1. Программное обеспечение компьютера.
2. Системное, специальное и прикладное программное обеспечение.
3. Операционные системы: назначение и основные функции.
4. Программы-оболочки.
5. Драйверы.
6. Утилиты.
7. Инструментальные системы или системы программирования.
1. Программное обеспечение компьютера
Программа – это упорядоченная последовательность команд для компьютера, записанная на специальном языке и помещенная в файл. Как они создаются? Для начала нужно знать для чего нужна программа, что она должна выполнять. Потом на специальном машинном языке человек пишет нужную программу, используя команды, понятные для компьютера. Такой процесс создания программ, называется программированием.
Совокупность программ и данных, предназначенных для их обработки, называется программным обеспечением ПК. Некоторые программы встроены в постоянную память компьютера, но их мало. В основном они хранятся на дискетах, винчестерах, дисках.
Программное обеспечение – совокупность программ, хранящихся на всех носителях долговременной памяти компьютера и постоянного применения.
2. Системное, специальное и прикладное программное обеспечение
Все программы можно разбить на три группы:
- прикладные программы. Т.е. каждая из этих программ служит для решения конкретной задачи (например, для создания текста существует программа текстовый редактор LEXICON, MS Word; табличные процессоры - MS Excell, 1C; для создания рисунка – графический редактор, Paint, PhotoShop, CorelDraw).
- инструментальные программы. Эти программы служат для создания новых программ, написанных на различных языках программирования. Visual Basic, Delphi, Pascal, C++.
- системные программы. Они служат для управления работой ПК и выполняют различные операции по обслуживанию пользователя. Таких программ очень мало, но они очень важны, т.к. без них не сможет работать ни одна другая программа. Системные программы связывают все устройства ПК в единую систему, поэтому называются системными.
|
|
Среди системных программ можно выделить следующие группы программ:
- Программы-операционные системы. Они управляют работой ПК.
- Программы-оболочки (надстройки над ОС). Они служат для более удобного общения человека с компьютером, т.е. обеспечивают удобный интерфейс. NC, FAR, Windows Commander.
- Программы-операционные оболочки. По мимо удобного интерфейса позволяют пользователю выполнять ряд операций, не предусмотренных в ОС.
- Программы-утилиты. Вспомогательные программы: архиваторы, антивирусные программы. (DrWeb, Касперский, WinZip, WinRar, PkZip)
3. Операционные системы: назначение и основные функции
ОС представляет собой совокупность программ, обеспечивающих:
- управление ресурсами ПК, т.е. согласованная работа всех аппаратных средств ПК.
- управление процессами, т.е. выполнение программ.
- пользовательский интерфейс, т.е. форму диалога пользователя с ПК.
ОС Windows получила в связи с тем, что работа в ней основана на работе с окнами. На сегодняшний день она признана самой лучшей программой в мире. Она удобна. С ней могут работать абсолютно все пользователи. Она допускает одновременную работу множества дополнительных программ.
- Windows «умеет» работать со всеми программами и устройствами. Все устройства подключаются автоматически. ОС узнает, что мы подключили к компьютеру и сама настраивает его работу.
|
|
- Удобный интерфейс. (размер окон, кнопок, шрифта, цвет панелей и т.д.).
(На сегодняшний день существует множество программ-ОС, наиболее популярная из них Windows XP. Ранее ОС нумеровались по годам издания. Например, Windows 95,98,2000,ME, NT.)
Операционные системы – программы, обеспечивающие совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющие пользователю доступ к его ресурсам.
Функции операционной системы:
¾ Программный интерфейс (взаимодействие различных программ между собой).
¾ Программно-аппаратный интерфейс (взаимодействие программного обеспечения и аппаратного).
¾ Интерфейс пользователя (взаимодействие человека с компьютерной системой).
Виды ОС:
¾ неграфические (командные) - (управление компьютером производится вводом специальных команд в командную строку с помощью клавиатуры);
¾ графические (объектно-ориентированные) - (управление компьютером может производиться с помощью специальных манипуляторов, например мыши).
4. Программы-оболочки
Для удобства работы с неграфическими ОС применяют специальный класс программ, которые называются программами-оболочками. Оболочки позволяют заменить ввод команд ОС управлением с помощью ограниченного набора клавиш. Например: Norton Commander.
Оболочки – это программы, созданные для упрощения со сложными программными системами. Они преобразуют неудобный командный пользовательский интерфейс в дружественный графический интерфейс или интерфейс типа «меню». Оболочки предоставляют пользователю удобный доступ к файлам и обширные сервисные услуги.
|
|
Программы – оболочки обеспечивают:
1. создание, копирование, пересылку, переименование, удаление, поиск файлов, а также изменение их атрибутов;
2. отображение дерева каталога и характеристик входящих в них файлов в форме, удобной для восприятия человека;
3. создание, обновление и распаковку архивов (групп сжатых файлов);
4. просмотр текстовых файлов;
5. редактирование текстовых файлов;
6. выполнение из их среды практически всех команд ОС;
7. запуск программ;
8. выдачу информации о ресурсах компьютера;
9. создание и удаление каталогов;
10. поддержку межкомпьютерной связи;
11. поддержку электронной почты через модем.
