Системы программирования на паскале относятся к какому программному обеспечению

Обновлено: 17.05.2024

Для записи программ используются специальные языки — языки программирования. Это формальные языки. Они состоят из некоторого фиксированного множества слов; существуют чёткие правила написания программ на языке программирования. К настоящему времени насчитывается несколько тысяч языков программирования. Некоторыми языками умеет пользоваться только ограниченный круг их разработчиков, другие становятся известными миллионам людей. Профессиональные программисты иногда применяют в своей работе более десятка разнообразных языков программирования. В 8 классе вы познакомитесь с языком программирования Паскаль. Возможно, кто-то из вас знаком с языком программирования Лого, специально созданным для обучения программированию детей.

Программу на языке программирования можно записать на листке бумаги. Но чтобы её мог выполнить компьютер, программу нужно ввести в компьютер, перевести исходный код программы (код на языке программирования) в двоичный код, проверить правильность её работы и при необходимости внести исправления. Для этого предназначены специальные программные средства.

Можно выделить приложения общего назначения и приложения специального назначения.

Приложения общего назначения

Приложения общего назначения требуются практически каждому пользователю для работы с разными видами информации. Виды и назначение приложений общего назначения:

  • текстовые редакторы — для работы с текстовой информацией;
  • электронные таблицы — для автоматизации вычислений;
  • графические редакторы — для создания и редактирования всевозможных графических изображений;
  • мультимедийные проигрыватели — для воспроизведения звука, анимации и видео;
  • редакторы презентаций — для создания материалов, позволяющих большой аудитории не только слышать выступающего, но и видеть ключевые положения его выступления;
  • системы, управления базами данных — для доступа к упорядоченной информации из некоторой предметной области.

Логотипы офисных пакетов

Приложения специального назначения

Приложения специального назначения предназначены для профессионального использования в различных сферах деятельности квалифицированными пользователями:

  • издательские системы — для автоматизации подготовки макетов книг, журналов и другой печатной продукции;
  • бухгалтерские программы — для автоматизированного вычисления заработной платы и учёта денежных средств предприятия (организации);
  • системы автоматизированного проектирования (САПР) — для создания трёхмерных чертежей зданий, механизмов и других сложных объектов;
  • программы компьютерного моделирования — для испытаний устойчивости проектируемых сооружений, безопасности транспортных средств и других характеристик самых разных объектов;
  • математические пакеты — для выполнения сложных научных и технических расчётов;
  • геоинформационные системы — для разработки топографических карт, подготовки метеорологических прогнозов, моделирования экологических ситуаций и т. д.;
  • медицинские экспертные системы — для помощи в постановке диагноза больному и др.

К программам специального назначения относят и многочисленные образовательные программы: электронные учебники, тренажёры, тестирующие системы, конструкторы, энциклопедии и справочники. Очень много полезных для себя образовательных программ по разным предметам вы можете найти в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов.

Программы по их правовому статусу можно разделить на две большие группы:

1) ПО, являющееся частной собственностью авторов или правообладателей;
2) свободное ПО.

Программы, входящие в первую группу, можно разделить на:

  • коммерческие;
  • условно бесплатные;
  • свободно распространяемые.

Условно бесплатные программы (shareware) предлагаются разработчиками бесплатно в целях их рекламы и продвижения на рынок. Эти программы имеют ограниченный срок действия или ограниченные функциональные возможности. Если пользователь в установленный срок производит оплату, то ему сообщается код, активизирующий все функции программы.

К свободно распространяемым программам (freeware) относятся: новые ещё не доработанные версии программных продуктов; программы, являющиеся частью принципиально новых технологий; дополнения к ранее выпущенным программам; устаревшие версии программ; драйверы к новым устройствам и некоторые другие программы.

При приобретении любого варианта ПО этой группы пользователь получает программу, представленную в двоичном коде, что делает невозможным внесение в неё изменений кем-нибудь, кроме самих разработчиков.

Свободное программное обеспечение снимает это ограничение, обеспечивая всем желающим доступ к исходным кодам программы. Пользователь свободного программного обеспечения имеет право:

  • использовать программу в любых целях;
  • изучать и изменять программу;
  • копировать и распространять программу;
  • распространять изменённую программу.

Совокупность всех программ, предназначенных для выполнения на компьютере, называют программным обеспечением (ПО).

Всё многообразие компьютерных программ по функциональному назначению можно разделить на три группы: системное ПО, прикладное ПО, системы программирования.

Системное программное обеспечение включает в себя операционную систему и сервисные программы.

Операционная система — это комплекс программ, обеспечивающих совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера.

Система программирования — это комплекс программных средств, предназначенных для разработки компьютерных программ на языке программирования.

Программы, с помощью которых пользователь может решать информационные задачи, не прибегая к программированию, принято называть прикладными программами или приложениями.

