Система программирования – комплекс языковых и программных средств, предназначенных для автоматизации процесса составления, отладки программы и подготовки ее к выполнению.
В данный класс программного обеспечения входят средства (инструментарии) для создания других программ и программных комплексов.
В общем случае, программа— это последовательность предписаний (команд), записанных на языке, понятном некоторому исполнителю (процессору).
Язык, который понятен процессору, состоит из 0 и 1. Поэтому программа, записанная таким образом, носит название машинного кода.
Однако, такой язык не понятен для человека, поэтому для желающих писать программы были придуманы языки программирования высокого уровня (такое название было дано для того, чтобы отличить их от языков, непосредственно понятных машинам), которые позволяют быстро и понятно (для людей) записать последовательность действий, которые должен выполнить компьютер.
Уровень языка программирования определяет степень его удаленности от языка процессора и приближенности к естественному или формальному языку, используемого человеком.
Язык программирования— это специально обусловленный набор символов, слов и мнемонических (особым образом организованных и заранее оговоренных) сокращений, используемых для записи набора команд (программы), воспринимаемых компьютером.
Синтаксис языка программирования — это перечень правил записи программ из элементов этого языка.
В настоящее время существует несколько сотен языков высокого уровня, получивших название алгоритмических языков. Каждый из этих языков имеет свой синтаксис и ориентирован на решение задач определенного класса. К наиболее популярным относятся Basic, Pascal, C++, Prolog.
Для подготовки текста программы на любом алгоритмическом языке требуется специальная программа, называемая текстовым редактором, который является первым инструментом в сложном деле написания программ.
Процессор понимает только язык машинных команд. Поэтому обязательным элементом любой системы программирования является транслятор.
Транслятор(translator) — это программа, предназначенная для перевода (трансляции) описания алгоритма с одного формального языка на другой.
20. Обзор прикладного программного обеспечения
К прикладному ПО относится совокупность программ и документации для решения задач в некоторой сфере деятельности. К наиболее известным разновидностям прикладного ПО относятся:
1. Текстовый редактор – программа для создания и обработки текстовых документов. Среди текстовых редакторов выделяют:
а) Редакторы текстов программ – текстовые редакторы для простейшего ввода и редактирования текста (Блокнот, Multi-Edit, Gedit).
б) Текстовые процессоры – текстовые редакторы для форматирования и сложной обработки текста, а также для добавления в текст таблиц, формул, рисунков и др. объектов (MS Word, OOO Writer, WordPad, Лексикон, WordPerfect).
в) Редакторы формул – текстовые редакторы, ориентированные на набор математических формул (MS Equation, OOO Math, MathType, LaTeX).
2. Табличный процессор (электронная таблица) – программа для создания и обработки электронных таблиц (MS Excel, OOO Calc, Lotus 1-2-3, VisiCalc).
3. Система управления базами данных (СУБД) – программное средство для создания и обработки баз данных. По использованию ресурсов СУБД бывают:
а) Локальные (MS Access, OOO Base, dBase, Paradox, FoxPro).
б) Клиент-серверные (Oracle, MS SQL Server, MySQL).
4. Графический редактор – программа для создания и обработки графических изображений. Среди графических редакторов выделяют:
а) Растровые (Paint, Adobe Photoshop, GIMP).
б) Векторные (Corel Draw, Adobe Illustrator, OOO Draw).
в) Трёхмерные (3DS Max, Maya, Blender).
5. Программа презентационной графики (программа создания презентаций) – программа для создания и обработки электронных презентаций (MS PowerPoint, OOO Impress).
6. Cистема автоматизированного проектирования (САПР) – программное средство для создания и обработки чертежей, а также для проектирования трёхмерных деталей и подготовки конструкторской документации (AutoCad, Компас, ArchiCad, SolidWorks).
7. Геоинформационная система (ГИС) – программное средство для оцифровки снимков местности и для создания на их основе географических карт (MapInfo, ArcView).
8. Система мультимедиа – программа, позволяющая обрабатывать видео, звук, рисунки, текст и др. виды информации (Windows Media Player).
9. Математическая система (система компьютерной алгебры) – программа для математической обработки числовых данных и для проведения аналитических преобразований (Mathcad, MatLab, Maple).
10. Экспертная система – программа, содержащая знания экспертов в некоторой сфере деятельности и выдающая советы по действиям в конкретных ситуациях (Project Expert).
11. Браузер – программа для просмотра Web-сайтов в сети Интернет и для просмотра других гипертекстовых документов (Internet Explorer, Opera, Mozilla Firefox, Google Chrome).
12. Бухгалтерская программа – программа, позволяющая автоматизировать ведение бухгалтерской документации (1С Бухгалтерия).
21. Вспомогательные программы
Вспомогательные программы (утилиты) обычно предназначены не для решения конкретных пользовательских задач, а для обслуживания и повышения эффективности вычислительной системы. Кратко остановимся на основных видах вспомогательных программ.
Программы-архиваторы позволяют за счет применения специальных алгоритмов упаковки информации сжимать информацию на дисках, т.е. создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл. Применение программ-архиваторов очень полезно при создании архива файлов, так как в большинстве случаев значительно удобнее их хранить, предварительно сжав программами-архиваторами. Представители данных программ –WinRar и WinZip.
Программы для создания резервных копий информации позволяют периодически копировать важную информацию, находящуюся на жестком диске компьютера, на дополнительные носители. Представители программ резервного копирования – APBackUp, Acronis True Image.
Антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусом. Представители антивирусного семейства программ – Kaspersky Antivirus, DrWeb, Norton Antivirus.
Коммуникационные программы предназначены для организации обмена информацией между компьютерами. Это программы позволяют удобно пересылать файлы с одного компьютера на другой при соединении кабелем их последовательных портов. Другой вид таких программ обеспечивает возможность связи компьютеров по телефонной сети (при наличии модема). Они дают возможность посылать и принимать телефаксные сообщения. Представители коммуникационных программ – Venta Fax, Cute FTP.
Программы для диагностики компьютера позволяют проверить конфигурацию компьютера (количество памяти, ее использование, типы дисков и т. д.), проверить работоспособность устройств компьютера, оценить его производительность. Представители программ диагностики компьютеров – Sisoft Sandra, Norton System Information.
Программы для оптимизации дисков позволяют обеспечить более быстрый доступ к информации на диске за счет оптимизации размещения данных на диске. Эти программы перемещают все участки каждого файла друг к другу (устраняют фрагментацию), собирают все файлы в начале диска и т.д., за счет чего уменьшается число перемещений головок диска (т.е. ускоряется доступ к данным) и снижается износ диска. Представители программ для оптимизации дисков - Norton Disk Doctor, Microsoft Scandisk.
Программы для печати экрана бывают весьма полезны при использовании графических программ для вывода на печать содержимого экрана, так как отнюдь не всегда это можно сделать с помощью самой графической программы. Представители программ для печати экрана – SnagIt,HyperSnap-DX.
22. Операционная система (ОС), ее функции и задачи. Различие ОС по параметрам.
Операционная система (ОС) – это комплекс взаимосвязанных системных программ для организации взаимодействия пользователя с компьютером и выполнения всех других программ. ОС относятся к составу системного программного обеспечения и являются основной его частью. Операционные системы: MS DOS 7.0, Windows Vista Business, Windows 2008 Server, OS/2, UNIX, Linux.
Основные функции ОС:
§ управление устройствами компьютера (ресурсами), т.е. согласованная работа всех аппаратных средств ПК: стандартизованный доступ к периферийным устройствам, управление оперативной памятью и др.
§ управление процессами, т.е. выполнение программ и их взаимодействие с устройствами компьютера.
§ управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жесткий диск, компакт-диск и т.д.), как правило, с помощью файловой системы.
§ ведение файловой структуры.
§ пользовательский интерфейс, т.е. диалог с пользователем.
Дополнительные функции:
§ параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).
§ взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.
§ защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от злонамеренных действий пользователей или приложений.
§ разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы (аутентификация, авторизация).