Norton Commander – самая популярная программа-оболочка для DOS. Norton Commander позволяет выполнять большое количество различных функций. В частности: наглядно изображать содержание каталогов на дисках; удобно копировать, переименовывать, пересылать и удалять файлы; изображать дерево каталогов на диске (на этом дереве можно переходить в нужный каталог, создавать, переименовывать и удалять каталоги и удалять каталоги); просматривать текстовые, графические и архивные файлы, базы данных и таблицы табличных данных и таблицы табличных процессоров и т.д.; редактировать текстовые файлы; выполнять любые команды DOS; работать с архивными файлами почти так же удобно, как с оглавлениями каталогов; с помощью одного нажатия клавиши выполнять стандартные действия для каждого типа файлов и многое другое.
С 90-х гг. ХХ века во всем мире огромную популярность приобрела графическая оболочка MS Windows, преимущество которой состоит в том, что она облегчает использование компьютера и ее графический интерфейс вместо набора сложных команд с клавиатуры позволяет выбирать их мышью из меню практически мгновенно. Операционная среда Windows, работающая совместно с операционной системой DOS, реализует все свойства необходимые для производительной работы, в том числе многозадачный режим.
Программы Windows 95 и выше - это операционные системы, а не просто графическая оболочка. Она использует все возможности новейших моделей персональных компьютеров и работает без DOS
5. Драйверы
Драйвер — компьютерное программное обеспечение, с помощью которого другое программное обеспечение (операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. Обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать. Однако для некоторых устройств (таких, как видеокарта или принтер) могут потребоваться специальные драйверы, обычно предоставляемые производителем устройства.
В общем случае драйвер не обязан взаимодействовать с аппаратными устройствами, он может их только имитировать (например, драйвер принтера, который записывает вывод из программ в файл), предоставлять программные сервисы, не связанные с управлением устройствами (например, /dev/zero в Unix, который только выдаёт нулевые байты), либо не делать ничего (например,/dev/null в Unix и NUL в DOS/Windows).
Операционная система управляет некоторым «виртуальным устройством», которое понимает стандартный набор команд. Драйвер переводит эти команды в команды, которые понимает непосредственно устройство. Эта идеология называется «абстрагирование от аппаратного обеспечения». Впервые в отечественной вычислительной технике подобный подход появился в серии ЕС ЭВМ, а такого рода управляющее программное обеспечение назывались канальным программным обеспечением.
Драйвер состоит из нескольких функций, которые обрабатывают определенные события операционной системы. Обычно это 7 основных событий:
¾ Загрузка драйвера. Тут драйвер регистрируется в системе, производит первичную инициализацию и т. п.
¾ Выгрузка. Драйвер освобождает захваченные ресурсы — память, файлы, устройства и т. п.
¾ Открытие драйвера. Начало основной работы. Обычно драйвер открывается программой как файл, функциями CreateFile() в Win 32 или fopen в UNIX- подобных системах.
¾ Чтение.
¾ Запись: программа читает или записывает данные из/в устройство, обслуживаемое драйвером.
¾ Закрытие: операция, обратная открытию, освобождает занятые при открытии ресурсы и уничтожает дескриптор файла.
¾ Управление вводом-выводом (англ. IO Control, IOCTL). Зачастую драйвер поддерживает интерфейс ввода-вывода, специфичный для данного устройства. С помощью этого интерфейса программа может послать специальную команду, которую поддерживает данное устройство. Например, для SCSI-устройств можно послать команду GET_INQUIRY, чтобы получить описание устройства. В Win32-системах управление осуществляется через API-функцию DeviceIoControl(), в UNIX-подобных — с помощью ioctl().
6. Утилиты
Утилиты – это вспомогательная компьютерная программа в составе общего программного обеспечения для выполнения специализированных типовых задач, связанных с работой оборудования и операционной системы.
Утилиты предоставляют доступ к возможностям (параметрам, настройкам, установкам), недоступным без их применения, либо делают процесс изменения некоторых параметров проще (автоматизируют его).
Утилиты могут входить в состав операционных систем, идти в комплекте со специализированным оборудованием или распространяться отдельно
По зависимости от операционной системы можно различать:
¾ независимые утилиты, не требующие для своей работы операционной системы,
¾ системные утилиты, входящие в поставку ОС и требующие её наличия,
¾ оптимизатор диска для восстановления целостности файловой системы и дефрагментации.
Виды утилит по функциям:
¾ Диспетчеры файлов;
¾ Архиваторы (с возможным сжатием данных);
¾ Просмотрщики;
¾ Утилиты для диагностики аппаратного или программного обеспечения;
¾ Утилиты восстановления после сбоев;
¾ Оптимизатор диска — вид утилиты для оптимизации размещения файлов на дисковом накопителе, например, путём дефрагментации диска;
¾ Шредеры файлов;
¾ Деинсталлятор — программа для удаления программного обеспечения;
¾ Утилиты управления процессами.
