Программные средства реализации информационных процессов
Классификация программного обеспечения
Операционная система: функции, структура, классификация
Файлы и файловая система
Компьютерные вирусы. Антивирусные программы
1. Классификация программного обеспечения.
Программное обеспечение (Software)- неотъемлемая часть ЭВМ. Оно является логическим продолжением технических средств ЭВМ, расширяющие их возможности и сферу использования.
Программное обеспечение - это совокупность программ, выполненных вычислительной системой.
Существует три категории программного обеспечения:
1. Системное программное обеспечение - комплекс программ, определяющее на компьютере системную среду и правила работы в ней. Осуществляет
управление ресурсами ЭВМ.
создание копий используемой информации.
проверку работоспособности устройств компьютера.
выдачу справочной информации о компьютере и др.
Системное программное обеспечение состоит из
Операционной системы
Диалоговых (операционных) оболочек
Сервисных программ (утилит)
Операционная система является базовой и необходимой составляющей системного программного обеспечения компьютера. Об операционной системе смотри далее.
Диалоговые (операционные оболочки) - программы, выполняющие роль посредника между пользователем и программным обеспечением компьютера
Функции:
Облегчение для пользователя выполнения файловых операций (быстрый поиск, копирование, удаление и пр.);
Более удобный запуск приложений;
Возможность более быстрого перехода от одного приложения к другому при многозадачном режиме работы.
Сервисные программы (утилиты) специальные программы обслуживающего (сервисного) характера: диагностические программы; программы обслуживания дисков; программы для работы с CD / DVD ; архиваторы ; антивирусные программы и др.
2. Прикладное программное обеспечение, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ. Каждая прикладная среда предназначена для создания и исследования определенного вида компьютерного объекта.
Разделяют
ППО общего назначения
Набор прикладных программ, полезных большинству пользователей независимо от их профессиональных интересов.
Текстовые редакторы и процессоры
WordPad, MS Word, MS Publisher, Promt, Сократ
Графические редакторы и графические пакеты
Paint, MS PhotoDraw, Corel Xara, Corel Draw, Adobe Photoshop
Системы управления базами данных (СУБД) MS Access
Табличные процессоры MS Excel
Пакеты мультимедийных презентаций MS PowerPoint, Movie Maker
Коммуникационные программы Internet Explorer, Mozilla Firefox, Opera, MS Outlook
Компьютерные игровые программы
ППО специального назначения
Специализированные программы (профессионально ориентированные) для решения информационных задач, предназначенные для узкого круга пользователей.
Музыкальные и звуковые редакторы
Бухгалтерские программы
и пакеты
Экспертные системы
Математические пакеты
Системы автоматизированного проектирования (САПР)
Электронные образовательные издания и ресурсы
Инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера. Этот класс программ предназначен для создания системного и прикладного программного обеспечения.
Система программирования — это система для разработки новых программ на конкретном языке программирования.
Современные системы программирования обычно предоставляют пользователям мощные и удобные средства разработки программ. В них входят:
компилятор или интерпретатор;
интегрированная среда разработки;
средства создания и редактирования текстов программ;
обширные библиотеки стандартных программ и функций;
отладочные программы, т.е. программы, помогающие находить и устранять ошибки в программе;
дружественная" к пользователю диалоговая среда;
многооконный режим работы;
мощные графические библиотеки; утилиты для работы с библиотеками;
встроенный ассемблер;
встроенная справочная служба;
другие специфические особенности.
Популярные системы программирования – Turbo Basic, Quick Basic, Turbo Pascal, Turbo C.
Транслятор (англ. translator — переводчик) — это программа-переводчик. Она преобразует программу, написанную на одном из языков высокого уровня, в программу, состоящую из машинных команд. Трансляторы реализуются в виде компиляторов или интерпретаторов. С точки зрения выполнения работы компилятор и интерпретатор существенно различаются.
Компилятор (англ. compiler — составитель, собиратель) читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется.
Интерпретатор (англ. interpreter — истолкователь, устный переводчик) переводит и выполняет программу строка за строкой.
После того, как программа откомпилирована, ни сама исходная программа, ни компилятор более не нужны. В то же время программа, обрабатываемая интерпретатором, должна заново переводиться на машинный язык при каждом очередном запуске программы.
Откомпилированные программы работают быстрее, но интерпретируемые проще исправлять и изменять.
Каждый конкретный язык ориентирован либо на компиляцию, либо на интерпретацию — в зависимости от того, для каких целей он создавался. Например, Паскаль обычно используется для решения довольно сложных задач, в которых важна скорость работы программ. Поэтому данный язык обычно реализуется с помощью компилятора.
С другой стороны, Бейсик создавался как язык для начинающих программистов, для которых построчное выполнение программы имеет неоспоримые преимущества.
Иногда для одного языка имеется и компилятор, и интерпретатор. В этом случае для разработки и тестирования программы можно воспользоваться интерпретатором, а затем откомпилировать отлаженную программу, чтобы повысить скорость ее выполнения.
