Тема1.Програмное обеспечение ЭВМ
1. Виды программного обеспечения ЭВМ
Назначением ЭВМ является выполнение программ. Программа содержит команды, определяющие порядок действий компьютера. Совокупность программ для компьютера образует программное обеспечение (ПО). По функциональному признаку различают следующие виды ПО:
системное;
прикладное.
Под системным (базовым) понимается программное обеспечение, включающее в себя операционные системы, сетевое ПО, сервисные программы, а также средства разработки программ (трансляторы, редакторы связей, отладчики и пр.).
Основные функции операционных систем (ОС) заключаются в управлении ресурсами (физическими и логическими) и процессами вычислительных систем. Физическими ресурсами являются: оперативная память, процессор, монитор, печатающее устройство, магнитные и оптические диски. К логическим ресурсам можно отнести программы, файлы, события и т. д. Под процессом понимается некоторая последовательность действий, предписанная соответствующей программой и используемыми ею данными.
В настоящее время существует большое количество ОС, разработанных для ЭВМ различных типов. На ЭВМ Единой Системы (ЕС ЭВМ), например, использовались такие операционные системы, как СВМ и ОС ЕС, на малых ЭВМ (СМ-4, СМ-1420 и др.) - ОС РВ и RSX-11. На персональных ЭВМ долгое время эксплуатировалась ОС-MS-DOS. В настоящее время получили распространение системы Windows 98/Me, Windows 2000, Linix.
Сетевое ПО предназначено для управления общими ресурсами в распределенных вычислительных системах: сетевыми накопителями на магнитных дисках, принтерами, сканерами, передаваемыми сообщениями и т. д. К сетевому ПО относят ОС, поддерживающие работу ЭВМ в сетевых конфигурациях (так называемые сетевые ОС), а также отдельные сетевые программы (пакеты), используемые совместно с обычными, не сетевыми ОС.
Например, большое распространение получили следующие сетевые ОС: NetWare 4.1 (фирма Novell), Windows NT Server 3.5 (фирма Microsoft) и LAN Server 4.0 Advanced (фирма IBM). Однако в последнее время лидирующие позиции начинает занимать ОС Windows 2000 Server фирмы Microsoft.
Для расширения возможностей операционных систем и предоставления набора дополнительных услуг используются сервисные программы. Их можно разделить на следующие группы:
интерфейсные системы;
оболочки операционных систем;
Интерфейсные системы являются естественным продолжением операционной системы и модифицируют как пользовательский, так и программный интерфейсы, а также реализуют дополнительные возможности по управлению ресурсами ЭВМ. В связи с тем, что развитая интерфейсная система может изменить весь пользовательский интерфейс, часто их также называют операционными системами. Это относится, например, к Windows 3.11 и Windows 3.11 for WorkGroups (для рабочих групп).
Оболочки операционных систем, в отличие от интерфейсных систем, модифицируют только пользовательский интерфейс, предоставляя пользователю качественно новый интерфейс по сравнению с реализуемым операционной системой. Такие системы существенно упрощают выполнение часто запрашиваемых функций, например, таких операций с файлами, как копирование, переименование и уничтожение, а также предлагают пользователю ряд дополнительных услуг. В целом, программы-оболочки заметно повышают уровень пользовательского интерфейса, наиболее полно удовлетворяя потребностям пользователя.
На ПЭВМ широко используются такие программы-оболочки, как Norton Commander, FAR Manager и Windows Commander.
Утилиты предоставляют пользователям средства обслуживания компьютера и его ПО. Они обеспечивают реализацию следующих действий:
обслуживание магнитных дисков;
обслуживание файлов и каталогов;
предоставление информации о ресурсах компьютера;
шифрование информации;
защита от компьютерных вирусов;
архивация файлов и др.
Существуют отдельные утилиты, используемые для решения одного из перечисленных действий, и многофункциональные комплекты утилит. В настоящее время для ПЭВМ среди многофункциональных утилит одним из наиболее совершенных является комплект утилит Norton Utilities. Существуют его версии для использования в среде DOS и Windows.
Средства разработки программ используются для разработки нового программного обеспечения как системного, так и прикладного.
Прикладным называется ПО, предназначенное для решения определенной целевой задачи из проблемной области. Часто такие программы называют приложениями.
Спектр проблемных областей в настоящее время весьма широк и включает в себя по крайней мере следующие: промышленное производство, инженерную практику, научные исследования, медицину, управление (менеджмент), делопроизводство, издательскую деятельность, образование и т. д.
Из всего разнообразия прикладного ПО выделяют группу наиболее распространенных программ (типовые пакеты и программы), которые можно использовать во многих областях человеческой деятельности.
К типовому прикладному ПО относят следующие программы:
текстовые процессоры;
табличные процессоры;
системы иллюстративной и деловой графики (графические процессоры);
системы управления базами данных;
экспертные системы;
программы математических расчетов, моделирования и анализа экспериментальных данных.
