Раздел 6. Программное обеспечение

Ни компьютер в целом, ни его составные части не способны сами по себе обрабатывать информацию. Управляют работой компьютера программы, которые имеют различные функции и назначение. Совокупность программ, необходимых для обработки различных данных, называется программным обеспечением ПК.

Числовая, текстовая, графическая и звуковая информация должна быть представлена и обработана на компьютере в форме данных.

Данные – это информация, представленная в форме, пригодной для ее передачи и обработки с помощью компьютера.

Команда – это элементарная инструкция, предписывающая компьютеру выполнить ту или иную операцию.

Для решения какой-либо задачи процессору требуется не одна команда, а последовательность команд. Последовательность команд, которую выполняет компьютер в процессе обработки данных, называется программой.

Программная обработка данных на компьютере реализуется следующим образом. После запуска программы, хранящейся во внешней долговременной памяти на выполнение, она загружается в оперативную память. Процессор последовательно считывает команды программы и выполняет их. Данные, полученные в процессе выполнения команды, записываются процессором в оперативную или во внешнюю память. Процессор может запрашивать данные с устройства ввода информации и пересылать данные на устройства вывода информации.

Программное обеспечение ПК принято разделять на три основных класса:

■ системные программы;

■ прикладные программы;

■ инструментальные программы (системы программирования).

Системные программы содержат базовые функции для организации процесса поиска и обработки информации, обслуживания составных частей компьютера и предоставляют пользователю удобные способы диалога с компьютером. К классу системных программ относятся следующие группы программного обеспечения:

1. Операционные системы, обеспечивающие организацию процесса вычислений и обработки, распределение ресурсов (оперативной и дисковой памяти), запуск и завершение программ пользователя, способ общения пользователя с компьютером (интерфейс), например MS DOS, Windows, UNIX, LINUX, Mac ОS, OS/2.

2. Драйверы – специальные программы, управляющие устройствами ввода-вывода и оперативной памятью, обеспечивающие подключение новых внешних устройств и нестандартное использование уже имеющихся (драйверы видеокарты, графического ускорителя, CD-ROM, клавиатуры, мыши, модема, сетевой карты и т. д.).

3. Операционные оболочки – программы облегчающие более удобный интерфейс, для работы в операционной системе(WinCom, Total, Norton Commander, Far manager).

4. Утилиты – программы, обеспечивающие обслуживание составных частей ПК и выполнение специальных задач.

Операционные системы (ОС) можно разбить на три группы: однозадачные, многозадачные, сетевые.

Однозадачные ОС предназначены для работы одного пользователя в каждый конкретный момент времени с одной конкретной задачей. Примером такой ОС может служить MS DOS.

В многозадачных ОС в памяти компьютера может находиться несколько программ, и процессор распределяет ресурсы машины между программами (задачами). Примером таких ОС может служить Windows фирмы Microsoft, Windows 7, UNIX, OS/2 фирмы IBM и др.

На компьютерах, используемых как серверы локальных сетей, применяются операционные системы NetWare фирмы Novell, Microsoft Windows NT, UNIX, IBM LAN.

Каждая программа пользуется услугами ОС и может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает эти услуги. Выбор ОС очень важен, так как он определяет, с какими программами сможет работать пользователь. От выбора ОС также зависит производительность работы пользователя, степень защиты данных пользователя, необходимые аппаратные средства и т.д.

Важным классом системных программ являются драйверы. Большинство ОС содержат в комплекте поставки многие драйверы, и программа установки ОС устанавливает те драйверы, которые нужны для поддержки устройств и функций ОС, указанных пользователем. Драйверы для различных ОС часто появляются вместе с новы- м и устройствами или контроллерами.

Весьма популярный класс системных программ составляют программы-оболочки. Они обеспечивают более наглядный и удобный способ общения с компьютером, чем средства ОС. Наиболее популярными программами-оболочками для DOS являются Norton Commander, DOS Navigator, для Windows – Windows Commander, Norton Navigator.

Среди утилит можно выделить следующие типы программ:

■ резервирования – позволяют быстро скопировать нужную информацию, находящуюся на жестком диске компьютера, на дискеты, диски и другие носители;

■ антивирусные программы – предназначены для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения;

■ архиваторы – позволяют за счет применения специальных методов «упаковки» информации сжимать информацию на дисках, т.е. создавать файлы меньшего размера, а также объединять несколько файлов в один архивный файл;

■ русификаторы – приспосабливают другие программы (обычно ОС) для работы с русскими буквами;

■ для диагностики компьютера – позволяют проверить конфигурацию ПК, позволяют выявить дефекты дисков и предотвратить потерю данных, хранящихся на дисках;

■ программы для оптимизации дисков – обеспечивают более быстрый доступ к информации на диске за счет оптимизации размещения данных на диске;

■ программы ограничения доступа – позволяют защитить хранящиеся на компьютере данные от нежелательных пользователей;

■ программы удаления приложений – обеспечивают корректное удаление комплексов программ. Многие комплексы программ содержат программы установки, но не содержат средств для удаления этих комплексов с компьютера. Многие комплексы программ записывают свои файлы в системные каталоги, вносят изменения в файлы конфигурации ОС. Все эти изменения вручную корректно удалить не так просто.

