Реферат: Программное обеспечение

КОНТРОЛЬНАЯРАБОТА

подисциплине: «Информатика»

на тему:«Программное обеспечение»

Оглавление

Введение

Операционные системы

Системы программирования

Прикладное программное обеспечение

Заключение

Список использованных источников илитературы

Введение

Компьютер – это машина,которая отличается от всех прочих машин тем, что не может работать безпрограмм. Электронная начинка компьютера хоть и сложная и дорогая, но она ни начто не способна, пока в компьютер не загружена хотя бы одна программа. Без этойэлектронной начинки программа работать не будет, а без программ не будетработать электроника. Поэтому говорят, что компьютеру для работы необходимы двевещи: аппаратное обеспечение и программное обеспечение.

Программное обеспечение —совокупность программ, управляющих работой компьютера или автоматизированнойсистемы.

Программное обеспечениеимеет свою историю развития, тесно связанную с развитием первых и наглядноотражающуюся на фоне интерфейса: пользователь – ЭВМ (Интерфейс — это совокупностьсредств и правил, которые обеспечивают взаимодействие устройств, программ ичеловека).

Программирование для ЭВМ1-го поколения велось в кодах машины, и пользователь при решении своей задачиполучал в своё распоряжение все ресурсы, работая с ними напрямую. Даже первыеоперационные системы, появившиеся в конце 40-х годов и представляющие собойнаборы простых программ ввода/вывода суммарным объёмом в несколько сотенкоманд, не изменили сути дела, т.к. пользователи либо для своих целей создавалисобственные сервисные программные средства.

В середине 50-х годовбольшинство ЭВМ 2-го поколения работало под управлением операционных систем,обеспечивающих пакетный режим обработки: система собирала программы,подготовленные разными пользователями, быстро выполняла их одну за другой,сокращая накладные издержки оператора и лучше планируя вычислительные ресурсымашины. Многие операционные системы данного периода включали библиотекистандартных и часто используемых процедур и программ, а также трансляторы спервого языка программирования высокого уровня Fortran, разработанного и внедренного в фирме IBM в 1956г.

В начале 60-х появилисьпервые операционные системы с разделением времени, которые позволили центральномупроцессору переключать обслуживание с одной задачи на другую, создавая иллюзиюодновременной работы с ЭВМ многих пользователей. Наиболее бурное развитиеоперационной системы данного периода началось с появлением ЭВМ 3-го поколения,имеющих аппаратную поддержку основных элементов функционирования операционнойсистемы: системы прерываний, средств защиты оперативной памяти отнесанкционированного доступа, а также развитую систему ввода/вывода, развитыесредства микропрограммирования и другие. Усложнение и увеличение программнойсреды ЭВМ не только существенно расширило их функциональные возможности,оптимизировало управление сложными вычислительными процессами и ресурсами врежиме мульти-, телеобработки и интерактивном, но и потребовало от пользователяне только знания языка программирования высокого уровня, но и языка управлениязаданиями, обеспечивающего интерфейс заданий пользователя с операционнойсистемой – средой. Однако эти дополнительные знания с лихвой окупалисьпредоставляемыми в обмен возможностями: языка программирования высокого уровнядля разработки прикладного программного обеспечения и языка управлениязаданиями высокого уровня для обеспечения интерфейса с программной оболочкойЭВМ. Лишь 4-е поколение, в недрах которого появилась персональная компьютернаятехнология на базе ПК, позволило вновь приблизить массового пользователя квычислительным ресурсам, но не к самой аппаратной среде. И если первые ПК,имеющие очень простые операционные среды, ещё позволяли пользователю брать насебя некоторые функции по управлению основным ресурсами, то с ростом мощностиПК происходило усиление оболочки системного программного обеспечения не толькоза счет усложнения операционной системы, но и в связи с появлением оболочек длясамих операционных систем. Такие оболочки, например MS Windows, используя операционную систему в качествепрограммного ядра, существенно повышают уровень интеллектуальности интерфейсапользователь – ЭВМ, вместе с тем ещё больше отдаляя его от аппаратнойкомпоненты. Учитывая массово – персональный характер использования ПК, такоерешение является единственно верным – физически максимально приблизиввычислительные ресурсы к пользователю, максимально удалить от него внутреннююкухню ПК, повысив уровень логического интерфейса с ней. И если ещё нескольколет тому назад пользователь ПК так же, как и с предыдущим поколением ЭВМ, всёещё должен был использовать командный язык операционной системы (MS-DOS, CP/M, Unix и другие), то с появлением операционных оболочек Windows-типа он получил возможность работы сресурсами ПК на логико–графическом уровне, который потребляет от большинстваприкладных пользователей только самых общих знаний с системой программногообеспечения и используемых ими программных средств.

Бурное развитие новойинформационной технологии и расширение сферы ее применения привели к интенсивномуразвитию программного обеспечения. Достаточно отметить, что в 1996 г. мировым сообществом на программное обеспечение затрачено свыше 110 млрд. долларов. Причемтенденции развития программного обеспечения показывают, что динамика затратимеет устойчивую тенденцию к росту, примерно 20% в год.

Под программнымобеспечением информационных систем понимается совокупность программных идокументальных средств для создания и эксплуатации систем обработки данныхсредствами вычислительной техники.

В зависимости от функций,выполняемых программным обеспечением, его можно разделить на:

- системныепрограммы (иногда называют базовым программным обеспечением);

- прикладныепрограммы;

К системным относятсяпрежде всего операционные системы и программы, входящие в состав операционнойсистемы (например, драйвера для различных устройств компьютера (от английскогослова «drive» — управлять), т.е. программы,управляющие работой устройств: драйвера для сканера, принтера и т.д.). Кромеоперационных систем еще относятся обслуживающее программное обеспечение (их ещёназывают сервисные или утилиты, от английского слова «utilize» — использовать) дляобслуживания дисков, архиваторы, антивирусные программы и т.д.

К прикладным относятсяпрограммы, предназначенные для решения задач в различных сферах деятельностичеловека (бухгалтерские программы, текстовые и графические редакторы, базыданных, экспертные системы, переводчики, энциклопедии, обучающие, тестовые иигровые программы и т.д.).

