В структуру системного программного обеспечения входят. Программное обеспечение, его структура

Представление информационного процесса в форме алгоритма позволяет получить его автоматическое исполнение различным техническим устройствам, среди которых особое место занимает компьютер. При этом говорят, что компьютер исполняет программу (последовательность команд), реализующую алгоритм. Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой.

Персональный компьютер не может работать без программного обеспечения. Для его работы необходим комплекс различных программ. Совокупность необходимых программ составляет программное обеспечение компьютера.

В зависимости от назначения программное обеспечение ПК можно разделить на три группы:

· системное обеспечение;

· системы программирования;

· прикладное программное обеспечение.

А) Системное обеспечение ПК состоит из операционных систем и средств контроля и диагностики.

Операционная система (ОС) – это совокупность про­грамм, обеспечивающих управление процессом обработ­ки информации и взаимодействие между аппаратными средствами и пользователем. Операционная система – программа, которая загружается при включении компь­ютера. Она осуществляет диалог с пользователем, управ­ление компьютером, его ресурсами, запускает другие программы на выполнение. Операционная система обеспечивает пользователю и прикладным программам удобный способ общения (интерфейс) с устройствами компьютера. Сейчас большинство компьютеров работают под управлением операционной системы Windows фирмы Мiсrоsоft. Можно спорить о ее достоинствах и недостатках, но нельзя не отметить тот факт, что большинство программ написано именно под нее. Использование других операционных систем приводит к проблеме поиска тех программ, которые понадобятся в повседневной работе. Кроме того, среди всех ОС нужно выделить класс UNIX-систем. Это, прежде всего Linux, FreeBSD,Solaris. Они устанавливаются в первую очередь на серверах, так как обладают большими возможностями управления компьютером и занимают небольшие ресурсы. Но в отличие от Windows-систем их администрирование доступно лишь профессионалам или очень грамотным пользователям, что существенно снижает область их применения.

Драйверы. Важным классом системных программ являются программы-драйверы. Они расширяют возможности Windows по управлению устройствами ввода-вывода компьютера (клавиатурой, жестким диском, мышью и т.д.). С помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся устройств.

К системным программам можно также отнести большое количество утилит , т.е. программ вспомогательного назначения:

- Программы-архиваторы (упаковщики) позволяют за счет применения специальных методов «упаковки» информации сжимать информацию на дисках, т.е. создавать копии файлов меньшего размера. Существует много программ архиваторов, имеющих различные показатели по степени и времени сжатия, эти показатели могут быть разными для различных файлов (текстовых, графических, исполняемых и т.д.), т.е. один архиватор хорошо сжимает текстовый файл, а другой – исполняемый. Среди самых известных и часто используемых программ выделяются следующие: ARJ, PKZIP, RAR, LНA, НА и др.

- Антивирусные программы. Компьютерный вирус – это специально написанная небольшая по размерам программа, которая может «приписывать» себя к другим программам («заражать» их), а также выполнять различные действия на компьютере.

Для эффективной борьбы с многочисленными вирусами создаются антивирусные программы:

· программы-детекторы обнаруживают файлы, зараженные вирусом;

· программы-доктора, или фаги, «лечат» программы, восстанавливая их первоначальный вид и удаляя при этом из них вирус;

· программы-фильтры перехватывают обращения вирусов к операционной системе, используемых для размножения и нанесения вреда, и сообщают о них пользователю.

К наиболее известным антивирусным программам относятся периодически обновляемые и дополняемые программы AIDSTEST и DRWEB.

- Программы-КЭШи для диска убыстряют доступ к информации на диске путем организации в оперативной памяти кэш-буферов, содержащих наиболее часто используемые участки диска. Чаще всего для КЭШа используется дополнительная или расширенная память компьютера.

Б). Системы программирования включают в себя языки программирования и трансляторы и позволяют разрабатывать как системное, так и прикладное программное обеспечение. Современные системы программирования для ПК обычно предоставляют пользователю весьма мощные и удобные средства для разработки программ. В них входят:

– компилятор, преобразующий программу на языке программирования в программу в машинных кодах; или интерпретатор, непосредственно выполняющий программу на языке программирования высокого уровня;

– библиотеки программ, содержащие заранее подготовленные программы, которыми могут пользоваться программисты;

– различные вспомогательные программы.