По правовому статусу программное обеспечение можно разделить на две группы:

Система программирования — это система для разработки новых программ на конкретном языке программирования.

Специалисты с помощью сервисных возможностей систем программирования могут разрабатывать собственные компьютерные программы. При этом компьютерная программа состоит из совокупности указаний автоматизированной вычислительной системы, в результате выполнения которой получается требуемый результат.

Наиболее полное определение системы программирования и ее составляющих представлено в документе ГОСТ 19781-90. Согласно ему:

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Система программирования — система, образуемая языком программирования, компиляторами или интерпретаторами программ, представленных на этом языке, соответствующей документацией, а также вспомогательными средствами для подготовки программ к форме, пригодной для выполнения.

Системы программирования позволяют программистам заниматься разработкой компьютерных программ. Данная задача значительно облегчается совершенствованием систем программирования, в которых постоянно расширяются пользовательские возможности, создается удобная среда для работы и оптимизируется процесс разработки программ.

Что входит в состав комплекса, основные компоненты

Система программирования обычно включает в себя следующие компоненты:

  1. Компилятор или интерпретатор.
  2. Интегрированная среда разработки.
  3. Средства создания и редактирования текстов программ.
  4. Библиотеки стандартных программ и функций.
  5. Отладочные программы, помогающие находить и устранять ошибки.
  6. Диалоговая среда.
  7. Многооконный режим работы.
  8. Мощные графические библиотеки.
  9. Утилиты для работы с библиотеками.
  10. Ассемблер.
  11. Справочная служба.

Компилятор — это особый вид транслятора, который переводит тексты с языка программирования высокого уровня (с того языка, которым пользуется программист при написании текста программы) на машинный язык (в машинный код, который понятен компьютеру).

Например, если пользователь пишет код на языке высокого уровня, таком как Java, и хочет его выполнить, то ему необходимо использовать специальный компилятор, разработанный для Java. Он занимается сканированием всей программы, транслированием ее в машинный код, который выполняется процессором компьютера, после чего выполняются необходимые задачи.

Интерпретатор — это исполняемый файл, который поэтапно читает программу, а затем обрабатывает, сразу выполняя ее инструкции. Он осуществляет программу поэтапно как часть собственного исполняемого файла.

Каждый раз, когда интерпретатор получает на выполнение код языка высокого уровня, то перед его конвертацией в машинный код, он преобразовывает этот код в промежуточный язык. Части кода последовательно интерпретируются и выполняются отдельно; при нахождении ошибок в составляющих кода процесс интерпретации останавливается.

Основные отличия компилятора от интерпретатора:

  1. Компилятор занимается трансляцией всей программы, когда интерпретатор транслирует и выполняет по частям.
  2. Интерпретатор в случае возникновения ошибки способен остановить процесс интерпретации, когда компилятор выдает отчет об ошибках только после трансляции.
  3. Компилятор по сравнению с интерпретатором требует больше времени для анализа и обработки языка высокого уровня.

Интегрированная среда разработки — это набор инструментов для разработки и отладки программ, имеющий общую интерактивную графическую оболочку, поддерживающую выполнение всех основных функций жизненного цикла разработки программы.

Функции жизненного цикла разработки программы:

  1. Набор кода и его редактирование.
  2. Компиляция или интерпретация.
  3. Автоматизация сборки.
  4. Отладка.
  5. Профилирование.

Основные компоненты интегрированной среды разработки:

  1. Текстовый редактор, позволяющий редактировать код программы.
  2. Система поддержки сборки, выполняющая компиляцию проектов из исходных кодов.
  3. Компоновщик, который заботится об упорядочивании объектов в адресном пространстве программы. Это может включать перемещение кода, предполагающего определенный базовый адрес, на другую базу.
  4. Отладчик, который представляет собой набор инструментальных средств, позволяющий отлаживать программы на уровне исходного текста.

В системе программирования компоновщик необходим для связывания объектного и машинного кодов, а также подготовки объектной программы (файла) к работе в конкретной программной среде.

Библиотеки стандартных программ и функций состоят из совокупности подпрограмм, составленных на одном из языков программирования и удовлетворяющих определенным единым требованиям к структуре, организации их входов и выходов, описаниям подпрограмм.

Важным компонентом понятия системы программирования являются отладочные программы.

Отладка — этап разработки компьютерной программы, на котором обнаруживают, локализуют и устраняют ошибки.

Программный модуль отладки позволяет выполнить основные задачи, связанные с мониторингом процесса выполнения результирующей прикладной программы. Отладка позволяет последовательно и пошагово выполнять итоговые программы, просматривать значения объявленных переменных, устанавливать контрольные точки, трассировку для того, чтобы идентифицировать места и виды ошибок в разработке.

Справочная система, входящая в состав системы программирования, предназначена для предоставления пользователю справочной информации по конкретной системе программирования.

