Системы программирования на си к какому программному обеспечению относится

Обновлено: 05.07.2024

Даже в собранном виде, сам по себе, компьютер не может выполнять различные полезные функции. Для того чтобы это стало возможным мы используем программы. В этой статье разберем, что такое программное обеспечение, какую роль оно играет в информатике, и приведем его классификацию.

Основные определения и положения

Программное обеспечение (ПО или software) – вся совокупность программ, выполняемая ЭВМ, каждая из которых решает одну или несколько задач.

Также важно сказать, что к ПО относится и сама область, которая занимается разработкой и проектированием компьютерных утилит.

На данный момент ПО решает следующие задачи:

  1. Позволяет разворачивать специальную среду (операционную систему), для установки и запуска других программ.
  2. Обеспечивает взаимосвязь между физическими устройствами ПК и преобразование их в логические элементы, что позволяет работать с цифровыми данными.
  3. Поддержание стабильной работы ПК.
  4. Гарантирует работу фоновых процессов для защиты компьютера от вирусов, вредоносных скриптов, а также работы файловой системой.
  5. Слежение за разными аппаратными характеристиками (например, температура), чтобы предотвращать выход физических компонентов из строя.

Классификация программного обеспечения

Существует много критериев и параметров для классификации программного обеспечения. Ниже приведены некоторые из них.

По требуемому уровню подготовки пользователей для работы с утилитой:

  1. Начальный уровень;
  2. Средний;
  3. Продвинутый.

По открытости исходного кода программного компонента:

По типу лицензии:

  1. Бесплатные;
  2. Условно-бесплатные;
  3. Платные.

Однако чаще всего программное обеспечение классифицируют по области применения, здесь выделяют

  1. Системное;
  2. Инструментальное;
  3. И прикладное ПО.

Рассмотрим каждый из этих пунктов более подробно.

Программное обеспечение классификация

Системное ПО

Системный софт отвечает за работу и функционирование ПК в целом . Благодаря системному программному обеспечению отслеживается состояние элементов компьютера (процессора, жесткого диска, видеокарты и т.д.), производится вывод различной системной информации, а также выполняются вспомогательные функции, например, создание, копирование и перенос файлов.

В свою очередь системное ПО делится на два вида — базовое и сервисное.

Системное программное обеспечение

Базовый софт отвечает за запуск других утилит и включает в себя:

  1. BIOS, куда входит минимальный набор драйверов и с помощью которого устанавливается ОС.
  2. Операционные системы(Windows, Mac OS, Linux и т.д.).
  3. Системные оболочки – интерфейсы облегчающие работу пользователя с операционной системой. На данный момент самым распространенным является графический интерфейс.

Сервисные утилиты отвечают за обеспечение стабильной работы операционной системы, а также обеспечивают некоторый дополнительный функционал, например работу с сетью или операции с файловой системой. Сервисное программное обеспечение делится на:

  1. Архиваторы(например, Winrar);
  2. Антивирусы(Nod32, Dr.Web и др.);
  3. Утилиты для обслуживания жестких дисков(CCleaner и др.);
  4. Разный софт для работы с сетью(например, FTP-клиенты);
  5. Диагностики(ПО, предоставляющее информацию о различных параметрах и аппаратных характеристиках ПК).

Инструментальное ПО

Данный вид приложений позволяет пользователям создавать свои собственные утилиты для компьютера при помощи различных языков программирования.

Python IDE

Python IDE -система программирования

Сейчас существует несколько тысяч различных языков программирования. Для каждого языка есть своя система программирования, которая в простейшем случае делится на:

Прикладное ПО

Этот вид утилит целиком и полностью направлен на решение пользовательских задач . Также прикладное программное обеспечение позволяет пользователю работать с различными типами и видами данных (текстовыми, графическими, аудио и т.д.), не используя системы программирования. К прикладному программному обеспечению относятся:

  1. Текстовые редакторы и процессоры(например, MS Word или NotePad);
  2. Графические редакторы, позволяющие пользователю просматривать и выполнять обработку графических изображений. Сюда относятся Paint, Photoshop и др.
  3. Средства для управления базами данных (СУБД), например MS Access.
  4. Средства для осуществления пользовательской коммуникации – ICQ, различные клиенты электронной почты и т.д.
  5. Различные офисные пакеты, такие как 1С предприятие.
  6. Компьютерные игры.
  7. Инструменты для создания и редактирования таблиц. Сюда относится Excel.
  8. Мультимедиа проигрыватели.

