Программные средства или программное обеспечение (ПО) является неотъемлемой частью ЭВМ. ПО – это логическое продолжение технических средств, которое расширяет возможности и сферы использования ЭВМ.

Для функционирования ЭВМ используется комплекс программного обеспечения, который делится на 3 большие категории:

– системное ПО;

– инструментальные системы (системы программирования);

– прикладное ПО.

Системное программное обеспечение предназначено для:

– создания операционной среды функционирования других программ;

– автоматизации процесса разработки новых программ;

– обеспечения надежной и эффективной работы вычислительной сети;

– проведения диагностики и профилактики аппаратуры;

– выполнения вспомогательных технологических процессов, например, копирования, архивирования и т.п

Операционная система - совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействие между собой и пользователем.

Операционная система является посредником между пользователем и другими программами, а также между пользователем и компьютером.

Основные задачи, решаемые операционной системой:

– организация диалога с пользователем;

– управление аппаратными средствами компьютера;

– организация файловой системы;

– запуск прикладных программ.

Инструментальные системы предназначены для создания программных продуктов и включают в себя все средства, необходимые для производства программ и формирования их в машинном коде, в том числе, включают языки программирования и трансляторы.

Программа – это совокупность команд, управляющих действиями компьютера, записанная в соответствии с синтаксисом языка программирования.

Язык программирования – искусственный язык, созданный для описания алгоритмов обработки данных.

Транслятор – программа-переводчик с языка программирования на язык машинных кодов. Трансляторы делятся на интерпретаторы и компиляторы.

Интерпретатор – транслятор, который обеспечивает покомандный перевод в машинные коды и одновременное выполнение каждой команды.

Компилятор – транслятор, который переводит всю программу в машинные команды без ее выполнения. Компилированные программы работают быстрее интерпретированных в 20-50 раз.

Одной из основных составляющих инструментального ПО являются языки программирования, которые делятся на две большие группы:

1. Машинно-зависимые (автокод, ассемблер);

2. Машинно-независимые или языки высокого уровня:

– процедурно-ориентированные (Фортран, Паскаль, Бейсик и др.);

– проблемно-ориентированные (узкоспециализированные);

– объектно-ориентированные (Java, C ++);

– скрипт-языки (для работы с программами в сети Интернет).

Прикладное программное обеспечение предназначено для выполнения конкретных работ. Прикладные программы разрабатывается специалистами, как правило, для широкого круга пользователей. Простые прикладные программы создаются пользователями для собственных нужд.

Среди множества программ выделяются широко распространенные прикладные программы, которые классифицируются по видам деятельности:

– подготовка текстов – редакторы текстов;

– подготовка графики – графические редакторы;

– подготовка типографских документов – издательские системы;

– обработка табличных данных – табличные процессоры;

– обработка массивов информации – системы управления базами данных;

– конструирование –системы автоматизированного проектирования;

– бухучет и финансовая отчетность – бухгалтерские и банковские программы.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ

Совокупность программ, работающих на данной машине, составляют ее программное обеспечение . Очевидно, что семействам программно совместимых ЭВМ доступно одно и то же программное обеспечение. В настоящее время создано колоссальное количество программных продуктов для всех типов компьютеров.

Их можно разделить на два класса:

1. Программы, обеспечивающие работу компьютера и доступ к нему

пользователя - системное программное обеспечение.

2. Программы, обеспечивающие решение практических задач из разных

областей науки, экономики, производства и т. п.

СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА.

Системное программное обеспечение - это набор программ, обеспечивающих нормальную работу и удобное использование ЭВМ. Основной и необходимой частью системного программного обеспечения является операционная система (ОС). Она управляет работой внешних устройств, ведет учет и распределение ресурсов машины: процессорного времени, оперативной и внешней памяти, внешних устройств, обеспечивает интерфейс (связь) с

пользователем.

Операционная система есть на любой работающей машине, причем для каждого типа машин существует собственная ОС, а зачастую и несколько ОС. Операционные системы могут классифицироваться по ряду признаков.

1. Количество одновременно решаемых задач.

Если в текущий момент на машине обрабатывается одна задача и все ресурсы ЭВМ выделяются ей, то такой режим называется однопрограммным режимом работы. Этот режим существенно упрощает работу ОС и используется для мини - и микро-ЭВМ, является основой для ПЭВМ.

Мультипрограммный режим работы - это такой режим, при котором в текущий момент в оперативной памяти находится несколько программ, которые делят все ресурсы машины. При этом ОС решает сложные задачи по учету и распределению ресурсов, защите программ и данных друг от друга. Обычно задачи поочередно, в соответствии с их приоритетами получают

определенный квант времени процессора. Такой режим работы естественно резко увеличивает накладные расходы (например, для машин IBM-360/370 и OS 360/370 до 80% процессорного времени использовалось самой ОС и только 20-25% под сами задачи), но является оправданным и эффективным для больших машин со значительными ресурсами.

2. Способ взаимодействия с пользователем.

1) пакетный режим

Задачи и данные в этом режиме готовятся заранее, оформляются в виде блока (пакета), а затем передаются для выполнения, в результате которого пользователь получает готовые результаты. При этом пользователь не может вмешиваться в процесс решения задачи.

