính”. Đây là một bộ phận rất quan trọng đối với máy tính. Vậy phần mềm máy tính là gì? Có những loại phần mềm nào? Cách phần mềm hoạt động ra sao? Tất cả sẽ được BKHOST giải thích trong bài viết dưới đây.

Phần mềm máy tính là gì?

Phần mềm máy tính hay còn được gọi là phần biến của máy tính bao gồm tập hợp các dữ liệu, ứng dụng hoặc chương trình hướng dẫn thiết bị cách làm việc. Điều này trái ngược với phần cứng vật lý là phần bất biến của máy tính. Tuy nhiên phần cứng và phần bất mềm luôn phụ thuộc lẫn nhau và không thể đơn độc hoạt động trong thiết bị máy tính.

Khi mới ra mắt, phần mềm thường được đi kèm với phần cứng của thiết bị máy tính cụ thể. Những năm sau đó phần mềm được cải tiến lên bằng các đĩa mềm, đĩa CD và DVD. Cho đến ngày nay, phần mềm được nâng cấp lên một tầm cao mới cho phép người dùng sở hữu trực tiếp thông qua các trang web internet.

Lịch sử của phần mềm

Trong những năm 1950 thì thuật ngữ phần mềm không được ưa chuộng sử dụng bởi chúng không được bày bán trên thị trường. Các phần mềm thường chỉ được các chuyên gia tự mình tạo ra để sử dụng.

Các mốc lịch sử của phần mềm:

• 21/6/1948: Tom Kilburn là người đầu tiên viết ra phần mềm của máy tính Manchester Baby tại đại học Manchester ở Anh.
• Đầu những năm 1950: General Motors tạo ra hệ điều hành đầu tiên cho máy xử lý dữ liệu điện tử IBM 701 với hệ điều hành General Motors/GM.
• Năm 1958: Nhà thống kê John Tukey sử dụng phần mềm word trong một bài báo về lập trình máy tính.
• Cuối những năm 1960:Đĩa mềm chính thức ra mắt và sử dụng trong những năm 1980 – 1990 để phân phối phần mềm.
• 3/11/1971: AT&T phát hành phiên bản đầu tiên của Unix OS.
• Năm 1977: Apple phát hành thành công phần mềm Apple II.
• Năm 1979. VisiCorp phát hành phần mềm bảng tính đầu tiên VisiCalc cho Apple II dành cho máy tính cá nhân.
• Những năm 1980: Ổ cứng trở thành tiêu chuẩn trên PC và các nhà sản xuất bắt đầu đóng gói phần mềm trong máy tính.
• Năm 1981: Microsoft phát hành thành công MS-DOS.
• Năm 1983: trào lưu phần mềm tự do được khởi động với dự án Linux GNU của Richard Stallman nhằm tạo ra một hệ điều hành giống Unix với mã nguồn mở có thể được sao chép, sửa đổi.
• Năm 1984: Mac OS được phát hành để chạy dòng Macintosh của Apple.
• Giữa những năm 1980: Các ứng dụng phần mềm chính gồm AutoDesk AutoCAD, Microsoft Word và Microsoft Excel được phát hành.
• Năm 1985: Microsoft Windows 1.0 được phát hành.
• Năm 1989: Đĩa CD-ROM trở thành tiêu chuẩn và chứa nhiều dữ liệu hơn đĩa mềm.
• Năm 1991: Linux kernel được phát hành.
• Năm 1997: DVD ra mắt có thể chứa nhiều dữ liệu hơn CD.
• Năm 1999: ra mắt Salesforce.com sử dụng điện toán đám mây cung cấp phần mềm qua internet.
• Năm 2000: Thuật ngữ phần mềm dịch vụ (SaaS) trở nên thịnh hành.
• Năm 2007: iPhone ra mắt và các ứng dụng di động bắt đầu có giá trị.