Заключение

Теперь Вы знаете, что такое программное обеспечение (software) в информационных технологиях и как можно произвести его классификацию, имеете представление обо всех видах существующего ПО, а также знаете их назначение. Надеюсь, что вся информация написана понятными словами, если же у Вас остались вопросы, то делитесь ими в комментариях.

Системы программирования обеспечивают платформу для разработки прикладного программного обеспечения и непосредственно взаимодействуют с компьютерным оборудованием, чтобы получить необходимую производительность при выполнении задач пользователей. Платформу можно использовать для программирования приложений iPhone, iPad и операционных систем Android, используя язык программирования Java. Интерфейс Android Studio и Oracle Java SDK в сочетании с необходимыми базовыми знаниями позволяет создавать самые разнообразные приложения.

Элементы программных систем

Вам будет интересно: Холодильники "Хотпоинт-Аристон": отзывы, обзор, инструкция по эксплуатации. Неисправности и их устранение. Холодильник Hotpoint-Ariston

Для начала раскроем понятие о системах программирования. Те, которыми мы пользуемся сейчас, относятся к периоду 3-го поколения ЭВМ. Системное программирование заключается в создании программного обеспечения. Оно может выполнять множество различных задач. Без него большинство аппаратных средств не исполняли бы свои функции. Чтобы сделать их полезными, используют программное обеспечение. Пользователю требуется выбирать нужную программу для каждого задания.

Элементы классической системы программирования:

Вам будет интересно: Роутер D-Link DIR 620: настройки, пошаговая инструкция

Пример современной системы программирования включает в себя сервисное и базовое ПО.


Структура программы

Общая форма программы уделяет особое внимание отдельным компонентам и взаимосвязи между ними. Программы бывают хорошо или плохо структурированными. С хорошо структурированной программой разделение на компоненты следует по принципам, например, таким как сокрытие информации, а интерфейсы между компонентами ясны и просты. На более тонком уровне она использует соответствующие структуры данных и программные единицы с единственной точкой входа и одной точкой выхода.

Вам будет интересно: Ада Лавлейс: биография, личная жизнь, достижения, фото

При плохо структурированной программе разделение на компоненты в значительной степени произвольно, а интерфейсы являются неявными и сложными. Кроме того, такая программа имеет произвольные структуры данных и поток контроля. Практически все структурированные программы имеют общий характер действий:


Чтобы использовать переменную внутри программы, компилятор должен заранее знать тип данных, которые будут храниться в нем. По этой причине переменные объявляются в начале программы.

Объявление переменной состоит из указания нового имени и типа данных для переменной. Обычно это делается в самом начале.


На следующем рисунке показан пример системы программирования для структуры цикла, который запускает набор операторов, пока условие не станет истинным.


Бесконечный цикл

Это тот, который не имеет функционирующей процедуры выхода. В результате цикл повторяется непрерывно до тех пор, пока операционная система не почувствует его и не прекратит программу с ошибкой или пока не произойдет какое-либо другое событие, например, программа автоматически прекратится через определенное время.

Системы программирования и примеры программ на языке C для программы сортировки строк в словаре представлены ниже. Эта программа принимает 10 слов (строк) от пользователя и сортирует их в лексикографическом порядке. Например, 10 языков программирования:


Основные инструменты


Для программирования нужно несколько инструментов. Схема классической системы программирования:

Шаблоны проектирования

Вам будет интересно: Принцип BYOD в корпоративной модели закупок

Использование шаблона дизайна состоит в том, чтобы структурировать программу или использовать инструменты языка и максимально четко обеспечить системный подход к программированию, а также связь с базой данных шаблона, создание страницы, которая будет отображать пользовательский вид. В более общем плане шаблон проектирования представляет собой многозадачное и усовершенствованное решение.

Структура программного обеспечения (или фреймворка) представляет собой специальный тип библиотеки программного обеспечения. Его первая цель состоит в том, чтобы компоновать программирование, обеспечивая максимально инструментами, которые понадобятся. Например, Django 2 представляет собой структуру в Python, предназначенную для облегчения создания реактивных веб-сайтов. Она создает структуру и предлагает общие инструменты, которые могут потребоваться всем сайтам (интерфейс администрирования, службы аутентификации, способ перевода сайта на несколько языков и т. д).

