Обработки информации

Тема 2.1 Аппаратные и программные средства

И их компоненты

Средства обработки информации подразделяются на две основные категории:

· программное обеспечение ПК;

· аппаратное обеспечение ПК.

Количество программ, установленных на современном компьютере, исчисляется сот­нями и даже тысячами. Именно они обеспечивают комфортную работу пользователя. Следует иметь в виду, что стоимость программного обеспечения (Software) совре­менного ПК существенно превосходит стоимость аппаратных средств (Hardware). По образному выражению, в ближайшем будущем стоимость Software будет соот­носиться со стоимостью Hardware как стоимость товара и его упаковки (конечно, если программные продукты цивилизованно покупать, а не копировать незаконно). Вся совокупность программ входит в так называемое программное обеспечение компьютера. Состав программного обеспечения ПК является важнейшей его функ­циональной характеристикой.

Программное обеспечение – совокупность всех программ и соответствующей документации, обеспечивающая целесообразное использование ЭВМ в интересах каждого его пользователя.

Различают внутреннее (системное), внешнее (прикладное) и инструментальное программное обеспечение. Классификационная схема ПО ПК представлена на рис. 1.

Рисунок 1 Классификационная схема ПО ПК

Системное ПО – самый главный вид программного обеспечения в ЭВМ, основной функцией которого является управление ресурсами ПК (аппаратурой и программами), обеспечение взаимодействия пользователя с ЭВМ, а также выполняет различные вспомогательные функции, например создание копий используемой информации, проверку работоспособности устройств компьютера и т.д.

Системное программное обеспечение подразделяется на базовое и сервисное. Базовое По обеспечивает управление ресурсами ПК, а сервисное – вспомогательные функции (обслуживание ресурсов, архивацию, проверку на

вирусы и т.д.)

Прикладное ПО – обеспечивает выполнение необходимых пользователю работ: редактирование текстов, рисование картинок, обработка информационных массивов.

Инструментальное ПО – обеспечивает создание новых программ (системы программирования).

Полная классификация программных средств представлена в табл. 1

Таблица 1 Классификация программного обеспечения ЭВМ

	Программы	Пояснения
системное	базовое	Операционные системы (ОС)	Система программ, распределяющих ресурсы и организующих работу других программ. ОС включает управляющие и обрабатывающие программы.
Операционные оболочки	Программы, облегчающие общение пользователя с командами операционной системы.
сервисное	Программы диагностики работоспособности компьютера	Проверяют работу основных элементов компьютера.
Драйверы	Необходимы для поддержки устройств ПК и функций ОС, указанных пользователем.
утилиты	Антивирусные программы	Программы обнаружения компьютерных вирусов и средства их лечения (Dr.Web, Aidstest, AVSP).
Программы обслуживания дисков	Проверка целостности файловой системы, поиск испорченных блоков на диске, дефрагментация.
Программы архивирования данных	Упаковка файлов и ли группы файлов для уменьшения места, занимаемого ими на диске (Arj, Zip, Rar, WinRar).
прикладное	Текстовые процессоры	Позволяют создавать, редактировать и оформлять текстовые документы (Word).
Табличные процессоры	Позволяют выполнять многочисленные операции над данными в табличной форме (Excel).
Средства создания презентаций	Позволяют создавать и демонстрировать наборы слайдов (возможно со звуковым сопровождением) – Power Point.
Средства распознавания символов	Позволяют автоматизировать ввод в компьютер типографических и машинописных текстов (Fine Reader).

	Средства машинного перевода	Позволяют автоматически переводить тексты с иностранных языков и на иностранные языки (Stylus).
Средства компьютерной графики и анимации	Позволяют создавать неподвижные и движущиеся изображения (CorelDraw, Animator Pro).
Программные средства мультимедиа	Позволяют объединить тексты, графику, звук и движущиеся изображения (в т.ч. видеофильмы).
САПР – системы автоматизированного проектирования	Позволяют проектировать на компьютере электронные схемы, машины, механизмы (Auto Cad, Archie Cad).
Средства автоматизации производства	Позволяют применять компьютер на разных стадиях производственного процесса.
Настольные издательские системы	Позволяют выполнять компьютерную верстку для подготовки изданий к тиражированию (MS Publisher).
Коммуникационные пакеты	Предназначены для общения с удаленными абонентами и информационными ресурсами сети (Internet Explorer, Netscape Communicator).
Информационные системы, системы управления базами данных (СУБД)	Используются для обработки больших массивов данных (ввод, поиск, размещение и выдача информации) – Works, Oracle, Access.
Обучающие программы	Помогают изучать иностранные языки, историю, химию, физику, математику и многое другое.
Игры (имитационные, ролевые, логические, стратегические, приключенческие)	Используется для организации досуга, обучения, решения производственных, военных и научных задач.
инструментальное	Трансляторы (компиляторы)	Переводят программы с языков программирован. в машинные коды (Turbo Pascal).
Интерпретаторы	Осуществляет непосредственное выполнение программы на языке программирования высокого уровня (QBasic).
Отладчики	Позволяют отслеживать выполнение создаваемых программ для поиска и исправления ошибок.