/>

Описание: Многоуровневаяорганизация вычислительных систем

Операционные системы

Операционная система –это набор взаимодействующих программ, обеспечивающих работу (функционирование)компьютера. Программы операционной системы являются неотъемлемой частьюсовременных ЭВМ и только вместе с ними последние образуют то, что в настоящеевремя принято называть компьютерными системами обработки информации. Без операционнойсистемы современные компьютеры не работают. Для того чтобы дорогостоящие егоузлы стали выполнять свои функции, образно говоря, чтобы их «одушевить», накомпьютере и, в частности ПК, должна быть установлена та или иная операционнаясистема.

Установка операционнойсистемы (инсталляция) осуществляется путем перезаписи её программ с лицензионногокомпакт – диска на жесткий диск компьютера. Эту процедуру выполняет специальнаяпрограмма, записанная на этом диске. При включении привода компакт – диска посоответствующей команде компьютер начинает выполнять эту программу, врезультате этого программы операционной системы в определенном порядкеразмещаются на его жестком диске. Часть из этих программ называетсярезидентными, так как при включении компьютера читаются с жесткого диска воперативную память и находятся там всё время его работы, выполняя заданныефункции, другая часть программ называется транзитными в связи с тем, чтовызываются в оперативной памяти периодически для решения специальных задач.Когда компьютер отключён, все программы сохраняются на жестком диске и приочерёдном его включении специальная программа-загрузчик записывает резидентнуючасть операционной системы в оперативную память компьютера.

Разработка операционныхсистем протекала наряду с разработкой языков программирования и совершенствованиемаппаратной части компьютеров. Основная цель, которая ставилась передразработчиками операционной системы, — максимальная автоматизация процессоввыполнения программ компьютерами, наиболее рациональное использование егоаппаратных средств и обеспечение по возможности наиболее удобное взаимодействиячеловека с машиной.

Совершенствованиевзаимодействия пользователя с ЭВМ (совершенствование интерфейса человек-машина)шло по пути внедрения удобного диалога и представления различных услугпользователю. В результате были созданы системы программ ведения диалога, такназываемые командные процессоры и другие наборы программ, осуществляющиефункции интерфейса.

Проблема хранениямножества программ и данных на дисках, их рационального использования – загрузкив операционную память компьютера, удаление из неё, записи на другие диски,изменения названий и др. – была решена путем создания программных системуправления файлами.

Слово файл имеетанглийское происхождение. Оно имеет несколько значений. Самые близкие к смыслу,в котором употребляется понятие файла, в нашем случае такие: подшитые бумаги,картотека, дело, подшивать бумаги.

В компьютернойтерминологии сначала под файлом подразумевали поименованную совокупностьзаписей информации, размещенных на диске. Эти записи моли содержать текстыпрограмм, составленных на алгоритмических языках или в кодах машины, а такжелюбые числовые или символьные данные. В первом случае запись называлипрограммным файлом, во втором – файлом данных. Позже понятие файла расширили истали им называть информацию, размещённую на всех устройствах ввода-выводакомпьютера. Появилась, например, такие термины, как выходной файлы, выводной вфайл, чтение из файла ит.д. В дальнейшем под файлом мы будем подразумеватьпоименованную совокупность записей на дисках.

Поскольку совокупностьзаписей поименована, это значит, что она имеет название, это название и естьимя файла, оно состоит из двух частей: собственно имени и его расширения.

Современные операционныесистемы допускают использование длинных имён (до 30 символов). Однако с цельюсокращения письма рекомендуется давать файлам более короткие имена. Среди имёнфайлов некоторые имена запрещены, как правило, это имена устройств ввода/выводаинформации. Имя файла записывается прописными и строчными буквами латинскогоалфавита и заканчиваются точкой. Далее указывается расширение, состоящее изтрёх символов. Вот пример наиболее часто употребляемых расширений имён файлов:

.ASM –программные файлы на языке ассемблера;

.BAS –программные файлы на языке BASIC;

.PAS –программные файлы на языке PASCAL;

.C –программные файлы на языке Си;

.FOR –программные файлы на языке FORTRAN;

.DAT –файлы с различного рода данными;

.EXE –исполняемые файлы на машинном языке;

.COM –исполняемые файлы на машинном языке;

.TXT –текстовый или символьный файл;

.HLP –файлы помощи;

.BAK –копия файла, создаваемая перед его изменением;

.BAT –командные файлы для операционной системы;

.SYS –файлы операционной системы.

Таким образом, всяинформация, выносимая на диски, представляется в виде файлов. Вся дисковаяпамять того или иного диска условно разбивается на две части: служебную ирабочую. При подготовке дисков к работе в заводских условиях или с помощьюспециальной программы операционной системы в служебный раздел памятизаписывается программа первоначальной загрузки данных с диска в оперативнуюпамять, формируется таблица распределения дисковой памяти и главный (корневой)каталог диска.

Главный каталог диска – этопоследовательность полей также служебной части дисковой памяти. Они используютсяв следующих целях: для регистрации файла, записываемого на диск, и созданиясистемы подкаталогов, в которых в свою очередь можно регистрировать другиефайлы.

Следует подчеркнуть, чтоглавный каталог создаётся производителем диска либо специальной программойоперационной системы при его переформатировании. Подкаталоги могут указываться,если необходимо, перед записью файла на диск.

Программа записи-чтенияфайлов является одной из основных программ операционных систем. Онавзаимодействует с целым рядом других программ, связанных с обслуживаниемфайловой системы: смены текущего каталога, создания и удаления каталога,копирования файлов, вывода файлов на экран монитора¸ удаления ипереименования файлов и др.

Теперь о другой важнейшейфункции операционных систем – оперативном слежении за работой всех узловкомпьютера в процессе выполнения некоторой программы. Это слежениеосуществляется путём немедленной реакцией центрального процессора на любоезаведомо определённое событие, которое может произойти в том или иномустройстве компьютера.

