Состав и классификация программных средств.
Программное обеспечение – комплекс программных и документальных средств, для создания и эксплуатации компьютерных систем.
В зависимости от функций и назначения ПО подразделяется на: Базовое (системное) ПО, Системы программирования, Прикладное программное обеспечение (или инструментальные программы).
Базовое ПО – совокупность программ обеспечивающих нормальную работу ПК. Предназначено для эксплуатации и технического обслуживания. ПК, управления и организации вычислительного процесса при работе прикладных программ.
Операционные системы – программные средства, предназначенные для согласования работы и наиболее эффективного использования всех средств ПК в процессе решения задачи. Обеспечивает управление процессом обработки информации и взаимодействия между аппаратными средствами и пользователем.
1.1 Однозадачные ОС – предназначены для работы одного пользователя с одной конкретной задачей ( МS-DOS).
1.2 Многозадачные ОС – обеспечивают коллективное использование ПК в мультипрограммном режиме разделения времени. В памяти ПК находится несколько программ- задач, - и процессор распределяет ресурсы ПК между задачами ( UNIX, OS/2 фирмы IBM, Windows 95,98, NT фирмы Microsoft).
1.3 Сетевые операционные системы – предназначены для обеспечения доступа пользователя ко всем ресурсам вычислительной сети (Novel Net Ware, Windows NT, UNIX).
Основные функции ОС:
1) Создание и ведение библиотеки данных и программ ( файловой системы)
2) Связь ПК с внешними устройствами.
3) Организация общения пользователя с ПК
Основные тенденции развития ОС:
- Снижение цен на ОС
- Обеспечение работы много процессорных ПК
- Обеспечение совместимости программ для различных типов (поколений) ПК
- Обеспечение выполнения параллельных программ
- Создание ОС, в которых отдельные функции реализуются на разных ПК, образующих распределенную сеть.
Сервисные программы – программные средства, предоставляющие пользователю дополнительные услуги в работе с ПК и расширяющие возможности ОС
По функциональным возможностям подразделяются на:
1) Улучшающие пользовательский интерфейс
2) Защищающие данные от несанкционированного доступа
3) Восстанавливающие данные
4) Ускоряющие обмен данными между диском и ОЗУ
5) Обеспечивающие нормальную работу внешних устройств
6) Архивации – разархивации
7) Антивирусные средства
2.1 Оболочки – являются надстройками над ОС.
Предоставляют пользователю качественно новый интерфейс и освобождают его от детального знания операций и команд ОС. Выполняют роль посредника между ОС и пользователем.
2.2 Утилиты – предоставляют дополнительные услуги по обслуживанию дисков и файловой системы (Norton Utilities).
2.3 Драйверы внешних устройств – программы, обеспечивающие работу внешних устройств и расширяющие их возможности.
2.4 Программы антивирусной защиты - обеспечивают диагностику (обнаружение) и лечение вирусов.
Программы технического обслуживания – предназначены для диагностики и обнаружения ошибок в процессе работы ПК или оптимизации некоторых устройств
3.1 Тестовые программы – средства диагностики и тестового контроля правильности работы ПК
3.2 Специальные программы контроля – осуществляющие автоматическую проверку работоспособности системы перед очередным сеансом
Системы программирования – комплекс средств, включающих в себя входной язык программирования, транслятор, машинный язык, библиотеки стандартных программ, средства отладки оттранслированных программ и компоновки их в единое целое.
1. Язык программирования – это совокупность операций записанных с соблюдением синтаксических и логических правил. Подразделяются на:
1) Машинно-ориентированные языки (ассемблер)
2) Алгоритмические языки (Basic C++, Fortran, Pascal)
Трансляторы языка программирования – программы переводящие текст с языка программирования на машинный язык (двоичные коды).
По способу перевода подразделяются на:
1) Интерпретаторы – каждый оператор входного языка программирования транслируется в одну или несколько машинных команд, которые тут же выполняются без сохранения на диске. При интерпретации программа на машинном языке не сохраняется и при запуске исходной программы ее нужно (пошагово) транслировать заново.
2) Компиляторы – сначала программа преобразуется в набор объектных модулей на машинном языке, которые затем собираются (компонуются) в единую машинную программу (.com, . exe), готовую к выполнению и сохраняемую в виде файла на диске.
Ассемблер - мнемоническая (условная) запись машинных команд. Позволяет получить высокоэффективные программы на машинном языке.
Библиотека стандартных программ – программа в которой приведены значения различных математических функций ( sin x, ln x и т.д.)
Компановщик – программа, объединяющая введенную программу ( или ее модули) с библиотекой программ.
Отладчик – программа, позволяющая обнаружить синтаксические и логические ошибки в программе (Debug).
Прикладное программное обеспечение – предназначено для разработки и выполнения конкретных задач (приложений) пользователя. Работает под управлением базового ПО.
В состав Прикладного ПО входят:
1 Пакеты прикладных программ (ППП) различного назначения.
2 Оригинальные рабочие программы пользователя.
Пакеты прикладных программ – комплекс программ, предназначенный для решения задач определенного класса. Практически полностью освобождает пользователя от необходимости знать, как выполняет ПК те или иные функции и процедуры по обработке информации.
1. Общего назначения ППП– универсальные программные продукты предназначены для автоматизации разработки и эксплуатации функциональных задач.
1.1 Редакторы:
1) Текстовые – для обработки текстовой информации
2) Графические – для обработки графических документов включая диаграммы, иллюстрации, чертежи, таблицы.
3) Издательские системы – соединяют в себе возможности текстовых и графических редакторов (форматирование полос с графическим материалом и последующим выводом на печать).
1.2 Электронные таблицы – позволяют избавиться от рутинной работы при обработке табличных данных.
1.3 СУБД – используется для создания внутримашинного информационного обеспечения.
Кроме языка программирования содержат средства организации данных в виде структур требуемых пользователем.
База данных - это совокупность специально организованных наборов данных хранящихся на диске.
Базы данных являются ядром автоматизированных информационных систем АИС. А все начиналось с создания программы для хранения в ЭВМ простой картотеки.
По способу организации данных БД подразделяются на: сетевые, иерархические, распределенные, реляционные СУБД.
1.4 Интегрированные пакеты включают в себя: текстовой процессор, электронную таблицу, графический редактор, СУБД и коммуникационный модуль. Они предоставляют неоспоримые преимущества в интерфейсе, но повышают требования к ОЗУ.
1.5 Экспертные системы – системы обработки знаний в узко специализированной области.
Основу ЭС составляет база знаний в которой заключается информация о данной предметной области. Основная идея заключается в переходе от формализованных алгоритмов предписывающих, как решать задачу к логическому программированию с указанием, что нужно решать на базе знаний наколенных специалистами. Существует две формы представления знаний в ЭС: факты и правила.
2. Метод-ориентированные ППП – в их основе реализован какой либо экономико-математический метод.
§ Математического программирования (линейного, динамического и т.д.)
§ Теории массового обслуживания
§ Математической статистики сетевого планирования и управления
3. Проблемно-ориентированные ППП – наиболее широкий класс пакетов предназначены для решения какой-либо задачи в конкретной области. Из всего многообразия выделяется несколько групп:
1) комплексные для предприятий – автоматизированные системы для управления предприятием (АСУП) на базе интегрированных информационных систем, ориентированных не на майн фрейм, а на архитектуру клиент сервер, строятся на основе многозадачных, многопользовательских ОС и реляционных баз данных и имеют графический интерфейс.
2) Комплексные для непромышленной сферы – автоматизирующие банковскую финансовую и правовую сферу (банки, биржы, торговля)
3) Отдельных предметных областей
§ Бухгалтерскго учета –1С Бугалтерия, Инфобухгалтер, Бэст, Парус.
§ Финансового менеджмента – появились в связи с необходимостью финансового планирования и анализа деятельности фирмы ( например для оценки эффективности инвестиций). Альтфинансы, Финансовый анализ.
§ Правовые справочные системы – представляют собой инструмент для работы с огромным объемом законодательной информации. (Консультант плюс, Гарант).
4. ППП глобальных сетей – служат для обеспечения удобного и надежного доступа пользователя к общесетевым ресурсам, базам данных, передачи сообщений и т.д
.Оригинальные рабочие программы – есть задачи, которые нельзя решить имеющимися ППП. В этом случае с помощью алгоритмических языков разрабатываются оригинальные программы, учитывающие требования и условия задачи (АРМы).
Понятие операционной системы
Операционная система- это основной программный инструмент, "вдыхающий жизнь" в компьютер. Операционная система осуществляет координацию всех внутренних процессов машины - контролирует операции обмена с дисками, организует вывод информации на экран, "понимает" клавиатуру и т.п. Подобно дирижеру, она организует гармоничное взаимодействие сложнейшей аппаратуры с ее прикладным программным обеспечением, обеспечивая тем самым выполнение поставленной задачи. Прикладные программы, написанные для одной операционной системы, не могут работать под управлением другой, если в ней не обеспечена возможность конвертации (преобразования) программ. Поэтому для каждой из операционных систем создается свой набор прикладных программ (приложений).
Назначение ОС состоит в том, чтобы скрыть от пользователя сложные и ненужные ему подробности работы отдельных устройств персонального компьютера. Дело в том, что действия по управлению ресурсами компьютера, которые необходимо выполнить пользователю и прикладным программам – это операции очень низкого уровня и на самом деле состоят из нескольких сотен и даже тысяч элементарных операций. Например, для выполнения такого несложного действия, как копирование файла с одной дискеты на другую, необходимо выполнить тысячи различных операций.
Операционная система – совокупность программных средств, обеспечивающих управление ресурсами персонального компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействие между собой и пользователем.
Ресурсом является любой компонент ПК и предоставляемые им возможности: центральный процессор, оперативная память, внешнее устройство и т.д.
Операционная система выполняет следующие функции:
· управление работой каждого блока персонального компьютера и их взаимодействием
· запуск и управление выполнением программ
· организацию хранения информации во внешней памяти
· взаимодействие пользователя с компьютером, т.е. поддержку интерфейса пользователя
Для работы с операционной системой необходимо овладеть языком этой среды – совокупностью команд или перечнем возможных процедур управления компьютером.
Интерфейс – совокупность средств и правил, которые обеспечивают взаимодействие устройств, программ и человека.
Известно множество разновидностей интерфейсов: интерфейс пользователя, графический интерфейс, интерфейс ввода-вывода, интеллектуальный интерфейс, программный интерфейс др.
Пользовательский интерфейс – это программные и аппаратные средства, обеспечивающие взаимодействие пользователя с персональным компьютером. Он может быть командным или объектно – ориентированным.
Командный интерфейс предполагает ввод пользователем команд с клавиатуры дпя управления ресурсами компьютера.
Объектно – ориентированный интерфейс - это управление ресурсами компьютера посредством операций над объектами (файлами, каталогами, дисководами, программами, документами и т.д.
В персональных компьютерах используются различные операционные системы. Наиболее распространены операционные системы фирмы Microsoft - MS-DOS и Windows 95/98, а также операционная система фирмы IBM - OS/2.