Классификация ЭВМ и ПО

Все описанные выше языки  программирования используют так называемые пошаговые описания алгоритмов. Именно в этом и заключается источник большой трудоемкости подготовки задач к решению. Несомненно, что для машин будущих поколений будут предложены более эффективные средства программирования. Так, например, все больше внимания уделяется разработке проблемно-ориентированных языков программирования (Симула, GPSS и др.). В этих языках имеется возможность описывать специфические алгоритмы обработки информации более крупными конструкциями. Это делает программы пользователей более наглядными, так как каждая используемая конструкция соответствует вполне определенному объекту, исследуемому пользователем.

Другой интересной тенденцией является появление непроцедурных описательных языков. Конструкции этих языков констатируют, какой результат желателен пользователю, не указывая, каким образом это сделать. Примером такого языка служит язык ПРОЛОГ (Программирование ЛОГики), который широко применяется специалистами в области искусственного интеллекта. Конструкции языка соответствуют не математическим формулам, а определяют отношения между объектами и величинами. Язык состоит только из описаний и не имеет как таковых команд-инструкций.

В заключение необходимо отметить, что в машинах будущих  поколений будут использоваться языки программирования, имеющие средства распараллеливания вычислительных работ для многомашинных и многопроцессорных вычислительных систем. Проблемы построения таких языков еще полностью не разрешены и находятся в стадии исследования.

В состав САП включаются также языковые трансляторы для всех языков, которые используют пользователи при разработке своих программ. В зависимости от специфики вычислительного центра и контингента пользователей их состав формируется эмпирически. Обычно же он включает трансляторы процедурно-ориентированных языков высокого уровня (Pascal, Basic, Си) и машинно-ориентированных языков (Ассемблер).

Различают трансляторы  двух типов: интерпретаторы и компиляторы. Трансляторы-интерпретаторы предназначаются для последовательного пооператорного преобразования каждого предложения исходного модуля программы в блок машинных команд с одновременным их выполнением. Машинная программа в полном объеме при этом не создается, решение задач пользователей происходит замедленными темпами. Этот вид трансляции рекомендуется использовать при отладке новых программных продуктов.

Трансляторы-компиляторы, напротив, предназначаются для формирования полного загрузочного модуля по исходным программам пользователя. Это позволяет отделить полученный программный продукт от среды его разработки и в последующем использовать его автономно.

Из системных обслуживающих  программ, широко используемых при подготовке вычислений, следует выделить редактор (редактор связей), загрузчик, библиотекарь, средства отладки и другие вспомогательные программы. Назначение программ вытекает из их названия.

Программы пользователей  после обработки их транслятором (трансляторами) представляются в виде набора программных блоков, имеющих промежуточный формат, общий для всех трансляторов. Специфика исходных языков программирования при этом теряется. Объединение программных блоков в единую программу выполняет редактор. В зависимости от того, в какой стадии подготовки к решению находятся программы абонентов, они могут размещаться в различных библиотеках. Управляет размещением программ, последующей идентификацией и выборкой библиотекарь. Вызов готовых к решению программ в оперативную память, активизацию их с учетом их места размещения выполняет загрузчик.

Средства  отладки обеспечивают проверку заданий пользователей, поиск в них различного рода ошибок, вывод на печать запрашиваемой отладочной информации, распечатку содержимого зон оперативной памяти, выдачу различных управляющих блоков и таблиц и т.п.

Вспомогательные программы (утилиты) служат для перемещения информации с одного носителя на другой, разметки накопителей, редактирования информации в наборах данных, сбора информации об ошибках.

Популярные системы  программирования

Для популярных языков программирования в IBM PC-совместимых компьютерах имеется множество систем программирования, позволяющих создавать программы, работающие в среде DOS, Windows, Windows 95, Windows NT и др.