В персональныхкомпьютерах предусмотрено 256 типов прерываний с номером от 0 до 255. Часть изэтих номеров предназначена для вызова различных программ. Согласно каждомуномеру в общей программе операционной системы, обрабатывающей прерывания,расположенной в резидентной памяти компьютера, выделяется её фрагмент (часть) садресами первой и последней команды. Эти адреса определяются при каждой очереднойзагрузке резидентной части операционной системы. Адреса первых команд записываютсяв специальный раздел оперативной памяти (в самом начале) в виде вектора пономерам прерываний. Таким образом, очередная i-я компонента вектора – это адрес начала фрагмента программыоперационной системы, обрабатывающего i-е прерывание. Этот раздел получил название вектора прерываний.

Удобный диалогпользователя с компьютером посредством программы операционной системы ведетсяна специальном языке команд этой системы. Раньше команды формировались наклавиатуре и запускались на выполнение клавишей Enter. В современных компьютерах эти действия выполняютсяпреимущественно с помощью мыши. Насчитывается более 60 команд. Большая часть изних относится к работе с файлами и дисками. Команды выполняются целым наборомпрограмм. Основная из них – командный процессор.

Раньше мы говорили о том,что программы операционных систем – это обычные программы, которые послеинсталляции операционной системы размещаются и хранится на жестком дискекомпьютера. Эти программы образуют четко выраженную файловую структуру. Имеетсяглавный каталог системы, в котором зарегистрированы основные файлы: программазагрузки операционной системы, управления вводом-выводом, управления файловойсистемой, командный процессор, графический интерфейс. Вместе с тем частьпрограммы операционной системы под общим названием BIOS (Basic Input/Output System –базовая система ввода/вывода) записана в микросхемепостоянного запоминающего устройства. Это программы:

1. инициализации ипроверки правильности работы всех основных узлов компьютера – процессов, памяти,устройств ввода/вывода и т.д.;

2. первоначальной загрузкиоперационной системы с диска;

3. обслуживанияаппаратных прерываний;

4. настройки узловкомпьютера на заданные режимы работы.

Сразу же после включениякомпьютера начинает выполняться программа проверки всех узлов. Эта программаимеет название POST (Power On Self Test). После её завершения начинается загрузка воперативную память резидентной части операционной системы. Сначала программапервоначальной загрузки из BIOSнаходит и вызывает с диска, как правило, программу–загрузчик операционнойсистемы, которая последовательно загружает в память файлы, необходимыеоперационной системе. Последним загружается файлы, обеспечивающие графическийинтерфейс человек-машина.

До 1995 года на большинствеперсональных компьютеров модели IBM PC использовалисьоперационная система фирмы Microsoft MS DOS. На компьютерах Макинтош фирмы IBM PC была оборудована операционная система торговой марки UNIX. С 1995 года операционная система MS DOS стала постепенно заменятся новой операционнойсистемой под названием «Windows»-окна. Идей конструирования этой системы были заимствованы у фирмы Apple и развиты Microsoft в таких версиях, как Windows 95, Windows 98, WindowsМЕ, Windows 2000, Windows NT, WindowsXP, Windows Vista. В настоящее время наиболее популярной системой ворганизациях и личном пользовании является Windows XP.

Основное отличие системы Windows от MS DOS состоит в том, что операционная система Windows представляет пользователюграфический интерфейс. Это означает, что вместо текстового диалога человек-ЭВМ,который обеспечивала MS DOS через клавиатуру и экран монитора, Windows представляет возможность вестидиалог с помощью манипулятора «мышь», воздействуя им на графическиеизображения, расположенные на экране дисплея. Это значительно удобнее ибыстрее, чем набирать тексты команд на клавиатуре и вводить их в компьютер. Дляэтого все аппаратные и программные объекты компьютера изображаются в видезначков-пиктограмм. Связь пользователя с операционной системой Windows осуществляется через окна –прямоугольные области на экране монитора. Они предназначены для ввода-выводаинформации независимо от остальной части его экрана. Отсюда, собственно говоря,и происходит название системы – окна.

Файлы, подкаталоги иглавный каталог получили другие названия. Файл стали называть документом,каталоги и подкаталоги – папками (folders). Тогда каталог и подкаталог с файлами – это папки сдокументами. Самой главной папкой (папкой верхнего уровня) является корневойкаталог, т.е. рабочий стол. Подкаталоги называются вложенными папками. Такимобразом, получается наглядная картина: рабочий стол, на котором расположеныпапки с вложенными папками и документами.

Создание, переименованиеи перемещение папок и ярлыков выполняется крайне просто: с помощью щелчков иперемещения мыши.

Системыпрограммирования

Системы программирования– это комплексы взаимодействующих программ, предназначенные для обеспечениямаксимального упрощения процессов ввода в память ПК соответствующих прикладныхпрограмм, их исправления, комбинации, отладки, тестирования и подготовки киспользованию. Системы программирования всегда опираются на операционную системуи для различных операционную систему отличаются прежде всего по интерфейсучеловек-машина. Так, для операционных систем MS DOS, которые обеспечивают текстовый интерфейс, системы программированияреализуют связь с пользователем исключительно в текстовом режиме. Для систем Windows, которые с целью эффективностивыполнения программ в своей среде требуют составлять их «под Windows», системы программирования несут всебе черты работы в данной операционной системы, а именно, прежде всегоиспользование оконных режимов, пиктограмм и мыши.

Другое различие между системамипрограммирования, хотя и не такое существенное, как первое, порождается алгоритмическимязыком, на котором составлены программы, которые необходимо преобразовывать вмашинный код.

Рассмотрим основныефункции простейших систем программирования для подготовки программ на такихязыках, как Basic, Pascal, Си подуправлением операционной системы MS-DOS.

Каждая системапрограммирования в обязательном порядке содержит программу под названием«Редактор текстов» (Edit).

Также в обязательномпорядке каждая система выполняет функции сохранения набранной в окне редакторапрограммы или её части в любом диске под старым или новым именем, загрузки сдиска в память ранее созданного файла, смены каталога, вывода из системыпрограммирования в среду операционной системы и возврата в неё. Эти функцииносят название управления файлами (File).