Такой режим используется обычно для больших ЭВМ с мультипрограммной ОС.

В этом режиме пользователь выполняет задание по шагам, может проанализировать результаты очередного шага и определить ход дальнейших действий. Такой режим предпочтителен для однопрограммного монопольного режима, но часто используется для мультипрограммного. В этом случае он называется режимом разделения времени.

3. Время ответа на запрос.

Если ЭВМ используется для управления реальным процессом (технологическим, производственным и др.), то самым важным является время ответа на запрос. Для таких применений ЭВМ разрабатывают специальные ОС, которые называются системами реального времени.

Другие ОС тоже небезразличны ко времени ответа на запрос,

но оно не имеет такого значения.

Операционная система определяет (практически полностью) среду работы пользователя, вернее его задач. Поэтому программы, разработанные в одной ОС обычно требуют переделок при переносе их в другую ОС.

В настоящее время для персональных ЭВМ совместимых с IBM PC самой распространенной является MS-DOS разных версий (однопрограммная, диалоговая) и все чаще стала использоваться система WINDOWS.

Но самой распространенной ОС для разных типов машин является система UNIX (мультипрограммная, диалоговая), которая претендует также на роль единой ОС, обеспечивающей одну среду пользователя для разных машин.

Операционная система MS-DOS для IBM PS совместимых компьютеров будет рассмотрена дальше.

ЯЗЫКИ И СИСТЕМЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Операционная система обеспечивает лишь выполнение программ. Их написание, отладка должны выполняться другими программными средствами. Поскольку машина может исполнять программы только на машинном языке, а человеку описывать алгоритмы на таком уровне затруднительно, то уже в начале использования компьютеров были разработаны языки

программирования - специализированные формальные средства описания алгоритма задачи и специальные программы, которые обеспечивают перевод с языка программирования на машинный язык, так называемые трансляторы. К числу первых языков программирования относятся такие языки как Фортан и Алгол.

В настоящее время насчитывается несколько тысяч языков программирования, но наиболее распространены из них около десятка. Среди них различают универсальные, предназначенные для написания любых алгоритмов, и специализированные, ориентированные на описание определенного круга задач.

Кроме того, языки классифицируются по уровням. Если нижним уровнем считать машинный язык, а верхним - естественный, то можно различать языки низкого и высокого уровня.

К языкам низкого уровня относятся автокоды, мнемокоды и ассемблеры. Это машинно-ориентированные языки, по конструкции операторов близкие к машинному, но позволяющие использовать мнемокоды команд и символическую адресацию. Для всех машин во всех операционных системах существуют ассемблеры, иногда несколько. Программы, написанные на них, очень эффективны. В частности программы ОС обычно написаны на ассемблере.

Языки высокого уровня позволяют описывать задачу на некотором подмножестве естественного языка, обычно английского. К их числу относятся Паскаль, Си, Фортран, Клиппер, Лисп, Пролог, Бейсик и многие другие.

Паскаль, Фортран, Си - это универсальные алгоритмические языки. Лисп и Пролог - специализированные языки для задач логического вывода, обработки сложных структур данных и логических умозаключений. Они используются для разработки экспертных систем, доказательств теорем и т. д.

Для всех этих языков существуют трансляторы, а иногда и несколько для разных типов машин. Трансляторы могут работать в двух режимах:

Компиляция; при этом весь текст законченной программы, написанной на соответствующем языке программирования, переводится в программу на машинном коде (объектном коде).После дополнительной обработки такая программа уже может работать независимо от языка, на котором она написана.

Интерпретация; при этом происходит пооператорный

перевод и исполнение программы. Такой режим очень удобен для

отладки простых программ. Но для больших программ практически

непригоден, т. к. требует для исполнения программы наличия в

памяти интерпретатора.

В настоящее время для написания, трансляции и отладки программ используются различные TURBO-системы (TURBO-C, TURBO-PASCAL и др.), в которые включены, помимо транслятора, простые редакторы текстов для подготовки программ, средства отладки, сборки готовым программ из объектных модулей.

ПРИКЛАДНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Прикладное программное обеспечение (ППО) ЭВМ - это совокупность программ, обеспечивающих решение практических задач из разных областей знания. ППО составляет большую часть общего ПО. Трудно, да и практически невозможно, перечислить все программные средства, входящие в ППО, но можно попытаться определить основные классы или типы ППО. При этом следует помнить, что это деление достаточно условно. Если взять за основу уровень сложности программного продукта, то можно выделить следующие классы:

1. простые, зачастую отдельные программы, написанные программистом

для решения его собственных задач и используемые в основном им же.

2. программа или система для решения некой сложной комплексной

задачи, обеспечивающей автоматизацию некоторого процесса, формы

деятельности и т. д. Но подобная система может использоваться только в

сопровождении разработчика и рассчитана на применение в конкретных

условиях.

3. Системы, пакеты программ, комплексы, автоматизирующие некоторый

процесс, сторону деятельности предприятия организации и т. д.

возможность настройки на конкретное применение в заданных

условиях (например, на размерность задачи, объем обрабатываемой

информации, конфигурация машины и др.).

Такая система уже является коммерческим продуктом. В настоящее время существуют специальные правовые нормы по распространению и использованию таких пакетов.