Предлагаемые на рынке ПО приложения, в общем случае, могут быть выполнены как отдельные программы либо как интегрированные системы. Интегрированными системами обычно являются экспертные системы, программы математических расчетов, моделирования и анализа экспериментальных данных, а также офисные системы. Примером мощной и широко распространенной интегрированной системы является офисная система Microsoft Office.
Поскольку разработка ПО любого назначения, как правило, является довольно сложным и трудоемким процессом, дальнейший материал настоящего раздела посвятим общим вопросам разработки программ и инструментальному ПО.
2 Назначение, функции, классификация основных компонентов системного программного обеспечения .
Cистемное программное обеспечение может быть разделено на следующие пять групп:
Операционные системы.
Системы управления файлами.
Интерфейсные оболочки для взаимодействия пользователя с ОС и программные среды.
Системы программирования.
Рассмотрим вкратце эти группы системных программ.
Операционная система
Под операционной системой (ОС) обычно понимают комплекс управляющих и обрабатывающих программ, который, с одной стороны, выступает как интерфейс между аппаратурой компьютера и пользователем с его задачами, а с другой - предназначен для наиболее эффективного использования ресурсов вычислительном системы и организации падежных вычислений. Любой из компонентов прикладного программного обеспечения обязательно работает под управлением ОС. На рис. I изображена обобщенная структура программного обеспечения вычислительной системы. Видно, что ни один из компонентов программного обеспечения, за исключением самой ОС, не имеет непосредственного доступа к аппаратуре компьютера. Даже пользователи взаимодействуют со своими программами через интерфейс ОС, Любые их команды, прежде чем попасть в прикладную программу, сначала проходят через ОС.
Основными функциями, которые выполняет ОС, являются следующие :
прием от пользователя (или от оператора системы) заданий или команд, сформулированных на соответствующем языке - в виде директив (команд) оператора или в виде указаний (своеобразных команд) с помощью соответствующего манипулятора (например, с помощью мыши), - и их обработка;
прием и исполнение программных запросов па запуск, приостановку, остановку других программ;
инициация программы (передача ей управлении, в результате процессор исполняет программу)".
идентификация всех программ и данных;
обеспечение работы систем управлений файлами (СУФ) и/или
управления базами данных (СУБД), что позволяет резко увеличить эффективность всего программного обеспечения;
обеспечение режима мультипрограммирования, то есть выполнение двух или более программ на одном процессоре, создающее видимость их одновременного исполнения;
обеспечение функций по организации и управлению всеми операциями ввода/вывода;
удовлетворение жестким ограничениям на время ответа в режиме реального времени (характерно для соответствующих ОС);
распределение памяти, а в большинстве современных систем и организация виртуальной памяти;
планирование и диспетчеризация задач в соответствии с заданными стратегией и дисциплинами обслуживания;
организация механизмов обмена сообщениями и данными между выполняющимися программами;
защита одной программы от влияния другой; обеспечение сохранности данных;
предоставление услуг на случай частичного сбоя системы;
обеспечение работы систем программирования, с помощью которых пользователи готовят свои программы.
Система управления файлами
Назначение системы управления файлами - организация более удобного доступа к данным, организованным как файлы. Именно благодаря системе управления файлами вместо низкоуровневого доступа к данным с указанием конкретных физических адресов нужной нам записи используется логический доступ с указанием имени файла и записи в нем. Как правило, все современные ОС имеют соответствующие системы управления файлами. Однако выделение этого вида системного программного обеспечения в отдельную категорию представляется целесообразным, поскольку ряд ОС позволяет работать с несколькими файловыми системами (либо с одной из нескольких, либо сразу с несколькими одновременно). В этом случае говорят о монтируемых файловых системах (дополнительную систему управления файлами можно установить), и в этом смысле они самостоятельны. Более того, можно назвать примеры простейших ОС, которые могут работать и без файловых систем, а значит, им необязательно иметь систему управления файлами, либо они могут работать с одной из выбранных файловых систем. Надо, однако, понимать, что любая система управления файлами не существует сама по себе - она разработана для работы в конкретной ОС и с конкретной файловой системой.
Программное обеспечение (ПО) - комплекс программ обеспечивающих обработку или передачу данных предназначенных для многократного использования и применения разными пользователями. Под программным обеспечением (Software) понимается совокупность программ, выполняемых вычислительной системой. Конечная цель любой компьютерной программы - управление аппаратными средствами.
Операционная система - комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны - предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений. Сейчас в мире известны и обсуждаемы 2 операционные системы:
Один из важных элементов программного обеспечения ЭВМ - это язык программирования - формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под её управлением. Популярные языки программирования: паскаль - язык программирования общего назначения, один из наиболее известных языков программирования, используется для обучения программированию в старших классах и на первых курсах ВУЗов, является базой для ряда других языков; бейсик- семейство высокоуровневых языков программирования, который был разработан в 1963 году профессорами Дартмутского колледжа Томасом Курцем и Джоном Кемени, он предназначался для обучения программированию и получил широкое распространение в виде различных диалектов, прежде всего как язык для домашних компьютеров.