Все системы содержатпроцедуру компиляции текста программ, подготовленных на алгоритмическом языке,в машинный код. Компиляция осуществляется в несколько этапов. Отредактированнаяпрограмма в виде текстового файла, называемого исходным модулем, подаётся навход редактора. Исходный модуль обрабатывается компилятором. В результате этогополучается промежуточная программа – объектный модуль, которая содержитсобственно машинный код и заголовок с перечнем внешних имён, используемых вданном модуле, — подпрограмм различных библиотек, переменных и др. Объективныймодуль не является выполнимой программой до тех пор, пока не будет разрешеныссылки на внешние имена. Аналогично дело обстоит и в программировании. Этуработу выполняет программа-компоновщик (редактор связи). Результатом работыэтой программы является так называемый загрузочный модуль – готовая киспользованию программа в машинный кодах, только не размещённая в оперативнойпамяти с заданного адреса. Она может быть записана в личную библиотеку пользователяили передана на исполнение.

Исполнение программысостоит в размещении её в оперативной памяти компьютера с заданного адреса (еёзагрузке), естественно, изменении адресов всех команд. Этот процесс называетсяформированием абсолютного модуля. Его выполняет программа-загрузчик.

Когда программа скомпилирована,т.е. подготовлен абсолютный модуль, она может быть запущена на выполнение.Однако это может произойти только тогда, когда в процессе компиляции устраненывсе синтаксические ошибки. Пользователь должен устранить ошибку и возобновитьпроцесс компиляции.

Для выполнения успешноскомпилированной программы в системе программирования предусмотрен режим «Пуск»(RUN). В процессе выполнения программывозможны её остановы и получение неверных результатов. Они, как правело,вызваны логическими ошибками, допущенными разработчиком на этапе составленияалгоритма. Такие ошибки очень трудно устраняемы. Но, к сожалению, они оченьчасто встречаются. Поэтому в обязательном порядке система программированиясодержит функцию отладки программ.

Отладка программы – этонаиболее сложная и трудоёмкая часть программирования. Главнейшая её задачасостоит в обнаружении логических ошибок. Для этого созданы специальныепрограммы-отладчики. Их часто называют DEBUG – с ан. «устранить жучка». Под «жучком» как раз ипонимаются «спрятавшиеся» ошибки.

Каждая системапрограммирования, как, впрочем, и операционная система, имеет в своём составепрограмму-справочник, называемую HELP(помощь). Эта программа предоставляет пользователю различные сведения о системезначительно быстрее, чем при традиционном использовании книг и справочников.Самое главное, что ею можно пользоваться в текущем режиме подготовки текстапрограмм, их компиляции и откладки. Для этого служит функциональная клавиша F1.

Некоторые отличия вобласти предоставляемых пользователю функций системой программированияпорождаются алгоритмическими языками и взглядами разработчиков.

Рассмотренныеобязательные функции систем программирования, работающих в среде MS-DOS, представляются в окне редактора текстов в видепунктов главного меню. Несмотря на то, что системы программирования созданы дляMS-DOS, они с успехом эксплуатируются и в настоящее времяпод управлением новых операционных систем Windows. В новых системах программирования, опирающихсянепосредственно на операционную систему Windows, таких как VISUAL BASIC, DELPHI, VISUAL C++, используется несколько иная идеология подготовки программи другая терминология.

Любая программа,требующая составления, ввода её текста в оперативную память компьютера,дальнейшей компиляции, отладки и тестирования, в указанных системахпрограммирования называются приложением. Подготовка программы в смыслевыполнения перечисленных действий называется разработкой проекта или простопроектом приложения. В основу проектирования положена технология визуальнойподготовки проекта.

В связи с тем, что воперационной системе Windowsобмен информацией пользователя с компьютером осуществляется через окна, вкоторых элементами управления являются различные кнопки и поля ввода-выводаданных, объектами проектирования приложения первой фазы являются окна и элементыих управления. Окна называются формами, а элементы управления –компонентами.

Стартовая форма, т.е. видокна, которое появляется при запуске приложения, создаётся путем изменениясвойств формы-заготовки с помощью программы конструктор формы.

Подготовка графическогоинтерфейса приложения считается первоначально завершенной, когда разработанаего стартовая форма и определены компоненты управления на форме.

Всякое воздействиепользователя на компонент, называется событием. Разрабатываемое приложениедолжно каким-либо образом на него реагировать. Поэтому вторая фаза проектасостоит в разработке процедур отклика на возможные события.

Каждая компонента имеетсвой набор событий, на которые она может реагировать и для которых заготовленышаблоны программных процедур VISUAL-систем.Поэтому для создания процедуры отклика на события обычно выполняют следующиедействия:

1) выделяют на формекомпоненту;

2) в окне инспектораобъектов находят события, для которого будет составляться процедура обработки;

3) щелчком мыши вобласти значения события переходят в окно редактора текстов с подготовленнымшаблоном соответствующей процедуры;

4) с места, накоторое указывает текстовый курсор редактора, вводят текст разработаннойпрограммы.

На этом вторая фазапроекта считается частично завершенной. Далее необходимо средствами той илииной визуальной системы программирования выполнить компиляцию, откладку итестирование приложения.

Прикладное программноеобеспечение

Прикладная программа илиприложение — программа, предназначенная для выполнения определенныхпользовательских задач и рассчитана на непосредственное взаимодействие спользователем. В большинстве операционных систем прикладные программы не могутобращаться к ресурсам компьютера напрямую, а взаимодействуют с оборудованием ипроч. посредством операционной системы.

К прикладномупрограммному обеспечению относятся программы, написанные для пользователей илисамими пользователями, для задания компьютеру конкретной работы.

Широко известны такиепакеты, как редакторы текстов, предназначенные для подготовки на компьютеретекстов любой сложности с рисунками и математическими формулами, издательскиесистемы, включающие средства верстки страниц журналов, книг, буклетов, и т.п.