Системы программирования различаются по тому, какой язык программирования они реализуют.

Языки программирования – это специально созданные языки для описания алгоритмов обработки данных на ЭВМ. В настоящее время их насчитывается несколько сотен. На языках программирования разрабатываются программы для ПК. В пору раннего развития компьютерных технологий особой популярностью пользовался язык программирования Фортран – специальный язык для программирования машинных инструкций, он использовался в основном на больших ЭВМ. С развити­ем эры ПК популярность перешла к языкам Бейсик и Паскаль. Они представляли собой компромисс между мощностью и доступностью, благодаря чему многие профессионалы начинали с написания программ именно на этих языках. Но в основном профессионалы работают на языке Си (или его объектно ориентированном подвиде Си++). Его возможности настолько велики, что позволя­ют писать как программы для печати бухгалтерских расчетов, так и драйверы для операционных систем.

Программа – это совокупность команд, записанных в соответствии с принятым синтаксисом и управляющих действиями компьютера. Для того, чтобы программа могла быть исполнена компьютером, исходный модуль программы, написанной на языке программирования, необходимо перевести в совокупность машинных команд или в объектный модуль. Роль такого переводчика выполняют трансляторы.

Транслятор – это переводчик с языка программирования на язык ЭВМ, т.е. в команды, состоящие из машинных кодов. Различают основные виды трансляторов: интерпретаторы и компиляторы.

Интерпретатор – транслятор, который обеспечивает покомандный перевод в машинные коды с одновременным их исполнением. Достоинством интерпретатора является возможность организации работы в режиме диалога «пользователь – компьютер». Недостаток состоит в низкой скорости выполнения программы.

Компилятор – транслятор, который переводит всю программу целиком в машинные коды без ее выполнения. В результате работы компилятора создается отдельный модуль, еще не готовый к выполнению. Для выполнения программы необходимо создать загрузочный (выполняемый) модуль, который может включать несколько объектных модулей, необходимых для выполнения программы.

В). Прикладное программное обеспечение – совокупность программ различного назначения для автоматизации обработки различного рода информации и выполнения расчетов в различных сферах деятельности человека.

Прикладные программы – специальные программы, которые разрабатываются для конкретных пользователей или самими пользователями для решения определенного круга задач. Использование прикладных программ другими пользователями ограничено.

Специализированные пакеты прикладных программ – программы для решения определенного класса задач, конкретной предметной области, которые предназначены для обеспечения потребностей большого числа пользователей. Например, текстовые редакторы (Лексикон, Word), электронные таблицы (SuperCalc, Excel), Базы данных (dBase, Access) и др.

Интегрированные прикладные системы – комплексные пакеты прикладных программ, обладающие универсальными возможностями по обработке информации и включающими в себя: текстовые процессоры, системы управления базами данных, табличные процессоры и средства деловой графики. Например, Works, Microsoft Office и др. Подобные системы повышают производительность труда и облегчают работу Бухгалтерам, экономистам, бизнесменам, научным сотрудникам, секретарям и др.

Программы для корпоративного пользования можно разделить на несколько групп, не зависящих функционально друг от друга, но применяющихся для одной цели – обеспечение работоспособности отдельно взятой организации (хотя некоторые применяются и в домашних условиях). К ним относятся программные продукты автоматизации предприятия, офисные программы для делопроизводства, программы автоматизации бухгалтерии и документооборота, программы-переводчики. Наиболее известными программами в этой области являются программы пакета Microsoft Office.

Программы для дизайна применяются при построении графических объектов. К ним можно отнести такие программы, как Adobe Photoshop, Adobe Illustrator и др. Данные программные продукты позволяют пользователю компьютера создавать различные плоские и трехмерные рисунки, а также обрабатывать фотографии и отсканированные изображения в режиме реального времени и при этом видеть каждый этап работы.

Коммуникационные программы позволяют использовать ресурсы Интернета, дают возможность общения с другими пользователями на уровне текстовых сообщений, аудио- и видеосигнала. Эти программы можно делить на несколько подвидов.

1) Браузеры – программы, которые отражают содержание ресурсов в компьютерных сетях, могут быть построены на технологии НTML, FTP или Telnet. Наиболее известны Мiсrоsоft Internet Explorer, Netscape Navigator, Opera.

2) Почтовые программы применяются для пересылки текстовых сообщений (писем) и любых файлов пользователями компьютерных сетей. Например, программы Microsoft Oиtlook Express, The Bat!, Eиdora.

Коммуникационные программы позволяют пользователям общаться посредством текстовых сообщений (ISQ, AOL Instant Messenger, Yahoo! Pager), потокового аудио (Microsoft Net Meeting) или потокового видео (Quick Movie).

Служебные программы помогают следить за состоянием «здоровья» компьютера (Reestr Cleaner), вести дела (Display Notes), менять текущий язык на компьютере (Snoop!), отслеживать трафик Интернет-соединений (NetStat) и правильность перекачки файлов из Интернета (ReGet).

Мультимедийные программы сочетают в себе наличие видеофрагментов и звука, статических картинок и гипертекста. Эти программы применяются для создания компьютерных собраний коллекций музыкальных про­изведений, музеев искусств, видеофильмов, обучающих программ.

Самым распространенным классом мультимедийных программ являются компьютерные игры – сетевые и несетевые.

Также существуют обучающие интерактивные мультфильмы, видеофильмы, развивающие игры, обучающие тренажеры для детей и взрослых.

Структура программного обеспечения в версии 01.05.2018 представляет собой 12 программных модулей.

1. Служба ветеринарии

Модуль, позволяющий субъектовой ветеринарной службе осуществлять комплексный мониторинг эпизоотий и карантинных мероприятий на подконтрольной территории с помощью интерактивной карты. Включает в себя систему слежения за процессом регистрации животных и проведением санитарно-ветеринарных мероприятий.

2. Субъектовый эпизоотолог

Модуль, позволяющий формировать новые задания по вакцинации и исследованиям для районных ветеринаров на подконтрольной территории, а также вести реестр биопрепаратов, в том числе с подвидами. Эпизоотолог имеет возможность просматривать информацию по заболеваниям, реестры вакцинаций и исследований и формировать отчеты согласно Приказу Минсельхоза РФ от 2 апреля 2008 г. № 189 «О Регламенте предоставления информации в систему государственного информационного обеспечения в сфере сельского хозяйства».

3. Учет и регистрация животных

Модуль, позволяющий уполномоченному сотруднику районного управления ветеринарии осуществлять мероприятия по учету и регистрации хозяйствующих субъектов, подконтрольных объектов и животных, а также работать с соответствующими реестрами, составлять отчеты, просматривать архивы заданий и составлять заявки на выбытия и перемещения животных.

4. Районное управление

Модуль, позволяющий руководителю районной службы ветеринарии назначать участковых ветеринарных врачей на участках, формировать для них задания, подтверждать информацию о перемещении животных, внесенную регистратором, с помощью интерактивной карты региона в режиме реального времени видеть отклонения в поднадзорных объектах, контролировать эпидемическое состояние подконтрольного района и его статус.

5. Ветеринарный врач (для ПК)

Модуль, позволяющий участковому ветеринарному врачу регистрировать животных на подконтрольной ему территории, вносить данные о проведенных эпизоотических мероприятиях, формировать Акты выполненных работ с выводом их на печать, формировать списки на перемещение животных, работать с реестрами хозяйствующих субъектов и поднадзорных объектов на своем участке.

6. Ветеринарный врач (мобильное приложение)

Основной рабочий модуль системы, позволяющий идентифицировать животное, получить и внести о нем необходимые данные. В нём имеются: общая информация о подконтрольных объектах, хозяйствующих субъектах, задания на вакцинацию, исследования и прочие эпизоотические мероприятия, новости от управления ветеринарии. Модуль позволяет получать информацию о лабораторных исследованиях, репродуктивную информацию, формировать электронный паспорт и ветеринарную карту животного, просматривать план и выполнение ветеринарных мероприятий на карте и отмечать местоположение зараженных объектов. Мобильное приложение работает с данными как в режиме онлайн, так и в автономном режиме при отсутствии подключения к сети интернет.

7. Ветеринарная лаборатория

Модуль интегрирован во ФГИС ВЕТИС и позволяет вносить в Систему результаты проведенных исследований. QR-код, привязанный к UIN животного и нанесенный на пробирках с ПАТ-материалом, поступающим в лабораторию, позволяет исключить подлог и сокрытие достоверных результатов по проведенным исследованиям.

8. Убойный пункт

Модуль, позволяет оперативно вносить в ветеринарную карту данные о дате убоя, живом весе, весе туши, присвоении ей электронного чипа, создавать электронные формы отчетности №СП-54 и № СП-5 и обмениваться электронными документами с участниками системы, а также отслеживать очерёдность заявок, поданных владельцами животных.

9. Пункт утилизации

Модуль, позволяющий задокументировать в электронном виде все операции, которые проводятся с умершим животным в соответствии с приказом Минсельхоза РФ от 16.08.2007г. № 400.

10. Администрация поселений

Модуль обеспечивает ведение Похозяйственной книги в электронной форме, позволяющей обеспечить внесение данных о животных в личных подсобных хозяйствах для дальнейшей постановки на учет и регистрации этих животных ветеринарными врачами, с возможностью получения сводных статистических данных на подконтрольной территории.

11. Районное сельскохозяйственное управление

Модуль имеет встроенную интерактивную карту региона, доступ к реестрам субъектов, объектов и с/х животных на подконтрольной территории, с возможностью формирования необходимых отчетов, консолидирует данные из электронных Похозяйственных книг администраций поселений.

12. Частная ветеринарная клиника

Модуль, позволяющий оперативно взаимодействовать с владельцами животных, другими клиниками, ветеринарными лабораториями, управлениями ветеринарии, расширить сферу услуг и автоматизировать процесс отчетности. Аккредитованная в системе клиника получает доступ к модулю и может предоставлять услуги регистрации и идентификации мелких домашних животных.

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.

Рис. 2.1.

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 .

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.

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.

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.

Структура системного программного обеспечения

Системного программное обеспечение можно разделить на:

Базовое программное обеспечение (base software) -- минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера (как правило, поставляется вместе с компьютером). В базовое программное обеспечение входят: операционная система; операционные оболочки (текстовые и графические);сетевая операционная система.

Сервисное программное обеспечение -- программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя - утилиты (может быть приобретено дополнительно)

Что такое операционная система

Операционная система -- это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого -- организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.

Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователем, с другой стороны.

Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера -- на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.

В функции операционной системы входит:

осуществление диалога с пользователем;

ввод-вывод и управление данными;

планирование и организация процесса обработки программ;

распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);

запуск программ на выполнение;

всевозможные вспомогательные операции обслуживания;

передача информации между различными внутренними устройствами;

программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).

Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор операционной системы.

Операционную систему можно назвать программным продолжением устройства управления компьютера. Операционная система скрывает от пользователя сложные ненужные подробности взаимодействия с аппаратурой, образуя прослойку между ними. В результате этого люди освобождаются от очень трудоёмкой работы по организации взаимодействия с аппаратурой компьютера.

Кроме того, именно ОС обеспечивает возможность индивидуальной настройки компьютера: ОС определяет, из каких компонентов собран компьютер, на котором она установлена, и настраивает сама себя для работы именно с этими компонентами.

Ещё не так давно работы по настройке приходилось выполнять пользователю вручную, а сегодня производители компонентов компьютерной техники разработали протокол plug-and-play (включил - заработало). Этот протокол позволяет операционной системе в момент подключения нового компонента получить информацию о новом устройстве, достаточную для настройки ОС на работу с ним.

В зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей, которых могут обслуживать ОС, различают четыре основных класса операционных систем:

однопользовательские однозадачные , которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;

однопользовательские однозадачные с фоновой печатью , которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать. Это ускоряет работу при выдаче больших объёмов информации на печать;

однопользовательские многозадачные , которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. Например, к одному компьютеру можно подключить несколько принтеров, каждый из которых будет работать на "свою" задачу;

многопользовательские многозадачные , позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.

В различных моделях компьютеров используют операционные системы с разной архитектурой и возможностями. Для их работы требуются разные ресурсы. Они предоставляют разную степень сервиса для программирования и работы с готовыми программами.

Тема 2.1. Структура программного обеспечения ПК

В 60-е годы началась выработка языков программирования высокого уровня (Алгол, Фортран, Basic, Pascal и др.), которые позволили существенно облегчить работу программистов. Сегодня с появлением систем визуального программирования Visual Basic, Delfi и др.) создание программ стало доступно даже для начинающих пользователœей компьютера. В течение нескольких десятилетий создавались программы, необходимые для обработки различных данных. Совокупность необходимых программ составляет программное обеспечение компьютера.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, для обработки данных на компьютере крайне важно иметь не только аппаратное обеспечение компьютера, так называемое hardware, но и программное обеспечение, так называемое software .

Программная обработка данных на компьютере реализуется следующим образом . 1.После запуска на выполнение программы, хранящейся во внешней долговременной памяти, она загружается в оперативную память.

2.Процессор последовательно считывает команды программы и выполняет их. 3.Необходимые для выполнения команды данные загружаются из внешней памяти в оперативную и над ними производятся необходимые операции. Данные, полученные в процессе выполнения команды, записываются процессором обратно в оперативную или внешнюю память. 4.В процессе выполнения программы процессор может запрашивать данные с устройств ввода информации и пересылать данные на устройства вывода информации.

Совокупность программ, хранящихся на компьютере, образует его программное обеспечение . Совокупность программ, подготовленных к работе, называют установленным программным обеспечением . Совокупность программ, работающих в тот или иной момент времени, называют программной конфигурацией .

Уровни программной конфигурации ПК . Программная конфигурация ПК многоуровневая. Это связано с тем, что требования к программам, предназначенным для работы с устройствами, существенно отличаются от требований к программам, предназначенным для работы с людьми. Общий принцип такой: чем ниже уровень программ, тем больше они работают с устройствами и меньше с человеком. Этот принцип соблюдается во всœей компьютерной технике от отдельного ПК до всœемирной компьютерной сети Интернет.

Программы самого низкого уровня работают только с устройствами. Программы промежуточных уровней работают с программами нижнего уровня и программами верхних уровней. Человек имеет к ним ограниченный доступ. Программы верхних уровней работают с человеком и программами нижелœежащих уровней.

Рис.5 Уровни программной конфигурации ПК

Базовая система ввода-вывода. На самом нижнем уровне находятся программы базовой системы ввода-вывода (BIOS). Их код жестко записан в одной из микросхем компьютера. В момент включения компьютера эти программы выполняют проверку оборудования и обеспечивают простейшее взаимодействие с клавиатурой и монитором - клавиатура способна реагировать на нажатие некоторых клавиш, а на мониторе отображается информация о ходе запуска компьютера. Взаимодействие с человеком у программ этого уровня крайне ограниченно и возможно только в первые секунды после запуска компьютера.

Системные программы. Системные программы предназначены для работы со всœеми устройствами компьютера. Οʜᴎ принадлежат к промежуточному уровню. Снизу системные программы управляют работой устройств и используют программы нижнего уровня, а сверху отвечают на запросы программ более высоких уровней. Те системные программы, которые непосредственно управляют устройствами, еще называют драйверами устройств. Люди работают с программами этого уровня только в тех сравнительно редких случаях, когда требуется настроить оборудование.

Служебные программы. Это следующий уровень, программы которого предназначены для обслуживания компьютера, проверки его устройств, а также для настройки устройств и программ. Снизу эти программы общаются с программами нижних уровней, а сверху передают данные программам верхнего уровня по их запросу. Степень взаимодействия с человеком определяется крайне важно стью. К примеру, мастера по наладке и настройке оборудования активно работают со служебными программами. Обычные пользователи используют их сравнительно редко.

Прикладные программы. Уровень прикладных программ - самый верхний. Здесь находятся программы, обслуживающие человека и удовлетворяющие его потребности. С их помощью выполняется набор и редактирование текстов, создание чертежей и иллюстраций, коммуникация между людьми, воспроизведение музыки и видео, а также многое другое. Сверху программы прикладного уровня общаются с человеком, а снизу - с программами нижелœежащих уровней. Прямого доступа к устройствам программы прикладного уровня, как правило, не имеют.

Рис.6 Структура программного обеспечения ПК

Программное обеспечение, можно условно разделить на три категории:

1. Системное ПО (программы общего пользования), выполняющие различные вспомогательные функции, к примеру создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.д.

К системному ПО относятся:

Операционные системы (эта программа загружается в ОЗУ при включении компьютера)

Программы – оболочки (обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS, к примеру, Norton Commander)

Операционные оболочки – интерфейсные системы, которые используются для создания графических интерфейсов, мультипрограммирования и.т.

Драйверы (программы, предназначенные для управления портами периферийных устройств, обычно загружаются в оперативную память при запуске компьютера)

Утилиты (вспомогательные или служебные программы, которые представляют пользователю ряд дополнительных услуг)

2. Прикладное ПО , обеспечивающее выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, обработка информационных массивов и т.д.

Пакеты прикладных программ - ϶ᴛᴏ система программ, которые по сфере применения делятся на проблемно – ориентированные, пакеты общего назначения и интегрированные пакеты. Современные интегрированные пакеты содержат до пяти функциональных компонентов: тестовый и табличный процессор, СУБД, графический редактор, телœекоммуникационные средства.

К прикладному ПО, к примеру, относятся:

Комплект офисных приложений MS OFFICE

Бухгалтерские системы

Финансовые аналитические системы

Интегрированные пакеты делопроизводства

CAD – системы (системы автоматизированного проектирования)

Редакторы HTML или Web – редакторы

Браузеры – средства просмотра Web - страниц

Графические редакторы

3. Инструментальное ПО (системы программирования), обеспечивающее разработку новых программ для компьютера на языке программирования.

Инструментальное ПО или системы программирования - это системы для автоматизации разработки новых программ на языке программирования.

В самом общем случае для создания программы на выбранном языке программирования (языке системного программирования) нужно иметь следующие компоненты:

1. Текстовый редактор для создания файла с исходным текстом программы.

2. Компилятор или интерпретатор.
Размещено на реф.рф
Исходный текст с помощью программы-компилятора переводится в промежуточный объектный код. Исходный текст большой программы состоит из нескольких модулей (файлов с исходными текстами). Каждый модуль компилируется в отдельный файл с объектным кодом, которые затем нужно объединить в одно целое.

3. Редактор связей или сборщик, который выполняет связывание объектных модулей и формирует на выходе работоспособное приложение – исполнимый код .

Исполнимый код - ϶ᴛᴏ законченная программа, которую можно запустить на любом компьютере, где установлена операционная система, для которой эта программа создавалась. Как правило, итоговый файл имеет расширение.ЕХЕ или.СОМ.

4. В последнее время получили распространение визуальный методы программирования (с помощью языков описания сценариев), ориентированные на создание Windows-приложений. Этот процесс автоматизирован в средах быстрого проектирования. При этом используются готовые визуальные компоненты, которые настраиваются с помощью специальных редакторов.

Наиболее популярные редакторы (системы программирования программ с использованием визуальных средств) визуального проектирования:

Borland Delphi - предназначен для решения практически любых задачи прикладного программирования

Borland C++ Builder - ϶ᴛᴏ отличное средство для разработки DOS и Windows приложений

Microsoft Visual Basic - ϶ᴛᴏ популярный инструмент для создания Windows-программ

Microsoft Visual C++ - это средство позволяет разрабатывать любые приложения, выполняющиеся в среде ОС типа Microsoft Windows.

Тема 2.1. Структура программного обеспечения ПК - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Тема 2.1. Структура программного обеспечения ПК" 2017, 2018.