Программа - это упорядоченные последовательности команд.
Конечная цель любой компьютерной программы - управление аппаратными средствами. Даже если на первый взгляд программа никак не взаимодействует с оборудованием, не требует никакого ввода данных с устройств ввода и нее осуществляет вывод данных на устройство вывода все равно ее работа основана на управлении аппаратными устройствами компьютера.
Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и в непрерывном взаимодействии.
Состав программного обеспечения вычислительной системы называют программной конфигурацией.
Между программами, как и между физическими узлами и блоками существует взаимосвязь - многие программы работают, опираясь на другие программы более низкого уровня, т.е. мы можем говорить о межпрограммном интерфейсе. Возможность существования такого интерфейса тоже основана на существовании технических условий и протоколов взаимодействия, а на практике он обеспечивает распределение ПО на несколько взаимодействующих между собой уровней.
Уровни ПО представляют собой пирамидальную конструкцию. Каждый следующий уровень опирается на ПО предшествующих уровней.
Программное обеспечение современного компьютера очень разнообразно в соответствии с многообразием задач, решаемых пользователями с его помощью, и множеством операций, выполняемых устройствами компьютера.
Программное обеспечение делится на следующие виды:
Другой класс программного обеспечения - прикладное ПО.
В прикладном ПО можно выделить следующие группы программных средств (ПС):
Для хранения и обработки больших объемов информации используются базы данных. Телефонный справочник является базой данных, в которой хранится информация об организациях. Записная книжка является базой данных, в которую записывается информация о людях. Библиотечный каталог является базой данных, которая хранит информацию о книгах. Каждая база данных хранит информацию о большом количестве объектов одинакового типа. Объекты одного типа обладают одинаковым набором свойств, поэтому база данных хранит для каждого объекта значения этих свойств. База данных позволяет упорядоченно хранить данные о большом количестве однотипных объектов, обладающих одинаковым набором свойств. В настоящее время широкое распространение получили компьютерные базы данных. Система управления базами данных - это приложение, позволяющее создавать базы данных и осуществлять в них сортировку и поиск данных. Осуществляется с помощью Microsoft Excel, Microsoft Word иOpen Office Writer.
Программное обеспечение ЭВМ и его
основные характеристики. Классификация ПО.
Бурное развитие новой информационной технологии и расширение сферы ее применения привели к интенсивному развитию программного обеспечения (ПО). Достаточно отметить, что в 1996 г. мировым сообществом на программное обеспечение затрачено свыше 110 млрд. долларов. Причем тенденции развития ПО показывают, что динамика затрат имеет устойчивую тенденцию к росту, примерно 20% в год.
Системное программное обеспечение обеспечивает функционирование и обслуживание компьютера, а также автоматизацию процесса создания новых программ. К системному программному обеспечению относятся: операционные системы и их пользовательский интерфейс; инструментальные программные средства; системы технического обслуживания.
Операционная система - обязательная часть специального программного обеспечения, обеспечивающая эффективное функционирование персонального компьютерра в различных режимах, организующая выполнение программ и взаимодействие пользователя и внешних устройств с ЭВМ.
Пользовательский интерфейс (сервисные программы) - это программные надстройки операционной системы (оболочки и среды), предназначенные для упрощения общения пользователя с операционной системой.
Программы, обеспечивающие интерфейс, сохраняют форму общения (диалог) пользователя с операционной системой, но изменяют язык общения (обычно язык команд преобразуется в язык меню). Сервисные системы условно можно разделить на интерфейсные системы, оболочки операционных систем и утилиты.
Интерфейсные системы - это мощные сервисные системы, чаще всего графического типа, совершенствующие не только пользовательский, но и программный интерфейс операционных систем, в частности, реализующие некоторые дополнительные процедуры разделения дополнительных ресурсов.
Оболочки операционных систем предоставляют пользователю качественно новый по сравнению с реализуемым операционной системой интерфейс и делают необязательным знание последнего.
Утилиты автоматизируют выполнение отдельных типовых, часто используемых процедур, реализация которых потребовала бы от пользователя разработки специальных программ. Многие утилиты имеют развитый диалоговый интерфейс с пользователем и приближаются по уровню общения к оболочкам.
Инструментальные программные средства (системы программирования) - обязательная часть программного обеспечения, с использованием которой создаются программы. Инструментальные программные средства включают в свой состав средства написания программ (текстовые редакторы); средства преобразования программ в вид, пригодный для выполнения на компьютере (ассемблеры, компиляторы, интерпретаторы, загрузчики и редакторы связей), средства контроля и отладки программ.
Текстовые редакторы позволяют удобно редактировать, формировать и объединять тексты программ, а некоторые - и контролировать синтаксис создаваемых программ.