Не менее известнымиявляются графические редакторы, предназначенные для создания иллюстративнойграфики – рисунков в книгах и журналах, рекламных объявлений и т.п., с которымив своей деятельности приходятся иметь дело дизайнерам.

Большой популярностью вбухгалтерских, экономических и инженерных расчетах пользуются табличныередакторы, раньше называемые электронными таблицами.

Огромное прикладноезначение имеют пакеты создания баз данных и управления этими базами.

Нашли широкоепрактическое применение пакеты подготовки проектно-конструкторской документации– AUTOCAD, проведения различных математическихрасчетов — MATCAD, MATLAB, MAPL, STATGRAPH, STATISTIKA и др.

Перечислить, а тем болееописать всё то, что создано в области прикладного программного обеспечения,невозможно, поэтому ограничимся кратким перечислением наиболее популярныхсредств.

В состав пакетаприкладных программ Microsoft Office, поставляемого фирмой Microsoft и работающего под управлениемоперационной системой Windows,входят три основные компоненты:Word –это текстовый редактор, предназначенный для подготовки самых разнообразныхдокументов. Кроме этого, обладает большим набором сервисных функций, включаяпроверку правописания и грамматики.

Excel –это табличный редактор,предназначенный для проведения различных расчётов, данные для которых весьмаудобно представляются в виде таблиц. Также, обладает большим набором сервисныхфункций: ввод текста, создание рисунков, приём и отправление данных.

Access представляет собой системууправления базами данных. При этом под базами данных подразумевается наборопределённым образом составленных сведений, относящихся к заданной теме. Посуществу – это хранилище информации, освещающей некоторую конкретную областьреального мира, в котором введены определённые правила хранения информации. Внастоящее время систему управления базами данных и, в частности, Microsoft Access используются повсеместно самымиразличными категориями пользователей – от школьников до сотрудников спецслужб.

По некоторым зарубежнымсведеньям, более 4 млн. специалистов в своей работе используют программу AUTOCAD. Она позволяет в несколько разсократить сроки подготовки чертежей, различных схем, графической ипояснительной документации, повысить их качество. Также популярна средистудентов-механиков, строителей, электриков, которым приходится подготавливатьмного чертежей.

Пакеты прикладныхпрограмм MATCAD, MATLAB, MAPL –это специализированные программныесредства, предназначенные для решения задач вычислительной математики,матфизики, матстастистики, построения графиков и решения задач из смежныхобластей. Во всех пакетах предусмотрено решение примерно одинаковых классовзадач:

1. Вычислениевыражений;

2. Упрощениевыражений;

3. Решениенелинейных алгебраических и трансцендентных уравнений;

4. Решение системнелинейных и нелинейных алгебраических уравнений;

5. Дифференцированиеи интегрирование функций;

6. решениедифференцированных уравнений и их систем;

7. Решение задачтеории вероятностей и матстатистики;

8. Построениеграфиков функций в двумерном и трехмерном пространствах.

Каждый из пакетов можетработать в режиме калькулятора для выполнения простых вычислений и каждый изних имеет свой язык программирования для составления программ с разветвлениямии циклами.

Широко популярнымиявляются также профессиональные пакеты STATGRAPH и STATISTIKA, используемые для обработкистатической информации, пакет Corel Draw –для создания графических объектов, пакеты для цифровой обработкифотографий и др.

Утилита (англ. utilityили tool) — компьютерная программа, расширяющая стандартные возможностиоборудования и операционных систем, выполняющая узкий круг специфических задач.

Утилиты предоставляютдоступ к возможностям (параметрам, настройкам, установкам), недоступным без ихприменения, либо делают процесс изменения некоторых параметров проще(автоматизируют его).

Утилиты зачастую входят всостав операционных систем или идут в комплекте со специализированнымоборудованием.

Функции утилит:

- Мониторингпоказателей датчиков и производительности оборудования — мониторинг температурпроцессора, видиоадаптера; чтение S.M.A.R.T. жёстких дисков; бенчмарки.

- Управлениепараметрами оборудования — ограничение максимальной скорости вращенияCD-привода; изменение скорости вращения кулеров.

- Контрольпоказателей — проверка ссылочной целостности; правильности записи данных.

- Расширениевозможностей — форматирование и/или переразметка диска с сохранением данных,удаление без возможности восстановления.

Типы утилит:

Дисковые утилиты

Дефрагментаторы

Проверка диска — поискнеправильно записанных либо повреждённых различным путём файлов и участковдиска и их последующее удаление для эффективного использования дисковогопространства (CHKDSK, fsck, Scandisk).

Очистка диска — удалениевременных файлов, ненужных файлов, чистка «корзины» (CCleaner).

Разметка диска — делениедиска на логические диски, которые могут иметь различные файловые системы ивосприниматься операционной системой как несколько различных дисков(PartitionMagic, GParted, fdisk).

Резервное копирование —создание резервных копий целых дисков и отдельных файлов, а такжевосстановление из этих копий.

Список программногообеспечения для резервного копирования:

Сжатие дисков — сжатиеинформации на дисках для увеличения вместимости жёстких дисков.

Менеджеры процессов(AnVir Task Manager).

Утилиты работы с реестром(CCleaner, Reg Organizer).

Утилиты мониторингаоборудования и бенчмарки (SpeedFan).

Много прикладных программприменяется для обеспечения работоспособности мировой сети компьютеров Internet (в переводе с английского – междусетье,т.к. net – сеть). Internet представляет собой объединениелокальных и территориальных сетей компьютеров, размещённых в различных странахземного шара. Проводные и беспроводные линии связи, которыми соединены междусобой компьютеры, образуют сеть. Компьютеры называют узлами сети. Частькомпьютеров обеспечивает работоспособность сети. Они называются серверами.Другая часть компьютеров, в основном пользователей, называется клиентами. Поданным 2008года Internet объединялболее 16 тысяч локальных сетей, около 40 млн. компьютеров, около 100млн.пользователей из более чем 100 различных стран мира. Сама сеть по своейструктуре очень напоминает паутину. Отсюда происходит название – Всемирнаяпаутина (WorldWide Web –WWW).

