7.2. Системы программирования

Системы программирования — это комплекс инструментальных программных средств, предназначенных для работы на одном из языков программирования. Программисты пишут программы на языках программирования. В настоящее время существует множество различных языков программирования (Паскаль, Си, Бейсик и др.). Системы программирования предоставляют сервисные возможности программистам для разработки их собственных компьютерных программ.

Разработка любого системного и прикладного программного обеспечения осуществляется с помощью систем программирования, в состав которых входят:

• трансляторы с языков высокого уровня;

• средства редактирования, компоновки и загрузки программ;

• макроассемблеры (машинно-ориентированные языки);

• отладчики машинных программ.

Системы программирования, как правило, включают в себя:

• текстовый редактор, осуществляющий функции записи и редактирования исходного текста программы;

• загрузчик программ, позволяющий выбрать из директория нужный текстовый файл программы;

• запускатель программ, осуществляющий процесс выполнения программы;

• компилятор, предназначенный для компиляции или интерпретации исходного текста программы в машинный код с диагностикой синтаксических ошибок;

• отладчик, выполняющий сервисные функции по отладке и тестированию программы;

• диспетчер файлов, предоставляющий возможность выполнять операции с файлами: сохранение, поиск, уничтожение и т.д.

Ядро системы программирования составляет язык программирования.

7.3. Прикладные программы

Прикладные программы предназначены для того, чтобы обеспечить применение компьютеров в различных сферах деятельности человека. С их помощью люди решают свои профессиональные задачи, учатся определенным навыкам либо проводят свой досуг, играя в компьютерные игры. К прикладным программам можно отнести такие программы, как:

• Программы для офисов (текстовые редакторы, СУБД, электронные таблицы, интегрированные пакеты) 

• Бухгалтерские пакеты, банковские системы, финансовое программное обеспечение.

• Компьютерная графика, анимация, моделирование изображений.

• Multimedia-программные продукты.

• ПО для подготовки демороликов и презентаций.

• Программы математических расчетов, моделирования и анализа экспериментальных данных.

• Проверка орфографии.

• Автоматический перевод.

• Издательские системы.

• Гипертекстовые системы, электронные справочники.

• Системы электронного документооборота.

• Оптическое распознавание текста.

• Обучающие программы, деловые игры.

• Компьютерные игры, развлекающие программы.

• Системы, выполненные по технологии «клиент-сервер»

• Экспертные системы, искусственный интеллект, системы поддержки принятия решений.

• Средства разработки: баз данных; информационных систем

• Коммуникационные программы, системы связи.

• Системы защиты информации и программ.

Рис.7.2. Классификация прикладного ПО

7.4. Операционная система (ос)

ОС — это комплекс программ, обеспечивающих:

• управление ресурсами, т.е. согласованную работу всех аппаратных средств компьютера;

• управление процессами, т.е. выполнение программ;

• пользовательский интерфейс, т.е. диалог пользователя с компьютером.

За время развития компьютеров ОС претерпели существенные изменения. Первые ОС были однопользовательскими и однозадачными. Эффективность работы компьютеров была невысокой из-за простоев всех устройств, кроме одного. Позже появились однопользовательские многозадачные ОС, обеспечивавшие постановку заданий в очередь, параллельное выполнение заданий, разделение ресурсов компьютера между заданиями. Этому способствовало важнейшее техническое решение - появление у внешних устройств собственных процессоров.

Наиболее сложны многопользовательские многозадачные ОС, работающие в режиме разделения времени между пользователями.

ОС для ПК за время существования этих компьютеров претерпели значительные изменения, прежде всего, потому, что этот класс ПО наиболее зависим от аппаратной части компьютера. Основным изменением аппаратной части является увеличение разрядности центрального процессора. Разрядность показывает сколько бит данных за один такт может принять и обработать процессор. Первые персональные компьютеры были 8-разрядными, затем появились 16-разрядные. Современные ПК являются 32-разрядными и используют различные ОС: Windows-98, Windows-NT, Windows-2000, UNIX и ряд других.

В 1981 году появилась операционная система MS-DOS, но для работы с ней пользователь должен был иметь достаточную квалификацию: требовалось знание и точная синтаксическая запись большого количества команд MS-DOS. Поэтому появились программы-оболочки (оболочки над MS-DOS), типа Norton Commander, в которых ввод команд был заменен работой с меню и панелями, содержавшими списки файлов на диске. Однако, программы-оболочки предполагали текстовую форму представления информации. Более удобной формой представления информации является графическая, реализованная в ОС Windows. Сначала появились графические надстройки к MS DOS (первые версии ОС Windows -Windows 3.1, 3.11), а затем, начиная с Windows 95, операционные системы, которые могли работать без MS DOS.

Основными компонентами операционной системы MS DOS являются:

• базовая система ввода-вывода (BIOS);

• системный загрузчик (SB);

• драйверы устройств (программы, поддерживающие их работу);

• базовый модуль (ядро);

• командный процессор (интерпретатор команд);

• утилиты DOS (вспомогательные программы).

При включении ПК автоматически запускается процесс загрузки компьютера. Процедура загрузки MS DOS такова: 

После включения ПК ВIOS автоматически считывается из постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) в ОЗУ и выполняет проверку работоспособности основных устройств компьютера. Затем BIOS производит поиск на дисках системного загрузчика (SB). SB производит поиск ядра ОС, содержащегося в файлах IBMBIO.SYS и COMMAND.COM, загружает их в ОЗУ и запускает первую из них. Она дополнительно тестирует оборудование, подключает необходимые драйверы, выполняет другие подготовительные операции и передает управление командному процессору. Итогом работы командного процессора и окончанием загрузки MS DOS является вывод на экран приглашения пользователю на ввод команды, например, C>_.

Процедура загрузки Windows является более сложной, чем MS DOS, однако она включает в себя этапы, аналогичные описанным выше.