Программа, написанная на алгоритмическом языке, должна быть преобразована в объектный модуль, записанный на машинном языке (в двоичных кодах). Подобное преобразование выполняется трансляторами (ассемблером - с языка Assembler и компиляторами - с языков высокого уровня). Для некоторых алгоритмических языков используются интерпретаторы, не создающие объектный модуль, а при каждом очередном выполнении программы переводящие каждую ее отдельную строку или оператор на машинный язык. Объектный модуль обрабатывается загрузчиком - редактором связей, преобразующие его в исполняемую машинную программу.
Средства отладки позволяют выполнять трассировку программ (пошаговое выполнение с выдачей информации о результатах исполнения), производить проверку синтаксиса программы и промежуточных результатов в точках останова, осуществлять модификацию значений переменных в этих точках.
Системы технического и сервисного обслуживания представляют собой программные средства контроля, диагностики и восстановления работоспособности компьютера, дисков и т. д.
Прикладное программное обеспечение обеспечивает грешение
пользовательских задач. Ключевым понятием здесь является пакет
прикладных программ.
Под программным обеспечением информационных систем
понимается совокупность программных и документальных средств для
создания и эксплуатации систем обработки данных средствами
вычислительной техники.
Системное ПО
– это совокупность программ для
обеспечения работы компьютера. Системное ПО подразделяется на
базовое и сервисное. Системные программы предназначены для
управления работой вычислительной системы, выполняют различные
вспомогательные функции (копирования, выдачи справок, тестирования,
форматирования и т. д).
Базовое ПО включает в себя:
Прикладные программы называют приложениями. Они включает в себя:
Сохранено
Программные средства или программное обеспечение (ПО) является неотъемлемой частью ЭВМ. ПО – это логическое продолжение технических средств, которое расширяет возможности и сферы использования ЭВМ.
Для функционирования ЭВМ используется комплекс программного обеспечения, который делится на 3 большие категории:
– системное ПО;
– инструментальные системы (системы программирования);
– прикладное ПО.
Системное программное обеспечение предназначено для:
– создания операционной среды функционирования других программ;
– автоматизации процесса разработки новых программ;
– обеспечения надежной и эффективной работы вычислительной сети;
– проведения диагностики и профилактики аппаратуры;
– выполнения вспомогательных технологических процессов, например, копирования, архивирования и т.п
Операционная система - совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействие между собой и пользователем.
Операционная система является посредником между пользователем и другими программами, а также между пользователем и компьютером.
Основные задачи, решаемые операционной системой:
– организация диалога с пользователем;
– управление аппаратными средствами компьютера;
– организация файловой системы;
– запуск прикладных программ.
Инструментальные системы предназначены для создания программных продуктов и включают в себя все средства, необходимые для производства программ и формирования их в машинном коде, в том числе, включают языки программирования и трансляторы.
Программа – это совокупность команд, управляющих действиями компьютера, записанная в соответствии с синтаксисом языка программирования.
Язык программирования – искусственный язык, созданный для описания алгоритмов обработки данных.
Транслятор – программа-переводчик с языка программирования на язык машинных кодов. Трансляторы делятся на интерпретаторы и компиляторы.
Интерпретатор – транслятор, который обеспечивает покомандный перевод в машинные коды и одновременное выполнение каждой команды.
Компилятор – транслятор, который переводит всю программу в машинные команды без ее выполнения. Компилированные программы работают быстрее интерпретированных в 20-50 раз.
Одной из основных составляющих инструментального ПО являются языки программирования, которые делятся на две большие группы:
1. Машинно-зависимые (автокод, ассемблер);
2. Машинно-независимые или языки высокого уровня:
– процедурно-ориентированные (Фортран, Паскаль, Бейсик и др.);
– проблемно-ориентированные (узкоспециализированные);
– объектно-ориентированные (Java, C ++);
– скрипт-языки (для работы с программами в сети Интернет).
Прикладное программное обеспечение предназначено для выполнения конкретных работ. Прикладные программы разрабатывается специалистами, как правило, для широкого круга пользователей. Простые прикладные программы создаются пользователями для собственных нужд.
Среди множества программ выделяются широко распространенные прикладные программы, которые классифицируются по видам деятельности:
– подготовка текстов – редакторы текстов;
– подготовка графики – графические редакторы;
– подготовка типографских документов – издательские системы;
– обработка табличных данных – табличные процессоры;
– обработка массивов информации – системы управления базами данных;
– конструирование –системы автоматизированного проектирования;
– бухучет и финансовая отчетность – бухгалтерские и банковские программы.
Тенденции развития ПО
С возникновением персональных компьютеров разработка программного обеспечения превратилась мощный бизнес, в развитии которого прослеживаются некоторые тенденции, в частности:
– программное обеспечение является товаром, который пользуется широким спросом на рынках;
– в программных разработках в результате конкуренции наблюдается переход к стандартным решениям, в том числе, к стандартным интерфейсам;
– с развитием аппаратной части увеличивается мощность программ, а также расширяются их функциональные возможности;
– наблюдается постепенный переход от лицензионных программных продуктов к свободному программному обеспечению (СПО).