Передача информации всети осуществляется в соответствии с рядом общих правил или, как принятоговорить, по протоколу TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol –протокол управленияпередачей/межсетевой протокол). Правила этого протокола воплощены в одноименнойпрограмме TCP/IP, которая должна быть в обязательномпорядке установлена на компьютере пользователя. В настоящее время наряду сдругими программами, обеспечивающими связь с Internet, она включает в состав операционнойсистемы Windows.

Одним из популярных видовсвязи в Internet является электронная почта (e-mail). Если компьютер подключен к Internet, при наличии программы Microsoft Outlook Express, которая поставляется в составеоперационной системы Windows,можно на экране терминала написать письмо и отправить его по адресу в любуюточку мира.

Передачей почтызанимаются почтовые серверы, которые действуют согласно двум протоколам SMPT и POP3.

Сетевые новости (группыновостей) или телеконференции – Use net– являются вторым по популярности, после e-mail, видом связи в Internet. Use net часто называют досками объявленийили дискуссионными клубами.

Работоспособность Use net достигается за счёт соответствующегопрограммного обеспечения. В отправлении и передаче сообщений участвуют серверыновостей, работающие по протоколу NNTP.

Широкое распространение вInternet получили чаты (ICR –Internet Chat Realy). Для поддержки ICR используется своё программноеобеспечение.

В отличие от телефоннойсети, которая служит исключительно для связи, Internet не ограничивается только связью.Кроме обеспечения связи, Internet представляет собой огромное хранилище самой различной информации:файлов, содержащих различные документы, справки, фотографии, музыкальных ивидео-произведений, а также гипертекстовых документов. Любой пользователь,компьютер которого подключен к Internet, может получить доступ к этой информации. Данные, хранящиеся в Internet, принято называть его ресурсами.Ресурсы по своему объёму громадны.

Информация размещена нажестких дисках компьютеров-серверов в виде так называемых сайтов (мест). Сайтысостоят из страниц. По линиям связи она может передаватьсякомпьютерам-клиентам, которые принадлежат пользователям. Запрашивает информациюпрограмма –клиент, размещённая на компьютере пользователя, у программы-сервера,находящейся в памяти компьютера-сервера. Для осуществления запросов-ответов,все сайты сети имеют адреса. Непосредственно компьютеры используют числовые,достаточно длинные адреса. В распоряжении пользователей имеются буквенные адреса,называемые доменными именами. Соответствие между числовыми адресами узлов сетии их доменными именами поддерживается с помощью специальной таблицы – базыданных DNS. Состояние базы контролируется такжеспециальной программой. Для передачи файлов используется свой протокол FTP (File TransferProtocol), основанный напротоколе TCP/IP.

Основной массивинформации в Internet хранится в виде гипертекстовыхдокументов на Web-серверах, для создания которыхиспользуется специальный язык HTMLразметки документа. Гипертекстовые документы отличаются от обычных документовналичием в них ссылок на другие такие же документы. По этим ссылкам можнопереходит от одного документа к другому и, таким образом, последовательнопросматривать информацию.

Для перемещения по гипертекстовымдокументам используется специальная программа –браузер (от английского–просматривать). Иначе её называют проводник или навигатор. В составеоперационной системы Windowsпоставляется программа Internet Explorer (проводник Internet). С помощью этой программы можнопоследовательно перемещаться по документам, используя имеющиеся в них ссылки,либо в адресной строке указать доменное имя сайта и перейти прямо к первой егостранице.

Если адрес сайтанеизвестен, можно осуществить поиск по ключевому слову той информации, котораявам нужна. Для этого в распоряжении пользователя имеются поисковыерусскоязычные и англоязычные программы, часто называемые поисковыми машинами.Например известные из них Апорт!, Rambler, Yandex, Tela. Среди англоязычных поисковых машин широкойпопулярностью пользуются Alta Vista, Hot Bot, Open Text.

Из краткого описания Internet следует, что это очень сложнаякомпьютерная система, использующая не только множество компьютеров, линийсвязи, но и сложнейшее программное обеспечение, работающее вместе с темдостаточно надежно. Internet –большойуспех многих и многих специалистов в практическом применении компьютерныхтехнологий.

Особый класс прикладныхпрограмм составляют программы архивации файлов, называемые архиваторами. Приработе на компьютере иногда возникают ситуации, приводящие к потере информациина жестком диске. Это может происходить по различным причинам. Поэтому нужнособлюдать золотое правило – всегда хранить копии наиболее важных программ внекомпьютера. Чаще всего их хранят на гибких компакт-дисках. Для того чтобы копиизанимали меньше дискового пространства, применяют сжатие информации,записываемой на диск. Эту функцию и выполняет программы-архиваторы. При этом нетеряется ни бита информации, и любой файл можно из архива извлечь. Что даетархивация? Во-первых, экономия места на диске, во-вторых, на дискете можноперенести большой объем информации, в-третьих, есть возможность пересылатьбольшие файлы по электронной почте.

Наиболее известныеархиваторы – это архиваторы ZIP, ARJ, RAR, GZIP, LHA, HA, ACE. Архив, созданныйтем или иным архиватором, имеет расширение, соответствующее названиюархиватора. Например, расширение файла archive.rar говорит о том, что он былсоздан с помощью архиватора RAR.

Архиваторы различаютсявозможностями и качеством сжатия, которое зависит также и от типа сжимаемыхданных. Некоторые архиваторы лучше работают с одними типами данных, но плохопоказывают себя с другими. Создать универсальный архиватор невозможно. К важнымфункциям архиваторов относят создание многотомных архивов исамораспаковывающихся архивов.

Многотомные архивы – этоархивы, разбитые на несколько отдельных файлов. Их применяют, когда необходимоперенести большой объём информации на дискетах: на каждую дискету помещаетсяотдельный том архива. При извлечении данных из многотомного архива архиваторбудет последовательно обрабатывать том за томом, и запрашивать смену дискеты.

