56

10. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ЭВМ

10.1. Роль программного обеспечения

Общая архитектура ЭВМ образуется из аппаратной (Hardware) и программной (Software) сред.

Программная среда или программное обеспечение (ПО) - это совокупность программных средств и их систем любого класса и типа, обеспечивающих функционирование, диагностику и тестирование их аппаратных средств, а также разработку, отладку и выполнение любых задач пользователя с соответствующим документированием, где в качестве пользователя может выступать как человек, так и любое вычислительное устройство, подключенное к ЭВМ и нуждающееся в вычислительных ресурсах.

Состав программных средств приведен в таблице 3.

Системные программы выполняют различные вспомогательные функции, такие как проверку работоспособности компьютера, создание копий, используемой информации и выдачу справочной информации о компьютере.

В состав системных программ входит операционная система ОС, программа, которая загружается вместе с включением компьютера. С помощью ОС осуществляется диалог пользователя с компьютером, она запускает также и другие (прикладные) программы выполнения.

К системным программам относятся такие программы-драйверы, которые расширяют возможности DOS (дисковой операционной системы) по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и позволяет подключать к компьютеру новые устройства или по-новому использовать старые.

Более удобный способ общения с DOS предоставляют программыоболочки. Они позволяют общаться с DOS не набирая ее команды. К таким оболочкам относятся Norton Comander, XTree, Pro Gold, PC Shell из комплекта PC Tools.

На компьютере с большой оперативной памятью, начиная с AT/386 (4 Мбайт), можно установить также так называемые операционные оболочки, которые дают пользователю более наглядные средства для выполнения действий и представляют новые возможности для запускаемых программ (мультипрограммирование, т.е. выполнение нескольких программ, расширения информации и т.д.). Операционными оболочками являются Microsoft Windows, DesqView, GEM и GeoWorks.

К системным программам относятся также программы, называемые утилитами. Утилиты часто объединяются в комплексы, такие как Norton Utilities, PC Tools, Deluxe и Mace Utilities.

Остановимся на некоторых из них:

Программы-упаковщики - сжимают информацию на дисках, т.е. создают копии файлов меньшего размера (PKZIP/UNZIP и ARJ).

Системное	Базовое
	Сервисное

Прикладное

Инструментальное

57

Таблица 10.1.

	Программы				Пояснения
Операционные системы (ОС)			Система	программ,	распределяющих	ресурсы	и
			организующих работу других программ
Операционные оболочки			Программы, облегчающие общение пользователя с
			командами операционной системы
Программы		диагностики	Проверяют работу основных элементов компьютера
работоспособности компьютера
Антивирусные программы			Программы обнаружения компьютерных вирусов и
			средства «лечения»
Программы обслуживания дисков			Проверка целостности файловой системы, поиск
			испорченных блоков на диске, дефрагментация
Программы		архивированных	Упаковка файлов или группы файлов для уменьшения
данных			места, занимаемого на диске
Текстовые процессоры			Позволяют создавать, редактировать и оформлять
			текстовые документы
Табличные процессоры			Позволяют выполнять многочисленные операции над
			данными в табличной форме
Средства создания презентаций			Позволяют создавать и демонстрировать наборы слайдов
			(возможно со звуковым сопровождением)
Средства распознавания символов			Позволяют автоматизировать ввод в компьютер
			типографских и машинописных текстов
Средства машинного перевода			Позволяют автоматически переводить тексты с одного
			языка на другой
Средства компьютерной графики и			Позволяют создавать неподвижные и движущиеся
анимации			изображения
Программные		средства	Позволяют объединить тексты, графику, звук и
мультимедиа			движущиеся изображения ( в т.ч. видеофильмы)
САПР	–	системы	Позволяют проектировать на компьютере электронные
автоматизированного			схемы, машины, механизмы
проектирования
Средства		автоматизации	Позволяют применять компьютер на разных стадиях
производства			производственного процесса
Настольные издательские системы			Позволяют выполнять компьютерную верстку для
			подготовки изданий к тиражированию
Коммуникационные пакеты			Предназначены для общения с удаленными абонентами и
			информационными ресурсами сети
Информационные системы			Используются для обработки больших массивов данных
			(ввод, поиск, размещение и выдача информации)
Обучающие программы			Помогают изучать иностранные языки, историю, химию,
			физику, математику и мн. др.
Игры	(имитационные, ролевые,		Используются для организации досуга, обучения, решения
логические,		стратегические,	производственных, военных и научных задач
приключенческие)
Трансляторы			Переводят программы с языков программирования в
			машинные коды
Отладчики			Позволяют отслеживать выполнение создаваемых программ
			для поиска и исправления ошибок
Интегрированные		среды	Объединяют разные средства разработки программ:
разработки приложений			редактор, транслятор, отладчик
Средства		создания	Объединяют средства разработки программ и технологии
информационных систем			работы с базами данных

58

Программы для создания резервных копий информации на дисках

позволяют быстро копировать информацию с жесткого диска на дискеты (Norton Backup, Fast Back Plus).