• языки С и C++ — здесь наибольшей популярностью пользуются системы программирования фирм Microsoft (Visual C++) и Borland (Borland C++, Turbo C++). Немало поклонников имеют системы программирования фирмы Symantec и Watcom;
• язык Паскаль — здесь наибольшей популярностью пользуются системы программирования фирмы Borland (Borland Pascal, Turbo Pascal);
• язык Бейсик — для этого языка весьма популярна очень мощная система программирования Visual Basic фирмы Microsoft (она даже позволяет создавать приложения типа клиент-сервер), но применяются также и другие системы программирования.

Во многих областях широко используются системы программирования на других языках — Фортране (Microsoft Fortran, Watcom Fortran и т.д.), Коболе (Visual Object Co-bol 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.

Пакеты программ

Согласно рис. 10.1 в ПО ЭВМ имеются две группы пакетов программ: пакеты прикладных программ (ППП) и пакеты, дополняющие возможности ОС (ППос). С развитием программного обеспечения ЭВМ наметилась тенденция к слиянию их в единые интегрированные пакеты. Например, операционная среда Windows может подключать и пакеты MS Office, объединяющие программы для работы экономиста-делопроизводителя. Однако не всегда централизованные средства обработки удовлетворяют всем требованиям пользователей, поэтому многие ЭВМ, наряду с интегрированными пакетами, продолжают использовать и более эффективные специализированные ППП.

ППП — это комплекс программ, предназначенных для решения определенного класса задач пользователей. Сначала к ППП относили только готовые программы, которые регулярно использовал пользователь. Однако каждая рабочая программа постоянно совершенствуется, дополняется, модифицируется. Поэтому все чаще к ППП относят наряду с комплексом готовых программ и программную среду, оболочку, в которой создаются пользовательские программы. Программы вместе со средой значительно облегчают процессы подготовки и решения задач и во многих случаях не требуют от пользователя знаний специфических языков и процедур программирования.

ППП имеют известную  обособленность. Они разрабатываются  обычно независимо от других компонентов  программного обеспечения. Некоторые ППП могут иметь сложную библиотечную структуру, собственные средства генерации и документацию. С появлением ПЭВМ широкое распространение получили следующие прикладные системы, обеспечивающие различные виды работ пользователей:

• системы обработки текстов (текстовые редакторы);

• системы обработки «электронных таблиц»;

• системы управления базами данных;

• системы «деловой графики»;

• коммуникационные системы;

Комплекс программ технического обслуживания

Особенности состава  технических средств ЭВМ учитываются комплексом программ технического обслуживания (КПТО). Этот комплекс включает в свой состав наладочные, проверочные и диагностические тест-программы.

Наладочные  программы обеспечивают автономную настройку и проверку отдельных устройств ЭВМ. Обычно они функционально независимы от программ ОС. Проверочные тест-программы предназначены для периодически проводимых проверок правильности функционирования устройств, например, после включения их в работу. Диагностические программы используются в тех случаях, когда необходимо классифицировать отказ оборудования и локализовать место неисправности. Инициирование работы этих программ осуществляется обычно модулями ОС после фиксации сбоев и отказов аппаратурой контроля.

Проверочные тест-программы  занимают особое место в КПТО. Их выполнение непосредственно перед  вычислениями позволяет убедиться в исправности технических средств системы, а значит, повысить достоверность результатов обработки данных.

Программы-оболочки

Предназначены для удобного проведения операций с файлами и каталогами и наглядного отображения о состоянии  логических дисков. К операциям с  файлами относятся копирование, удаление, перемещение, переименование.

Позволяют выполнять большое количество различных функций, в частности:

• наглядно изображать содержание каталогов на дисках;
• удобно копировать, переименовывать, пересылать и удалять файлы;
• изображать дерево каталогов на диске (на этом дереве можно переходить в нужный каталог, создавать, переименовывать и удалять каталоги);
• просматривать текстовые, графические и архивные файлы, базы данных и таблицы табличных процессоров и т.д.;
• редактировать текстовые файлы;
• выполнять любые команды DOS;
• работать с архивными файлами почти так же удобно, как с оглавлениями каталогов;
• с помощью одного нажатия клавиши выполнять стандартные действия для каждого типа файлов;

... и многое другое.

 

Таблица 1. Использование функциональных клавиш

в программах FAR и Norton Commander

 

Клавиша	Надпись		НA3НАЧЕНИЕ
[F1]	Help	Помощь	краткая информация о  назначении клавиш при работе с Norton Commander
[F2]	Menu	Вызов	запуск команд, указанных  в списке, заданном пользователем (пользовательском меню, см. ниже)
[F3]	View	Чтение	Чтение просмотр файла. Можно просматривать текстовые  файлы, документы, сделанные с помощью  различных редакторов текстов, графические  файлы, базы данных, архивные файлы  и таблицы табличных процессоров, например, файлы Microsoft Word, DBase и Lotus 1-2-3
[F4]	Edit	Правка	редактирование файла. Для редактирования может быть использован  встроенный редактор Norton Commander или любой другой редактор, указанный пользователем
[F5]	Copy	Копия	Копия копирование файла. В середине экрана появляется запрос о том, куда копировать файл. По умолчанию файл копируется в каталог, изображенный на другой панели. Можно набрать и другое имя каталога. Затем для копирования надо нажать [Enter], для отмены команды — [Esc]
[F6]	Renmov	НовИмя	переименование файла (каталога) или пересылка файла  в другой каталог. Можно задать новое  имя файла (каталога) или имя каталога, в который надо переслать данный файл. Для начала переименования или  пересылки надо нажать [Enter], для отмены команды — [Esc]
[F7]	MkDir	НовКат	создание подкаталога
[F8]	Delete	Удал-е	удаление файла (файлов) и/или каталога (каталогов)
[F9]	PullDn	Меню	вывод управляющего меню Norton Commander
[F10]	Quit	Выход	выход из Norton Commander

 

Программы офисного назначения

• Редакторы документов

Редакторы документов ориентированы, как следует из их названия, именно на работу с документами, то есть с  текстами, состоящими из разделов, страниц, абзацев, предложений, слов и т.д. Они  позволяют использовать различные  шрифты символов, абзацы произвольной формы, автоматически переносят слова на новую строку, позволяют делать сноски, включать рисунки, автоматически нумеруют страницы и сноски и т.д. Наиболее мощные редакторы документов позволяют проверять правописание, набирать тексты в несколько столбцов, создавать таблицы и диаграммы, строить оглавления, предметные указатели и т.д.

Примеры приложений: Microsoft Word, AmiPro

• Табличные процессоры

При работе с табличным процессором  на экран выводится прямоугольная  таблица, в клетках которой могут находиться числа, пояснительные тексты и формулы для расчета значения в клетке по имеющимся данным. Все распространенные табличные процессоры позволяют перевычислять значения элементов таблиц по заданным формулам, строить по данным в таблице различные графики и т.д. Современные табличные процессоры поддерживают трехмерные таблицы, позволяют создавать собственные входные и выходные формы (например, печатать платежные поручения или бухгалтерские балансы установленной формы), включать в таблицы рисунки, использовать средства автоматизации — макрокоманды, работать с базами данных и т.д. Наибольшей популярностью пользуются табличные процессоры Microsoft Excel (для Windows), Lotus 1-2-3 и Quattro Pro (для DOS и Windows).

• Программы подготовки презентаций

Программы подготовки презентаций  могут оформлять слайды для презентаций, помещая туда красивые диаграммы, рисунки, надписи и т.д. Примером таких  программ являются PowerPoint фирмы Microsoft, Freelance Graphics фирмы Lotus, Charisma фирмы Micrografx, Harvard Graphics фирмы Software Publishing.

• Персональные информационные менеджеры

Хорошим примером может служить  Lotus Organizer фирмы Lotus. Программа выводит на экран блокнот с перекидными страницами, имеющий 6 стандартных разделов: календарь, список текущих дел, адресную книгу, планировщик и записную книжку.

Программа позволяет назначать  разовые и повторяющиеся мероприятия, напоминать о делах, которые необходимо выполнять регулярно. Имеются средство набора телефонного номера, система  регистрации звонков и многие другие функции. Аналогичные средства предлагает программа Sidekick фирмы Starfish Software.

• Программы планирования