На сегодняшний день такие программные средства составляют

большую часть всего ПО.

Среди них различают:

1) методо-ориентированные пакеты программ (в основном

научного характера)

2) проблемно-ориентированные системы, обеспечивающие

автоматизацию некоторой области деятельности предприятия

Если за основу взять уровень разумности или "интеллектуальности" системы, то можно различить:

1. "Жесткие" или "примитивные" системы, выполняющие четко очерченную

и сформулированную задачу по определенному алгоритму. Такими

является основная часть работающих сейчас программ.

2. Программы, которые сами определяют и уточняют алгоритм решения

задачи, в зависимости от условий и накопленного опыта. Большая часть

работающих экспертных систем относится к к этому типу.

3. Системы, которые берут на себя постановку задачи из трудно

формализуемых областей, определяющие алгоритм ее решения и

исполняющие его. Это так называемые системы с элементами

искусственного интеллекта. В настоящее время примером такого

рода систем могут служить некоторые экспертные системы.

Общая схема ЭВМ с поставленным на ней программным обеспечением может быть представлена в следующем виде:

¦Системы с эл-тами искусственного интеллекта ¦

¦ ¦Текстовые ред., САПР, прикл. пакеты¦ ¦

¦ ¦ ¦Языки программирования¦ ¦ ¦

¦ ¦ ¦ Си, Паскаль, СУБД и др.¦ ¦ ¦

¦ ¦ ¦ - ¦ ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦ О С ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ЭВМ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦ L ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ¦ ¦ L- ¦ ¦ ¦

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА MS DOS

Для ПЭВМ, программно совместимых с IBM PC, существует несколько ОС, таких как MS DOS, UNIX, WINDOWS и др. Наиболее распространенной среди них является MS DOS, т. к. она наиболее проста и требует мало ресурсов. Ее разумно использовать для машин класса ХТ, 286, 386. WINDOWS и UNIX требуют значительного количества ресурсов, но при этом обеспечивают некоторые дополнительные возможности: мультизадачность и развитый интерфейс.

Программное обеспечение (ПО) - комплекс программ обеспечивающих обработку или передачу данных предназначенных для многократного использования и применения разными пользователями. Под программным обеспечением (Software) понимается совокупность программ, выполняемых вычислительной системой. Конечная цель любой компьютерной программы - управление аппаратными средствами.

Операционная система - комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны - предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений. Сейчас в мире известны и обсуждаемы 2 операционные системы:

• - Windows-семейство операционных систем корпорации Microsoft, ориентированных на применение графического интерфейса при управлении.
• - MS-DOS - коммерческая операционная система фирмы Microsoft для IBM PC-совместимых персональных компьютеров. MS-DOS - самая известная ОС из семейства DOS, ранее устанавливавшаяся на большинство IBM PC-совместимых компьютеров. Со временем она была вытеснена ОС семейства Windows 9x и Windows NT.

Один из важных элементов программного обеспечения ЭВМ - это язык программирования - формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под её управлением. Популярные языки программирования: паскаль - язык программирования общего назначения, один из наиболее известных языков программирования, используется для обучения программированию в старших классах и на первых курсах ВУЗов, является базой для ряда других языков; бейсик- семейство высокоуровневых языков программирования, который был разработан в 1963 году профессорами Дартмутского колледжа Томасом Курцем и Джоном Кемени, он предназначался для обучения программированию и получил широкое распространение в виде различных диалектов, прежде всего как язык для домашних компьютеров.

Программа - это упорядоченные последовательности команд.

Конечная цель любой компьютерной программы - управление аппаратными средствами. Даже если на первый взгляд программа никак не взаимодействует с оборудованием, не требует никакого ввода данных с устройств ввода и нее осуществляет вывод данных на устройство вывода все равно ее работа основана на управлении аппаратными устройствами компьютера.

Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и в непрерывном взаимодействии.

Состав программного обеспечения вычислительной системы называют программной конфигурацией.

Между программами, как и между физическими узлами и блоками существует взаимосвязь - многие программы работают, опираясь на другие программы более низкого уровня, т.е. мы можем говорить о межпрограммном интерфейсе. Возможность существования такого интерфейса тоже основана на существовании технических условий и протоколов взаимодействия, а на практике он обеспечивает распределение ПО на несколько взаимодействующих между собой уровней.

Уровни ПО представляют собой пирамидальную конструкцию. Каждый следующий уровень опирается на ПО предшествующих уровней.

Программное обеспечение современного компьютера очень разнообразно в соответствии с многообразием задач, решаемых пользователями с его помощью, и множеством операций, выполняемых устройствами компьютера.

Программное обеспечение делится на следующие виды:

• - программы начальной загрузки компьютера;
• - операционные системы (ОС);
• - файловая система;
• - операционные оболочки, предназначенные для обеспечения удобного для пользователя способа работы с файлами и запуска прикладных программ;
• - драйверы устройств.

Другой класс программного обеспечения - прикладное ПО.

