- обращаться к
каталогу;
- выполнять разметку
внешних носителей;
- запускать программы;
- другие действия.
Анализ и исполнение команд пользователя,
включая загрузку готовых программ из
файлов в оперативную память и их запуск,
осуществляет командный процессор операционной
системы.
Для управления
внешними устройствами компьютера используются
специальные системные программы - драйверы.
Драйверы стандартных устройств образуют
в совокупности базовую систему ввода-вывода
(BIOS), которая обычно заносится в постоянное
ЗУ компьютера.
Виды прикладного
программного обеспечения
Инструментальные программные средства - это программы, которые используются
в ходе разработки, корректировки или
развития других прикладных или системных
программ.
По своему назначению они
близки системам программирования. К инструментальным
программам, относятся:
- редакторы;
- средства компоновки программ;
- отладочные программы, т.е. программы, помогающие находить и устранять ошибки в программе;
- вспомогательные программы, реализующие часто используемые системные действия;
- графические пакеты программ и т.п.
Пакеты прикладных программ (ППП) - это специальным
образом организованные программные комплексы,
рассчитанные на общее применение в определенной
проблемной области и дополненные соответствующей
технической документацией.
В зависимости от характера
решаемых задач различают следующие
разновидности ППП:
- пакеты для решения типовых инженерных, планово-экономических, общенаучных задач;
- пакеты системных программ;
3. пакеты
для обеспечения систем автоматизированного
проектирования и систем автоматизации
научных исследований;
4. пакеты
педагогических программных средств и
другие.
Чтобы пользователь
мог применить ППП для решения конкретной
задачи, пакет должен обладать средствами
настройки (иногда путём введения некоторых
дополнений).
ППП обеспечивают
значительное снижение требований к уровню
профессиональной подготовки пользователей
в области программирования, вплоть до
возможности эксплуатации пакета без
программиста.
Часто пакеты прикладных программ располагают
базами данных для хранения данных и передачи
их прикладным программам.
Интегрированные
пакеты представляют собой набор нескольких
программных продуктов, объединенных
в единый удобный инструмент. Наиболее
развитые из них включают в себя текстовый
редактор, органайзер, электронную таблицу,
СУБД, средства поддержки электронной
почты, программу создания презентационной
графики.
Результаты,
полученные отдельными подпрограммами,
могут быть объединены в окончательный
документ, содержащий табличный, графический
и текстовый материал.
Интегрированные пакеты, как
правило, содержат некоторое ядро, обеспечивающее
возможность тесного взаимодействия
между составляющими.
Базы
данных
Деятельность
человека постоянно связана с накоплением
информации об окружающей среде, ее отбором
и хранением при решении различных задач.
Информационные системы, основное назначение
которых - информационное обеспечение
пользователя, т.е. предоставление ему
необходимых сведений из определенной
предметной области, помогают человеку
решать задачи быстрее и качественнее.
Любая информационная
система предназначена для решения некоторого
класса задач, включает в себя как хранилище
данных, так и средства для реализации
информационных процедур. Данные, хранящиеся
в запоминающих устройствах, структурированные
таким образом, чтобы их могли использовать
различные программы, получили название
баз данных (БД). Средства создания и управления
этими данными получили название систем
управления базами данных (СУБД).
База данных - множество
данных, организованных для быстрого и
удобного способа поиска и извлечения.
Система управления
базами данных - совокупность программ
и языковых средств, предназначенных для
создания, ведения и использования баз
данных.
В состав СУБД входят:
управляющие программы, обеспечивающие взаимосвязь с ОС, обработку команд пользователя, очередность их выполнения, контроль завершения операций и пр.;
обрабатывающие программы, включая трансляторы с языков описания данных, языков запросов и языков программирования, редакторы, отладчики;
сервисные программы, обеспечивающие удобный для пользователя интерфейс;
прикладные программы, выполняющие обработку найденных системой данных, вычисления, формирование выходных документов по заданной форме и пр.
Банки данных хранят сведения из самых разных областей человеческой деятельности: это библиотечное и банковское дело, образование и медицина, управление предприятием и государством, право, экология, транспорт, туризм и многое другое. Количество информации, содержащейся в некоторых банках данных, измеряется миллиардами байт. Internet можно рассматривать как гигантский банк данных.
База данных может входить в банк данных, а может использоваться автономно. База данных может содержать информацию практически любого типа. Данные в одной базе данных обычно относятся к какой-либо одной предметной области. Более точно можно сказать, что информация об объекте или отношениях объектов, выраженная в знаковой форме, образует данные.
Для любой базы данных
можно говорить о ее логической организации
и о ее физической организации.
Физическая организация
- это способ представления, размещения
и хранения данных на носителе.
Логическая организация
представляет собой модель структуры
всей совокупности данных. По сути, это
способ объединения данных в записи, это
"взгляд" на данные с точки зрения
их использования в прикладных программах.
Наиболее распространенными
способами логической организации данных
в БД являются табличный, древовидный,
сетевой. Каждый способ имеет свои преимущества
и недостатки. Выбор способа представления
данных зависит от особенностей предметной
области и тех задач, которые предполагается
решать с помощью этих данных.
Системы управления
базами данных обычно поддерживают какую-нибудь
одну из моделей организации данных, т.е.
с их помощью можно создать базу данных
вполне определенного типа. Наиболее распространены
реляционные СУБД. Это такие известные
программные средства, как dBASE, Ребус, Lotus,
FoxPro, Clipper, Access, Paradox и многие другие.
К СУБД иерархического
типа можно отнести многие системы управления
файлами, в частности Norton Commander, Far Manager,
Диспетчер файлов и пр. Большинство СУБД,
предназначенных для создания и ведения
библиотечных баз данных, также иерархического
типа.
СУБД сетевого типа
используются преимущественно в автоматизированных
системах управления и системах управления
корпоративными бизнес-процессами. Сетевой
тип логической организации данных в наибольшей
степени отражает наличие самых разнообразных
связей (сырьевых, кадровых, информационных,
финансовых и пр.) между элементами производственного
процесса.
Понятие,
назначение и составные элементы
систем программирования.
Неотъемлемая часть современных
ЭВМ – системы программного
обеспечения, являющиеся логическим
продолжением логических средств
ЭВМ, расширяющим возможности
аппаратуры и сферу их использования.
Система программного обеспечения,
являясь посредником между человеком
и техническими устройствами
машины, автоматизирует выполнение
тех или иных функций в зависимости
от профиля специалистов и
режимов их взаимодействия с
ЭВМ. Основное назначение программного
обеспечения – повышение эффективности
труда пользователя, а также увеличение
пропускной способности ЭВМ посредством
сокращения времени и затрат
на подготовку и выполнение
программ. Программное обеспечение
ЭВМ можно подразделить на
общее и специальное программное
обеспечение.
Общее программное обеспечение реализует функции, связанные
с работой ЭВМ, и включает в себя системы
программирования, операционные системы,
комплекс программ технического обслуживания.
Специальное программное обеспечение включает в себя пакеты прикладных
программ, которые проблемно ориентированы
на решение вполне определенного класса
задач
Системой программирования
называется комплекс программ, предназначенный
для автоматизации программирования задач
на ЭВМ.
Система
программирования освобождает проблемного
пользователя или прикладного программиста
от необходимости написания программ
решения своих задач на неудобном для
него языке машинных команд и предоставляют
им возможность использовать специальные
языки более высокого уровня. Для каждого
из таких языков, называемых входными
или исходными, система программирования
имеет программу, осуществляющую автоматический
перевод (трансляцию) текстов программы
с входного языка на язык машины. Обычно
система программирования содержит описания
применяемых языков программирования,
программы-трансляторы с этих языков,
а также развитую библиотеку стандартных
подпрограмм. Важно различать язык программирования
и реализацию языка.
Язык – это
набор правил, определяющих систему записей,
составляющих программу, синтаксис и семантику
используемых грамматических конструкций.
Реализация
языка – это системная программа, которая
переводит (преобразует) записи на языке
высокого уровня в последовательность
машинных команд.
Имеется два основных вида
средств реализации языка: компиляторы
и интерпретаторы. Компилятор транслирует
весь текст программы, написанной на языке
высокого уровня, в ходе непрерывного
процесса. При этом создается полная программа
в машинных кодах, которую затем ЭВМ выполняет
без участия компилятора. Интерпретатор
последовательно анализирует по одному
оператору программы, превращая при этом
каждую синтаксическую конструкцию, записанную
на языке высокого уровня, в машинные коды
и выполняя их одна за другой. Интерпретатор
должен постоянно присутствовать в зоне
основной памяти вместе с интерпретируемой
программой, что требует значительных
объемов памяти.
Основным преимуществом компиляции
является скорость выполнения
готовой программы. Интерпретируемая
программа неизбежно выполняется
медленнее, чем компилируемая,
поскольку интерпретатор должен
строить соответствующую последовательность
команд в момент, когда инструкция
предписывает выполнение.
В то же время интерпретируемый
язык часто более удобен для
программиста, особенно начинающего.
Он позволяет проконтролировать
результат каждой операции. Особенно хорошо
такой язык подходит для диалогового стиля
разработки программ, когда отдельные
части программы можно написать, проверить
и выполнить в ходе создания программы,
не отключая интерпретатора.
По набору входных языков различают
системы программирования одно-
и многоязыковые. Отличительная
черта многоязыковых систем состоит
в том, что отдельные части
программы можно составлять на
разных языках и помощью специальных
обрабатывающих программ объединять
их в готовую для исполнения
на ЭВМ программу.
По структуре, уровню формализации входного
языка и целевому назначению различают
системы программирования машинно-ориентированные
и машинно-независимые.
Машинно-ориентированные
системы программирования имеют входной
язык, наборы операторов и изобразительные
средства которых существенно зависят
от особенностей ЭВМ (внутреннего языка,
структуры памяти и т.д.). Машинно-ориентированные
системы позволяют использовать все возможности
и особенности машинно-зависимых языков:
- высокое качество создаваемых программ;
- возможность использования конкретных аппаратных ресурсов;
- предсказуемость объектного кода и заказов памяти;
- для составления эффективных программ необходимо знать систему команд и особенности функционирования данной ЭВМ;
- трудоемкость процесса составления программ (особенно на машинных языках и ЯСК), плохо защищенного от появления ошибок;
- низкая скорость программирования;
- невозможность непосредственного использования программ, составленных на этих языках, на ЭВМ других типов.
Машинно-ориентированные
системы по степени автоматического
программирования подразделяются на классы:
- Машинный язык. В таких системах программирования отдельный компьютер имеет свой определенный Машинный Язык (далее МЯ), ему предписывают выполнение указываемых операций над определяемыми ими операндами, поэтому МЯ является командным. Однако, некоторые семейства ЭВМ (например, ЕС ЭВМ, IBM/370/ и др.) имеют единый МЯ для ЭВМ разной мощности. В команде любого из них сообщается информация о местонахождении операндов и типе выполняемой операции. В новых моделях ЭВМ намечается тенденция к повышению внутренних языков машинно-аппаратным путем реализовывать более сложные команды, приближающиеся по своим функциональным действиям к операторам алгоритмических языков программирования.
- Система Символического Кодирования. В данных системах используются Языки Символического Кодирования (далее ЯСК), которые так же, как и МЯ, являются командными. Однако коды операций и адреса в машинных командах, представляющие собой последовательность двоичных (во внутреннем коде) или восьмеричных (часто используемых при написании программ) цифр, в ЯСК заменены символами (идентификаторами), форма написания которых помогает программисту легче запоминать смысловое содержание операции. Это обеспечивает существенное уменьшение числа ошибок при составлении программ. Использование символических адресов – первый шаг к созданию ЯСК. Команды ЭВМ вместо истинных (физических) адресов содержат символические адреса. По результатам составленной программы определяется требуемое количество ячеек для хранения исходных промежуточных и результирующих значений. Назначение адресов, выполняемое отдельно от составления программы в символических адресах, может проводиться менее квалифицированным программистом или специальной программой, что в значительной степени облегчает труд программиста.
- Автокоды. Существуют системы программирования, использующие языки, которые включают в себя все возможности ЯСК, посредством расширенного введения макрокоманд – они называются Автокоды. В различных программах встречаются некоторые достаточно часто использующиеся командные последовательности, которые соответствуют определенным процедурам преобразования информации. Эффективная реализация таких процедур обеспечивается оформлением их в виде специальных макрокоманд и включением последних в язык программирования, доступный программисту. Макрокоманды переводятся в машинные команды двумя путями – расстановкой и генерированием. В постановочной системе содержатся «остовы» – серии команд, реализующие требуемую функцию, обозначенную макрокомандой. Макрокоманды обеспечивают передачу фактических параметров, которые в процессе трансляции вставляются в «остов» программы, превращая её в реальную машинную программу. В системе с генерацией имеются специальные программы, анализирующие макрокоманду, которые определяют, какую функцию необходимо выполнить и формируют необходимую последовательность команд, реализующих данную функцию. Обе указанных системы используют трансляторы с ЯСК и набор макрокоманд, которые также являются операторами автокода. Развитые автокоды получили название Ассемблеры. Сервисные программы и пр., как правило, составлены на языках типа Ассемблер.