Развитие СПО в нашей стране постепенно трансформируется в создание национальной программной платформы (НПП), которая направлена на решение важнейших национальных задач:
– переориентация финансовых потоков на отечественный рынок (импортозамещение);
– обеспечение национальной безопасности страны в части технологической независимости;
– ликвидация отставания в объеме и уровне использования информационных технологий в экономике, государственном управлении и общественной жизни;
– развитие отечественных центров разработки информационных технологий мирового класса;
– повышение конкурентоспособности отечественных программных продуктов на мировом рынке.
В апреле 2011 года комиссия по высоким технологиям и инновациям при правительстве РФ одобрила создание НПП. К созданию новых программных продуктов подключилось более 130 отечественных компаний, которые вошли в специальный комитет по разработке НПП.
Выше было выяснено, что компьютер выполняет любые действия по программам, написанным человеком. Сам по себе, по собственной, так сказать, инициативе, компьютер никогда никаких действий выполнить не в состоянии. Можно сказать, что компьютер без программы подобен автомобилю без водителя и горючего. Поэтому наличие программ не менее важно, чем наличие компьютера. В настоящее время программы, которые необходимы для нормального функционирования ЭВМ, могут многократно превосходить по стоимости её аппаратные средства. Для обозначения множества программ для ЭВМ используется термин программное обеспечение (ПО) ЭВМ.
i |
Программным обеспечением называется совокупность программ, которые могут выполняться на компьютере данной модели, включающая комплекты сопровождающей их технической, программной документации.
В этом определении следует выделить два момента. Во-первых, разные модели вычислительных машин обладают различной архитектурой, различными способами кодирования информации, различными системами команд. Поэтому программы, подготовленные к выполнению на компьютере одной модели, скорее всего, невозможно будет выполнить на компьютере другой модели. Таким образом, следует говорить о программном обеспечении данной конкретной модели либо семейства программно-совместимых машин. Во-вторых, вместе с программой приобретается и комплекс технической документации, в котором описываются назначение и основные возможности программы, технические требования к аппаратным средствам компьютера (необходимый объем оперативной и внешней памяти, наличие специального оборудования и т.д.), способы установки программы на компьютере и способы управления программой. Иногда описание программы и способов работы с нею может занимать сотни страниц текста. Если документация к программе отсутствует, то работать с программой очень и очень сложно, а иногда и вообще невозможно. Заметим, однако, что достаточно часто в программах предусматривается встроенная справочная система, обращаться к которой можно непосредственно во время выполнения программы. Такая справочная система обычно содержит всю необходимую для управления программой информацию. Иногда ее называют Help системой (help - помощь).
Стандартным для большинства программ является вызов встроенной справочной системы с помощью функциональной клавиши F1.
Совокупность всех программных средств, используемых на компьютере, достаточно часто называют software (software -программное обеспечение, soft - мягкий, ware - продукция), а совокупность аппаратных средств - hardware (hardware - аппаратные средства, hard - твердый). На любом конкретном компьютере имеется конкретный набор аппаратных и программных средств, которые образует его ресурсы . С течением времени ресурсы компьютера могут изменяться, увеличиваясь или уменьшаясь.
Группа взаимосвязанных программ, обеспечивающих выполнение родственных функций по обработке информации, вместе с необходимыми для этого наборами вспомогательных данных называетсяпакетом программ, илипрограммной системой.
i |
Программа, или пакет программ, разрабатываемый с целью массового тиражирования, называется программным продуктом .
Пакеты программ распространяются через торговую сеть, специальных распространителей программных продуктов или через глобальные компьютерные сети. В настоящее время применяются следующие способы распространения программных продуктов: коммерческий, shareware - частично оплачиваемый или условно-бесплатный (share - доля, часть, ware - изделие), freeware - бесплатный (free - свободный) и trial - пробный (trial - испытание). Коммерческие пакеты приобретаются за их полную стоимость, а условно-бесплатные - за небольшую, иногда символическую цену после бесплатного испытательного срока. В течение этого срока пользователь обычно работает с неполным пакетом. И если программа ему подходит, то после оплаты обусловленной суммы пользователь получает полный комплект пакета и все юридические права на его использование. Пробные (trial) пакеты распространяются их разработчиками бесплатно с целью тестирования и обкатки, а бесплатные (freeware) - в рамках проведения определенной рекламной или торговой политики. Приобретая программу через торговую сеть или у специализированных распространителей, покупатель получает все юридические права по ее использованию. При приобретении программы у легальных распространителей покупатель получает вместе с пакетом сертификат или лицензию на определенные права по использованию пакета. Нелегальные распространители не выдают таких документов. Бесплатное приобретение коммерческих и условно-бесплатных программ путем копирования (нелицензионное , нелегальное, пиратское копирование )является нарушением авторских прав разработчика программы и преследуется по закону.