Другим примером является наличие нескольких фреймворков в JavaScript (jQuery или angular.js) с одной целью - одни и те же действия должны быть написаны по-разному в зависимости от типа браузера, используемого посетителем на веб-сайте. Они имеют уникальный интерфейс, чтобы превратить это в код, понятный каждому браузеру. На фото пример системы программирования в JavaScript для задачи по открытию нового окна после нажатия на кнопку.


Скомпилированные языки

Язык программирования - это набор соглашений и абстракций, которые позволяют писать то, что нужно пользователю, чтобы компьютер выдавал результат в более понятной форме. Компиляции заключается в преобразовании исходного кода в исполняемый файл. Это преобразование выполняется компилятором. Разница в скорости исполнения огромна. В целом при прочих равных условиях программа на скомпилированном языке будет работать примерно в десять раз быстрее, чем на интерпретируемом. Ниже приведен пример системы программирования на Си. Он демонстрирует программу, которая использует так называемые функции высшего порядка и чистые функции.


Языки виртуальных машин

Наконец, можно создавать новые языки, которые скомпилируются в один и тот же байт-код как еще один существующий язык, что упрощает их взаимодействие. Это одна из задач системы программирования. Пример - языки Clojure и Frege компилируются как для байт-кода Java. Они являются функциональными и радикально отличными от Java в их дизайне. В этом случае можно написать разные части программы с одним из наиболее подходящих языков и заставить их работать вместе на виртуальной машине. Java - язык, который лучше всего компилируется на виртуальную машину. Но потребуется приложение, состоящее из набора классов Java. В начале любого класса существует определенная структура, такая как JavaClassFileFormat.


Примеры языков и систем программирования

Представляем самые известные языки программирования:

  • Assembler. Он не новый, однако научит пользователей многим вещам, скрытым в других языках.
  • C. Один наиболее часто используемых в мире. Именно этот язык дает самый полный контроль над машиной. Он используется для кодирования операционных систем. Его приличный почти полувековой возраст и огромное количество библиотек, которые подойдут для чего угодно, становятся незаменимыми как для начинающих, так и для продвинутых пользователей.
  • Cobol. Это старый язык. Он, как правило, сложнее в использовании, чем другие. Однако по историческим причинам он по-прежнему широко используется в банковском деле, финансах и страховании.
  • Fortran. Он все еще востребован в области научных вычислений, для которого и был разработан. Хотя синтаксис этого языка регулярно обновляется, ощущается его возраст. Кроме того, некоторые программные библиотеки в Fortran никогда не были сопоставлены с точки зрения эффективности.
  • Java. Имеет особенность компиляции в байт-код, который затем интерпретируется виртуальной машиной. Это значительно упрощает создание программ для использования на нескольких платформах операционных систем. Например, Java является шлюзом для кодирования приложения для Android.
  • Perl. Это язык, который в основном ценится в мире Linux и Unixoids. Он эффективен для создания небольших, но очень мощных приложений с командной строкой. Однако Perl не очень подходит для создания графических интерфейсов.
  • PHP. Во многом доминирует в мире веб-программирования.
  • Python. Этот язык рекомендуется начинающим.
  • Ruby. Связан с Python, регулярно заимствует инновации. В целом они очень похожи. Можно констатировать, что Ruby предлагает больше синтаксической свободы и больше настаивает на своем объектно-ориентированном характере, а Python легче и поддерживается более крупным сообществом.
  • Swift. Это довольно молодой язык, подвержен изменениям и корректировкам, подходит для продуктов Apple. В ближайшие годы он вполне может стать основным продуктом программирования приложений iOS и OSX.

Применение

Вам будет интересно: Выбираем ноутбук с хорошим экраном

Представляем пример машинного кода:

110101010010001000111001001 010101001000100001011101001 000111001101110001101101010 001111010010010101011001010 001010101111110100101010001.

Как видим, в этом типе кода очень мало различимой структуры. В языках программирования семантический разрыв - это разница между языком, который используется для программирования аппаратного обеспечения (машинный код), и тем, который нужно использовать для программирования компьютера, как системы. Пример системы программирования: для клиентской стороны JavaScript потребуется использование двух языков, за исключением того, который генерирует JavaScript (CoffeScript или Elm).