Машинно-ориентированные системы программирования

Определение Машинно–ориентированные системы — это системы, в которых язык программирования, наборы операторов и изобразительные средства существенно зависят от особенностей архитектуры компьютера.

Классификация машинно-ориентированных систем:

  1. Машинные языки — совокупность машинных команд, отличающаяся количеством адресов в команде, назначением информации, задаваемой в адресах, набором операций, которые может выполнять машина. Каждый компьютер имеет свой машинный язык.
  2. Языки символического кодирования — они схожи с машинными языками и являются командными, однако представляют собой не последовательности двоичных и восьмеричных цифр, а символический код в виде идентификаторов, предназначенные для облегчения запоминания смыслового содержания операции.
  3. Автокод — языки, включающие в себя все возможности символического кодирования, посредством расширенного введения макрокоманд. Макрокоманда — программный алгоритм действий, записанный пользователем.
  4. Макрос — набор команд и инструкций, группируемых вместе в виде единой команды для автоматического выполнения задачи. Основное назначение макроса — сокращение последовательности символов, описывающих выполнение требуемых действий ЭВМ, для более сжатого вида.

Машинно-независимые системы программирования

Машинно-независимые системы программирования — системы, позволяющие описывать алгоритмы решения задач и информацию, подлежащую обработке. Системы часто используются в широких кругах пользователей и не требуют особых знаний организации функционирования ЭВМ.

Виды языков программирования в машинно-независимых системах:

  • процедурно-ориентированные;
  • проблемно-ориентированные языки;
  • объектно-ориентированное программирование.

Процедурно-ориентированные являются основными языками описания алгоритмов, которые обеспечивают математические функции многих современных вычислительных машин.

Они включают в себя такие популярные языки как:

Проблемно-ориентированные языки — это формальные языки, предназначенные для описания данных (информации) и алгоритмов их обработки (программ) на вычислительной машине.

Основные проблемно-ориентированные языки:

Объектно-ориентированное программирование основано на методологии представления программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является экземпляром определенного класса, а классы образуют иерархию наследования.

Язык программирования – это способ записи программ, решение различных задач на ЭВМ в понятной для компьютера форме.

Процессор компьютера непосредственно понимает язык машинных команд.

  • в 50-е появляются первые средства автоматизации программирования — языки Автокоды (Ассемблеры). Появление языков типа Автокод-Ассемблер облегчило участь программистов:
    • переменные величины стали изображаться символическими именами;
    • числовые коды операций заменились на словесные (мнемонические) обозначения.

    Язык программирования стал понятнее для человека, но при этом удалился от языка машинных команд. Чтобы компьютер мог исполнять программы на Автокоде, потребовался специальный переводчик – транслятор. Транслятор – системная программа переводящая текст программы на Автокоде в текст эквивалентной программы на языке машинных команд. Для языков этого уровня принято название Ассемблеры – машинно-ориентированные языки, т.е. они настроены на структуру машинных команд конкретного компьютера. Разные компьютеры с разными типами процессоров имею разный Ассемблер.

    • Языки программирования высокого уровня (ЯПВУ) являются машинно-независимыми языками. Одна и та же программа на таком языке может быть выполнена на ЭВМ разных типов, оснащенных соответствующим транслятором. Форма записи программ на ЯПВУ по сравнению с Автокодом еще ближе к традиционной математической форме, к естественному языку. Первые популярные языки высокого уровня, появившиеся в 1950-х гг., были Кобол (для программирования экономических задач), Фортран и Алгол (научно-технические расчеты математического характера). Для первых ЯПВУ предметная ориентация языков была характерной чертой.

    Большое количество языков программирования появилось в 1960 — 1970-х гг. А за всю историю ЭВМ их было создано более тысячи. Но распространились, выдержали испытание временем немногие. Вот некоторые из них: Бейсик (сейчас — QBasic), PL/1

    Значительное событие в истории языков программирования стало создание в 1971 году языка программирования Pascal (швейцарский профессор Н.Вирт). Этот язык разрабатывался как учебный язык структурного программирования.

    Реализовать тот или иной язык программирования на ЭВМ — это значит создать транслятор с этого языка для данной ЭВМ. Существует два принципиально различных метода трансляции: компиляция и интерпретация. Для объяснения их различия можно предложить следующую аналогию: лектор должен выступить перед аудиторией на незнакомом ей языке. Перевод можно организовать двумя способами:

    • полный предварительный перевод;
    • синхронный перевод.

    Компилятор – аналог полного предварительного перевода.

    Интерпретатор – аналог синхронного перевода.

    При компиляции в память ЭВМ загружается программа-компилятор. Она воспринимает текст программы на ЯПВУ как исходную информацию. После завершения компиляции получается программа на языке машинных команд. Затем в памяти остается только программа на ЯМК, которая выполняется, и получаются требуемые результаты.