В прикладном ПО можно выделить следующие группы программных средств (ПС):

• - ПС для обработки текстов;
• - ПС для обработки числовой информации;
• - ПС для обработки графической информации;
• - ПС для обработки звуковой информации.;
• - ПС, обеспечивающие работу в телекоммуникационных сетях;
• - ПС, обеспечивающие автоматизированное хранение информации - системы управления базами данных (СУБД);
• - ПС, используемые в процессах управления и диагностики;
• - ПС, применяемые для проведения исследовательских и проектно-конструкторских работ;
• - ПС, используемые в обучении - электронные учебники, тренажеры, тесты и пр.;
• - Игровые программы;
• - Программы, созданные пользователе

Для хранения и обработки больших объемов информации используются базы данных. Телефонный справочник является базой данных, в которой хранится информация об организациях. Записная книжка является базой данных, в которую записывается информация о людях. Библиотечный каталог является базой данных, которая хранит информацию о книгах. Каждая база данных хранит информацию о большом количестве объектов одинакового типа. Объекты одного типа обладают одинаковым набором свойств, поэтому база данных хранит для каждого объекта значения этих свойств. База данных позволяет упорядоченно хранить данные о большом количестве однотипных объектов, обладающих одинаковым набором свойств. В настоящее время широкое распространение получили компьютерные базы данных. Система управления базами данных - это приложение, позволяющее создавать базы данных и осуществлять в них сортировку и поиск данных. Осуществляется с помощью Microsoft Excel, Microsoft Word иOpen Office Writer.

Выше было выяснено, что компьютер выполняет любые действия по программам, на­писан­ным человеком. Сам по себе, по собственной, так сказать, инициати­ве, компьютер никогда никаких действий выполнить не в состоянии. Мож­но сказать, что компью­тер без программы подобен автомобилю без во­дителя и горючего. Поэтому наличие программ не менее важно, чем на­ли­чие компьютера. В настоящее время программы, ко­торые необходимы для нормального функционирования ЭВМ, могут мно­­­гократно превос­хо­­дить по стоимости её аппаратные средства. Для обозначения множества про­грамм для ЭВМ используется термин программное обес­­печение (ПО) ЭВМ.

i

Программным обеспечением называется совокупность программ, ко­торые могут выполняться на компьютере данной модели, включающая ком­плекты сопровождаю­щей их технической, программной документа­ции.

В этом определении следует выделить два момента. Во-первых, разные модели вычислительных машин обладают различной архитек­турой, различ­ными способами кодирования информации, различными сис­темами команд. Поэтому прог­раммы, подготовленные к выполнению на компьютере одной мо­дели, скорее всего, невозможно будет выполнить на компьютере другой модели. Та­ким образом, следует говорить о программном обеспечении данной кон­крет­­ной модели либо семейства программно-сов­мес­тимых машин. Во-вто­рых, вместе с программой приобретается и комплекс технической документации, в котором описываются назначение и основные возмож­­ности программы, технические требования к аппаратным средствам ком­пьютера (необ­хо­­димый объем оперативной и внешней памяти, наличие специального оборудования и т.д.), способы установки программы на ком­пьютере и способы управления программой. Иногда опи­сание программы и способов работы с нею может занимать сотни стра­ниц текста. Если документация к программе отсутствует, то ра­ботать с программой очень и очень сложно, а иногда и вообще невозможно. Заметим, однако, что достаточно часто в программах предусматривает­ся встро­енная справочная система, обращаться к которой можно непосредственно во вре­мя выполнения программы. Такая справочная система обычно со­дер­жит всю необходимую для управления программой информацию. Иногда ее называют Help системой (help - помощь).

Стандартным для большинства программ является вы­зов встроенной справочной системы с помощью функ­циональной клавиши F1.

Совокупность всех программных средств, используемых на компьютере, достаточно часто называют software (software -программное обеспечение, soft - мягкий, ware - продукция), а совокупность аппаратных средств - hardware (hardware - аппаратные средства, hard - твердый). На любом конкретном компьютере имеется конкретный набор аппаратных и программных средств, которые образует его ресурсы . С течением времени ресурсы компьютера могут изменяться, увеличиваясь или уменьшаясь.

Группа взаимосвязанных программ, обес­печивающих выполнение род­ственных функ­ций по обработке информации, вместе с необходимы­ми для это­го наборами вспо­могательных данных называетсяпакетом про­грамм, илипрограммной системой.

i

Програм­ма, или пакет программ, разрабатываемый с целью массово­го тиражирования, называется программным продуктом .

Пакеты программ распространяются через торговую сеть, специальных распространителей программных продуктов или через глобальные компьютерные сети. В настоящее время применяются следующие способы распространения программных продуктов: коммерческий, shareware - частично оплачиваемый или условно-бесплатный (sha­re - доля, часть, ware - изделие), freeware - бесплатный (free - свободный) и trial - пробный (trial - испытание). Коммерческие пакеты приобретаются за их полную стоимость, а условно-бесплатные - за небольшую, иногда символическую цену после бесплатного испытательного срока. В течение этого срока пользователь обычно работает с неполным пакетом. И если программа ему подходит, то после оплаты обусловленной суммы пользователь получает полный комплект пакета и все юридические права на его использование. Пробные (trial) пакеты распространяются их разработчиками бесплатно с целью тестирования и обкатки, а бесплатные (freeware) - в рамках проведения определенной рекламной или торговой политики. При­об­ретая программу через торговую сеть или у специализированных рас­про­­странителей, покупатель получает все юридические права по ее ис­поль­зованию. При приобретении программы у легальных распространителей покупатель получает вместе с пакетом сертификат или лицензию на определенные права по использованию пакета. Нелегальные распространители не выдают таких документов. Бесплатное приобретение коммерческих и условно-бесплатных программ путем копирова­ния (нелицензионное , нелегальное, пиратское копирование )явля­ется нарушением авторских прав раз­работчика программы и преследуется по за­кону.

Чаще всего пакеты программ реализуются в виде так называемого дистрибутива (distribute - рас­пространять, раздавать), который представляет собой программы пакета и необходимые вспомогательные данные, за­­писанные в специальной форме на гибких или оптических дисках. В комплекте с легальным дистрибутивом всегда поставляются не­об­ходимая программная документация, а также лицензия на право использования приобретенной программы.

Необходимо помнить, что выпол­не­ние прог­­­раммы, представленной в виде дистрибутива, невозможно.

Для при­ведения пакета или программы в рабочее состояние необходимо выполнить про­цедуру установки ,инсталляции (install - установка), то есть развертывания, приведения программ и данных в работоспособное состояние по пра­ви­лам, изложенным в сопровождающей документации. Коммерческие дистрибутивные па­ке­ты часто защищаются от копирования, а для их развертывания не­об­хо­ди­мо знать специальный код, позволяющий выполнить установку толь­ко законному владельцу пакета.

По мере использования программных продуктов на практике выявляют­ся их недостатки, неиспользованные возможности и, возможно, ошибки, не замеченные на стадии разработки. Фирмы-производители учитывают всю поступающую к ним подобного рода информацию и, по возможно­сти, вносят в получивший признание про­дукт соответствующие измене­ния. Эти изменения проявляются в виде появления новых мо­дификаций и версий су­ще­ствующего программного продукта.

Версия представляет собой пакет программ, в который внесены существенные изменениями, добавлены принципиально новые функции, используется иная организация программы, данных или применяются новые способы взаимодействия пользователя с про­граммой.

Как правило, новые модификации и версии имеют то же самое название, какое имел и исходный продукт. Од­нако справа от названия такого измененного продукта появляется определенный приз­­­нак модификации. Например, одна из наиболее простых и популярных в свое время операционных сис­­тем (программа, обеспечивающая эффективную работу аппаратуры и вы­полнение некоторых других функций) для IBM–совместимых пер­со­наль­ных компьютеров называется MS DOS (MicroSoft Disk Operation Sis­tem - дисковая операционная система, разработка фирмы Micro­soft). За вре­мя существования выпущено нес­колько версий и модификаций этой опе­рационной системы - MS DOS v1.0, MS DOS v3.0, MS DOS v3.3, MS DOS v5.0, MS DOS v5.5, MS DOS v6.0, MS DOS v6.2, MS DOS v6.22. Букву «v» (version - вер­сия) в названии программного продукта обычно опускают и пишут, например, MS DOS 6.22. Иногда какую-либо группу версий или модификаций одной и той же программы или операционной системы называют семейством и в обозначение версии вводят букву «х», которая заменяет несовпадающие цифры обозначений. Так, группа версий MS DOS v6.0, MS DOS v6.2, MS DOS v6.22 считается семейством MS DOS 6.x.

Общих правил обозначения модификации и версий не существует. Одна­ко в большинстве случаев появление новых модификаций отражают увеличением номера пос­ле десятичной точки. Так, MS DOS 6.0, MS DOS 6.2 и MS DOS 6.22 - раз­ные модификации, не очень значительно отличающиеся друг от друга. Появление новой вер­сии отмечают увеличением номера перед десятичной точкой. Например, MS DOS 3.0, MS DOS 5.0 и MS DOS 6.0 - различные версии одной и той опе­рационной системы, существенно отлича­ющиеся по своим возмож­но­стям. Как правило, все возмож­ности младших (пред­шествующих) версий дос­тупны их старшим (пос­ле­дующим) версиям. Обратите внимание! Бо­лее старшей считается версия, имею­щая больший номер, но по «воз­рас­ту» она, конечно, «моло­же». Кроме описанного выше номерного обозначения версий в последнее время достаточно часто используется указание в названии года выпуска продукта или буквенного обозначения. Например, у операционной системы Windows (windows - окно) к моменту написания пособия существовали версии Windows 95, Windows 98 и Windows ME (Millennium Edition - издание тысячелетия), которые были выпущены соответственно в 1995, 1998 и 2000 годах.

СТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ. В настоящее время в программном обеспечении принято выделять следующие груп­пы: сис­темное, инструментальное и прикладное программное обеспечение.

i

Системное программное обеспечение служит для обеспечения эффективной работы аппаратуры компьютера.

Программы этой группы автоматизируют подавляющее боль­шинство вспомогательной работы с аппаратными средствами, которую приходится выполнять при использовании всевозможных ком­­пьютерных технологий для обработки данных. К группе системных программ относятся опера­ционные системы, операционные оболочки, архиваторы, антивирусные про­­граммы и т.д. Разрабатываются, настраиваются и поддерживаются в ра­бо­­чем состоянии такие программы системными программистами . Они дол­­жны обладать высокой квалификацией, в де­талях знать аппаратные сред­­ства компьютера и способы работы с данными на машинном уровне. За­­метим, что обычному, рядовому пользователю приходится постоянно стал­­киваться с системными программами, но уже с точки зрения их эксплуатации, использования их возможностей для решения своих задач. С не­­которыми программами этой группы мы познакомимся в следующих гла­вах пособия.

i

Инструментальное программное обеспечение применяется для разработ­­ки всевозможных пакетов программ, применяемых в самых разных областях деятельно­­сти человека.

В группу инструментальных программ входят: трансляторыс различных алгоритмических языков, осуществляющие перевод текста программы на машинный язык; связывающие редакторы , позволяющие объединя­ть отдельные части программ в единое целое; отладчики , с помощью ко­­торых обнаруживаются и устраняются ошибки, допущенные при написа­­нии программы; интегрированные среды разработчиков , объединя­ю­щие указанные выше компоненты в единую, удобную для разработки про­грамм систему. Инструментальное программное обеспечение - это разновидность орудий труда для другой кате­гории специалистов, так называемых прикладных программистов . Прикладные программисты должны не только хорошо знать приемы и способы обработки данных и уметь разрабатывать програм­мы. Они должны хорошо ориентироваться или достаточно быстро ос­ва­и­ваться в различных конкретных областях применения информацион­ных технологий - в инженерных дисциплинах, математике, физике, изда­тель­­ском деле, бухгалтерии, медицине и т.д. Конечным пользователям стал­ки­­ваться с программами этой группы, как правило, не приходится. Однако они должны, хотя бы отдаленно, представлять себе ситуацию и при не­об­хо­­димости найти общий язык с профессиональным программистом для ре­­шения собственных задач обработки данных.

i

Прикладное программное обеспечение обеспечивает ре­ше­ние задач в различных конкретных областях применения компь­ю­тер­ных систем обработки данных.

Прикладное программное обеспечение является конечной целью деяте­ль­ности прикладных программистов и одновременно орудием труда ко­не­ч­ных пользователей. Напомним, что конечным пользователемсчи­та­ет­ся лицо, использующее вычислительную технику для получения нужной информации, для решения конкретной задачи в той или иной предмет­ной области или в каких–либо иных целях. При этом специалист в своей кон­кретной области деятельности не должен одновремен­но являться спе­ци­алистом в области средств обработки данных, он не должен уметь про­грам­мировать . Однако он должен знать основные способы и приемы ра­бо­ты с компьютером, назначение и основные возможности системных и, осо­бенно, прикладных программ в своей проблемной области.

i

Приклад­ная програм­ма, или при­ло­жение, - это программа, предназначенная для ре­ше­ния задачи или класса задач в конкретной области применения информационных технологий обработки данных. Конкретную область применения информационных технологий принято называть про­б­ле­мной областью .

Ниже перечислены некоторые основные разновидности прикладных программ.

* Всевозможные текстовые редакторы : Лексикон, Word, WordPerfect, Tex и многие другие. Текстовые редакторы используются для подготовки и изготовления раз­личного рода печатных документов - справок, отчетов, ведомостей, ста­тей. Наиболее мощные из текстовых редакторов в знак, так сказать, ува­же­ния к их возможностям иногда называюттекстовыми процессорами. Осо­быми разновиднос­тями текстовых редакторов являются издатель­ские системы , служащие для подготовки к тиражированию газет, жур­на­лов, рекламных буклетов, проспектов, книг. В качестве примеров издательских систем можно указать популярные системы PageMaker и Ven­­tura Publisher.

* Графические редакторы, с помощью которых разрабатываются разнообразные рисунки, чертежи, графики, диаграммы, иллюстрации, в том числе и трехмерные изображения. В качестве примеров графических редакторов можно ука­зать Paint, Corel Draw, PhotoShop, 3DStudioMAX.

* Электронные таблицы представляют собойэлектронный аналог обычных таблиц, с помощью которых осуществляется автоматическая обработка больших массивов текстовой и чис­ловой информации. Возьмем, например, задачу учета отработанного времени или вы­пол­ненных работ сот­руд­никами какого-либо подразделения. Исходные данные для решения этой задачи удобно оформлять в виде таблицы соответствующей структуры. В такой таблице можно отражать не только фак­тически выполненный объем работ. В нее можно вво­дить данные, связанные с различными коэффициентами слож­ности, участия, премирования, ква­лификационные разряды, должностные ок­лады, поразрядные ставки и т.д. Затем с помощью средств электронной таблицы можно автоматизировать расчет зарп­ла­т, премий, производить различного рода статистические подс­четы, фор­ми­ровать по данным, сосредоточенным в таблице, ведомости на зарплату, стат­истические отчеты, справки. Основное преимущество электронных таблиц в том, что при внесении любых корректировок в исходные данные таблицы мож­но произвести автоматический пересчет всего комплекса документов, под­готовленных на её базе. К электронным таблицам относятся такие ши­ро­ко распространенные программы, как Lotus, SuperCalc, Excel, Quattro Pro и ряд дру­гих. Электронные таблицы применяют в своей профессиональной дея­тель­ности руководители предприятий, уп­равленческие и плановые ра­бот­ни­ки разного уровня, бухгалтеры, социологи и т.д.

* Базы данных - программные системы, используемые для хранения све­дений об одном или нескольких объектах, ихсвойствах и взаимосвязях. Объекты, сведения о которых сосредотачиваются в базах данных, мо­гут быть одушевлёнными и неодушевленными предметами реального ми­ра, идеальными объектами, скажем, историческими событиями и т.д. Базы дан­ных могут хранить информацию о десятках и сотнях тысяч различных объек­тов. Основное преимущество использования баз дан­­ных - это бы­ст­ро­­та и эффективность выбора из них нужной информации. Причем время получения информации мало зависит от общего объёма сведений, хранящихся в ба­зе. Представьте только себе, сколько времени приходится тратить людям на поиск нужных сведений в традиционных словарях и справочниках, вы­пу­щенных на бумажном носителе, например, в телефонных справочниках, биб­лиографических каталогах, юридических справочниках (Гражданский, Уго­ловный кодекс) и т.д. Использование их электронных аналогов - баз дан­ных - позволяет до минимума сок­ратить время поиска. Мало того, базы дан­ных предоставляют возможность выбирать данные из их об­ще­го хранилища различным пользователям с различными запросами и кри­те­ри­ями поиска. Скажем, в библиографичес­кой базе данных можно ор­га­ни­зо­вать поиск всех произведений данного автора, всей литературы на дан­ную тему, произведений, в названии которых имеется заданное слово, а так­же по многим другим признакам. Для разработки баз данных, пер­вич­но­го заполнения информацией и поддержания данных в актуальном состоянии (то есть, со­от­вет­ству­ющем текущему, реальному состоянию предметной области) служат инструментальные па­кеты программ, называемые системами управления базами данных (СУБД). В настоящее время наибольшей популярностью пользуются СУБД Access, FoxPro, Paradox, Informix, Oracle и ряд других.

* Интегрированные системы объединяют в своем составе компонен­ты, аналогичные упомянутым выше специализированным пакетам, обес­печивая единый стиль взаимодействия со всеми составляющими па­ке­та, а также удобный и эффективный способ передачи информации меж­ду различными его компонентами. Напри­мер, можно с помощью элек­трон­­ной таблицы накопить массив числовых данных и передать этот мас­сив графическому редактору. С его помощью построить гра­фик, круго­вую, столбчатую или объёмную диаграмму и передать её в качестве ил­лю­стра­ции в текстовый редактор для подготовки аналитического отчета. Это го­раздо удобнее, чем пользоваться отдельными специализированными па­ке­тами. Однако надо помнить, что по своим функциональным воз­мож­но­стям отдельные компоненты интегрированных систем значительно ус­ту­па­ют своим специализированным аналогам.

Ярким примером интегрированных пакетов является Microsoft Office - один из лучших в мире офисных пакетов. В его состав входит мощный текстовый редактор MS Word, электронная таблица MS Excel, система управления базами данных MS Access, личный информационный менеджер Outlook, программа подготовки презентаций Power Point и некоторые другие компоненты. Все программы пакета имеют единый интерфейс и единый механизм обмена данными, поэтому документ можно создавать, используя несколько инструментов пакета.

* Системы документооборота различных предприятий и организаций, содержащие инструменты планирования и управления, автоматизации финансово-хозяйственной деятельности, учета выпускаемой продукции, подготовки различного рода отчетов, канцелярского документооборота, ведения деловой переписки и т.д. В качестве примеров можно указать пакеты отечественной разработки «СКАТ», «Парус», «Евфрат».

* Бухгалтерские программы позволяют существенно автоматизировать работу бухгалтерий самых различных предприятий и организаций. Самым популярным в нашей стране в настоящее время считается пакет «1С: Бухгалтерия», который обеспечивает выполнение всех видов бухгалтерских расчетов в комплексе.

* Корректоры - программы, обеспечивающие проверку правописания в любых тестах, документах, отчетах. Например, отечественные пакеты «ОРФО», «Пропись» содержат свыше ста тысяч слов и словосочетаний, а также практически все современные правила переноса, орфографии и пунктуации.

* Переводчики и электронные словари - программы, с помощью которых можно осуществлять автоматизированный перевод текстов с одного языка на другой. Например, пакет «Lingua Match Correspondent» обеспечивает ведение деловой переписки на шести языках. Популярными программами-переводчиками в настоящее время считаются пакеты «Stylus», «Socrat» и электронный словарь «МультилексПро», содержащий свыше двух миллионов русских и английских слов.

* Образовательные, обучающие программы и мультимедийные энциклопедии. Пакетыобразовательных программ обеспечивают индивидуальное обучение и проверку качества обучения по самым разным предметам: математике, иностранным языкам, химии, биологии. Имеется большое число дошкольных развивающих программ. В энциклопедиях представлены мир искусства, животный и растительный миры Земли, медицина и кулинария.

* Игровые и развлекательные пакеты представлены огромным числом различных игр для самых разных возрастов, а также музыкальными и видеозаписями.

Контрольные вопросы

Дайте определение понятию «программное обеспечение».

Каким образом можно узнать назначение, основные возможности и способы уп­рав­ления программами?

Что понимается под терминами software и hardware?

Что относится к ресурсам компьютера?

Дайте определение понятиям: «пакет программ», «программная система», «про­грам­мный продукт».

Каким образом распространяются пакеты программ?

Чем отличается модификация программы от её версии?

Дайте классификацию программного обеспечения.

Для чего нужно системное программное обеспечение? Назовите основные програм­мы, относящиеся к системному программному обеспечению.

Для чего используется инструментальное программное обеспечение? Назовите основные инстру­ментальные программы.

Дайте определение понятиям «прикладная программа» и «приложение».

Для чего используются текстовые и графические редакторы. Приведите приме­ры редакторов.

Для чего используются электронные таблицы?

Что такое базы данных? Приведите примеры баз данных.

Для чего нужны СУБД?

В чем основная особенность интегрированных систем?

Охарактеризуйте пакет Microsoft Office.

Опишите известные Вам пакеты прикладных программ.

Программные средства или программное обеспечение (ПО) является неотъемлемой частью ЭВМ. ПО – это логическое продолжение технических средств, которое расширяет возможности и сферы использования ЭВМ.

Для функционирования ЭВМ используется комплекс программного обеспечения, который делится на 3 большие категории:

– системное ПО;

– инструментальные системы (системы программирования);

– прикладное ПО.

Системное программное обеспечение предназначено для:

– создания операционной среды функционирования других программ;

– автоматизации процесса разработки новых программ;

– обеспечения надежной и эффективной работы вычислительной сети;

– проведения диагностики и профилактики аппаратуры;

– выполнения вспомогательных технологических процессов, например, копирования, архивирования и т.п

Операционная система - совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействие между собой и пользователем.

Операционная система является посредником между пользователем и другими программами, а также между пользователем и компьютером.

Основные задачи, решаемые операционной системой:

– организация диалога с пользователем;

– управление аппаратными средствами компьютера;

– организация файловой системы;

– запуск прикладных программ.

Инструментальные системы предназначены для создания программных продуктов и включают в себя все средства, необходимые для производства программ и формирования их в машинном коде, в том числе, включают языки программирования и трансляторы.

Программа – это совокупность команд, управляющих действиями компьютера, записанная в соответствии с синтаксисом языка программирования.

Язык программирования – искусственный язык, созданный для описания алгоритмов обработки данных.

Транслятор – программа-переводчик с языка программирования на язык машинных кодов. Трансляторы делятся на интерпретаторы и компиляторы.

Интерпретатор – транслятор, который обеспечивает покомандный перевод в машинные коды и одновременное выполнение каждой команды.

Компилятор – транслятор, который переводит всю программу в машинные команды без ее выполнения. Компилированные программы работают быстрее интерпретированных в 20-50 раз.

Одной из основных составляющих инструментального ПО являются языки программирования, которые делятся на две большие группы:

1. Машинно-зависимые (автокод, ассемблер);

2. Машинно-независимые или языки высокого уровня:

– процедурно-ориентированные (Фортран, Паскаль, Бейсик и др.);

– проблемно-ориентированные (узкоспециализированные);

– объектно-ориентированные (Java, C ++);

– скрипт-языки (для работы с программами в сети Интернет).

Прикладное программное обеспечение предназначено для выполнения конкретных работ. Прикладные программы разрабатывается специалистами, как правило, для широкого круга пользователей. Простые прикладные программы создаются пользователями для собственных нужд.

Среди множества программ выделяются широко распространенные прикладные программы, которые классифицируются по видам деятельности:

– подготовка текстов – редакторы текстов;

– подготовка графики – графические редакторы;

– подготовка типографских документов – издательские системы;

– обработка табличных данных – табличные процессоры;

– обработка массивов информации – системы управления базами данных;

– конструирование –системы автоматизированного проектирования;

– бухучет и финансовая отчетность – бухгалтерские и банковские программы.

Тенденции развития ПО

С возникновением персональных компьютеров разработка программного обеспечения превратилась мощный бизнес, в развитии которого прослеживаются некоторые тенденции, в частности:

– программное обеспечение является товаром, который пользуется широким спросом на рынках;

– в программных разработках в результате конкуренции наблюдается переход к стандартным решениям, в том числе, к стандартным интерфейсам;

– с развитием аппаратной части увеличивается мощность программ, а также расширяются их функциональные возможности;

– наблюдается постепенный переход от лицензионных программных продуктов к свободному программному обеспечению (СПО).

Развитие СПО в нашей стране постепенно трансформируется в создание национальной программной платформы (НПП), которая направлена на решение важнейших национальных задач:

– переориентация финансовых потоков на отечественный рынок (импортозамещение);

– обеспечение национальной безопасности страны в части технологической независимости;

– ликвидация отставания в объеме и уровне использования информационных технологий в экономике, государственном управлении и общественной жизни;

– развитие отечественных центров разработки информационных технологий мирового класса;

– повышение конкурентоспособности отечественных программных продуктов на мировом рынке.

В апреле 2011 года комиссия по высоким технологиям и инновациям при правительстве РФ одобрила создание НПП. К созданию новых программных продуктов подключилось более 130 отечественных компаний, которые вошли в специальный комитет по разработке НПП.