Программирование PASCAL

На протяжении всей истории вычислений было предпринято сотни попыток сделать языки программирования на компьютере такими, как письменный английский - легко читать и легко понять. PASCAL является результатом одного из таких усилий. Создатель PASCAL Николас Вирт хотел иметь HLL, который можно было бы легко учить, читать и писать. Он разработал PASCAL на базе следующих концепций:

Пример системы программирования в PASCAL

Ниже приведен пример для определения количества букв в слове.


PASCAL облегчает модульное кодирование посредством:


В приведенном примере системы программирования на Паскале программа показывает двоичный выбор (есть только два случая: ActualMark> = 50 или ActualMark Понравилась статья? Поделись с друзьями:

совокупность программ, хранящихся на устройствах долговременной памяти компьютера и предназначенных для решения поставленных задач.

совокупность программ, посредством которых пользователь решает свои информационные задачи.

совокупность программных средств, предназначенных для организации диалога с пользователем, поддержания функционирования компьютера и управления устройствами компьютера.

Операционная система (ОС)

от англ. operating system

комплекс управляющих и обрабатывающих программ, осуществляющих диалог с пользователем, управление компьютером, его ресурсами и другими программами.

программы, обеспечивающие взаимодействие прикладных программ и операционной системы с внешними устройствами.

программы вспомогательного назначения, расширяющие возможности операционной системы .

система для разработки новых программ на конкретном языке программирования.

Лицензия на программное обеспечение

правовой инструмент, определяющий использование и

распространение программного обеспечения, защищённого авторским правом.

поименованная совокупность записей информации, размещенных на диске.

последовательность инструкций (команд), описывающая алгоритм решения с помощью компьютера соответствующей задачи, для реализации которой эта программа была разработана.

Соотнесите данные программы к своему классу программного обеспечения. Запишите в таблице под каждой буквой необходимые программы и опишите их назначение.

Paint,Windows Media Player,Калькулятор,Dr Web, Фортран, Си, Лисп, Windows Vista, Pascal, WinRar, Касперский, Ассемблер, Avast, Блокнот, Skype, Алгол, ISQ, Linux, MS Office Word, операционные системы, WinZip, Пролог , драйвера, C++, MS Office Excel, игры, переводчики, проигрыватели, Adobe PhotoShop, утилиты, Basic, WordPad, Linux, Аutocad, CCleaner, Scandisk, Delphi, MS DOS, FineReader

Контрольные вопросы по теме

1. Продолжите фразу: Компьютер представляет собой единство двух составляющих…

2. Что такое программное обеспечение?

3. Какая разница между ПО и собственно программой?

4. Виды программного обеспечения?

5. К какому виду ПО относятся утилиты?

6. Какова цель использования прикладных программ?

7. Перечислите несколько примеров прикладного ПО для создания текстовых и графических документов.

8. Какие программы называются прикладными программами специального назначения?

По данной теме составьте кроссворд или тест от 10-15 слов или вопросов

1.Структурно-функциональная схема компьютера включает в себя:

А) процессор, внутренняя память, внешняя память, устройства ввода и вывода;

Б) арифметическо-логическое устройство, устройство управления, монитор;

В) микропроцессор, ВЗУ, ОЗУ, ПЗУ, клавиатура, монитор, принтер, мышь;

Г) системный блок, монитор, ОЗУ, клавиатура, мышь, принтер;

2.Производительность компьютера характеризуется

А) количеством операций в секунду;

Б) временем организации связи между АЛУ и ОЗУ;

В) количеством одновременно выполняемых программ;

Г) динамическими характеристиками устройств ввода – вывода;

3. Адресным пространством называется

А) соответствие разрядности внутренней шины данных МП и внешней шины

Б) интервал времени между двумя последовательными импульсами

В) число одновременно обрабатываемых процессором бит

Г) объем адресуемой оперативной памяти

4. В оперативной памяти могут храниться

А) данные и адреса; Б) программы и адреса

В) программы и данные; Г) данные и файлы.

5. Какое из перечисленных устройств не относится к внешним запоминающим устройствам

А) Винчестер Б) ОЗУ В) Дискета Г)СD-ROM

6. Назначение программного обеспечения

А) обеспечивает автоматическую проверку функционирования отдельных устройств

Б) совокупность программ, позволяющая организовать решение задач на ЭВМ

В) организует процесс обработки информации в соответствии с программой

Г) комплекс программ, обеспечивающий перевод на язык машинных кодов

7. Система программирования позволяет

А) непосредственно решать пользовательские задачи

Б) записывать программы на языках программирования

В) использовать инструментальные программные средства

Г) организовать общение человека и компьютера на формальном языке

8. Для долговременного хранения информации служит

А) оперативная память; Б) дисковод

В) внешняя память; Г) процессор

9. Панель прямоугольной формы, чувствительная к перемещению пальца и нажатию пальцем

А) Тачпад; Б) Трекбол

10. Драйвер – это

А) специальный разъем для связи с внешними устройствами

Б) программа для управления внешними устройствами компьютера

В) устройство для управления работой периферийным оборудованием

Г) программа для высокоскоростного подключения нескольких устройств

11. Какое устройство предназначено для обработки информации?