    При компиляции исполнение программы разбивается на два этапа: трансляцию и выполнение. При интерпретации, поскольку трансляция и выполнение совмещены, программа на ЭВМ проходит в один этап. Однако, откомпилированная программа выполняется быстрее, чем интерпретируемая. Поэтому использование компиляторов удобнее для больших программ, требующих большого счета. Программы на Паскале, Си, Фортране всегда компилируются. Бейсик чаще всего реализован через интерпретатор.

    Во всяком языке программирования определены способы организации данных и способы организации действий над данными:

    Организация действий над данными:

    • ввод и вывод данных, работа с файлами
    • обработка данных

    а) операции и выражения

    • присваивания
    • ветвления
    • цикла и др.

    в) организация и использования подпрограмм

    Организация данных (типы и структура данных)

    Элементы языка:

    • алфавит – совокупность символов, отображаемых на устройствах печати и экранах и/или вводимых с клавиатуры. Обычно это набор символов Latin-1, с исключением управляющих символов. Иногда в это множество включаются неотображаемые символы, с указанием правил их записи (комбинирование в лексемы);
    • лексемы – совокупность правил образования цепочек символов, образующих идентификаторы (переменные и метки), операторы, операции и др. лексические компоненты языка. Сюда же включаются зарезервированные (запрещенные, ключевые) слова ЯП, предназначенные для обозначения операторов, встроенных функций и пр.
    • синтаксис – совокупность правил образования языковых конструкций, или предложений ЯП – блоков, процедур, составных операторов, условных операторов, операторов цикла и пр. Особенностью синтаксиса является принцип вложенности (рекурсивность) правил построения конструкций. Это значит, что элемент синтаксиса языка в своем определении прямо или косвенно в одной из его частей содержит сам себя. Например, в определении оператора цикла телом цикла является оператор, частным случаем которого является все тот же оператор цикла;
    • семантика (оформление программ) – смысловое содержание конструкций, предложений языка. Семантический анализ – это проверка смысловой правильности конструкций. Например, если мы в выражении используем переменную, то она должна быть определена ранее по тексту программы, а из этого определения может быть получен ее тип. Исходя из типа переменной, можно говорить о допустимости операций с данной переменной. Семантические ошибки возникают при недопустимом использовании операций, массивов, функций, операторов и пр.

    Синтаксис – правило написания слов составления предложений.

    Семантика – смысловое содержание языковой конструкции.

    Синтаксис языка описывается путем последовательного усложнения понятий: сначала определяются простейшие (базовые), затем все более сложные, включающие в себя предыдущие понятия в качестве составляющих.

    Это определение можно представить на языке синтаксических диаграмм:

    123

    В диаграммах стрелки указывают на последовательность расположения элементов синтаксической конструкции; кружками описываются символы, присутствующие в конструкции.

    123

    Определение, в котором некоторое понятие определяется само через себя, называется рекурсивным. Рекурсивные определения характерны для БНФ.

    Очевидно, что диаграмма более наглядна, чем БНФ.

    Принципы работы с системой Turbo Pascal

    Название Turbo Pascal обычно воспринимается в двух смыслах:

    • как диалект языка Pascal, представляющий собой расширение стандартного Pascal;
    • как система программирования Turbo Pascal, являющаяся совокупностью системных программ, предназначенных для создания, отладки и выполнения Паскаль-программы.

    Программа на Turbo Pascal проходит три этапа обработки:

    • создание текста программы;
    • компиляция;
    • исполнение откомпилированной программы.

    В соответствии с этими функциями Турбо-система включает в себя три главные компоненты:

    • редактор текстов;
    • компилятор;
    • исполнительную систему.

    С помощью встроенного в систему Turbo Pascal текстового редактора можно формировать любые тексты, не только программы на Паскале. Обращение к текстовому редактору происходит по команде EDIT. Текст программы можно сохранить в виде файла с именем следующего формата: .pas, где pas – это стандартное расширение имени файла, задается пользователем.

    Запуск на выполнение откомпилированного файла выполняется с помощью команды RUN. При этом исполнение программы остается под контролем Турбо-системы.

    Структура программы

    Исходная программа, как правило, состоит из следующих частей:

    • раздел идентификации – область, содержащая наименование программы, а также дополнительную информацию для программистов и/или пользователей;
    • раздел связи – фрагмент текста, описывающий внешние переменные, передаваемые вызывающей программой (если такая имеется), т.е. ту часть исходных данных, которая обязательно поступает на вход программы при ее запуске. Эти переменные часто называют параметрами программы;
    • раздел оборудования (среда) – описание типа ЭВМ, процессора, требований к оперативной и внешней памяти, существенных с точки зрения программы. Дело в том, что даже среди семейства однотипных ЭВМ могут существовать отличия в наборе команд, средств программирования ввода-вывода, кодированного представления данных, в связи с чем описание среды, приводимое в данном разделе оказывается необходимым транслятору с языка с точки зрения оптимизации выполнения или оценки возможности создания рабочей программы;
    • раздел данных – идентификация (объявление, описание) переменных, используемых в программе, и их типов. Понятие типа позволяет осуществлять проверку данных на совместимость в операциях еще на этапе трансляции программы и отвергнуть недопустимые преобразования;
    • раздел процедур – собственно программная часть, содержащая описание процессов обработки данных. Элементами процедуры являются операторы и стандартные функции, входящие в состав соответствующего языка программирования.