Чаще всего пакеты программ реализуются в виде так называемого дистрибутива (distribute - распространять, раздавать), который представляет собой программы пакета и необходимые вспомогательные данные, записанные в специальной форме на гибких или оптических дисках. В комплекте с легальным дистрибутивом всегда поставляются необходимая программная документация, а также лицензия на право использования приобретенной программы.
Необходимо помнить, что выполнение программы, представленной в виде дистрибутива, невозможно.
Для приведения пакета или программы в рабочее состояние необходимо выполнить процедуру установки ,инсталляции (install - установка), то есть развертывания, приведения программ и данных в работоспособное состояние по правилам, изложенным в сопровождающей документации. Коммерческие дистрибутивные пакеты часто защищаются от копирования, а для их развертывания необходимо знать специальный код, позволяющий выполнить установку только законному владельцу пакета.
По мере использования программных продуктов на практике выявляются их недостатки, неиспользованные возможности и, возможно, ошибки, не замеченные на стадии разработки. Фирмы-производители учитывают всю поступающую к ним подобного рода информацию и, по возможности, вносят в получивший признание продукт соответствующие изменения. Эти изменения проявляются в виде появления новых модификаций и версий существующего программного продукта.
Версия представляет собой пакет программ, в который внесены существенные изменениями, добавлены принципиально новые функции, используется иная организация программы, данных или применяются новые способы взаимодействия пользователя с программой.
Как правило, новые модификации и версии имеют то же самое название, какое имел и исходный продукт. Однако справа от названия такого измененного продукта появляется определенный признак модификации. Например, одна из наиболее простых и популярных в свое время операционных систем (программа, обеспечивающая эффективную работу аппаратуры и выполнение некоторых других функций) для IBM–совместимых персональных компьютеров называется MS DOS (MicroSoft Disk Operation Sistem - дисковая операционная система, разработка фирмы Microsoft). За время существования выпущено несколько версий и модификаций этой операционной системы - MS DOS v1.0, MS DOS v3.0, MS DOS v3.3, MS DOS v5.0, MS DOS v5.5, MS DOS v6.0, MS DOS v6.2, MS DOS v6.22. Букву «v» (version - версия) в названии программного продукта обычно опускают и пишут, например, MS DOS 6.22. Иногда какую-либо группу версий или модификаций одной и той же программы или операционной системы называют семейством и в обозначение версии вводят букву «х», которая заменяет несовпадающие цифры обозначений. Так, группа версий MS DOS v6.0, MS DOS v6.2, MS DOS v6.22 считается семейством MS DOS 6.x.
Общих правил обозначения модификации и версий не существует. Однако в большинстве случаев появление новых модификаций отражают увеличением номера после десятичной точки. Так, MS DOS 6.0, MS DOS 6.2 и MS DOS 6.22 - разные модификации, не очень значительно отличающиеся друг от друга. Появление новой версии отмечают увеличением номера перед десятичной точкой. Например, MS DOS 3.0, MS DOS 5.0 и MS DOS 6.0 - различные версии одной и той операционной системы, существенно отличающиеся по своим возможностям. Как правило, все возможности младших (предшествующих) версий доступны их старшим (последующим) версиям. Обратите внимание! Более старшей считается версия, имеющая больший номер, но по «возрасту» она, конечно, «моложе». Кроме описанного выше номерного обозначения версий в последнее время достаточно часто используется указание в названии года выпуска продукта или буквенного обозначения. Например, у операционной системы Windows (windows - окно) к моменту написания пособия существовали версии Windows 95, Windows 98 и Windows ME (Millennium Edition - издание тысячелетия), которые были выпущены соответственно в 1995, 1998 и 2000 годах.
СТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ. В настоящее время в программном обеспечении принято выделять следующие группы: системное, инструментальное и прикладное программное обеспечение.
i |
Системное программное обеспечение служит для обеспечения эффективной работы аппаратуры компьютера.
Программы этой группы автоматизируют подавляющее большинство вспомогательной работы с аппаратными средствами, которую приходится выполнять при использовании всевозможных компьютерных технологий для обработки данных. К группе системных программ относятся операционные системы, операционные оболочки, архиваторы, антивирусные программы и т.д. Разрабатываются, настраиваются и поддерживаются в рабочем состоянии такие программы системными программистами . Они должны обладать высокой квалификацией, в деталях знать аппаратные средства компьютера и способы работы с данными на машинном уровне. Заметим, что обычному, рядовому пользователю приходится постоянно сталкиваться с системными программами, но уже с точки зрения их эксплуатации, использования их возможностей для решения своих задач. С некоторыми программами этой группы мы познакомимся в следующих главах пособия.
i |
Инструментальное программное обеспечение применяется для разработки всевозможных пакетов программ, применяемых в самых разных областях деятельности человека.