А) Сканер; Б) Монитор; В)Клавиатура; Г)Процессор

12. Программное обеспечение это.

А. совокупность устройств установленных на компьютере

Б. совокупность программ установленных на компьютере

В. все программы, которые у вас есть на диске

Г. все устройства, которые существуют в мире

13. Что такое буфер обмена?

А. Специальная область памяти компьютера, в которой временно хранится информация.

Б. Специальная область монитора, в которой временно хранится информация.

Г. Это специальная память компьютера, которую нельзя стереть

14. К устройствам вывода информации относятся:

А. Монитор; Б. Цифровая камера; В. Принтер

15. Устройство, предназначенное для вывода сложных и широкоформатных графических объектов

А) Принтер; Б) Плоттер; В) Проектор

16. Устройство для оптического ввода в компьютер и преобразования в компьютерную форму изображений и текстов

А) Сканер; Б) Принтер; В) Плоттер;

17. Магистрально-модульный принцип архитектуры ПК подразумевает такую логическую организацию его аппаратных компонент, при которой:

А) каждое устройство связывается с другими напрямую, а также через одну центральную магистраль;

Б) все они связываются друг с другом через магистраль, включающую в себя шины данных, адреса и управления;

В) связь устройств друг с другом осуществляется через центральный процессор, к которому они все подключаются;

Г) устройства связываются друг с другом в определенной фиксированной последовательности (кольцом);

Д) каждое устройство связывается с другими напрямую.

18. Какие устройства ввода информации Вы знаете?

Ответы на карточку

Компьютер представляет собой единство двух составляющих: аппаратуры и программного обеспечения (ПО).

Программное обеспечение компьютера — это вся совокупность программ, хранящихся в его долговременной памяти. ПО компьютера может пополняться, изменяться.

Программное обеспечение - компьютерные программы и данные, предназначенные для решения определённого круга задач и хранящиеся в цифровом виде. А программы - это созданные и упорядоченные последовательности команд для достижения определенных задач.

Программное обеспечение ЭВМ можно разделить на три части: системное ПО, прикладное ПО и системы программирования

С помощью прикладных программ пользователь непосредственно решает свои информационные задачи, не прибегая к программированию.

К прикладным программам относятся: редакторы текстовые и графические, системы управления базами данных (СУБД), табличные процессоры, сетевое ПО, игры.

Прикладные программы специального назначения — это программы, используемые в профессиональной деятельности, в обучении.

Аннотация: Под программным обеспечением понимается совокупность программ, выполняемых вычислительной системой.

2.1. Классы программного обеспечения

Под программным обеспечением понимается совокупность программ, выполняемых вычислительной системой [3, 4, 12]. К программному обеспечению относится также вся область деятельности по проектированию и разработке ПО : технология проектирования программ; методы тестирования программ; методы доказательства правильности программ; анализ качества работы программ; документирование программ ; разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования программного обеспечения, и многое другое.

Программное обеспечение – неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера применения конкретного компьютера определяется созданным для него программным обеспечением. Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области применения. Все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютерах программах. Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ – от игровых до научных.

Существует два основных типа программного обеспечения: системное (называемое также общим) и прикладное (называемое специальным). Каждый тип программного обеспечения выполняет различные функции. Системное программное обеспечение – это набор программ, которые управляют компонентами компьютера, такими как процессор , коммуникационные и периферийные устройства. Программистов, которые создают системное программное обеспечение , называют системными программистами. К прикладному программному обеспечению относятся программы, написанные для пользователей или самими пользователями, для задания компьютеру конкретной работы. Программы обработки заказов или создания списков рассылки – примеры прикладного программного обеспечения. Программистов, которые пишут прикладное программное обеспечение , называют прикладными программистами.