    По определению стандартного Pascal программа состоит из:

    В свою очередь, блок содержит:

    Program ;

    Label ;

    Const ;

    Type ;

    Var ;

    Procedure (Function) ;

    Begin

    End.

    Раздел операторов имеется в любой программе является основным. Предшествующие разделы носят характер описаний и не все обязательно присутствуют в каждой программе.

    Паскаль это язык программирования, который все еще очень популярен в школах и некоторых университетах, как язык для обучения программированию. И у многих изучивших основы языка Паскаль возникает резонный вопрос, а что это за вообще язык программирования и какого его место в современном мире? Будут ли востребованы знания этого языка на рынке?

    В конце статьи в пункте 6, мы подробно разберем какие же современные и востребованные языки программирования можно легко изучить после изучения языка Паскаль.

    1. История языка программирования Паскаль

    Язык программирования Паскаль был создан в 1970 году профессором Никлаусом Виртом в качестве академического языка программирования для обучения студентов. На язык Pascal оказал влияние язык программирования Algol 68, в разработке которого тоже участвовал Вирт. Синтаксис языка Паскаль похож на синтаксис Algol, по этому его еще называют Алголо-подобным языком.

    Но Паскаль это не второй Алгол, Вирт выкинул из Алгола все лишнее и избыточное и создал очень маленький и аккуратный язык. Например этот язык программирования был полностью избавлен от оператора GoTo, что сделало его первым языком программирования поддерживающим концепцию структурного программирования. Это означает, что вся логика могла быть описана через операторы:

    • Последовательность
    • Ветвление
    • Циклы

    Это сейчас такой подход воспринимается как единственно верный, но в те времена понадобилось 10 лет что бы понять это.

    В 70-е все самым популярным языком программирования для написания прикладных программ все еще оставался Basic с его оператором GoTo, но в 80-е на его место уже приходит Pascal.

    В 1983 году появляется Turbo Pascal. Это интегрированная среда разработки для DOS и позже, в 90-е, для Windows 3.x. Она стала очень популярной в 80-х годах т.к. содержала встроенные библиотеки и удобную среду разработки с отладчиком.

    Turbo Pascal, а так же его расширенная версия Borland Pascal стали основным средством разработки прикладного программного обеспечения в 80-е.

    В 1986 году появляется объектно ориентированная версия языка Pascal с удобной средой разработки. Ее назвали Delphi. Это как C++ для C. Но в отличие от C++, Delphi не стал в разы сложнее Pascal, т.к. язык изначально был спроектирован не как системный, а как язык прикладного программирования и в нем не было сложных конструкций для управления памятью как C.

    В 90 мы видим рост аппаратных мощностей. В главу угла уже не нужно ставить скорость работы программ и Delphi становится самой популярной средой для быстрой разработки приложений. Она поддерживала все объекты Windows: формы, кнопки, бегунки и т.д. Их не нужно было программировать - они просто перетаскивались мышкой на форму.

    2000-е

    Отличительной особенностью этих языков стала работа через виртуальную машину. А виртуальная машина стала использоваться повсеместно. Ее ставили на все устройства: мобильные телефоны, кофе-машины, персональные компьютеры. И программистам не нужно было беспокоиться об архитектуре устройства - они писали код под виртуальную машину и программа одинаково работала на любом устройстве на котором такая машина стояла.

    2. Где сегодня используется язык программирования Паскаль

    2.1 Бизнес

    Благодаря огромной популярности языка программирования Паскаль и Delphi в 80-е, 90-е и 2000-е было создано большое количество прикладных программ, в том числе и для автоматизации производства и бизнеса.

    Многие компании которые были автоматизированы на Delphi постепенно сейчас переходят на программы написанные на других языках. У нас в России компании для автоматизации сейчас выбирают 1С.

    Но есть и такие компании которые продолжают работать на программах написанных на Delphi. И благодаря этому на рынке профессия программист Delphi еще востребована. Но конечно же не настолько как например профессия программист Java или C Sharp.

    2.2 Разработка прикладного программного обеспечения

    Сейчас для разработки программного обеспечения чаще конечно выбирают не Паскаль. Но его поклонники все же существуют. И если вы хорошо разбираетесь в этом языке, то вы сможете с легкостью создать прикладную программу.

    Сейчас очень популярна бесплатная среда разработки Lazarus. Она очень похожа на Delphi и позволяет открывать проекты сделанные на Delphi. Она бесплатна и ее можно свободно скачать.