Проверка диска – предназначена для восстановления работы диска при возникновении сбоев, зависании программ, устранении дефектов диска. Эта утилита проверяет общую структуру данных, папок, таблиц размещения файлов и по возможности устраняет ошибки. При нахождении сбойных участков поверхности диска, утилита пытается все данные с этих участков перенести на исправные. Сами же сбойные участки помечает специальным указателем (bad block – плохой блок), чтобы на это место в последующем никакие программы не помещались. Пользователь во время запуска данной утилиты сам выбирает параметры проверки диска. Это постановка флажков (галочек) в окошках Автоматически исправлять системные ошибки и Проверять и восстанавливать поврежденные сектора.
Бывают случаи, когда часть файла может оказаться в одной части диска, а другая – в другой части. Для нас разницы-то никакой нет, а вот для компьютера это проблема. Чтобы ему показать нам картинку или проиграть песню, нужно «скакать по всем частям диска». Такой процесс заметно тормозит работу компьютера, и винчестер быстро изнашивается.
Дефрагментация диска – утилита предназначена для того, чтобы собирать части файлов и фрагментов в одно целое. При запуске утилиты, пользователь сначала выполняет степень фрагментации диска, нажатием кнопки Анализ. А может сразу нажать кнопку Дефрагментация, тогда компьютер сам сначала выполнит анализ фрагментации, а затем саму дефрагментацию.
Форматирование дискет – утилита для очистки дискеты и удаления с нее всех файлов. Для этого необходимо вставить дискету в дисковод и выбрать в контекстном меню команду Форматировать. Тогда открывается диалоговое окно, в котором пользователю представляется информация о диске, файловой системе и способах форматирования.
При установке программ, фильмов, музыки, картинок, гулянии по Интернету, иногда выясняется, что на диске недостаточно места для «жизнедеятельности системы». И тогда Windows сообщает вам, что пора произвести уборку.
Очистка диска – утилита для удаления с винчестера ненужных файлов.
Преобразование файловой системы диска – утилита для перевода жесткого диска из одной файловой системы в другую. Для этого нужно вызвать контекстное меню компьютера и выбрать там команду Управление. В открывшемся окне, в левой его части выбрать Управление дисками. В правой части вызвать контекстное меню диска и выбрать Создать раздел. Далее выполняются различные запросы системы для проведения операции.
7. Инструментальные системы или системы программирования
| Интегрированная среда программирования – это программное обеспечение, предназначенное для автоматизации процесса создания новых программ. |
Как правило, система программирования может работать только в той операционной системе, под которую она создавалась, но при этом может позволять разрабатывать программное обеспечение и под другие ОС.
По набору входных языков системы программирования разделяют на одно- и многоязыковые. Особенностью многоязыковых систем является то, что отдельные части программы могут быть составлены на разных языках.
Новейшие системы программирования имеют широкий набор инструментальных средств, которые называются инструментальной средой пользователя и включают в себя следующие компоненты:
¾ текстовый редактор, позволяющий конструировать программы на данном языке программирования;
¾ средства загрузки и запуска программ;
¾ средства отладки для тестирования и выявления ошибок в написанных программах (дебагер, debug);
¾ средства работы с файлами (диспетчер фалов), позволяющие сохранять, искать, удалять файлы;
¾ библиотеки стандартных программ и функций;
¾ графические библиотеки;
¾ макроассеблеры (машинно- ориентированные языки);
¾ встроенная справочная служба.
| Наиболее популярные языки программирования | Соответствующие им визуальные среды быстрого проектирования программ |
| Бейсик (Basic) | Microsoft Visual Basic |
| Паскаль (Pascal) | Borland Delphi |
| Си++ (C++) | Microsoft Visual C++ |
| Ява (Java) | Java: Borland JBuilder |
| Встроенный язык 1С:Предприятие 8 | Конфигуратор системы 1С:Предриятие 8 |
В состав большинства систем программирования входят следующие компоненты:
¾ Среда разработки
¾ Транслятор
¾ Отладчик
¾ Компоновщик
¾ Библиотеки прикладных программ
¾ Загрузчик
¾ Справочные системы
| Среда разработки представляет собой набор средств являющихся посредником между программистом и системными средствами, с помощью которых можно выполнять различные сервисные функции, например открытие и сохранение файла. Среда разработки обязательно включает в себя специализированный текстовый редактор, который позволяет создавать и корректировать исходные тексты программ. |
| Отладчик – это инструмент для поиска и исправления ошибок. Отладчик позволяет управлять процессом исполнения программы, определять место и вид ошибок в программе, наблюдать за изменением значений переменных и выражений. |
Функции отладчика:
¾ пошаговое выполнение программы с отображением результата;
¾ остановка в заранее определенных точках;
¾ возможность остановки в некотором месте программы при выполнении некоторого условия;
¾ изображение и изменение значений переменных.