Тема 4 Лекция программное обеспечение компьютера. Виды прикладных программ

Персональные компьютеры – это универсальные устройства для обработки информации. В отличие от телефона, магнитофона или телевизора, осуществляющих только заранее заложенные в них функции, персональные компьютеры могут выполнять любые действия по обработке информации. Для этого необходимо составить для компьютера на понятном ему языке точную и подробную последовательность инструкций (т.е. программу), как надо обрабатывать информацию. Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области своего применения, все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютере программах. Поэтому часто употребляемое выражение «программный принцип управления», это означает, что все действия по обработке информации компьютер осуществляет под управлением программ того или иного назначения.

Меняя программы для компьютера, можно превратить его в рабочее место бухгалтера или конструктора, статистика или дизайнера, редактировать на нем документы или играть в какую-нибудь игру. Поэтому для эффективного использования компьютера необходимо знать назначение и свойства необходимых при работе с ним программ. В настоящем параграфе мы кратко опишем основные разновидности программ для персонального компьютера.

4.1 КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОГРАММ

Программы, работающие на компьютере, можно разделить на три категории:

· прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ: редактирование текстов, рисование картинок, обработку информационных массивов и т.д.;

· системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например создание копий используемой информации, проверку работоспособности устройств компьютера и т.д.;

· инструментальные системы (системы программирования), обеспечивающие создание новых программ для компьютера.

Грани между указанными тремя классами программ весьма условны, например, в состав программы системного характера может входить редактор текстов, т.е. программа прикладного характера.

4.2 СИСТЕМНЫЕ ПРОГРАММЫ

Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям компьютеров, особое место занимают операционные системы. Операционная система (далее – ОС) управляет компьютером, запускает программы, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции по запросам пользователя и программ. Каждая программа пользуется услугами ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для нее эти услуги. Таким образом, выбор ОС очень важен, так как он определяет, с какими программами Вы сможете работать на своем компьютере. От выбора ОС зависят также производительность Вашей работы, степень защиты Ваших данных, необходимые аппаратные средства и т.д. В дальнейшем мы познакомимся специально более подробно с операционными системами, их составом, принципом работы и т.д.

· Драйверы являются важным классом системных программ. Они расширяют возможности ОС, например, позволяя ей работать с тем или иным внешним устройством, обучая ее новому протоколу обмена данными и т.д. Так, первоначально попавшие в нашу страну версии DOS, Windows и OS/2 были английскими и не поддерживали ввод русских букв с клавиатуры. Поэтому различные программисты создали драйверы, обеспечивающие эти средства. Большинство ОС содержит немало драйверов в комплекте своей поставки, и программа установки ОС устанавливает (задействует) те драйверы, которые нужны для поддержки устройств и функций ОС, указанных пользователем. Драйверы для различных ОС часто поставляются и вместе с новыми устройствами или контроллерами.

· Программы-оболочки составляют весьма популярный класс системных программ. Они обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем штатные средства ОС. Многие пользователи настолько привыкли к удобствам, предоставляемым своей любимой программой-оболочкой, что чувствуют себя без нее «не в своей тарелке». Наиболее популярной программной оболочкой для DOS являются Norton Commander.

· Вспомогательные программы (Утилиты - это программы вспомогательного назначения).

Чаще всего используются следующие типы утилит:

Ø антивирусные программы – предназначены для предотвращения заражения компьютерным вирусом и ликвидации последствий заражения;

Ø программы-упаковщики (архиваторы) позволяют за счет применения специальных методов «упаковки» информации сжимать информацию на дисках, т.е. создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;

Ø программы-русификаторы приспосабливают другие программы (обычно ОС) для работы с русскими буквами (текстами, пользователями и т.д.);

Ø программы для диагностики компьютера позволяют проверить конфигурацию компьютера и работоспособность его устройств;

Ø программы для оптимизации дисков позволяют обеспечить более быстрый доступ к информации на диске за счет оптимизации размещения данных на диске;

Ø программы динамического сжатия дисков создают псевдодиски, информация которых хранится в сжатом виде в виде файлов на обычных (настоящих) дисках компьютера, что позволяет хранить на дисках больше данных;

Ø программы ограничения доступа позволяют защитить хранящиеся на компьютере данные от нежелательных или неквалифицированных пользователей.

4.3 ПРИКЛАДНЫЕ ПРОГРАММЫ

Для IBM PC разработаны и используются сотни тысяч различных прикладных программ для различных применений. Наиболее широко применяются про­граммы:

· подготовки текстов (документов) на компьютере – редакторы текстов;

· обработки табличных данных – табличные процессоры;

· подготовки документов типографского качества – издательские системы;

· обработки массивов информации – системы управления базами данных;

· подготовки презентаций (слайд-шоу);

· программы экономического назначения – бухгалтерские программы, про­граммы финансового анализа, правовые базы данных и т.д.;

· программы для создания рисунков, анимации и видеофильмов;

· программы черчения и конструирования различных предметов и механизмов – системы автоматизированного проектирования (САПР);

· программы для статистического анализа данных;

· компьютерные игры, обучающие программы, электронные справочники ит.д.

4.4 ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОГРАММЫ

Даже при наличии десятков тысяч программ для IBM PC пользователям может потре­боваться что-то такое, чего не делают (или делают, но не так) имеющиеся программы. В этих случаях следует использовать системы программирования, т.е. системы для разработки новых программ.

Современные системы программирования для персональных компьютеров обычно предоставляют пользователю весьма мощные и удобные средства для разработки программного обеспечения. Обычно в них входят:

· компилятор, осуществляющий преобразование программ на языке программирова­ния в программу в машинных кодах, или интерпретатор, осуществляющий непо­средственное выполнение программы на языке программирования высокого уровня;

· редактор текстов программ (обычно он обеспечивает цветовое выделение на экране синтаксических конструкций языка программирования);

· библиотеки подпрограмм, содержащие заранее подготовленные подпрограммы, ко­торыми могут пользоваться программисты;

· различные вспомогательные программы, например отладчики, программы для полу­чения перекрестных ссылок и т.д.

Для популярных языков программирования имеется множество систем программирования, позволяющих создавать программы, работающие в среде: Dos, Windows, Windows NT и др. Приведем примеры таких языков программирования:

· языки С и C++ - здесь наибольшей популярностью пользуются системы программирования фирмы Microsoft (Visual C++) и Borland (Borland C++, Turbo C++). Немало поклонников имеют системы программирования фирм Symantec и Watcom;

· язык Паскаль – здесь наибольшей популярностью пользуются системы программиро­вания фирмы Borland (Borland Pascal, Turbo Pascal);

· язык Basic – для этого языка весьма популярна очень мощная система программирования Visual Basic фирмы Microsoft (она позволяет создавать, в т.ч. и программы типа «клиент-сервер»)

· Во многих областях используются другие системы программирования, такие как Фортран (Microsoft Fortran, Watcom Fortran и т.д.), Кобол (Visual Object Cobol фирмы Micro Focus и др.) и других.

· В последнее время стали появляться системы программирования на языке Java (Symantec Cafe, Microsoft J++ и др.). Они позволяют создавать так называемые Java-приложения (апплеты) для Web-страниц в Internet. Эти приложения могут вызываться при просмотре Web-страниц и выполняться на любом компьютере, независимо от опе­рационной системы или типа микропроцессора этого компьютера. Чаще всего это дела­ется для «оживления» Web-страниц, то есть внедрения в них элементов анимации, но могут быть и другие применения.