2. Операционная система компьютера: функции, структура, классификация.
Операционная система является базовой и необходимой составляющей системного программного обеспечения компьютера.
Операционная система (ОС) - комплекс программных средств, который загружается при включении компьютера.
Основными функциями ОС являются:
управление ресурсами компьютера (оперативной памятью, процессорным временем, файловой системой, внешними устройствами);
управление распределением данных в памяти и извлечением их из памяти;
выполнение очередного по приоритету задания и отслеживание очередности;
восстановление работоспособности при сбоях;
управление работой арифметико-логического командного устройства процессора.
диалог пользователя с компьютером, предоставляя удобный способ взаимодействия (интерфейс).
В структуру операционной системы входят следующие модули:
Базовый модуль, управляющий файловой системой;
Командный процессор, расшифровывающий и выполняющий команды;
Драйверы периферийных устройств;
Модули, обеспечивающие графический интерфейс.
К системному блоку компьютера подключаются через специальные согласующие платы (контроллеры) периферийные устройства (дисковод, принтер и т.д.). Каждое периферийное устройство обрабатывает информацию по-разному и с различной скоростью, поэтому необходимо программно согласовать их работу с работой процессора. Для этого в составе операционной системы имеются специальные программы – драйверы устройств. Каждому устройству соответствует свой драйвер. Драйвер устройства – это программное средство, необходимое для подключения аппаратных средств.
Процесс общения пользователя с компьютером должен быть удобным. В состав современных операционных систем (Windows) обязательно входят модули, создающие графический интерфейс. Интерфейс - это совокупность средств и правил, предназначенных для диалога пользователя с компьютером.
Для функционирования компьютера обязательно должны находиться в оперативной памяти базовый модуль, командный процессор и драйверы подключенных устройств.
Модули операционной системы, обеспечивающие графический интерфейс, могут быть загружены по желанию пользователя. Файлы операционной системы находятся на диске (жестком или гибком). Однако программы могут выполняться, только если они находятся в оперативной памяти, поэтому файлы операционной системы необходимо загрузить в оперативную память. Все файлы операционной системы не могут одновременно находиться в оперативной памяти, так как объем современных операционных систем составляет десятки мегабайт. В операционной системе Windows 95 выбор варианта загрузки представлен в виде меню.
После включения компьютера производится загрузка операционной системы в оперативную память. В системном блоке компьютера находится Постоянное запоминающее Устройство (ПЗУ). Программы, «зашитые» в ПЗУ образуют базовую систему ввода\вывода BIOS (Basic Input Output System), в котором содержатся программы тестирования компьютера и первого этапа загрузки операционной системы. BIOS служит для тестирования памяти и периферийного оборудования ПК и связывает аппаратную и программную части ПК.
На этом этапе процессор обращается к диску и ищет на определенном месте (в начале диска) наличие очень небольшой программы-загрузчика BOOT. Программа-загрузчик считывается в память, и ей передается управление. В свою очередь она ищет на диске базовый модуль операционной системы, загружает его в память и передает ему управление.
В состав базового модуля операционной системы входит основной загрузчик, который ищет остальные модули операционной системы и загружает их в оперативную память. После окончания загрузки операционной системы управление передается командному процессору, на экране появляется приглашение системы.
Система готова к работе, т.е. пользователь может начинать вводить команды операционной системы, а командный процессор их расшифровывать и выполнять. В случае использования графического интерфейса выбор действий (команд) производится с помощью мыши. В процессе выполнения команд осуществляется взаимодействие всех модулей операционной системы, причем необходимые в данный момент дополнительные модули могут подгружаться с диска.
Существует несколько наиболее распространенных операционных систем, каждая из которых ориентирована на определенное семейство процессоров и, соответственно, компьютеров.
Классификацию операционных систем можно проводить:
по принципу организации пользовательского интерфейса
по количеству одновременно обрабатываемых задач
по количеству одновременно работающих пользователей
MS-DOS (Microsoft Disk Operation System - Дисковая операционная система Microsoft). Операционная система MS-DOS была разработана в начале 80-х годов для работы на компьютерах IBM PC/XT, созданных на базе процессора 8086 фирмы Intel. MS-DOS была наиболее распространенной операционной системой с интерфейсом командной строки, которая устанавливалась на компьютерах, созданных на базе процессоров 80 286, 80 386, 80 486, Pentium. Последней версией была MS-DOS 6.22.
Microsoft Windows (Windows 3.1, Windows 3.11, Windows 95, 2000, NT, XP). В настоящее время более 90% персональных компьютеров реализованы на платформе Intel & Windows, т.е. в них установлен Intel-совместимый процессор (Pentium) и инсталлирована операционная система Windows.
UNIX. На высокопроизводительных компьютерах, которые иногда называют «рабочие станции», широко распространена операционная система UNIX. Начало разработок этой системы относится к 1969 году, и к настоящему времени уже известно более 20 различных версий. В настоящее время достаточно большое количество серверов в Internet работают под управлением этой системы.