Программное обеспечение компьютера

Программное обеспечение компьютера 

Что такое программное  обеспечение 

Возможности современного ПК столь велики, что все большее  число людей находят ему применение в своей работе, учебе, быту. Важнейшим  качеством современного компьютера является его "дружественность" по отношению к пользователю. Общение  человека с компьютером стало  простым, наглядным, понятным. Компьютер  сам подсказывает пользователю, что  нужно делать в той или иной ситуации, помогает выходить из затруднительных  положений. Это возможно благодаря  программному обеспечению компьютера. 

Снова воспользуемся  аналогией между компьютером  и человеком. Новорожденный человек  ничего не знает и не умеет. Знания и умения он приобретает в процессе развития, обучения, накапливая информацию в своей памяти. Компьютер, который  собрали на заводе из микросхем, проводов, плат и прочего, подобен новорожденному человеку. Можно сказать, что загрузка в память компьютера программного обеспечения  аналогична процессу обучения ребенка. Создается программное обеспечение  программистами. 

Вся совокупность программ, хранящихся на всех устройствах  долговременной памяти компьютера, составляет его программное обеспечение (ПО). 

Программное обеспечение  компьютера постоянно пополняется, развивается, совершенствуется. Стоимость  установленных программ на современном  ПК зачастую превышает стоимость  его технических устройств. Разработка современного ПО требует очень высокой квалификации от программистов. 

Типы  программного обеспечения 

В программном  обеспечении компьютера есть необходимая  часть, без которой на нем просто ничего не сделать. Она называется системным  ПО. Покупатель приобретает компьютер, оснащенный системным программным обеспечением, которое не менее важно для работы компьютера, чем память или процессор. Кроме системного ПО в состав программного обеспечения компьютера входят еще прикладные программы и системы программирования. 

Программное обеспечение компьютера делится на:

- системное ПО;

- прикладное  ПО;

- системы программирования. 
 

О системном ПО и системах программирования речь пойдет позже. А сейчас познакомимся с прикладным программным обеспечением. 

Состав  прикладного программного обеспечения 

Программы, с  помощью которых пользователь может  решать свои информационные задачи, не прибегая к программированию, называются прикладными программами.

Как правило, все  пользователи предпочитают иметь набор  прикладных программ, который нужен  практически каждому. Их называют программами  общего назначения. К их числу относятся: 

- текстовые и  графические редакторы, с помощью  которых можно готовить различные  тексты, создавать рисунки, строить  чертежи; проще говоря, писать, чертить,  рисовать;

- системы управления  базами данных (СУБД), позволяющие  превратить компьютер в справочник  по любой теме;

- табличные процессоры, позволяющие организовывать очень  распространенные на практике  табличные расчеты;

- коммуникационные (сетевые) программы, предназначенные  для обмена информацией с другими  компьютерами, объединенными с данным в компьютерную сеть.  

Очень популярным видом прикладного программного обеспечения являются компьютерные игры. Большинство пользователей  именно с них начинает свое общение  с ЭВМ.

Кроме того, имеется  большое количество прикладных программ специального назначения для профессиональной деятельности. Их часто называют пакетами прикладных программ. Это, например, бухгалтерские  программы, производящие начисления заработной платы и другие расчеты, которые  делаются в бухгалтериях; системы  автоматизированного проектирования, которые помогают конструкторам  разрабатывать проекты различных  технических устройств; пакеты, позволяющие решать сложные математические задачи без составления программ; обучающие программы по разным школьным предметам и многое другое. 
 

Информационное  обеспечение

Информационное  обеспечение (ИО) - совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, методология построения баз данных.    Данная подсистема предназначена для своевременного представления информации, принятия управленческих решений. 

ИО экономического отдела проектирования инвестиционных проектов представляет собой информационную модель данного объекта. 

ИО автоматизированных информационных систем состоит из внемашинного (информация, которая воспринимается человеком без каких-либо технических средств) и внутримашинного ИО (совокупность всех данных, записанных на машинных носителях, сгруппированных по определенным признакам).

Информационная  модель объекта управления (вместе с источники информации) аналогична схеме локальной сети, приведенной  выше. 

Внемашинное ИО можно классифицировать иерархически: документы группируются по дате создания документа, затем в своих группах по предприятиям и т.д. Плюсы такого подхода: простота построения, использование независимых классификационных признаков в различных ветвях иерархической структуры. Минусы - жесткая структура: сложно ввести изменения, невозможность группировать объекты по заранее не предусмотренным сочетаниям признаков. 

Классификация - основа кодирования. Цель кодирования - представление информации в более компактной и удобной форме при записи ее на машинный носитель; приспособление к передаче по каналам связи; упрощение логической обработки.

Основа внутримашинного  ИО - информационная база. Это совокупность всех данных, подлежащих накоплению, хранению, поиску, преобразованию, выдаче в установленном  порядке, а также использования  для организации общения человека с ЭВМ.

Требования при  формировании массивов в информационной базе: полное отражение состояния  объекта; включение расчетных данных из первичных массивов; рациональное построение базы; минимизация времени  на поиск данных, использование эффективных  технических носителей; обеспечение  надежности хранения; обеспечение своевременности  обновления и наращивания массивов. 