Самораспаковывающиесяархивы используются в тех случаях, когда необходимо перенести информацию надругой компьютер, но неизвестно, установлен ли там соответствующий архиватор.Самораспаковывающийся архив представляет собой исполняемый (.EXE) файл, которыйвключает в себя заархивированные данные и программу для их распаковки.

Алгоритмов сжатия данныхсуществует великое множество. Некоторые алгоритмы подходят для одних типовданных, другие – для других. Хорошо сжимаются простые растровые изображения, несодержащие большого количества деталей (.BMP, .PSD и др.). Коэффициент сжатияво многом зависит от используемого алгоритма и сложности изображения. Например,чёрно-белое изображение чертёжного качества может быть сжато даже в сотню раз,цветные рисунки — в пять-десять раз, а цветные изображения высокогофотографического качества сжимаются менее чем в два раза. Хорошо сжимаютсятекстовые файлы (.TXT, .DOC, .PAS и др.). Если файл содержит текст, написанныйна естественном языке, например, повесть или рассказ, то коэффициент сжатиябудет равен двум-трём, а если в файле записан текст программы, то коэффициентсжатия может достигать пяти и выше. Коэффициент сжатия исполняемых файлов(.EXE, и др.) также сильно колеблется, однако, в среднем он равен примернотрём.

В отношении звука (.WAV,.AU), использование универсальных методов сжатия редко даёт хорошие результаты- звуковой файл сокращается всего на 20-40%. То же самое касается ивысококачественных изображений, имеющих много деталей. Поэтому для этих типовизображений используются специальные методы сжатия, особо хорошие результатыдают так называемые алгоритмы сжатия с потерями. Одна из идей этих алгоритмовсостоит в том, что человеческий глаз и ухо не очень восприимчивы к некоторыммелким деталям изображения или звука, поэтому лишнюю информацию можно простоотбросить. Разумеется, кроме отбрасывания лишней информации, используются идругие алгоритмы, в результате чего достигается несравнимый коэффициент сжатияпри минимальных потерях качества (с точки зрения восприятия человека). Такойподход используется в файлах формата JPEG, предназначенного для хранениястатичных изображений и MPEG, предназначенного для хранения видео- иаудиоинформации. Сегодня особенно популярны такие форматы, как MPEG-3 (илиMP3), предназначенный для хранения аудиоинформации и позволяющий достигнутьдесятикратного сжатия почти без потери качества, и MPEG-4, используемый дляхранения видеофильмов.

Плохо архивируются, либовообще увеличиваются в размере файлы, данные в которых уже сжаты, в том числеархивы (.RAR, .ZIP, .ARJ и др.), графические файлы тех форматов, которые имеютсобственное сжатие (.GIF, .JPG, .PNG и др.), аудиофайлы (.MP3), видеофайлы(.MPG, .AVI и др.), самораспаковывающиеся архивы (.EXE).

Как уже отмечалось,компьютер работает исключительно под управлением программ (программногообеспечения). Это делает его по-настоящему универсальным устройством, котороеможет выполнять роль музыкального центра, телевизора, пишущей машинки и т. д.Программы пишут программисты и у некоторых из них появляется желание придуматьчто-то эдакое. Иногда это невинные шалости, в других случаях они имеют явнуюзловещую направленность. До тех пор, пока человек, сидящий за компьютером, могконтролировать работу всех программ и знал, что и зачем он запустил, все былонормально. Но потом появились программы, которые, не спрашивая ничьегоразрешения, запускались, копировались в разные места диска и«заражали» другие программы (заменяли часть полезного кода рабочейпрограммы своим или изменяли его).

Большинство людей, дажеочень далёких от использования компьютерных технологий, безусловно, слышали окомпьютерных вирусах. Это образное название специальных программ,изготавливаемых недоброжелательными, желающими даже худой славы программистами,для порчи программного обеспечения компьютеров.

Отдельно хочетсяподчеркнуть, что практически все вирусы функционируют в операционных системахсемейства MS Windows и в MS DOS.

Компьютерным вирусомназывается программа (некоторая совокупность выполняемого кода), котораяспособна создавать свои копии и внедрять их в различные объекты, ресурсыкомпьютерных систем и сетей без ведома пользователя. При этом копии сохраняютспособность дальнейшего распространения.

Компьютерные вирусы, каки биологические вирусы, ставят перед собой три задачи — заразить, выполнить,размножиться. Заражается компьютер «снаружи», когда человек запускаетна исполнение некую программу, которая либо заражена вирусом (т. е. при еевыполнении запускается и вирус), либо сама является вирусом.

Поведение вирусовразнообразно. Некоторые вирусы просто «осыпали» буквы с экранамонитора или рисовали безобидные рисунки. Такие вирусы считаются наиболеебезвредными. Другие могут переименовывать файлы на диске, стирать их. Эти, безсомнения, гораздо опаснее. А вирус «Win95.CIH» может испортитьмикросхему BIOS компьютера. Трудно сказать, что хуже — потеря информации иливыход из строя компьютера.

И, наконец, вирусразмножается, то есть дописывает себя везде, где он имеет шанс выполниться.Есть вирусы, которые достаточно один раз запустить, после чего они постояннопри загрузке компьютера активно включаются в работу и начинают заражать всеисполняемые файлы.

Появились вирусы,использующие возможности внутреннего языка программ серии Microsoft Office. Онисодержаться в файлах, подготовленных в редакторе Word или в электронныхтаблицах Excel. Для заражения компьютера достаточно открыть такой документ. Таккак все больше людей использует Интернет, то последний все чаще становитсярассадником заразы. Теперь достаточно зайти на некий сайт и нажать на кнопкуформы, чтобы заполучить какой-нибудь вирус.

В последнее время широкораспространился вид почтовых вирусов, играющих на любопытстве людей. Например,вам приходит письмо с признанием в любви и приложенными фотографиями. Первоедвижение — посмотреть содержимое письма. И как результат, — все фотографии имузыка на вашей машине пропали, а вместо них злобный вирус «I LoveYou» (или подобный ему). Кроме того, он еще и пошлет себя всем, ктозаписан в вашей адресной книге.