	Интегрированные среды разработки приложений	Объединяют разные средства разработки программ: редактор текста программ, транслятор, отладчик (Delphi).
Средства создания информационных систем.	Объединяют средства разработки программ и технологии работы с базами данных.

Решение любой задачи на компьютере требует наличия, с одной стороны, программ (программных средств — Software), определяющих последовательность всех под­лежащих выполнению операций, с другой стороны, определенных аппаратных средств (процессора, памяти, дисплея, принтера, клавиатуры и т. д. — Hardware), привлекаемых для реализации этих операций. Многие процедуры управления ап­паратными средствами компьютера являются более или менее стандартными и, по существу, не зависят от программных средств. Основной задачей операционной системы (ОС) и является автоматизация выполнения указанных стандартных, часто достаточно тривиальных процедур.

Функциональные связи между ресурсами вычислительной системы можно пред­ставить так, как показано на рис. 2.

Рисунок 2 Связи между ресурсами вычислительной машины

На рисунке показаны:

· аппаратные средства, объединяющие технические элементы компьютера;

· программные средства, объединяющие все средства системного программного обеспечения;

· операционная система, автоматизирующая стандартные процедуры управле­ния аппаратными и программными средствами;

· прикладная программа, реализующая решение конкретной задачи пользователя.

С точки зрения пользователя ОС формирует удобный пользовательский интерфейс (командный язык для управления функционированием компьютера и набор сер­висных услуг, освобождающих пользователя от выполнения рутинных операций), программное окружение, на фоне которого выполняется разработка и осуществля­ется исполнение прикладной программы пользователя.

С технической точки зрения ОС — комплекс программ, обеспечивающий управ­ление ресурсами компьютера, процессами обработки информации, использующи­ми эти ресурсы, и данными.

Управление ресурсами сводится к процедурам упрощения доступа к ресурсам, ди­намического распределения ресурсов между конкурирующими процессами. Сле­дует иметь в виду, что ресурсом является любой объект вычислительной системы, который может использоваться вычислительными процессами и, соответственно, распределяться между ними.

Различают аппаратные и программные ресурсы. К аппаратным ресурсам относят­ся микропроцессор, дополнительные процессоры (например, математический со­процессор, процессор прямого доступа к памяти и т. п.), основная память, внешняя память, принтер, видеомонитор и другие периферийные устройства. Распределяются между процессами, соответственно, процессорное время, сегменты и ячейки памяти и т. д. К программным ресурсам относятся все доступные пользователю программные средства управления вычислительными процессами и данными.

Управление процессами обработки информации заключается в организации и реа­лизации эффективных режимов функционирования компьютера, таких как:

□ однопользовательский и многопользовательский режимы (совместная работа с компьютером одновременно нескольких пользователей через отдельные тер­миналы);

□ однопрограммный (однозадачный) и многопрограммный (многозадачный) ре­жимы работы; многопрограммный режим работы в зависимости от режима до­
ступа к ресурсам, в свою очередь, подразделяется на режимы:

■ пакетной обработки (без непосредственного доступа пользователя, а с пред­варительным сбором и формированием всего блока (пакета) программ, подлежащих одновременному решению);

■ разделения времени (одновременный диалоговый (интерактивный) доступ
нескольких пользователей с разделением между ними каждого заранее фиксированного интервала машинного времени, или в соответствии с иной дисциплиной обслуживания);

■ реального времени (с гарантированным временем обслуживания каждого
обращения пользователя или внешнего терминала);

□ режим формирования виртуальных машин (каждому пользователю в рамках основной конфигурации компьютера выделяется как бы отдельная машина меньшей производительности, возможно, со своей операционной системой);

□ работа в однопроцессорных, многопроцессорных, многомашинных, в том чис­ле и сетевых, вычислительных системах.