Прикладні програми

Пакет прикладних програм (ППП) – це система програм, що забезпечує рішення задач певного типу. ППП створюються так, що користувач може управляти процесом рішення задачі в діалоговому або інтерактивному режимі (забезпечується інтерфейс для користувача). Діалог комп'ютера з користувачем відбувається таким чином:

Кожен ППП використовує ОС, яка забезпечує виконання необхідних дій апаратною частиною.

Табличні процесори. Забезпечують зручну роботу з великими масивами чисел та іншої інформації, наданої у вигляді таблиць. При роботі з табличними процесорами на екран виводиться прямокутна таблиця, у комірках якої можуть знаходитись числа, пояснювальні тексти та формули для розрахунків певних значень. Усі табличні процесори дозволяють перераховувати значення елементів таблиць за певними формулами, будувати за даними таблиць різноманітні графіки. Табличний процесор MS Excel зі складу пакета Microsoft Office має великі можливості для опрацювання діаграм і графіків та може використовувати таблиці, створені в інших табличних процесорах - Lotus 1-2-3, Quattro Pro.

Текстові процесори. Це потужні програми для роботи з текстом. Текстовий процесор MS Word, також зі складу пакета Microsoft Office, - чи не найпоширеніша у світі прикладна програма, можливості якої можуть бути порівняні з можливостями настільної видавничої системи.

Системи управління базами даних. Такі програми дозволяють керувати великими інформаційними масивами - базами даних. MS Access зі складу пакета Microsoft Office - зручний та потужний засіб управління базами даних,  який має всі можливості реляційних баз даних і дозволяє створювати досить складні програмні застосування, з якими буде зручно працювати користувачу.

Графічні редактори. Прикладні програми, що дозволяють створювати та редагувати малюнки на екрані комп'ютера. Звичайно користувачу надаються можливості малювання прямих і кривих ліній, різноманітних геометричних фігур, створення написів різними шрифтами тощо. Більшість графічних редакторів дозволяють обробляти зображення, отримані з допомогою сканерів. Найпоширеніші з них - Paint зі складу стандартних програм ОС Windows, MS PhotoEditor зі складу офісного пакету програм MS Office та професійні редактори CorelDRAW, Adobe Photoshop тощо.

Системи автоматизованого проектування (САПР). Програми, що дозволяють здійснювати креслення та конструювання різноманітних механізмів з допомогою комп'ютера. Найпоширеніші САПР - AutoCad, ArchiCad.

Інструментальні системи

Мови програмування. Це інструментальні програмні засоби для розробки нових програм.

Як уже зазначалося, єдиною мовою, яку розуміє комп'ютер, є мова машинних кодів. Вона найзрозуміліша для мікропроцесора і втілена в мові програмування Асемблер. З її допомогою були створені операційні системи, різноманітні прикладні програми, драйвери тощо. З допомогою Асемблера можна написати будь-яку системну чи прикладну програму.

На основі Асемблеру виникли мови програмування високого рівня: С, C++, Pascal, Fortran, Basic, Forth, PL,PL/M,Ada,Clipper, FoxPro, Algol, Cobol, Lisp, Rexx, SmallTalk, Modula 67 та інші. Кожна з них орієнтована на вирішення певних завдань. При цьому кожна мова програмування має безліч версій і реалізацій. Навіть Асемблер з розвитком процесорів був розроблений у багатьох модифікаціях.

З розвитком глобальної комп'ютерної мережі Internet виникло багато нових мов програмування: HTML - мова гіпертекстової розмітки сторінок, Java, JavaScript, PHP, Perl, Python та інші.

Окремою групою інструментальних систем є оброблювачі макрокоманд. Наприклад, у прикладній програмі - текстовому процесорі MS Word, інших офісних програмах присутня функція для роботи з макросами. При цьому користувач виконує певні дії, а офісна програма записує потрібну послідовність макрокоманд, їх послідовність можна виконувати чи редагувати. До складу прикладних офісних програм MS Office інтегрований як макромова Microsoft Visual Basic for Applications (MS VBA). Доступність цієї мови для пересічних користувачів дала поштовх для створення величезної кількості небезпечних макровірусів.

 

Апаратне забезпечення персональних комп'ютерів

30. Основний робочий елемент комп'ютера – це центральний процесор (ЦП|), який працює з інформацією, наданою в двійкових кодах. В нього можуть входити:

• (АЛП) арифметико-логічний пристрій (виконує обчислювальні операції);

• (ОЗП) - оперативний запам'ятовуючий пристрій у вигляді регістрів і внутрішньої кеш-пам'яті. (Регістри процесора – швидко доступна для ЦП пам'ять(вимірюються в байтах). Розрядність регістра – кількість бітів, з яких він складається (8-, 16-, 32-, 64-розрядні - по 4 байти). Чим вища розрядність регістрів ЦП, тим вище швидкодія ПК.

• управляючий пристрій (управляє послідовністю виконання команд і рухом даних в ПК).

31. Інформація зберігається в пам'яті комп'ютера. Складовою частиною інформації є команди, які виконує ЦП для вирішення поставленого завдання. ОЗП (оперативний ЗП) призначений для розміщення програм та для проміжного зберігання деяких вхідних даних і проміжних результатів, здатний записувати/зчитувати елементи програм в довільне місце пам'яті з високою швидкістю. ОЗП энергозалежний.

32. Кожна команда має свій двійковий (машинний) код, відомий ЦП, і означає яку-небудь дію, яку виконує ЦП після виклику відповідної команди з пам'яті. Команди, які виконує ЦП, відрізняються за змістом (система команд):

• виконання арифметичних дій;

• виконання логічних операцій;

• обміну інформацією між ЦП і пам'яттю;

• введення і виведення.

Види запам'ятовуючих пристроїв:

• двонаправлені (ОЗП);

• напівпостійні (конфігурація ЕОМ);

• постійні (ПЗП) - постійні запам'ятовуючі пристрої.

33. Пристрої введення/виведення як правило не є однією конструктивною одиницею, оскільки вводится/виводиться різна інформація.

34. В основу апаратної частини ПК покладена схема, запропонована видатним американським математиком Джоном фон Нейманом в 1945 р.

Показники якості ЕОМ.

35. Основним показником є швидкодія – кількість операцій, яку ЦП здатний виконати в одиницю часу. ПК характеризується тактовою частотою – кількість електричних імпульсів, що управляють роботою ЦП в одиницю часу (Мгц). Чим вища тактова частота, тим швидше працює центральний процесор. До важливих показників відноситься об’єм ОЗП і кеш-пам'яті; набір інструкцій, які ЕОМ здатна розуміти і виконувати; кількість пристроїв введення/ виведення, які можна під'єднати одночасно; кількість споживаної електроенергії та ін.

Архітектура ЕОМ.

36. Бажаючи збільшити продуктивність ЕОМ, розробники удосконалюють схемні рішення, тобто архітектуру ЕОМ. Архітектура – це склад і взаємне з'єднання пристроїв апаратної частини комп'ютера.

37. В даний час розроблені і застосовуються багатоядерні процесори і багатопроцесорні ЕОМ (супермогутні ЕОМ налічують десятки процесорів). Удосконалення ОЗП для підвищення швидкодії комп'ютера призводить до подорожчання, тому проблема вирішується побудовою багаторівневої пам'яті (2-3 рівні, кеш-пам'ять на швидкодіючих елементах). У сучасних ЕОМ ЦП розвантажують спеціалізовані процесори, які беруть на себе функції управління периферійними пристроями.

Принципи, що визначають архітектуру ЕОМ:

1. Принцип програмного управління. (Для вирішення кожного завдання з різними вхідними даними складається програма, яка визначає послідовність дій ЕОМ. Англ|. Ч. Беббідж, 1833г.).

2. Принцип програми, яка зберігається в пам'яті ЕОМ (Команди програми представляються і обробляються у вигляді чисел та зберігаються в ОЗП. Швидкодія. Фон Нейман.).

3. Універсальність алгоритмів при рішенні задач.

38. У сучасних комп'ютерах все частіше здійснюється відхилення від традиційної архітектури фон Неймана.

39. Сімейство – це комп'ютери, що мають однакову або схожу архітектуру (IBM: х86, х286, х386, х486, Pentium – Intel i8086, i80286, i80386, i80486, Pentium):

• використання МП фірми Intel з певною будовою апаратної частини – архітектурою (ПК IBM -сумісність);

• ПК з архітектурою фірми Эпл Макінтош (використовують МП спільного виробництва декількох фірм).

Класифікація ЕОМ.

40. Класифікують за різними критеріями: за призначенням, по потужності, розмірах, елементній базі, за стійкістю до негоди і та іншим.

Класифікація за масогабаритними даними:

• СУПЕР-ЕОМ| –складні наукові розрахунки;

• Великі ЕОМ (мейнфрейми) – обробка великих обсягів інформації;

• Супер-міні ЕОМ – системи управління підприємствами;

• Міні ЕОМ – Системи управління невеликими підприємствами;

• Робочі станції – комп'ютерна графіка, відеомонтаж;

• Мікро-ЕОМ – ПК, робота в локальних автоматизованих системах.

Класифікація персональних ЕОМ:

• Настільні (desktop);

• Персональні (laptop);

• Блокнотні (notebook);

• Електронний секретар (Personal Digital Assistant).