Оба типа программного обеспечения взаимосвязаны и могут быть представлены в виде диаграммы, изображенной на рис.2.1. Как видно, каждая область тесно взаимодействует с другой. Системное программное обеспечение обеспечивает и контролирует доступ к аппаратному обеспечению компьютера. Прикладное программное обеспечение взаимодействует с аппаратными компонентами через системное. Конечные пользователи в основном работают с прикладным программным обеспечением. Чтобы обеспечить аппаратную совместимость, каждый тип программного обеспечения разрабатывается для конкретной аппаратной платформы.

Системное ПО , в состав которого входят операционная система , трансляторы языков и обслуживающие программы, управляет доступом к аппаратному обеспечению. Прикладное ПО , такое как языки программирования и различные пользовательские приложения, работает с аппаратным обеспечением через слой системного ПО . Пользователи, в свою очередь , взаимодействуют с прикладным программным обеспечением.

Программные системы можно классифицировать по различным признакам. Рассмотрим классификацию, в которой основополагающим признаком является сфера (область) использования программных продуктов:

  • аппаратная часть автономных компьютеров и сетей ЭВМ;
  • функциональные задачи различных предметных областей;
  • технология разработки программ.

Для поддержки информационной технологии в этих областях выделяют соответственно три класса программных продуктов, представленных на рис.2.2:

  • системное программное обеспечение;
  • прикладное программное обеспечение;
  • инструментальное программное обеспечение.

Системное программное обеспечение ( System Software ) – совокупность программ и программных комплексов, предназначенная для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ. Системное программное обеспечение выполняет следующие задачи:

  • создание операционной среды функционирования других программ;
  • обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;
  • проведение диагностики, локализации сбоев, ошибок и отказов и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;
  • выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т.д.).

Данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью. Программные продукты в основном ориентированы на квалифицированных пользователей – профессионалов в компьютерной области: системного программиста, администратора сети, прикладного программиста, оператора. Однако знание базовой технологии работы с этим классом программных продуктов требуется и конечным пользователям персонального компьютера, которые самостоятельно не только работают со своими программами, но и выполняют обслуживание компьютера, программ и данных.

Программные продукты данного класса носят общий характер применения, независимо от специфики предметной области . К ним предъявляются высокие требования по надежности и технологичности работы, удобству и эффективности использования.

Прикладное программное обеспечение представляет собой комплекс взаимосвязанных программ, предназначенный для решения задач определенного класса конкретной предметной области . Пакеты прикладных программ ( ППП ) общего назначения служат программным инструментарием решения функциональных задач и являются самым многочисленным классом программных продуктов. В данный класс входят программные продукты, выполняющие обработку информации различных предметных областей.

Установка пакетов прикладных программ на компьютер выполняется системными администраторами, системными программистами, а также (в некоторых случаях) квалифицированными пользователями. Непосредственную эксплуатацию программных продуктов осуществляют, как правило, конечные пользователи – потребители информации, во многих случаях деятельность которых весьма далека от компьютерной области. Данный класс программных продуктов может быть весьма специфичным для отдельных предметных областей.

Инструментарий технологии программирования представляет собой совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов [12].

Инструментарий технологии программирования включает специализированные программные продукты, которые являются инструментальными средствами разработчика. Программные продукты данного класса поддерживают все технологические этапы процесса проектирования, программирования (кодирования), отладки и тестирования создаваемых программ. Пользователями технологии программирования являются системные и прикладные программисты.

2.2. Структура системного программного обеспечения

Системное программное обеспечение (рис.2.3) можно разделить на базовое программное обеспечение , которое, как правило, поставляется вместе с компьютером, и сервисное программное обеспечение , которое может быть приобретено дополнительно.

Базовое программное обеспечение ( base software ) – минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера. Сервисное программное обеспечение включает программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.

В базовое программное обеспечение входят:

  • операционная система;
  • операционные оболочки (обычно текстовые и графические);
  • сетевая операционная система.

Операционная система предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ.

Наиболее традиционное сравнение ОС осуществляется по следующим характеристикам процесса обработки информации:

  • управление памятью (максимальный объем адресуемого пространства, типы памяти, технические показатели использования памяти);
  • функциональные возможности вспомогательных программ (утилит) в составе операционной системы;
  • наличие компрессии диска;
  • возможность архивирования файлов;
  • поддержка многозадачного режима работы;
  • поддержка сетевого программного обеспечения;
  • наличие качественной документации;
  • условия и сложность процесса инсталляции;
  • мобильность (переносимость), безопасность, надежность и др.