Прикладные программы приходят на помощь пользователю в его профессиональной деятельности, при решении конкретных задач. В этот класс программ входит большое количество групп, разделяемых по профессиональному признаку:

■ программы подготовки тестов (документов) – текстовые процессоры (редакторы);

■ программы обработки табличных данных – электронные таблицы;

■ системы управления базами данных (СУБД);

■ программы подготовки презентаций;

■ интегрированные пакеты;

■ математические программы;

■ статистические программы;

■ Case-технологии;

■ издательские системы (например, PageMaker, Ventura Publisher и др.);

■ бухгалтерские программы («1С:Бухгалтерия», Инфо-бухгалтер, Парус, Бэст и др.);

■ программы финансового анализа (ЭДИП, «Альт-Финансы», «Альт-Инвест», Project Expert и др.);

■ правовые базы данных (Консультант-Плюс, Гарант и др.);

■ банковские системы (RS-BANK, «Ва-Банк СТАРТ» и др.);

■ программы создания рисунков, анимационных и видеофильмов;

■ системы автоматизированного проектирования (САПР) – программы конструирования различных механизмов («Компас», AutoCad и др.);

■ программы статистического анализа данных (Statbraph, Statistica);

Текстовые редакторы предназначены для обработки текстовой формации и ориентированы на работу с текстами, состоящими из разделов, страниц, абзацев, предложений, слов и т.д. Они позволяют использовать различные шрифты, проверять правописание, создавать таблицы и диаграммы, строить оглавления и т.п. Наибольшее распространение получили текстовые редакторы WordPad, Microsoft Word, ChiWriter и др.

Электронные таблицы обеспечивают работу с большими таблицами. При запуске процессора электронных таблиц на экране проявляется прямоугольная таблица, в ячейках которой могут находиться числа, тексты и формулы для расчета значений элементов таблицы. Результаты расчетов можно наглядно представить на графиках и диаграммах. Наибольшей популярность пользуются электронные таблицы Microsoft Excel, Lotus 1-2-3, Quattro Pro и др.

Графические редакторы предназначены для обработки графических документов, включая диаграммы, иллюстрации, чертежи, таблицы. Возможно управление размером фигур и шрифтов, формирование любых изображений. Из имеющихся редакторов можно выделить Paint, Corel Draw, Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, редакторы для создания трехмерных изображений: AutoDesk 3D Studio, Corel Dream 3D и др.

Программы подготовки презентаций могут оформлять слайды для презентации, помещая туда диаграммы, рисунки, надписи, использовать анимацию. Примером таких программ являются Microsoft PowerPoint, Freelance Graphics фирмы Lotus, Harvard Graphics фирмы Software Publishing.

Интегрированными пакетами называются пакеты прикладных программ, объединяющие в себе функционально различные программы. Современные интегрированные пакеты включают в себя: текстовый редактор; электронную таблицу; графический редактор; СУБД; коммуникационный модуль; дополнительные компоненты – средства экспорта-импорта файлов, калькулятор, календарь, Примером интегрированных пакетов могут служить Works, Framework, Startnave, Microsoft Office.

Математические программы позволяют производить операции в символьном виде (решить систему уравнений с параметром) и выполнять числовые расчеты. Программы содержат средства визуализации. Наиболее распространенными системами такого рода являются Mathematika, MathCAD, Maple, Mathlab.

Статистические программы (Statgraphics, Statistica, Forecast PRO) позволяют вычислять статистические функции и применяются в инженерных расчетах, в производстве, в медицине, для анализа качества продукции.

Case-технологии применяются при создании сложных информационных систем, обычно требующих коллективной реализации проекта, в котором участвуют различные специалисты – системные аналитики, проектировщики и программисты.

Инструментальное программное обеспечение ‑ это комплекс программ для разработки, редактирования и отладки программного обеспечения.

К инструментальным программам относят:

· входные языки программирования (Си, Паскаль, Бейсик, Пролог, Ассемблер, Фортран и т. д.);

· транслятор (переводит программу в машинный код);

· интерпретатор (реализует покомандное выполнение программы);

· библиотеки стандартных программ (готовые программы решения распространенных задач);

· компоновщик программ (программа, позволяющая объединять готовые программы или отдельные части программ в одну).

· редакторы программ, позволяющие исправлять синтаксические ошибки в программе;

· отладчики программ, позволяющие выявить логические ошибки в программе при ее выполнении;

· системы документирования, позволяющие сохранять, загружать, выводить на печать тексты и результаты программ.