Троянские программыотличаются от вирусов тем, что они вместо разрушительных действий собирают иотправляют по известным им адресам пароли и другую секретную информациюпользователя. Такая программа может давать злоумышленнику полный доступ к вашимпрограммам и данным.

К сожалению, единственныйдейственный метод не «заразить» компьютер — не включать компьютервовсе. Можно еще посоветовать ничего не устанавливать и ничего не запускать.Только тогда какой смысл иметь компьютер?

Поэтому широкоиспользуются антивирусы — программы, призванные обнаруживать и удалятьизвестные им «нехорошие программы». Наиболее представительными являютсяDrWeb, Antiviral Toolkit Pro (AVP), атакже комплекс антивирусных программ А.Касперского. При использовании такихпрограмм главное – постоянное обновление антивирусных баз.

И все-таки очень важно незапускать неизвестно что. Или установить антивирусный монитор (которыйотличается от антивирусного сканера, занимающегося тотальной проверкой файлов).Когда вы запускаете тот же DrWeb на проверку дисков – это антивирусный сканер.А в комплекте с ним идет некий Spider — вот это антивирусный монитор.

Однако при борьбе свирусами не стоит впадать в крайность и стирать все подряд. При этом вы можетеслучайно удалить важные системные файлы, что приведет к невозможности работы накомпьютере. На этом построено действие «психологических» вирусов,рассчитанных именно на то, что пользователь своими руками разрушит систему.

Основные признакипоявления в системе вируса:

- замедление работынекоторых программ;

- увеличениеразмеров файлов (особенно выполняемых), хотя это достаточно сложно заметить(попробуйте Adinf);

- появление несуществовавших ранее «странных» файлов, особенно в каталоге Windowsили корневом;

- уменьшение объемадоступной оперативной памяти;

- внезапновозникающие разнообразные видео и звуковые эффекты;

- заметное снижениескорости работы в Интернете (вирус могут передавать информацию по сети);

- жалобы от друзей(или провайдера) о том, что к ним приходят непонятные письма — вирусы любятрассылать себя по почте.

В операционной системеLinux вирусы в были выявлены только в лабораторных условиях. Несмотря на то,что некоторые образцы Linix-вирусов действительно обладали всеми необходимымиспособностями к размножению и автономной жизни, ни один из них так и не былзафиксирован в «диком» виде. Использование ОС Linux защищает отвирусов гораздо лучше, чем любые антивирусные программы в MS Windows.

Заключение

Программное обеспечениесегодня это актуальная тема для разговоров для всех, имеющих хоть какое-тоотношение к компьютерам. Программное обеспечение – это язык общения скомпьютерным миром. И этот язык, вернее множество языков, в постоянномразвитии, процессе эволюции. Только классификация программного обеспечениязаймет достаточно много времени и места. Можно упомянуть программноеобеспечение системное и прикладное, программное обеспечение инструментальное.Прикладное программное обеспечение в свою очередь имеет подразделения наофисные приложения, текстовые редакторы, текстовые процессоры, табличныепроцессоры, редакторы презентаций… Программное обеспечение – это и самаоперационная система компьютера, то есть условие его работопригодности.Активируя процессор, операционная система в свою очередь нуждается в системахкриптозащиты, антивирусных программах, драйверах и утилитах. Это так называемыезадачи внутреннего круга, требующие своего программного обеспечения. Надо лиговорить, что сегодня любое производство и любой бизнес невозможны безинформационной поддержки на базе новейших компьютерных систем исоответствующего программного обеспечения. Для проведения в жизнь решенийуправленческих задач, бухгалтерских расчетов, создания систем автоматическогопроектирования, осуществления эффективного обмена электронной документациейтакже требуются программы, то есть соответствующее программное обеспечение.Причем все усложняющаяся жизнь требует непрерывного обновления применяемыхпрограммных продуктов. Программное обеспечение для всего множества современныхзапросов от политики, промышленности и науки не может быть полностьюстандартизированным. Постоянно программистам приходится решать частные испециальные задачи. Поэтому число фирм, занимающихся разработкой программногообеспечения, постоянно растет. Эксперты прогнозируют дальнейший ростпроизводства, резкое увеличение транспортных грузопотоков, усложнениекоммуникационной сферы. Всюду и во всех областях человеческой деятельностикомпьютеры будут все более востребованы. Соответственно, будет расти спрос и напрограммное обеспечение. Мы вступаем в совершенно новую эпоху. Эпохупрограммирования будущего.

Список использованныхисточников и литературы

Канцедал С.А. Алгоритмизация ипрограммирование: учебное пособие. – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М,2008. – 352с.: ил.– (Профессиональное образование).: стр.171, 180, 186, 195

Симонович С.В., Евсеев Г.А. Занимательныйкомпьютер: Книга для детей, учителей и родителей. – М.: АСТ – ПРЕСС, Инфорком –Пресс, 1998. -368с. – («Занимательные уроки»).; стр. 78

Симонович С.В., Евсеев Г.А., АлексеевА.Г. Специальная информатика: Учебное пособие. – М.: АСТ-ПРЕСС: Инфорком –Пресс, 1999. -480с.

Информатика. Учебное пособие длясреднего профессионального образования (+CD) / Под общ.редакцией И.А. Черноскутовой – СПб.: Питер, 2005.-272с.: ил.: Стр.44

В.З.Аладьев, Ю.Я.Хунт, М.Л.Шишаков. Основыинформатики. Учебное пособие. Издание 2-е, переработанное и дополненное. – М.:Информационно-издательский дом «Филинъ». 1999. -544с.: стр. 176.

Ляхович В.Ф. Основы информатики. –Ростов н /Д: изд-во «Феникс», 2000. -608с.:

Словарь:

Терра – Лексикон: Иллюстрированныйэнциклопедический словарь. – МИРРА, 1998. –Т35 672с.: ил. Стр. 464.

Ссылки:

Рисунок: ru.wikipedia.org/wiki/Файл:Layered_computer_structure.png

ru.wikipedia.org/wiki/

www.xcom.ru/about/soft.php