Программное обеспечение

КАЗАХСКИЙ ГУМАНИТАРНО-ЮРИДИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

Студента  I курса международное право факультета

 

Учебная дисциплина “Информатика”

На тему: “Программное обеспечение”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Астана  –2012г.

 

ПЛАН

 

Введение

1. Программного обеспечения.
1. Операционные системы.
2. Системы программирования
3. Сервисные программы
4. Компиляторы и интерпретаторы
5. Установка программного обеспечения

Заключение

Список использованной литературы 
Введение

 

Компьютеры  – это универсальные устройства для обработки информации. В отличие  от телефона, магнитофона или телевизора, осуществляющих только заранее заложенные в них функции, персональные компьютеры могут выполнять любые действия по обработке информации. Для этого  необходимо составить для компьютера на понятном ему языке точную и  подробную последовательность инструкций, т.е. программу, как надо обрабатывать информацию. Сам по себе компьютер  не обладает знаниями ни в одной  области своего применения, все эти  знания сосредоточены в выполняемых  на компьютере программах. Поэтому  часто употребляемое выражение  «компьютер сделал», означает ровно  то, что на компьютере была выполнена  программа, которая позволила выполнить  соответствующие действия.

Меняя программы  для компьютера, можно превратить его в рабочее место практически любого специалиста, играть в какую-нибудь игру. При своем выполнении программы могут использовать различные устройства для ввода и вывода данных.

Таким образом, для эффективного использования  компьютера необходимо знать назначение и свойства необходимых при работе с ним программ.

 

1. Программное обеспечение.

 

Программы, работающие на компьютере можно разделить  на несколько категорий:

• прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ: редактирование текстов, рисование картинок, обработка информационных массивов.
• Инструментальные системы (системы программирования, обеспечивающие создание новых программ на компьютере).
• Системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например, создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверка работоспособности устройств компьютера.

Таким образом, программное обеспечение – это  совокупность программ и правил со всей относящейся к ним документацией, позволяющих использовать вычислительную машину для разрешения различных  задач. Системное программное обеспечение  – это комплекс программных модулей, многие из которых поставляются одновременно с компьютером

По функциональному назначению в системном ПО можно выделить три составные части: операционные системы (ОС), системы программирования и сервисные программы.

Операционная  система – комплекс программ, которые обеспечивают управление компьютером, планирование эффективного его использования ее ресурсов и решение задач по заданию пользователей. Эту систему можно рассматривать как программное продолжение и расширение аппаратуры ПК.

Система программирования – совокупность программных  средств, обеспечивающих автоматизацию  разработки и отладки программ.

 

1.1 Операционная система.

 

Для выполнения любой программы  на компьютере необходимы, по меньшей  мере, два ресурса: оперативная память для хранения команд и данных и  МП для выполнения команд программы. Указанные ресурсы могут быть предоставлены программе программистом, если он вручную разместит команды  и данные в ОП и введет в машину информацию для запуска МП. Однако такой способ не приемлем для больших  программ, т.к. является весьма трудоемким и медленным. Операционная система  компьютера призвана освободить программиста от кропотливой работы, связанной  с распределением ресурсов компьютера, управление его аппаратурой и  организацией выполнения программ. Она  может обеспечивать работу (функционирование) компьютера в одном из трех режимов: однопрограммный, многопрограммный (мультипрограммный) и многозадачном.

Однопрограммный режим. В этом режиме все ресурсы компьютера представляются лишь одной программе, которая выполняет обработку данных.

Многопрограммный  режим. При функционировании компьютера в многопрограммном режиме несколько независимых друг от друга программ выполняют обработку данных одновременно. При этом программы делят ресурсы между собой. Основой мультипрограммного режима является совмещение во времени работы МП и выполнение манипуляций периферийными устройствами. Достоинство мультипрограммного режима по сравнению с однопрограммным режимом – более эффективное использование ресурсов. В оперативной памяти компьютера находится одновременно несколько программ, но в любой момент времени МП выполняет только одну.

Многозадачный режим. В ряде случаев необходимо, чтобы выполнение нескольких программ было скоординированным и подчиненным достижению одной общей цели. Для этого в ОС должны быть средства, позволяющие задачам взаимодействовать друг с другом. Операционная система, в которой реализованы указанные средства, обеспечивает функционирование в многозадачном режиме.

Назначение операционной системы. Основная цель ОС, обеспечивающей работу компьютера в любом из описанных режимов, - динамическое распределение ресурсов и управление ими в соответствии с требованиями вычислительных процессов. Ресурсом является всякий объект, который может распределяться операционной системой между вычислительными процессами в компьютере. Различают аппаратурные и программные ресурсы. К аппаратурным относятся микропроцессор, оперативная память и периферийные устройства; к программным ресурсам – доступные пользователю программные средства для управления вычислительными процессами и данными. Операционная система является посредником между компьютером и пользователем, осуществляет анализ запросов пользователя и обеспечивает их выполнение.

Состав  и функции ОС сильно зависят от режима работы ПК, а также от состава  м конфигурации аппаратных средств. Наиболее мощные ОС используются в  мультипроцессорных диалоговых вычислительных комплексах и компьютерных сетях.

Программные модули хранятся, как правило, на магнитных  дисках и в меру необходимости  передаются в оперативную память для выполнения. Однако некоторая  часть ОС, которую называют ядром  ОС, после включения компьютера и  инициализации системы постоянно  находится в оперативной памяти. Сами эти программы получили название резидентных программ. В оперативной  памяти кроме области ядра выделяется транзитная область, в которую в  меру необходимости загружаются  другие, так называемые транзитные программы ОС. Соответственно все  команды ОС обычно подразделяются на резидентные и транзитные.

 

1.2 Системы программирования

 

Система программирования является совокупностью средств, обеспечивающих автоматизацию разработки и отладки  программ, и включает в себя языки  программирования, трансляторы с  этих языков, библиотеки подпрограмм.

Каждая  ЭВМ имеет свой собственный язык программирования – язык машинных программ и непосредственно может  выполнять программы, записанные только на этом языке. Будучи языком цифр, машинный язык малопригоден для программирования, т.к. требует от программиста больших  затрат времени. По этой причине большое  распространение получили языки  программирования, не совпадающие с  машинными языками. К языкам высокого уровня относятся языки Паскаль, Си, Бейсик и др. Особая роль принадлежит языкам Ассемблера. Языком Ассемблера пользуются, как правило, системные программисты.

Программа, составленная на языке программирования, отличном от машинного, должна быть преобразована  в форму, пригодную для выполнения компьютером. Такое преобразование называется трансляцией. Программу, преобразующую  исходный модуль в объективную программу  на машинном языке называют транслятором.

Трансляторы, кроме того, осуществляют синтаксический анализ программы, которая транслируется. Они могут также отлаживать и  оптимизировать программы, выдавать документацию на программу и выполнять ряд  других сервисных функций.

 

1.3 Сервисные программы

 

Сервисные программы расширяют возможности  ОС. Их обычно называют утилитами. Утилиты  позволяют, например, проверять информацию в шестнадцатиричных кодах, которая  сохраняется в отдельных секторах магнитных дисков; организовывать вывод  на принтер текстовых файлов в  заданном формате, выполнять архивацию  и разархивацию файлов.

Часто утилиты  объединяют в комплексы наиболее популярные комплексы Norton Utilities, PC Tools Deluxe и Mace Utilities.

Например, программы – упаковщики позволяют  за счет применения специальных методов «упаковки» информации сжимать информацию на дисках, создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл; антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения компьютера вирусом и ликвидации последствий заражения вирусом; программы для автономной печати позволяют распечатать файлы на принтере параллельно с выполнением другой работы на компьютере; программы для управления памятью обеспечивают более гибкое использование оперативной памяти компьютера и т. д.

Таким образом, системное ПО – это совокупность программных и языковых средств.

• Системное программное обеспечение предназначено для управления работой компьютера, распределения его ресурсов, поддержки диалога с пользователями, оказания им помощи в обслуживании компьютера, а также для частичной автоматизации разработки новых программ.
• По функциональному назначению в системном ПО можно выделить операционную систему, систему программирования и сервисные программы (утилиты).

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 Компиляторы и интерпретаторы

 

С помощью  языка программирования создаётся  не готовая программа, а только её текст, описывающий ранее разработанный  алгоритм. Чтобы получить работающую программу, надо этот текст либо автоматически  перевести в машинный код (для  этого служат программы компиляторы) и затем использовать отдельно от исходного текста, либо сразу выполнять  команды языка, указанные в тексте программы (этим занимаются программы-интерпретаторы).

Интерпретатор берёт очередной оператор языка из текста программы, анализирует его структуру и затем сразу исполняет (обычно после анализа оператор транслируется в некоторое промежуточное представление или даже машинный код для более эффективного дальнейшего исполнения). Только после того как текущий оператор успешно выполнен, интерпретатор перейдёт к следующему. При этом если один и тот же оператор будет выполняться в программе многократно, интерпретатор будет выполнять его так как, как будто встретил впервые. Вследствие этого программы,в которых требуется осуществить большой объём вычислений, будут выполняться медленно. Кроме того, для выполнения программы на другом компьютере там тоже должен стоять интерпретатор – ведь без него текст является просто набором символов.

По-другому  можно сказать, что интерпретатор  моделирует некоторую вычислительную виртуальную машину, для которой  базовыми инструкциями служат не элементарные команды процессора, а операторы  языка программирования.

 

Компиляторы полностью обрабатывают весь текст программы (он иногда называется исходный код) Они просматривают его в поиске синтаксических ошибок (иногда несколько раз), производят определенный смысловой анализ, а затем автоматически переводят (транслируют) на машинный язык - генерируют машинный код. Нередко при этом выполняется оптимизация с помощью набора методов позволяющих повысить быстродействие программы (например, с помощью инструкций, ориентированных на конкретный процессор, путём исключения ненужных команд, промежуточных вычислений и т.д.). В результате законченная программа получается законченной и эффективной, работает в сотни раз быстрее программы, выполняемой с помощьюинтерпретатора, может быть перенесена на другие компьютеры с процессором, поддерживающим соответствующий машинный код.

Недостаток  компилятора – трудоёмкость трансляции языков программирования, ориентированных  на обработку данных сложных структур, часто заранее неизвестной или  динамически меняющейся во время  работы программы. Тогда в машинный код приходиться вставлять множество  дополнительных проверок, анализировать  наличие ресурсов операционной  системы, динамически их захватывать  и освобождать, формировать  и  обрабатывать в памяти компьютера  сложные объекты, что на уровне жестко заданных машинных инструкций  осуществить  довольно трудно, а для задачи почти  невозможно.

С помощью  интерпретатора, наоборот, допустимо  в любой момент остановить программу, исследовать содержимое памяти, организовать диалог с пользователем, выполнить  сколь угодно сложные преобразования и при этом постоянно контролировать состояние окружающей программно - аппаратной среды, благодаря чему достигается  высокая надёжность работы. Интерпретатор  при выполнении  каждого оператора  проверяет множество характеристик  операционной системы и при необходимости  максимально подробно информирует  разработчика  о возникающих  проблемах. Кроме того, интерпретатор  очень удобен  для использования  в качестве инструмента  изучения  программирования, так как позволяет  понять принципы работы любого отдельного оператора языка.

В реальных системах программирования перемешаны технологии и компиляции и интерпретации. В процессе отладки программа  может выполняться по шагам, а  результирующий код не обязательно  будет машинным – он даже может  быть исходным кодом, написанном  на другом языке программирования (это  существенно упрощает процесс трансляции, но требует компилятора для конкретного  языка), или промежуточным машинно-независимым  кодом  абстрактного процессора, который  в различных машинных архитектурах  станет выполнять  с помощью интерпретатора или компилировать в соответствующий  машинный код.