В группу инструментальных программ входят: трансляторыс различных алгоритмических языков, осуществляющие перевод текста программы на машинный язык; связывающие редакторы , позволяющие объединять отдельные части программ в единое целое; отладчики , с помощью которых обнаруживаются и устраняются ошибки, допущенные при написании программы; интегрированные среды разработчиков , объединяющие указанные выше компоненты в единую, удобную для разработки программ систему. Инструментальное программное обеспечение - это разновидность орудий труда для другой категории специалистов, так называемых прикладных программистов . Прикладные программисты должны не только хорошо знать приемы и способы обработки данных и уметь разрабатывать программы. Они должны хорошо ориентироваться или достаточно быстро осваиваться в различных конкретных областях применения информационных технологий - в инженерных дисциплинах, математике, физике, издательском деле, бухгалтерии, медицине и т.д. Конечным пользователям сталкиваться с программами этой группы, как правило, не приходится. Однако они должны, хотя бы отдаленно, представлять себе ситуацию и при необходимости найти общий язык с профессиональным программистом для решения собственных задач обработки данных.
i |
Прикладное программное обеспечение обеспечивает решение задач в различных конкретных областях применения компьютерных систем обработки данных.
Прикладное программное обеспечение является конечной целью деятельности прикладных программистов и одновременно орудием труда конечных пользователей. Напомним, что конечным пользователемсчитается лицо, использующее вычислительную технику для получения нужной информации, для решения конкретной задачи в той или иной предметной области или в каких–либо иных целях. При этом специалист в своей конкретной области деятельности не должен одновременно являться специалистом в области средств обработки данных, он не должен уметь программировать . Однако он должен знать основные способы и приемы работы с компьютером, назначение и основные возможности системных и, особенно, прикладных программ в своей проблемной области.
i |
Прикладная программа, или приложение, - это программа, предназначенная для решения задачи или класса задач в конкретной области применения информационных технологий обработки данных. Конкретную область применения информационных технологий принято называть проблемной областью .
Ниже перечислены некоторые основные разновидности прикладных программ.
* Всевозможные текстовые редакторы : Лексикон, Word, WordPerfect, Tex и многие другие. Текстовые редакторы используются для подготовки и изготовления различного рода печатных документов - справок, отчетов, ведомостей, статей. Наиболее мощные из текстовых редакторов в знак, так сказать, уважения к их возможностям иногда называюттекстовыми процессорами. Особыми разновидностями текстовых редакторов являются издательские системы , служащие для подготовки к тиражированию газет, журналов, рекламных буклетов, проспектов, книг. В качестве примеров издательских систем можно указать популярные системы PageMaker и Ventura Publisher.
* Графические редакторы, с помощью которых разрабатываются разнообразные рисунки, чертежи, графики, диаграммы, иллюстрации, в том числе и трехмерные изображения. В качестве примеров графических редакторов можно указать Paint, Corel Draw, PhotoShop, 3DStudioMAX.
* Электронные таблицы представляют собойэлектронный аналог обычных таблиц, с помощью которых осуществляется автоматическая обработка больших массивов текстовой и числовой информации. Возьмем, например, задачу учета отработанного времени или выполненных работ сотрудниками какого-либо подразделения. Исходные данные для решения этой задачи удобно оформлять в виде таблицы соответствующей структуры. В такой таблице можно отражать не только фактически выполненный объем работ. В нее можно вводить данные, связанные с различными коэффициентами сложности, участия, премирования, квалификационные разряды, должностные оклады, поразрядные ставки и т.д. Затем с помощью средств электронной таблицы можно автоматизировать расчет зарплат, премий, производить различного рода статистические подсчеты, формировать по данным, сосредоточенным в таблице, ведомости на зарплату, статистические отчеты, справки. Основное преимущество электронных таблиц в том, что при внесении любых корректировок в исходные данные таблицы можно произвести автоматический пересчет всего комплекса документов, подготовленных на её базе. К электронным таблицам относятся такие широко распространенные программы, как Lotus, SuperCalc, Excel, Quattro Pro и ряд других. Электронные таблицы применяют в своей профессиональной деятельности руководители предприятий, управленческие и плановые работники разного уровня, бухгалтеры, социологи и т.д.