Классификация массивов: 

1. По отношению  к системе управления: входные  (содержат исходные данные, а также  запросы на решение задач), выходные (содержат результаты машинной  обработки данных, предназначенных  для дальнейшего использования), внутренние (создаются и используются  внутри автоматизированных информационных  систем). 

2. По содержанию: базисные (содержат данные для  решения задач); служебные (для  управления процедурами обработки  данных и повышения качества  результативной информации.(справочники, каталоги)). 

3. По длительности  использования: постоянные (содержат  неизменные данные), условно-постоянные (записывается информация, которая  продолжительный период остается  неизменной), переменные (включаются  постоянно изменяющиеся данные). 

Условно-постоянные массивы подразделяются на группы: 

нормативные (нормы  затрат материальных и трудовых ресурсов); 

справочно-табличные (справочные данные по персоналу, счетам); 

постоянно-учетные (данные о состоянии отдельных  ресурсов); 

регламентирующие (данные об обязанностях персонала). 

Переменные массивы  организуются в виде оперативных, накапливаемых, промежуточных, результативных массивов.

Информационная  база в разрабатываемой АСОЭИ создаётся как база данных. 

Компиляторы

Компилятор —

• Программа или техническое средство, выполняющее компиляцию[1][2].
• Машинная программа, используемая для компиляции[2][3].
• Программа, переводящая текст программы на языке высокого уровня в эквивалентную программу на машинном языке[4].
• Программа, предназначенная для трансляции высокоуровневого языка в абсолютный код или, иногда, в язык ассемблера. Входной информацией для компилятора (исходный код) является описание алгоритма или программа на проблемно-ориентированном языке, а на выходе компилятора — эквивалентное описание алгоритма на машинно-ориентированном языке (объектный код)[5].
• Программа выполняющая (после трансляции) компоновку программы.

 

Компиляция  —

• трансляция программы на язык, близкий к машинному[2][3], и последующая её компоновка.
• трансляция программы, составленной на исходном языке, в объектный модуль (осуществляется компилятором[2]) и последующая её компоновка в готовый к использованию программный модуль.
• трансляция программы, составленной на исходном языке, и последующая её компоновка в программу на некоем машинонезависимом низкоуровневом интерпретируемом коде (как например в случае языка Java).

 

Компилировать — производить трансляцию машинной программы с проблемно-ориентированного языка на машинно-ориентированный язык[3] и последующую компоновку программы в готовый к использованию программный модуль. 

Виды  компиляции

• Пакетная. Компиляция нескольких исходных модулей в одном пункте задания.
• Построчная. То же, что и интерпретация.
• Условная. Компиляция, при которой транслируемый текст зависит от условий, заданных в исходной программе директивами компилятора. Так, в зависимости от значения некоторой константы, можно включать или выключать трансляцию части текста программы.

 
 

Интерпретаторы

Интерпрета́тор (языка программирования) —

• Программа или техническое средство, выполняющее интерпретацию.[1]
• Вид транслятора, осуществляющего пооператорную (покомандную) обработку и выполнение исходной программы или запроса (в отличие от компилятора, транслирующего всю программу без её выполнения).[2]
• Программа (иногда аппаратное средство), анализирующая команды или операторы программы и тут же выполняющая их.[3]
• Языковой процессор, который построчно анализирует исходную программу и одновременно выполняет предписанные действия, а не формирует на машинном языке скомпилированную программу, которая выполняется впоследствии.

Типы  интерпретаторов

Простой интерпретатор анализирует и тут же выполняет (собственно интерпретация) программу покомандно (или построчно), по мере поступления её исходного кода на вход интерпретатора. Достоинством такого подхода является мгновенная реакция. Недостаток — такой интерпретатор обнаруживает ошибки в тексте программы только при попытке выполнения команды (или строки) с ошибкой. 

Интерпретатор компилирующего типа — это система из компилятора, переводящего исходный код программы в промежуточное представление, например, в байт-код или p-код, и собственно интерпретатора, который выполняет полученный промежуточный код (так называемая виртуальная машина). Достоинством таких систем является большее быстродействие выполнения программ (за счёт выноса анализа исходного кода в отдельный, разовый проход, и минимизации этого анализа в интерпретаторе). Недостатки — большее требование к ресурсам и требование на корректность исходного кода. Применяется в таких языках, как Java, Tcl, Perl (используется байт-код[источник не указан 873 дня]), REXX (сохраняется результат парсинга исходного кода[5]), а также в различных СУБД (используется p-код[источник не указан 873 дня]). 

В случае разделения интерпретатора компилирующего типа на компоненты получаются компилятор языка  и простой интерпретатор с  минимизированным анализом исходного  кода. Причём исходный код для такого интерпретатора не обязательно должен иметь текстовый формат или быть байт-кодом, который понимает только данный интерпретатор, это может быть машинный код какой-то существующей аппаратной платформы. К примеру, виртуальные машины вроде QEMU, Bochs, VMware включают в себя интерпретаторы машинного кода процессоров семейства x86.