Từ năm 2010 đến nay. DVD trở nên lỗi thời, người dùng hướng tới việc mua và tải xuống phần mềm từ internet và đám mây.

Các loại phần mềm

Phần mềm cho phép xử lý và thực hiện các yêu cầu của một nhiệm vụ bất kỳ. Phần mềm hệ thống giúp chạy phần cứng và tạo điều kiện hoạt động cho ứng dụng. Ngoài ra, còn có một số các phần mềm khác như phần mềm lập trình trung gian, phần mềm điều khiển hỗ trợ hoạt động cho các thiết bị máy tính hoặc ngoại vi.

1. Phần mềm ứng dụng

Phần mềm ứng dụng sử dụng hệ thống máy tính để thực hiện các chức năng cho người dùng hoặc ứng dụng khác. Phần mềm ứng dụng có thể bao gồm một ứng dụng hoặc một nhóm các chương trình bất kỳ.

Ví dụ: các ứng dụng tiên tiến bao gồm các ứng dụng văn phòng, chương trình quản lý cơ sở dữ liệu website, phần mềm đồ hoạ…

2. Phần mềm hệ thống

Phần mềm hệ thống được tạo ra nhằm hỗ trợ máy tính chạy các chương trình của ứng dụng nhằm hỗ trợ hệ thống máy tính điều phối và kiểm soát các hoạt động hay chức năng trên cả phần mềm và phần cứng một cách hiệu quả nhất. Đặc biệt với tính năng tạo ra các môi trường là nền tảng cho phép bất kỳ phần mềm nào của máy tính đều có thể hoạt động dễ dàng.

Ví dụ: Hệ điều hành OS là một dạng phần mềm hệ thống cho phép quản lý các chương trình trên thiết bị máy tính. Tương tự có thể kể đến firmware và utilities cũng là phần mềm hệ thống máy tính.

3. Phần mềm trình điều khiển (driver)

Phần mềm trình điều khiển cũng là một dạng của phần mềm hệ thống. Mỗi một trình điều khiển sẽ hoạt động trên một thiết bị đảm bảo việc kết nối với máy tính, hỗ trợ thực hiện các thao tác trong công việc.

Ví dụ: Phần mềm đi kèm với phần cứng bất kỳ chẳng hạn như bộ điều khiển, thiết bị lưu trữ, USB, bàn phím, máy in…

4. Phần mềm trung gian

Phần mềm trung gian được thiết kế đứng giữa 2 phần mềm ứng dụng và hệ thống hoặc giữa hai phần mềm ứng dụng khác nhau.

Ví dụ: Microsoft Windows có thể giao tiếp với Excel thông qua phần mềm trung gian.

5. Phần mềm lập trình

Phần mềm lập trình cho phép người dùng có thể viết code hoặc kiểm tra và gỡ lỗi một số các chương trình phần mềm trên máy tính. Thành phần chính gồm trình lắp ráp, biên dịch, gỡ lỗi hoặc thông dịch.

Cách phần mềm hoạt động trên máy tính

Các phần mềm trên hệ thống máy tính đều có chung tính năng cung cấp các dữ liệu và cách hoạt động của ứng dụng. Tuy nhiên các phần mềm khác nhau sẽ có cách hoạt động khác nhau.

Phần mềm ứng dụng

Phần mềm ứng dụng là các chương trình đa chức năng như viết báo cáo hoặc điều khiển trang web. Trong đó, các ứng dụng không độc lập hoạt động mà có thể thực hiện tác vụ lẫn nhau dựa trên hệ điều hành của máy tính.

Các ứng dụng được cài đặt sẵn vào bộ nhớ của máy tính và có thể hoạt động bất cứ lúc nào mà không cần kết nối với internet. Một điều kiện đặt ra cho ứng dụng đó là chúng sẽ hoạt động phụ thuộc vào thiết bị phần cứng máy tính.

Các ứng dụng web có thể hoạt động trực tiếp bằng các trình duyệt của các máy chủ Windows, Mac hoặc Linux thông qua internet mà không phụ thuộc vào phần cứng hay phần mềm trên hệ thống máy tính.

Phần mềm hệ thống

Đây là phần mềm chạy trong chế độ nền được thiết kế nằm giữa phần cứng và phần mềm ứng dụng có nhiệm vụ xử lý các chức năng cơ bản của máy tính. Ngoài ra nó còn giúp điều phối phần cứng và phần mềm cho phép các ứng dụng cao cấp hoạt động trên hệ thống. Phần mềm hệ thống luôn hoạt động khi hệ thống máy tính được khởi động.

Thiết kế và thực hiện

Vòng đời phát triển phần mềm hiểu đơn giản đó là một dạng khuôn mẫu được áp dụng để hình dung quá trình thiết kế phần mềm.

Quá trình này bao gồm:

• Lập kế hoạch và phân tích các yêu cầu đối với phần mềm như cấu trúc, mô hình dữ liệu, giao diện,…
• Thiết kế và chuyển đổi hướng dẫn thực hiện các yêu cầu đó qua giai đoạn tạo code và thực hiện lập trình phần mềm.
• Hoàn thành ứng dụng.
• Thử nghiệm phần mềm.
• Bảo trì phần mềm.
• Quay lại lập kế hoạch và phân tích.

Các lớp thiết kế phần mềm

• Thiết kế kiến ​​trúc: là bước thiết kế đóng vai trò nền tảng xác định cấu trúc, thành phần của kiến trúc phần mềm và các mối liên hệ của các thành phần đó.
• Thiết kế cao cấp: cho phép triển khai thành phần và hệ thống giống như các mô đun thông qua các stack. Ngoài ra, nó còn hỗ trợ hệ thống mô tả các mối quan hệ của dữ liệu và một số chức năng khác của phần mềm.
• Thiết kế chi tiết: bước này sẽ tập trung vào những việc cụ thể để triển khai để xây dựng phần mềm.

Cách duy trì chất lượng phần mềm

Chất lượng phần mềm đo lường khả năng phần mềm đáp ứng cả yêu cầu chức năng và phi chức năng của nó:

• Các yêu cầu chức năng hỗ trợ xác định nhiệm vụ của phần mềm như chi tiết kỹ thuật, quản lý dữ liệu, kiểm tra chức năng…
• Các yêu cầu phi chức năng hỗ trợ xác định cách thức hoạt động của hệ thống như tính di động, quay lại và khôi phục, bảo mật, quyền riêng tư…

Việc kiểm tra phần mềm mục đích là để tìm kiếm và xử lý gỡ lỗi kỹ thuật trong source code. Ngoài ra nó còn giúp đánh giá phần mềm về hiệu suất, bảo mật và khả năng tương thích nhằm đảm bảo rằng sản phẩm đáp ứng đầy đủ các yêu cầu được đưa ra.

Các đặc điểm của phần mềm:

• Accessibility: Khả năng tiếp cận đa dạng như giọng nói, kính lúp đều được ứng dụng trực tiếp trên phần mềm.
• Compatibility: Cho phép tương tác với nhiều môi trường hoạt động như hệ điều hành, thiết bị và trình duyệt.
• Efficiency: Giúp tiết kiệm tài nguyên, công sức và chi phí hiệu quả.
• Functionality: Đa dạng các chức năng trong môi trường làm việc.
• Installability: Cho phép cài đặt trong bất kỳ môi trường cụ thể nào.
• Localization: Hỗ trợ các ngôn ngữ, múi giờ, vị trí hoạt động linh hoạt.
• Maintainability: Bảo trì phần mềm để sửa đổi và xử lý các tính năng.
• Performance: Phần mềm hoạt động linh hoạt như thế nào.
• Portability: Cho phép phần mềm di chuyển linh hoạt các vị trí khác nhau.
• Reliability: Phần mềm có thể hoạt động tại một thời điểm bất kỳ mà không xảy ra lỗi.
• Scalability: Thước đo khả năng phần mềm tăng, giảm hiệu suất đáp ứng các thay đổi.
• Security: Bảo vệ phần mềm khỏi các truy cập trái phép.
• Testability: Kiểm tra phần mềm dễ dàng.
• Usability: Thuận tiện khi sử dụng phần mềm.

Thực hiện bảo trì phần mềm

Đảm bảo rằng phần mềm luôn được cập nhật phiên bản mới nhất bao gồm các tính năng cải thiện, sửa lỗi, điều chỉnh và xử lý sự cố.

Có 4 tính năng mới được nhà phát triển cập nhật:

• Corrective: Sửa sai các lỗi mã hóa hay các vấn đề khác xảy ra trên phần mềm.
• Adaptive: Luôn cập nhật các phiên bản mới của phần mềm đảm bảo tương thích với hệ thống máy chủ.
• Perfective: Cải thiện chức năng như giao diện hay source code phần mềm.
• Preventive: Đảm bảo phần mềm không xảy ra lỗi trong quá trình sử dụng.

Cấp phép phần mềm và bản quyền

Bản quyền phần mềm là những yêu cầu ràng buộc về mặt pháp lý được đặt ra của nhà sản xuất đối với người sử dụng phần mềm. Nội dung của license là người dùng có thể sử dụng các bản sao của phần mềm tự do mà không vi phạm bản quyền.

Bản quyền phần mềm bao gồm các điều khoản như sử dụng hợp lý hay các giới hạn trách nhiệm pháp lý. Nếu vi phạm các điều kiện đã đặt ra, nhà sản xuất sẽ thu hồi quyền sử dụng phần mềm ngay lập tức.

Giấy phép phần mềm có hai loại:

• Giấy phép phần mềm bản quyền là minh chứng cho sản phẩm đó chỉ thuộc về tổ chức hay cá nhân đã sáng lập ra và có quyền sở hữu nhất định.
• Giấy phép phần mềm mã nguồn mở là hình thức miễn phí cho phép người dùng chạy, sao chép hay thực hiện bất kỳ thao tác nào khi sử dụng phần mềm miễn phí.

Sau một khoảng thời gian dài hoạt động, hiện nay các nhà cung cấp đã có bước cải tiến từ việc bán giấy phép phần mềm giới hạn sang mô hình đăng ký dịch vụ phần mềm. Mô hình mới này hoạt động trực tiếp trên đám mây thông qua internet và người dùng cần trả phí để có thể sở hữu chúng.

Để tránh việc phần mềm bị đánh cắp và tạo một bản sao độc lập mới mà không cần sao chép. Các nhà phát triển sử dụng bản quyền giúp ngăn chặn bên thứ 3 lợi dụng thông tin chức năng trong phần mềm của tổ chức để trục lợi. Vì thế, các phần mềm càng có tính độc quyền thì càng ưa chuộng sử dụng bản quyền.

Tổng kết về phần mềm máy tính

Qua bài viết này, BKHOST đã tóm lược những thông tin cơ bản về phần mềm máy tính và những đặc điểm vượt trội những sản phẩm công nghệ này mang lại thiết bị của bạn. Hy vọng với bài viết này bạn đã có thêm những kiến thức mới, hữu ích về phần mềm máy tính.

Nếu bạn còn bất cứ câu hỏi nào liên quan đến phần mềm máy tính hay những chủ đề kiến thức khác, hãy để lại bình luận ở bên dưới, BKHOST sẽ trả lời bạn trong thời gian sớm nhất.

P/s: Bạn cũng có thể truy cập vào Blog của BKHOST để đọc thêm các bài viết chia sẻ kiến thức về lập trình, quản trị mạng, website, domain, hosting, vps, server, email,… Chúc bạn thành công.