* Базы данных - программные системы, используемые для хранения сведений об одном или нескольких объектах, ихсвойствах и взаимосвязях. Объекты, сведения о которых сосредотачиваются в базах данных, могут быть одушевлёнными и неодушевленными предметами реального мира, идеальными объектами, скажем, историческими событиями и т.д. Базы данных могут хранить информацию о десятках и сотнях тысяч различных объектов. Основное преимущество использования баз данных - это быстрота и эффективность выбора из них нужной информации. Причем время получения информации мало зависит от общего объёма сведений, хранящихся в базе. Представьте только себе, сколько времени приходится тратить людям на поиск нужных сведений в традиционных словарях и справочниках, выпущенных на бумажном носителе, например, в телефонных справочниках, библиографических каталогах, юридических справочниках (Гражданский, Уголовный кодекс) и т.д. Использование их электронных аналогов - баз данных - позволяет до минимума сократить время поиска. Мало того, базы данных предоставляют возможность выбирать данные из их общего хранилища различным пользователям с различными запросами и критериями поиска. Скажем, в библиографической базе данных можно организовать поиск всех произведений данного автора, всей литературы на данную тему, произведений, в названии которых имеется заданное слово, а также по многим другим признакам. Для разработки баз данных, первичного заполнения информацией и поддержания данных в актуальном состоянии (то есть, соответствующем текущему, реальному состоянию предметной области) служат инструментальные пакеты программ, называемые системами управления базами данных (СУБД). В настоящее время наибольшей популярностью пользуются СУБД Access, FoxPro, Paradox, Informix, Oracle и ряд других.
* Интегрированные системы объединяют в своем составе компоненты, аналогичные упомянутым выше специализированным пакетам, обеспечивая единый стиль взаимодействия со всеми составляющими пакета, а также удобный и эффективный способ передачи информации между различными его компонентами. Например, можно с помощью электронной таблицы накопить массив числовых данных и передать этот массив графическому редактору. С его помощью построить график, круговую, столбчатую или объёмную диаграмму и передать её в качестве иллюстрации в текстовый редактор для подготовки аналитического отчета. Это гораздо удобнее, чем пользоваться отдельными специализированными пакетами. Однако надо помнить, что по своим функциональным возможностям отдельные компоненты интегрированных систем значительно уступают своим специализированным аналогам.
Ярким примером интегрированных пакетов является Microsoft Office - один из лучших в мире офисных пакетов. В его состав входит мощный текстовый редактор MS Word, электронная таблица MS Excel, система управления базами данных MS Access, личный информационный менеджер Outlook, программа подготовки презентаций Power Point и некоторые другие компоненты. Все программы пакета имеют единый интерфейс и единый механизм обмена данными, поэтому документ можно создавать, используя несколько инструментов пакета.
* Системы документооборота различных предприятий и организаций, содержащие инструменты планирования и управления, автоматизации финансово-хозяйственной деятельности, учета выпускаемой продукции, подготовки различного рода отчетов, канцелярского документооборота, ведения деловой переписки и т.д. В качестве примеров можно указать пакеты отечественной разработки «СКАТ», «Парус», «Евфрат».
* Бухгалтерские программы позволяют существенно автоматизировать работу бухгалтерий самых различных предприятий и организаций. Самым популярным в нашей стране в настоящее время считается пакет «1С: Бухгалтерия», который обеспечивает выполнение всех видов бухгалтерских расчетов в комплексе.
* Корректоры - программы, обеспечивающие проверку правописания в любых тестах, документах, отчетах. Например, отечественные пакеты «ОРФО», «Пропись» содержат свыше ста тысяч слов и словосочетаний, а также практически все современные правила переноса, орфографии и пунктуации.
* Переводчики и электронные словари - программы, с помощью которых можно осуществлять автоматизированный перевод текстов с одного языка на другой. Например, пакет «Lingua Match Correspondent» обеспечивает ведение деловой переписки на шести языках. Популярными программами-переводчиками в настоящее время считаются пакеты «Stylus», «Socrat» и электронный словарь «МультилексПро», содержащий свыше двух миллионов русских и английских слов.
* Образовательные, обучающие программы и мультимедийные энциклопедии. Пакетыобразовательных программ обеспечивают индивидуальное обучение и проверку качества обучения по самым разным предметам: математике, иностранным языкам, химии, биологии. Имеется большое число дошкольных развивающих программ. В энциклопедиях представлены мир искусства, животный и растительный миры Земли, медицина и кулинария.
* Игровые и развлекательные пакеты представлены огромным числом различных игр для самых разных возрастов, а также музыкальными и видеозаписями.
Контрольные вопросы
Дайте определение понятию «программное обеспечение».
Каким образом можно узнать назначение, основные возможности и способы управления программами?
Что понимается под терминами software и hardware?
Что относится к ресурсам компьютера?
Дайте определение понятиям: «пакет программ», «программная система», «программный продукт».
Каким образом распространяются пакеты программ?
Чем отличается модификация программы от её версии?
Дайте классификацию программного обеспечения.
Для чего нужно системное программное обеспечение? Назовите основные программы, относящиеся к системному программному обеспечению.
Для чего используется инструментальное программное обеспечение? Назовите основные инструментальные программы.
Дайте определение понятиям «прикладная программа» и «приложение».
Для чего используются текстовые и графические редакторы. Приведите примеры редакторов.
Для чего используются электронные таблицы?
Что такое базы данных? Приведите примеры баз данных.
Для чего нужны СУБД?
В чем основная особенность интегрированных систем?
Охарактеризуйте пакет Microsoft Office.
Опишите известные Вам пакеты прикладных программ.