    Развивается среда быстрой разработки Delphi теперь уже под названием RAD Studio.

    2.3 Обучение

    Хоть и во многих школах еще популярен Паскаль, но все чаще на его место приходит Python. Питон тоже очень простой язык программирования и очень перспективный сегодня. Его используют для задач машинного обучения, анализа данных и в веб программировании. И главное он лишен основного недостатка языка Паскаль сегодня: если вы будете изучать программирование на языке Python, то потом вы легко найдете работу программистом Python, чего сегодня нельзя сказать о языке Pascal.

    3. Достоинства языка Pascal

    Лично мне жалко, что язык программирования Паскаль не стал мейнстимом и сейчас забыт. Я считаю, что у него была масса достоинств. И для разработки прикладного программного обеспечения он был очень хорош.

    3.1 У Паскаль понятный синтаксис

    У языка Паскаль Алголо-подобный синтаксис. Я считаю такой синтаксис более естественным и понятным как для обучения, так и для дальнейшего сопровождения программы.

    Современные популярные языки прикладного программирования такие как Java и C Sharp имеют C подобный синтаксис.

    Я сам по образованию учитель информатики и некоторое время проработал в школе. Так вот детям объяснить оператор присвоения на языке Паскаль гораздо проще, чем в других языках.

    В Паскаль присвоение выглядит так:

    В остальных языках он выглядит как знак предикат равенства

    Детям легче понять синтаксис языка Паскаль.

    3.2 Паскаль компилируемый язык программирования

    А в современных языках, таких как Java и C Sharp, которые работают через виртуальную машину, нужно еще дополнительно попросить друга установить виртуальную машину машину этого языка на свой компьютер. В случае с языком Питон, потребуется попросить установить интерпретатор языка Питон для запуска скриптов написанных на нем.

    Ключевые слова:

    — программное обеспечение (ПО),

    — файловая система и структура,

    — полное имя файла,

    — маска имен файлов.

    Учебник: Информатика. 10 класс: учебник / Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2016. — 288 с.

    Изучая компьютер, у нас возникают вопросы: что самое важное в компьютере и что заставляет компьютер работать? Может процессор или Bios, а может оперативная память?

    Мы с вами уже знаем, что компьютер это универсальное устройство для хранения, преобразования и передачи информации. Но сам компьютер не способен мыслить самостоятельно, как человек. Его надо научить — значит построить работу компьютера по инструкции, в которой указано, что надо делать. Такая инструкция должна содержать строгую последовательность команд на языке, понятном компьютеру. Каждая команда должна сообщать компьютеру, как надо обрабатывать данные для получения желаемого результата. Такая инструкция называется программой. Получается, что компьютер состоит из двух основных частей:

    1. Аппаратные средства (hardware) — это технические устройства.
    2. Программное обеспечение (software) — это программы (команды, записанные последовательно).

    Совокупность всех программ, предназначенных для выполнения на компьютере, называют программным обеспечением (ПО) компьютера.

    На уроке мы с вами узнаем:

    — как классифицировать программное обеспечение;

    — как определять основные характеристики операционной системы;

    — как характеризовать имеющееся в распоряжении прикладное программное обеспечение.

    И научимся осуществлять основные операции с файлами и папками.

    Сфера применения конкретного компьютера определяется как его техническими характеристиками, таки установленными на нем ПО.

    ПО современных компьютеров насчитывает тысячи программ.

    Тем не менее, все ПО можно разделить на три группы:

    1. Системное ПО
    2. Прикладное ПО
    3. Системы программирования

    Системное программное обеспечение предназначено, прежде всего, для обслуживания самого компьютера, для управления работы его устройства. Включает в себя операционную систему и сервисные программы.

    Операционная система — комплекс программ, обеспечивающих согласованное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера.

    В настоящее время наиболее распространёнными ОС для персональных компьютеров являются Windows, Mac Os, Linux. Для смартфонов, планшетов и других мобильных устройств — Android, iOS, Windows Phone.

    Рассмотрим основные функции, выполняемые ОС современного компьютера.

    Управление устройствами

    Для обеспечения согласованного функционирования аппаратного обеспечения компьютера в состав ОС входят драйверы — специальные программы, управляющие работой подключенных к компьютеру внешних устройств.

    Управление процессами

    Программу, выполняемую на компьютере в текущий момент, принято называть процессом. Даже когда мы просто ищем информацию в сети Интернет, компьютер производит незаметные для нас операции по контролю за состоянием устройств, по защите от вирусов и т. д.

    Современные ОС, планируя работы и распределяя ресурсы, обеспечивают возможность параллельной обработки нескольких процессов. Это свойство ОС называется многозадачностью.

    Пользовательский интерфейс

    Современные операционные системы обеспечивают диалог пользователя с компьютером на базе графического интерфейса.