Операционные системы, учитывая их центральное положение в программном обеспечении компьютеров, подробно рассматриваются в следующей главе учебника.

Сетевые операционные системы – комплекс программ, обеспечивающий обработку, передачу и хранение данных в сети. Сетевая ОС предоставляет пользователям различные виды сетевых служб (управление файлами, электронная почта , аудиои видеоконференции, распределенные вычисления , процессы управления сетью и др.), поддерживает работу в абонентских системах. Сетевые операционные системы используют архитектуру клиент-сервер или одноранговую архитектуру. Вначале сетевые операционные системы поддерживали лишь локальные вычислительные сети ( ЛВС ), сейчас эти операционные системы распространяются на ассоциации локальных сетей (см. часть 1, раздел 4).

Операционные оболочки – специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной системы. Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя, а в будущем возможны варианты речевого интерфейса и распознавание рукописного ввода данных. Эти программы существенно упрощают задание управляющей информации для выполнения команд операционной системы, уменьшают напряженность и сложность работы конечного пользователя.

Расширением базового программного обеспечения компьютера является набор сервисных, дополнительно устанавливаемых программ (или программ, поставляемых непосредственно с операционными системами), которые можно классифицировать по функциональному признаку следующим образом:

  • программы диагностики работоспособности компьютера;
  • антивирусные программы, обеспечивающие защиту компьютера, обнаружение и восстановление зараженных файлов;
  • программы обслуживания дисков, обеспечивающие проверку качества поверхности магнитного диска, контроль сохранности файловой системы на логическом и физическом уровнях, сжатие дисков, создание страховых копий дисков, резервирование данных на внешних носителях и др.;
  • программы архивирования данных, которые обеспечивают процесс сжатия информации в файлах с целью уменьшения объема памяти для ее хранения;
  • программы обслуживания сети.

Эти программы часто называются утилитами. Утилиты – программы, служащие для выполнения вспомогательных операций обработки данных или обслуживания компьютеров (диагностики, тестирования аппаратных и программных средств, оптимизации использования дискового пространства, восстановления разрушенной на магнитном диске информации и т. п.).

В современных операционных системах такие утилиты могут быть представлены, как, например, в Windows , группами программ "стандартные" и "служебные". В них входит ряд полезных программ: калькулятор, звукозапись, блокнот и др. В группе "служебные" имеется ряд программ, расширяющих возможности операционной системы: очистка и дефрагментация диска, восстановление системы и т.п.

Код ОГЭ: 1.4.3. Программное обеспечение, его структура. Программное обеспечение общего назначения

♦ Программное обеспечение (ПО) — это совокупность программ, предназначенных для решения определенных задач на компьютере.

В зависимости от области использования программ их можно разделить на 3 класса:

  • системное программное обеспечение (СПО) — требуется для управления работой компьютера;
  • прикладное программное обеспечение (ППП — пакеты прикладных программ) — необходимо пользователю для выполнения различных задач;
  • инструментальные системы программирования (ИСП) — предназначены для создания новых компьютерных программ.


Системное ПО

Системное программное обеспечение (СПО) состоит из двух компонентов:

  • базового программного обеспечения (обычно поставляется вместе с компьютером);
  • сервисного программного обеспечения (устанавливается дополнительно).

Системное программное обеспечение

Базовое программное обеспечение содержит минимальный набор программ, обеспечивающих работу компьютера. Сервисное программное обеспечение включает программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового ПО и организуют более удобную среду работы пользователя.

В базовое ПО входят: BIOS, операционная система и операционные оболочки (текстовые и графические).

BIOS отвечает за взаимодействие с основными аппаратными средствами и хранится в специальных микросхемах (ПЗУ).

Операционная система (ОС) — комплекс программ, предназначенный для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами. Операционная система загружается при включении компьютера и организует диалог с пользователем.

Сетевые операционные системы — комплекс программ, обеспечивающий обработку, передачу и хранение данных в сети.

Операционные оболочки — специальные программы для облегчения общения пользователя с командами операционной системы. Операционные оболочки могут иметь текстовый и графический варианты интерфейса.

Основное назначение сервисных, или служебных, программ (утилит) — проверка и настройка компьютерной системы. Обычно утилиты дополнительно устанавливаются на ПК и служат для расширения ее функций:

  • диагностирование работоспособности компьютера;
  • антивирусная защита;
  • обслуживание дисков;
  • архивирование данных;
  • обслуживание сети;
  • установка драйверов — программ, отвечающих за взаимодействие с конкретными устройствами.

Операционная система

Операционная система (ОС) — главная составляющая системного программного обеспечения. Это комплекс программ, которые загружаются при включении компьютера и осуществляют управление компьютером, диалог с пользователем, запускают другие программы на выполнение.

ОС состоят из следующих категорий программ:

  • ядро — основа ОС, выполняющая главные функции (загрузку компонентов ОС и поддержку выполнения компьютерных программ);
  • программа управления файлами и папками (файловая система), служащая для классификации и просмотра информации;
  • драйверы, которые позволяют ОС работать с аппаратурой: периферийными устройствами (монитор, клавиатура, мышь, принтеры и т. д.) и устройствами, входящими в состав системного блока (видеокарта, жесткий диск и т. д.). Без драйверов невозможно функционирование никаких компьютерных устройств.

Программы, предназначенные для работы под управлением данной операционной системы, принято называть приложениями. ОС обеспечивает интерфейсы (связь) между пользователем, приложениями и аппаратурой.

ОС осуществляет следующие операции:

  • контролирует работоспособность аппаратного обеспечения ПК;
  • выполняет процедуру начальной загрузки;
  • управляет работой устройств ПК;
  • управляет файловой системой;
  • обеспечивает взаимодействие пользователя с ПК;
  • загружает и выполняет прикладные программы;
  • распределяет ресурсы ПК (оперативную память, процессорное время, периферийные устройства между прикладными программами и др.).

Сейчас на IBM–совместимые компьютеры устанавливаются ОС Windows и Linux, на персональные компьютеры Macintosh — Mac OS.

Прикладное ПО

Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой прикладные программы (или их пакет), с помощью которых пользователь выполняет конкретные задания — от производственных до творческих, обучающих и развлекательных. Эти программные средства наиболее многочисленны.

Программы общего назначения

Этот класс содержит широкий перечень программ для пользователей. Среди них — текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных и пр.

Графические редакторы и процессоры предназначены для просмотра, обработки, редактирования, упорядочения и публикации цифровых фотографий, создания графических файлов, преобразования их из одного формата в другой и (или) обработки графических изображений — рисунков, чертежей, графиков, диаграмм, иллюстраций, в том числе и трехмерных. Пользователь может изменять палитру, масштаб, работать с многослойными изображениями, получать изображения со сканера и другой цифровой техники и т. д. Любой графический редактор включает в себя текстовый редактор и позволяет набирать тексты.

Системы управления базами данных (СУБД) обеспечивают организацию и хранение баз данных. Базами данных называют большие массивы данных о группе объектов с одинаковым набором свойств. СУБД обеспечивают ввод данных, поиск, сортировку записей, создание отчетов. Примерами СУБД являются Microsoft Access, Microsoft SQL Server, MySQL, Oracle, Sybase, Firebird, Interbase.

К средствам презентационной графики относятся специализированные программы для создания изображений и их показа на экране, подготовки слайд–фильмов, мультфильмов, видеофильмов, их редактирования. Презентация может включать показ диаграмм и графиков.

К прикладному программному обеспечению относятся также:

  • офисные пакеты;
  • средства специализированного назначения;
  • коммуникационные средства;
  • программы мультимедиа;
  • развлекательные и образовательные программы;
  • системы искусственного интеллекта;
  • игровые программы.

Офисные пакеты могут включать программы планирования (органайзеры), системы автоматического перевода, средства проверки орфографии и распознавания текста. К специализированным (проблемно–ориентированным) средствам относятся математические пакеты, системы деловой и научной графики, системы автоматизированного проектирования, бухгалтерские системы и т. д.

Системы искусственного интеллекта реализуют отдельные функции интеллекта человека; к ним относятся экспертные системы для принятия решений в предметной области (медицина, математика, статистика и т. д.), системы анализа и распознавания речи и др. Игровые программы используются не только для отдыха и соревнований, но и для тренажерной тренировки навыков и умений, тренировки логического мышления, а также обучения.

Инструментальное ПО

Инструментальные системы, или системы программирования предназначены для создания новых программ. Они различаются в первую очередь по языкам программирования, которые они поддерживают.

В настоящее время широко распространены системы визуального программирования, которые позволяют создавать программы с использованием графического интерфейса.

Читайте также: