Структура программного обеспечения компьютера

Современный компьютер – это единство аппаратных средств и программного обеспечения (ПО). Компьютерная программа – это закодированная информация о действиях, которые предписывается выполнить компьютера, алгоритм для исполнения компьютером, записанный или на языке машинных двоичных кодов, или на специальном языке программирования. Чтобы на компьютере можно было решать задачи, нужна совокупность программ – программное обеспечение.

1. Системное программное обеспечение организует процесс обработки информации в компьютере

2. Средства контроля и диагностики обеспечивают автоматическую проверку функционирования отдельных узлов ЭВМ, поиск ошибок в их работе.

3. Операционные системы – главная часть системного ПО. Это комплекс программ, управляющих всеми аппаратными компонентами компьютера, обеспечивая их целостное функционирование, а также предоставляющих пользователю доступ к аппаратным возможностям компьютера.

4. Система программирования позволяет разрабатывать программы на языках программирования.

5. Трансляторы – комплекс программ, обеспечивающий автоматический перевод с алгоритмических и символических языков в машинные коды.

6. Языки программирования – формальные языки связи человека с ЭВМ, предназначенные для описания данных (информации) и алгоритмов (программ) их обработки на компьютере.

7. Прикладное программное обеспечение предназначено для непосредственного решения пользовательских задач.

8. Пакеты прикладных программ – это, в частности, наиболее известные инструментальные программные средства, такие как текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, а также системы управления базами данных и т.д.

9. Библиотеки стандартных программ составляют часто используемые программы вычисления функций, решения уравнений, распространенных операций обработки данных (сортировка, нахождение максимального и минимального значений в массивах данных и т.д.)

10. Уникальное программное обеспечение – комплекс программ, предназначенных для выполнения специализированных программ пользователя, решающих уникальные пользовательские задачи.

Компьютер как формальный исполнитель алгоритмов (программ)

Компьютер – это многофункциональное электронное автоматическое устройство для накопления, обработки и передачи информации. Приведем его структурную схему, где стрелками обозначим направление информационных потоков.

Работа компьютера имитирует (моделирует) информационную деятельность человека. Но компьютер – техническое устройство, поэтому для того, чтобы он выполнил определенные действия, им нужно управлять. Компьютер действует как автоматический формальный исполнитель алгоритмов обработки информации. Это главное свойство любого компьютера. Автоматизм в его работе означает, что некоторые свои действия он выполняет без вмешательства человека в соответствии со следующими общими принципами:

1. двоичное кодирование информации

2. программное управление работой компьютера

3. хранимая программа наряду с данными, кодируемая определенной последовательностью из нулей и единиц, помещается как число в одной из ячеек оперативной памяти.

С

Программное обеспечение (ПО)

Уникальное

Система программирования

Системное

Прикладное

Средства контроля и диагностики

Трансляторы

Операционные системы

Языки программирования

Пакеты прикладных программ

Библиотеки стандартных программ

овременный компьютер – это единство аппаратных средств и программного обеспечения. Компьютерная программа – это закодированная информация о действиях, которые предписывается выполнить компьютера, записанная или на языке машинных двоичных кодов или на специальном языке программирования. Чтобы на компьютере можно было решать задачи. Нужна совокупность программ – программное обеспечение, классификацию которого показывает эта схема:

Человек вводит с клавиатуры команды компьютерной программы, написанной им на языке программирования. Команды накапливаются в оперативной памяти, автоматически переводясь в машинные коды благодаря программе-переводчику – транслятору с языка программирования на язык машинных кодов. Устройство управления (УУ) процессора воспринимает, считывая из оперативной памяти, команду за командой, анализирует, а затем организует ее выполнение, используя соответствующие устройства компьютера. Эти устройства произведут действие: напечатают на бумаге, выведут на экран, воспримут с клавиатуры, занесут на магнитный диск и т.д. Для выполнения команд самим процессором в нем предусмотрено арифметико-логическое устройство (АЛУ). Выполнив одну команду из оперативной памяти., компьютер переходит к следующей команде и так, пока не встретит команду на окончание работы или команду, которую не сможет выполнить. Он не сможет выполнить команду, если она предназначается устройству, не подключенному к компьютеру, или отсутствует в его системе команд, или содержит синтаксическую ошибку. Если программа составлена правильно, то компьютер выполнит ее за конечное число шагов и выдаст человеку результат решения задачи. Выполнение команд компьютером осуществляется с помощью электронных схем, реализующих логические функции формальной алгебры, например, логические умножение, сложение, отрицание.

Кроме того, программы составляются программистами по алгоритмам для решения определенных задач. Человек не объясняет исполнителю-компьютеру свои цели и смысл команд программы. Очевидно, что компьютер и не сможет понять смысла совершаемых им действий. Более того, компьютер не обладает способностью к анализу результатов, например, относительно их соответствия постановке задачи. Компьютер не может обойтись без программы и исходных данных, подготовить которые под силу только человеку. Таким образом, и с этой точки зрения решение задачи компьютером – также формальное исполнение алгоритма ее решения, закодированного и хранимого вместе с данными в оперативной памяти.