    Работа с файлами

    За организацию хранения информации и обеспечения доступа к ней отвечает подсистема ОС, называемая файловой системой.

    К сервисным программам (утилитам) относят различные программы, выполняющие дополнительные услуги системного характера:

    — Обслуживание дисков и диагностика компьютера:

    - сжатие программ и данных.

    — Защита от вирусов:

    Многие программы сжатия данных построены на основе алгоритма Хаффмана.

    1. Считать все входные данные и подсчитать частоты встречаемости всех символов.
    2. Частоты встречаемости символов выписать в ряд — это вершины будущего графа (дерева).
    3. Выбрать две вершины с наименьшими весами и объединить их — создать новую вершину, от которой провести рёбра к выбранным вершинам с наименьшими весами, а вес новой вершины задать равным сумме их весов. Расставить на рёбрах графа числа 0 и 1 (на верхнем ребре — 0, а на нижнем — 1). Чтобы выбранные вершины больше не просматривались, стереть их веса.
    4. Продолжить объединение вершин, каждый раз выбирая пару с наименьшими весами, до тех пор, пока не останется одна вершина — корень дерева. Вес этой вершины будет равен длине сжимаемого массива.
    5. Создать кодовую таблицу. Для определения двоичного кода каждой конкретной буквы необходимо пройти от корня до этой вершины, выписывая 0 и 1, встречающиеся на маршруте.
    6. Сгенерировать сжатый массив данных, для чего надо снова прочесть входные данные и каждый символ заменить соответствующим ему кодом.

    Сжать с помощью алгоритма Хаффмана фразу:

    VENI, VIDI, VICI

    Частота встречаемости символов



    VENI, VIDI, VICI

    01111011111000100001101
    101100010000110110010

    Исходный текст состоит из 16 символов, т. е. его длина в несжатом виде будет равна 16 байт или 128 бит. Код сжатого текста будет занимать 44 бита. Получаем коэффициент сжатия, равный 128/44 ≈ 2,9.

    Комплекс программных средств, предназначенных для разработки новых программ, называют системой программирования или интегрированной средой разработки.

    Рассмотрим основные компоненты, входящие в состав большинства систем программирования.

    Специализированный текстовый редактор — позволяет программисту набрать и отредактировать текст программы на языке программирования высокого уровня. Трансляторы — специальные программы для перевода программы, написанной на языке высокого уровня, в машинные коды; существует два типа трансляторов: интерпретаторы и компиляторы. Интерпретаторы — обрабатывают и исполняют команды программы последовательно, от оператора к оператору, при каждом запуске программы она заново переводится в машинные коды. Компиляторы — обрабатывают весь текст программы, преобразовывая его в машинный код и строя исполняемый файл, готовый к запуску; после этого ни текст программы, ни компилятор не нужны.

    Библиотеки стандартных подпрограмм — позволяют вызывать стандартные процедуры из вновь разрабатываемой программы. Компоновщик — собирает разные части (модули) создаваемой программы и используемые в ней стандартные подпрограммы в единый исполняемый файл.

    Отладчик — позволяет управлять процессом исполнения программы, определять место и вид ошибок в программе, наблюдать за изменением значений переменных и выражений.

    Программы, с помощью которых пользователь может работать с разными видами информации, не прибегая к программированию, принято называть прикладными программами или приложениями. Можно выделить приложения общего и специального назначения. Приложения общего назначения требуются практически каждому пользователю для работы с разными видами информации. К ним относятся: текстовые редакторы и процессоры; графические редакторы и пакеты компьютерной графики; табличные процессоры; редакторы презентаций, аудио и видеоредакторы; системы управления базами данных; браузеры; почтовые программы и др. Как правило, пользователь, приобретая компьютер, устанавливает на нём так называемый офисный пакет программ, включающий основные приложения общего назначения. Наибольшее распространение получили такие офисные пакеты, как Microsoft Office и Open Office. С любого компьютера, имеющего выход в Интернет, может быть доступен онлайн-офис, независимо от того, какую операционную систему этот компьютер использует. Онлайн-офис — это набор веб-сервисов, включающий в себя все основные компоненты традиционных офисных пакетов: текстовый редактор, электронные таблицы, редактор презентаций и др. Самый известный онлайн-офис — Google Docs.

    Приложения специального назначения предназначены для профессионального применения квалифицированными пользователями в различных сферах деятельности. Это:

    — настольные издательские системы,

    — системы автоматизированного проектирования (САПР),

    — программы компьютерного моделирования,

    — геоинформационные системы (ГИС), системы автоматического перевода и другие программы.

    Когда мы рассматривали основные функции, выполняемые ОС современного компьютера, то сказали о файловой системе. Давайте разберем подробнее эту функцию.