Антивирусные программы служат для предотвращения заражения компьютерным вирусом.

Инструментальное ПО. Когда пользователю необходимы собственные программы, он пишет их на одном из языков не понятных машине, а системы программирования предоставляют ему компилятор, преобразовывающий язык программы в программу в машинных кодах или интерпретатор, осуществляющий непосредственное выполнение текста программы на языке программирования высокого уровня; библиотеки программ − заранее подготовленные программы, к которым может обращаться пользователь;

вспомогательные программы отладчики.

Для языков высокого уровня имеется множество систем программирования − Turbo C, Turbo C++, Turbo Pascal, Microsoft C, Microsoft Basic, они отличаются тем, какие языки программирования они реализуют.

Средства тестирования, диагностики и отладки предназначены для проверки работоспособности, наладки и технической эксплуатации, используются инженерно-техническим персоналом, обслуживающим ВТ. ПС тестирования ПК являются, например, CheckIt и Crosh-Chex, представляющие наглядную информацию о состоянии узлов ПК.

Прикладное программное обеспечение − непосредственно обеспечивают выполнение необходимых пользователю работ.

Пакеты прикладных программ (ППП) общего назначения ориентированы на широкий круг пользователей в различных областях. К пакетам этого типа относятся: текстовые редакторы (Лексикон, ChiWriter, MS Word и др.); электронные таблицы (MS Exell, QuatroPro, SuperCalc); СУБД (dBase, Reflex, Clipper); деловая графика (MS Chart, Chart Master, Graf, Lotus); телекоммуникационные (ProComm, Telix, SmartCom, Telemate).

Проблемно-ориентированные ППП используют особые методы представления и обработки информации к ним относятся: графический (Paint Brush, CorelDraw, HardGrafics); математические (MathCAD, Reduce, Mathematica); прикладной математики (Optinet, LP-16, FP-16); статистические (StatGraf, StatWare, Statistica); моделирования (DSIM-16, GRAMOS); экспертные системы (METHODS, MYCIN); издательские системы (AMS-TeX, PageMaker) и другие.

10.2. Понятие об операционной системе

Операционная система (ОС) − это комплекс программ, предназначенный для наиболее эффективного использования всех средств ЭВМ в процессе решения задачи, для повышения удобства работы с компьютером.

Уже упоминалось, что ОС входит в состав системных программ. Она загружается вместе с включением компьютера. Благодаря ОС пользователь может вести диалог с компьютерном на понятном пользователю языке приближенном к естественному, тем самым, освобождая пользователя от

59

многих рутинных и довольно нудных операций, связанных с использованием аппаратных средств компьютера: процессора, оперативной памяти, печатающего устройства и т.д.

Операционная система является программным продолжением управляющего устройства.

ОС система состоит из следующих частей:

Базовая система ввода-вывода (BIOS) − находится в ПЗУ. Эта часть ОС является «встроенной». Кроме простой операции ввода-вывода содержит тест функционирования компьютера и программу вызова загрузчика ОС.

Загрузчик ОС − находится в первом секторе каждой дискеты с операционной системой DOS, завершает процесс загрузки ОС.

Командный процессор DOS обрабатывает команды пользователя, он находится в дисковом файле COMMAND.COM на диске, с которого загружается ОС.

Внешние команды DOS − поставляются вместе с ОС в виде отдельных файлов. Они выполняют действия обслуживающего характера: форматирование дискет, проверку дисков и т.д.

Драйверы устройств − специальные программы, дополняющие систему ввода-вывода, позволяют добавлять новые внешние устройства. Хранятся в специальном файле CONFIG.SYS.

10.3.Основные задачи, решаемые ОС ПЭВМ

1.Организация связи, общение человека-пользователя с ПЭВМ в целом и с отдельными ее устройствами - устройствами печати, внешней памяти и т.д.

Общение с ПЭВМ обеспечивается с помощью системных команд.

Каждая команда представляет собой краткое предписание, определяющее, какую операцию и над каким объектом (программой, файлом) ОС должна выполнить.

2. Организация взаимодействия всех блоков ПЭВМ в процессе выполнения программы, и в частности:

∙размещение в ОЗУ данных и результатов решения задач;

∙при использовании в программе файлов данных - размещение их на диске в соответствии с требованием программы и т.д.;

∙своевременное включение различных блоков и устройств ПЭВМ по требованию программы и прочее.

То есть, при выполнении программы, ОС играет роль диспетчера вычислительного процесса.

Основные функции ОС: ведение файловой системы, распределение оперативной памяти, динамическая компоновка (метод подключения к исполняемой программе стандартных функций и/или данных в момент обращения к ним с помощью их вызова из специальной библиотеки DLL (Dinamy Link Library − динамическая компилируемая библиотека), выполняемых программ), обработка прерываний и обеспечение многозадачной работы.