    Из курса основной школы вам известно, что файл — это поименованная совокупность данных определённого размера, размещаемая на внешних устройствах (носителях информации) и рассматриваемая в процессе обработки как единое целое. Файл характеризуется набором параметров (имя, размер, дата создания, дата последней модификации) и атрибутами, используемыми операционной системой для его обработки (архивный, системный, скрытый, только для чтения). Размер файла выражается в байтах. На каждом компьютерном носителе информации может храниться большое количество файлов. Для удобства поиска информации файлы по определённым признакам объединяют в группы, называемые каталогами или папками.

    Каталог (папка) — это поименованная совокупность файлов и подкаталогов (вложенных каталогов).

    Правила построения имён файлов и папок (каталогов) зависит от ОС. В операционной системе Windows:

    1. Допускается использование имён, длиной до 255 символов.
    2. Можно использовать прописные и строчные буквы латинского и национальных алфавитов, цифры, пробелы и некоторые символы.
    3. Нельзя использовать символы: \ / : * ? “ |.
    4. Неразличаются прописные и строчные буквы в имени.

    ОС Linux отличается тем, что различаются прописные и строчные буквы в имени, нельзя использовать символ \, а символы / : * ? “ | следует использовать с осторожностью, так как некоторые из них могут иметь специальный смысл, а также из соображений совместимости с другими ОС. Имя файла состоит из собственного имени (даем его мы) и расширения. Расширения файлам, как правило, даются автоматически программами, в которых они создаются; существует ряд стандартных расширений, по которым можно узнать тип файла и программу, в которой их можно открыть. Файловая система — часть операционной системы, определяющая способ организации, хранения и именования данных на носителе информации.

    Файловые системы решают следующие задачи:

    — определяют правила построения имён файлов и каталогов,

    — поддерживают программный интерфейс работы с файлами для приложений,

    — определяют порядок размещения файлов на диске,

    — обеспечивают защиту данных в случае сбоев и ошибок,

    — обеспечивают установку прав доступа к данным для каждого конкретного пользователя,

    — обеспечивают совместную работу с файлами.

    В операционных системах Windows распространены две файловые системы: FAT32 и NTFS. В ОС Linux применяются ext2fs и ext3fs.

    Защита данных во время сбоев, ошибок

    Эта функция обеспечивается за счёт журналирования, суть которого состоит в следующем:

    1. Перед началом выполнения операций с файлами ОС записывает (сохраняет) список действий, которые она будет проводить с файловой системой; эти записи хранятся в отдельной части файловой системы, называемой журналом.
    2. Как только изменения файловой системы внесены в журнал, она применяет эти изменения к файлам, после чего удаляет эти записи из журнала.
    3. Если во время выполнения операций с файлами произошёл сбой, то по записям в журнале можно определить пострадавшие файлы и восстановить их.

    Используют два символа:

    Давайте рассмотрим пример: Какие файлы будут найдены по маске?

    . doc — файлы имеют пять символов в собственном имени и с расширением .doc;

    *.jpg — любое собственное имя с расширением jpg;

    doc*.* — имя обязательно начинается на doc, но дальше могут стоять любое количество символов и расширение любое.

    Давайте рассмотрим задачу

    В каталоге находятся 6 файлов:

    motors.dat
    torsten.docx

    victoria.docx

    x_torero.doc

    Определите, по какой из перечисленных масок из этих 6 файлов будет отобрана указанная группа файлов:

    Решение: Выясним, какие группы файлов позволит выбрать каждая из масок. Результаты анализа представим в таблице:


    Итак, сегодня вы узнали про программное обеспечение (ПО). Оно бывает: системное (работает системный администратор), системы программирования (работают программисты), прикладное (работают все пользователи). Узнали, что системное ПО разделяется на операционную систему и сервисные программы (утилиты). Основные компоненты операционной системы — это управление устройствами, управление процессами, пользовательский интерфейс и работа с файлами. Для работы с файлами есть файловые системы. Программы, с помощью которых пользователь может работать с разными видами информации, не прибегая к программированию, принято называть прикладными программами (приложениями). Приложения общего назначения требуются практически всем. Приложения специального назначения предназначены для профессионального применения квалифицированными пользователями.

    Тренировочный модуль.

    Соедините стрелками. Укажите, в какой программе создан файл.




    1. Программы, с помощью которых пользователь может работать с разными видами информации, не прибегая к программированию.
    2. Специальная программа для подключения внешних устройств.
    3. Важный этап в разработке новой программы.
    4. Файл с расширением bmp — это …
    5. Прикладное ПО для просмотра веб-страниц.
    6. Поименованная совокупность данных определённого размера, размещаемая на внешних устройствах.
    7. Человек, создающий новые программы.
    8. ПО, которое обеспечивает согласованную работу всех узлов компьютера.
    9. Какая файловая структура применяется в современных компьютерах?
    10. Программа, которая преобразует исходные тексты программ в машинный код.
    11. Минимальный элемент информации на жестком диске.


    Определите, какое из указанных имен файлов удовлетворяет маске:

    Читайте также: