ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА: ПОНЯТИЕ, СТРУКТУРА, ОСОБЕННОСТИ

<

052514 1325 1 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА: ПОНЯТИЕ, СТРУКТУРА, ОСОБЕННОСТИПерсональные 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» (подсчитал, нарисовал) означает ровно то, что на компьютере была выполнена программа, которая позволила совершить соответствующее действие.

Меняя программы для компьютера, можно превратить его в рабочее место бухгалтера или конструктора, статистика или агронома, редактировать на нем документы или играть в какую-нибудь игру. Поэтому для эффективного использования компьютера необходимо знать назначение и свойства необходимых при работе с ним программ.

Программы — это упорядоченные последовательности команд. Конечная цель любой компьютерной программы — управление аппаратными средствами [1]. Даже если на первый взгляд программа никак не взаимодействует с оборудованием, не требует никакого ввода данных с устройств ввода и не осуществляет вывод данных на устройства вывода, все равно ее работа основана на управлении аппаратными устройствами компьютера.

Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и в непрерывном взаимодействии. Несмотря на то что эти две категории рассматриваются отдельно, нельзя забывать, что между ними существует диалектическая связь и раздельное их рассмотрение является по меньшей мере условным.

Состав программного обеспечения вычислительной системы называют программной конфигурацией. Между программами, как и между физическими узлами и блоками существует взаимосвязь — многие программы работают, опираясь на другие программы более низкого уровня, то есть можно говорить о межпрограммном интерфейсе. Возможность существования такого интерфейса тоже основана на существовании технических условий и протоколов взаимодействия, а на практике он обеспечивается распределением программного обеспечения на несколько взаимодействующих между собой уровней.

Уровни программного обеспечения представляют собой пирамидальную конструкцию. Каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней. Такое членение удобно для всех этапов работы с вычислительной системой, начиная с установки программ до практической эксплуатации и технического обслуживания. Следует отметить то, что каждый вышележащий уровень повышает функциональность всей системы. Так, например, вычислительная система с программным обеспечением базового уровня не способна выполнять большинство функций, но позволяет установить системное программное обеспечение.

Программы, работающие на компьютере, можно разделить на три категории:

  • прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ: редактирование текстов, рисование
    картинок, обработку информационных массивов и т.д.;
  • системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например создание копий используемой информации, проверку работоспособности устройств компьютера и т.д.;
  • инструментальные системы (системы программирования), обеспечивающие создание новых программ для компьютера [9].

    Грани между указанными тремя классами программ весьма условны, например в состав программы системного характера может входить редактор текстов, т.е. программа прикладного характера.

    По функциональному признаку различают следующие виды программного обеспечения (ПО):

  • системное;
  • общее;
  • специальное [1].

    Под системным (базовым) понимается ПО, включающее в себя операционные системы, сетевое ПО, сервисные программы, а также средства разработки программ (трансляторы, редакторы связей, отладчики и пр.) [11].

    Самый низкий уровень программного обеспечения представляет базовое программное обеспечение. Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Как правило, базовые программные средства непосредственно входят в состав базового оборудования и хранятся в специальных микросхемах, называемых постоянными запоминающими устройствами (ПЗУ — Read Only Memory, ROM). Программы и данные записываются («прошиваются») в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе эксплуатации.

    В тех случаях, когда изменение базовых программных средств во время эксплуатации является технически целесообразным, вместо микросхем ПЗУ применяют перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ — Erasable and Programmable Red Only Memory, ЕРRОМ). В этом случае изменение содержания ПЗУ можно выполнять как непосредственно в составе вычислительной системы (такая технология называется флэш-технологией), так и вне нее, на специальных устройствах, называемых программаторами.

    Системный уровень — переходный. Программы, работающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением, то есть выполняют «посреднические» функции.

    От программного обеспечения этого уровня во многом зависят эксплуатационные показатели всей вычислительной системы в целом. Так, например, при подключении к вычислительной системе нового оборудования на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая для других программ взаимосвязь с этим оборудованием. Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств — они входят в состав программного обеспечения системного уровня.

    Другой класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователем. Именно благодаря им он получает возможность вводить данные в вычислительную систему, управлять ее работой и получать результат в удобной для себя форме. Эти программные средства называют средствами обеспечения пользовательского интерфейса. От них напрямую зависит удобство работы с компьютером и производительность труда на рабочем месте.

    Совокупность программного обеспечения системного уровня образует ядро операционной системы компьютера [11]. Отметим, что если компьютер оснащен программным обеспечением системного уровня, то он уже подготовлен к установке программ более высоких уровней, к взаимодействию программных средств с оборудованием и, самое главное, к взаимодействию с пользователем. То есть наличие ядра операционной системы — непременное условие для возможности практической работы человека с вычислительной системой.

    Операционная система представляет собой комплекс системных и служебных программных средств. С одной стороны, она опирается на базовое программное обеспечение компьютера, входящее в его систему BIOS (базовая система ввода-вывода); с другой стороны, она сама является опорой для программного обеспечения более высоких уровней — прикладных и большинства служебных приложений. Приложениями операционной системы принято называть программы, предназначенные для работы под управлением данной системы.

    Основная функция всех операционных систем — посредническая. Она заключается в обеспечении нескольких видов интерфейса:

    – интерфейса между пользователем и программно-аппаратными средствами компьютера (интерфейс пользователя);

    – интерфейса между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-программный интерфейс);

    – интерфейса между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс) [13].

    Даже для одной аппаратной платформы, например такой, как IВМ РС, существует несколько операционных систем. Различия между ними рассматривают в двух категориях: внутренние и внешние. Внутренние различия характеризуются методами реализации основных функций. Внешние различия определяются наличием и доступностью приложений данной системы, необходимых для удовлетворения технических требований, предъявляемых к конкретному рабочему месту.

    Важнейшие функции операционных систем (ОС) заключаются в управлении ресурсами (физическими и логическими) и процессами вычислительных систем [13]. Физическими ресурсами являются: оперативная память, процессор, монитор, печатающее устройство, магнитные и оптические диски. К логическим ресурсам можно отнести программы, файлы, события и т.д. под процессом понимается некоторая последовательность действий, предписанная соответствующей программой и используемыми ею данными.

    Сетевое ПО предназначено для управления общими ресурсами в распределенных вычислительных системах: сетевыми накопителями на магнитных дисках, принтерами, сканерами, передаваемыми сообщениями и т.д. к сетевому ПО относят ОС, поддерживающие работу ПК в сетевых конфигурациях (сетевые ОС), а также отдельные сетевые программы (пакеты), используемые совместно с обычными, не сетевыми ОС.

    Оболочки операционных систем предоставляют пользователю качественно новый интерфейс по сравнению с реализуемым операционной системой. Такие системы существенно упрощают выполнение часто запрашиваемых функций, например, операций с файлами. В целом, программы-оболочки заметно повышают уровень пользовательского интерфейса, наиболее полно удовлетворяя потребностям пользователя.

    Все операционные системы способны обеспечивать как пакетный, так и диалоговый режим работы с пользователем. В пакетном режиме операционная система автоматически исполняет заданную последовательность команд. Суть диалогового режима состоит в том, что операционная система находится в ожидании команды пользователя и, получив ее, приступает к исполнению, а исполнив, возвращает отклик и ждет очередной команды. Диалоговый режим работы основан на использована прерываний процессора и прерываний BIOS (которые, в свою очередь, также основаны на использовании прерываний процессора). Опираясь на эти аппаратные прерывания, операционная система создает свой комплекс системных прерывания. Способность операционной системы прервать текущую работу и отреагировать на события, вызванные пользователем с помощью управляющих устройств, воспринимается нами как диалоговый режим работы.

    Работа с приложениями составляет наиболее важную часть работы операционной системы. Это очевидно, если вспомнить, что основная функция операционной системы состоит в обеспечении интерфейса приложений с аппаратными и программными средствами вычислительной системы, а также с пользователем. С точки зрения управления исполнением приложений различают однозадачные и многозадачные операционные системы.

    Однозадачные операционные системы (например, MS-DOS) передают все ресурсы вычислительной системы одному исполняемому приложению и не допускают ни параллельного выполнения другого приложения (полная многозадачность), ни его приостановки и запуска другого приложения (вытесняющая многозадачность). В то же время, параллельно с однозадачными операционными системами возможна работа специальных программ, называемых резидентными. Такие программы не опираются на операционную систему, а непосредственно работают с процессором, используя его систему прерываний.

    Большинство современных графических операционных систем — многозадачные. Они управляют распределением ресурсов вычислительной системы между задачами и обеспечивают:

    возможность одновременной или поочередной работы нескольких приложений;

    возможность обмена данными между приложениями;

    возможность совместного использования программных, аппаратных, сетевых и прочих ресурсов вычислительной системы несколькими приложениями [9].

    От того, как операционная система управляет работой приложений, во многом зависит надежность всей вычислительной системы. Операционная система должна предоставлять возможность прерывания работы приложений по желанию пользователя и снятия сбойной задачи без ущерба для работы других приложений. При этом требование надежности операционной системы может входить в противоречие с требованием ее универсальности.

    Кроме основных (базовых) функций операционные системы могут предоставлять различные дополнительные функции. Конкретный выбор операционной системы определяется совокупностью предоставляемых функций и конкретными требованиями к рабочему месту.

    Прочие функции операционных систем могут включать следующие:

  • возможность поддерживать функционирование локальной компьютерной сети без специального программного обеспечения;
  • обеспечение доступа к основным службам Интернета средствами, интегрированными в состав операционной системы;
  • возможность создания системными средствами сервера Интернета, его обслуживание и управление, в том числе дистанционное посредством удаленного соединения;
  • наличие средств защиты данных от несанкционированного доступа, просмотра и внесения изменений;
  • возможность оформления рабочей среды операционной системы, в том числе и средствами, относящимися к категории мультимедиа;
  • возможность обеспечения комфортной поочередной работы различных пользователей на одном персональном компьютере с сохранением персональных настроек рабочей среды каждого из них и ограничением доступа к конфиденциальной информации;
  • возможность автоматического исполнения операций по обслуживанию компьютера и операционной системы в соответствии с заданным расписанием или под управлением удаленного сервера;
  • возможность работы с компьютером для лиц, имеющих физические недостатки, связанные с органами зрения, слуха и другими [4].

     

    Кроме всего вышеперечисленного, современные операционные системы могут включать минимальный набор прикладного программного обеспечения, которое можно использовать для исполнения простейших практических задач:

  • чтение, редактирование и печать текстовых документов;
  • создание и редактирование простейших рисунков;
  • выполнение арифметических и математических расчетов;
  • ведение дневников и служебных блокнотов;
  • создание, передача и прием сообщений электронной почты;
  • создание и редактирование факсимильных сообщений;
  • воспроизведение и редактирование звукозаписи;
  • воспроизведение видеозаписи;
  • разработка и воспроизведение комплексных электронных документов, включающих текст, графику, звукозапись и видеозапись [4].

    Этим возможности операционных систем не исчерпываются. По мере развития аппаратных средств вычислительной техники и средств связи функции операционных систем непрерывно расширяются, а средства их исполнения совершенствуются.

    Основные достоинства персональной вычислительной техники проявляются в диалоговом режиме работы с пользователем. Диалоговый режим отличается от пакетного тем, что в ходе работы процессор регулярно приостанавливает выполнение текущих задач и обращается к другим устройствам и к программам, проверяя их состояние. Если пользователь использует какое-либо средство управления или извне поступает управляющий сигнал, процессор устанавливает этот факт и реагирует на него переходом на исполнение другой программы. Несмотря на то что в любой момент времени процессор работает по жестко заданным программам, динамичное переключение между ними создает впечатление гибкого управления работой компьютера [1].

    Организацией работы процессора в таком режиме ведает относительно небольшая группа системных программ. Она образует ядро операционной системы. Дополнительно к ядру операционная система обладает средствами для:

  • управления пользовательским интерфейсом компьютера;
  • управления аппаратно-программными интерфейсами компьютера;
  • обслуживания файловой системы;
  • управления распределением оперативной памяти между процессами;
  • установки программ и управления их работой;
  • обеспечения надежности и устойчивости работы оборудования и программ [3].

    Чем шире функциональные возможности операционной системы, тем большие требования она предъявляет к техническим ресурсам компьютерной системы, но тем проще работа с компьютером с точки зрения пользователя. Вопрос ресурсной обеспеченности компьютера, универсальности операционной системы, ее надежности, обеспеченности прикладными программами и драйверами устройств, а также простоты и удобства ее использования, — это сложный вопрос баланса, который может по-разному решаться на каждом рабочем месте в зависимости от конкретных задач.

    Программы, которые работают под управлением операционных систем, называются их приложениями. В графических операционных системах принцип управления приложениями состоит во взаимодействии активных и пассивных элементов управления. Активный элемент управления — указатель мыши (его предоставляет операционная система). Пассивные элементы управления — графические кнопки, поля, флажки, переключатели, меню, списки и прочие. Их предоставляют конкретные приложения. В момент взаимодействия активного и пассивного элементов управления пользователь выдает управляющие сигналы с помощью органов управления графического манипулятора [3].

    В неграфических операционных системах управление приложениями ограниченно и осуществляется путем ручного ввода текстовых команд в поле командной строки. Органом управления в данном случае является клавиатура.

    Самой распространенной неграфической программой оболочкой является программа Нортон коммандер (НК), разработанная фирмой Peter Norton Computing является программой-оболочкой для работы с ОС MS DOS. Широкое распространение НК получил благодаря заметному облегчению взаимодействия пользователя с ПК. Как правило, с ее помощью пользователи просматривают каталоги, копируют, переименовывают, удаляют файлы, запускают программы и т.д.

    Запуск НК выполняется заданием в командной строке имени nc.exe. Для этого нужно установить текущим каталог NC, в котором размещены все файлы оболочки. Можно этого не делать, но тогда в файле автозапуска следует прописать путь доступа к запускающему файлу nc.exe.

    Интерфейс оболочки НК имеет вид двух панельного диалогового окна. Каждая из панелей (левая и правая) связана с одним внешним накопителем и обычно отображает перечень файлов, подкаталогов текущего каталога этого накопителя. В любой момент времени одна из панелей является активной, а другая панель – пассивной.

    Линейка меню (верхняя строка оболочки) имеет в своем составе 5 подменю: Левая панель, Файл, Диск, Команды, Правая панель. Каждое из названных подменю можно активизировать после нажатия клавиши <F9> с помощью клавиш управления курсором или с помощью мыши. Команды меню позволяют управлять отображением информации на панелях, задавать параметры конфигурации оболочки НК.

    Командная строка (вторая снизу) служит для ввода команд DOS. До нажатия клавиши <Enter> команду в строке можно редактировать. Можно выполнять сборку команды в строке из состава объектов, представленных на панелях.

    Строка подсказок (самая нижняя строка) содержит пояснения относительно назначения функциональных клавиш.

    Самой распространенной графической оболочкой является операционная оболочка Windows – это разработанная фирмой Microsoft надстройка над ОС DOS, обеспечивающая большое количество возможностей и удобств для пользователей и программистов. Широчайшее распространение Windows сделало ее фактическим стандартом для IBM – совместимых ПК.

    <

    В отличие от оболочек типа НК, Windows не только обеспечивает удобный и наглядный интерфейс для операций с файлами, дисками и т.д., но и предоставляет новые возможности программам, запускаемых в среде Windows.

    Отметим особенно важные отличия Windows от оболочек типа НК [1, 13].

    Независимость программ от внешних устройств. Основное отличие программ для DOS и для Windows состоит в том, что Windows – программа может обращаться к внешним устройствам только через посредство Windows. Что снимает с разработчиков проблему совместимости с конкретными внешними устройствами. Поэтому любая Windows – программа не зависит от конкретных особенностей внешних устройств и может работать с внешним устройством, если оно, в свою очередь, работает с Windows. Программы (драйверы) для поддержки наиболее распространенных устройств входят в Windows, а для остальных устройств – поставляются вместе с этими устройствами.

    Средства для построения пользовательского интерфейса. В Windows входят все необходимые функции для построения пользовательского интерфейса программ: окон, меню, запросов, списков и т.д. При этом стиль пользовательского интерфейса Windows считается одним из лучших.

    Доступность всей оперативной памяти. В отличие от MS DOS, средства управления оперативной памятью Windows обеспечивают доступность для программ всей оперативной памяти компьютера, а не только 640Кб, что облегчает создание больших программ.

    Динамическое подключение библиотек. При программировании в Windows обеспечивается автоматическое подключение библиотек подпрограмм во время выполнения программы: загрузка их в память и удаление из памяти тех подпрограмм, которые перестали использоваться. Управление этими процессами полностью берет на себя Windows. формат библиотек .DLL – файлов и порядок вызова библиотечных подпрограмм стандартизованы, поэтому эти библиотеки могут быть созданы с помощью различных программных средств и даже написаны на разных языках программирования, что не мешает их совместному функционированию. По существу, каждая библиотека расширяет возможности Windows, т.к. предоставляет новые функции, которые могут быть вызваны из любой Windows – программы. Поэтому такие библиотеки могут быть коммерческими продуктами, и очень много полезных программ распространяется в форме одного или нескольких .DLL – файлов.

    Многозадачность. Windows обеспечивает возможность одновременного выполнения нескольких программ, переключения с одной задачи на другую, управления приоритетами выполняемых программ.

    Совместимость с MS DOS приложениями. Работа в среде Windows не вынуждает отказываться от использования DOS – программ. Более того, для запуска DOS – программ, как правило, нет необходимости выходить из Windows. однако следует заметить, что DOS – программы под управлением Windows выполняются медленнее.

    Средства обмена данными. Для организации обмена данными между различными программами Windows предлагает следующие способы:

    Буфер обмена данными: одна программа может поместить данные в этот буфер, а другая – использовать данные из буфера;

    Динамический обмен данными – одна программа может использовать данные, созданные другой программой;

    Поддержка масштабируемых шрифтов. В таких приложениях, как редактирование документов, издательское и рекламное дело, создание таблиц или презентаций и т.д., необходимо использование большого количества разнообразных шрифтов, причем символы этих шрифтов могут потребоваться в самых различных размерах. До версии 3.1 для этого была необходима установка шрифтов всех нужных размеров для вывода на экран и на принтер. В Windows встроен специальный механизм – поддержка масштабируемых шрифтов True Type. Эти шрифты содержат описания контуров символов, позволяющие строить символы любого нужного размера. Поскольку изображения символов на экране и на печати формируются из одних и тех же контуров, содержащихся в шрифтовом файле, они полностью соответствуют друг другу.

    Появление новых версии Windows было вызвано распространением локальных вычислительных сетей. Встроенные механизмы сетевой поддержки новых версий Windows упростили подключение ПК к сети.

    Новые версии операционной системы Windows заметно отличается от предыдущих версий. Она представляет собой 32-х разрядную операционную систему, обеспечивающую многозадачную и многопоточную обработку приложений (программ). Поддерживает возможность работы в защищенном режиме, совместимость с программами реального режима и сетевые возможности. В Windows реализована технология поддержки самонастраивающейся аппаратуры Plug and Play, допускаются длинные имена файлов, в том числе и на русском языке, и обеспечиваются повышенные характеристики устойчивости системы в целом.

    Рассмотрим более подробно перечисленные свойства.

    32-х разрядность означает, что операции над 32-х разрядными данными здесь выполняются заметно быстрее, чем в 16-и разрядных ОС, поскольку в них требуется программная реализация над 32-х разрядными данными. Под управлением Windows могут выполняться и 16-и разрядные приложения.

    Многозадачность дает возможность одновременной (параллельной) работы с несколькими приложениями. Это повышает эффективность использования микропроцессора и производительность труда пользователя.

    Многопоточность означает способность Windows организовывать одновременную обработку нескольких потоков, конкурирующих за процессорное время. При этом допускается параллельное выполнение нескольких приложений, а также нескольких фрагментов (подзадач) одного или нескольких приложений. Например, в текстовом процессоре могут одновременно выполняться автоматическая проверка орфографии и редактирование документа.

    Пользовательский интерфейс обеспечивает удобства в запуске и переключении приложений. Основными компонентами пользовательского интерфейса являются рабочий стол, содержащий ярлычки и панель задач, обеспечивающая запуск и переключение приложений. На рабочем столе размещены графические объекты, соответствующие приложениям, документам, сетевым устройствам. Каждый графический объект имеет поименованный ярлычок. С помощью мыши, ярлычков, главного меню и панели задач пользователь может легко запускать и переключать приложения.

    Технология Plug and Play (включи и работай) ориентирована на поддержку любого типа устройств, включая мониторы, видеоплаты, принтеры, звуковые карты, модемы, приводы CD-ROM, контроллеры магнитных дисков. При ее использовании обеспечивается распознавание устройств для установки и настройки, динамическое изменение состояния системы, интеграция драйверов устройств, системных компонентов и пользовательского интерфейса. При подключении устройств ОС самостоятельно выясняет используемые номера прерываний, адреса портов ввод –вывода, каналы прямого доступа к памяти. При возникновении конфликтов они разрешаются автоматически, избавляя пользователя от необходимости поиска подходящих параметров для совместно подключаемых устройств.

    В Windows по отношению к MS DOS для обозначения родственных понятий используется ряд новых терминов. В частности, вместо термина программа чаще используется термин приложение, который обозначает программу, выполняемую под управлением Windows. Понятие папка служит для обозначения хранилища документов и программ, структуру которых можно просмотреть с помощью проводника или значка «Мой компьютер». В предыдущей версии Windows и MS DOS папки назывались каталогами.

    Следует также отметить, что начиная с Windows 98 операционные системы семейства Microsoft (Windows 98, Windows Ме, Windows 2000, Windows ХР) поддерживают более совершенную версию файловой системы на основе FAT-таблиц — FАТ32 с 32-разрядными полями в таблице размещения файлов. Для дисков размером до 8 Гбайт эта система обеспечивает размер кластера 4 Кбайт (8 секторов).

    Операционные системы Windows NT и Windows ХР способны поддерживать совершенно другую файловую систему — NTFS. В ней хранение файлов организовано иначе — служебная информация хранится в Главной таблице файлов (МFТ). В системе NTFS размер кластера не зависит от размера диска, и, потенциально, для больших дисков эта система должна работать эффективнее, чем FАТ32. Однако с учетом типичных характеристик современных компьютеров можно говорить с что в настоящее время эффективность FАТ32 и NTFS примерно одинакова.

    Программное обеспечение общего назначения используется для решения определенной целевой задачи из проблемной области. Часто такие программы называют приложениями, а программное обеспечение — прикладным. Прикладное ПО может использоваться в промышленном производстве, инженерной практике, научных исследованиях, медицине, управление, делопроизводстве, издательской деятельности, образовании и т.д.

    Программное обеспечение служебного уровня взаимодействует как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Основное назначение служебных программ (их также называют утилитами) состоит в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы. Во многих случаях они используются для расширения или улучшения функций системных программ. Некоторые служебные программы (как правило, это программы обслуживания) изначально включают в состав операционной системы, но большинство служебных программ являются для операционной системы внешними и служат для расширения ее функций.

    В разработке и эксплуатации служебных программ существует два альтернативных направления: интеграция с операционной системой и автономное функционирование. В первом случае служебные программы могут изменять потребительские свойства системных программ, делая их более удобными для практической работы. Во втором случае они слабо связаны с системным программным обеспечением, но предоставляют пользователю больше возможностей для персональной настройки их взаимодействия с аппаратным и программным обеспечением.

    Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном рабочем месте выполняются конкретные задания. Спектр этих заданий необычайно широк: от производственных до творческих и развлекательно-обучающих. Огромный функциональный диапазон возможных приложений средств вычислительной техники обусловлен наличием прикладных программ для разных видов деятельности.

    Поскольку между прикладным программным обеспечением и системным существует непосредственная взаимосвязь (первое опирается на второе), то можно утверждать, что универсальность вычислительной системы, доступность прикладного программного обеспечения и широта функциональных возможностей компьютера напрямую зависят от типа используемой операционной системы, от того, какие системные средства содержит ее ядро, как она обеспечивает взаимодействие триединого комплекса человек — программы — оборудование.

    2. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

     

    2.1. Классификация прикладных программных средств

     

    Для IВМ РС разработаны и используются сотни тысяч различных прикладных программ для различных применений. Наиболее широко применяются программы:

  • подготовки текстов (документов) на компьютере — редакторы текстов;
  • обработки табличных данных — табличные процессоры;
  • подготовки документов типографского качества — издательские системы;
  • обработки массивов информации — системы управления базами данных;
  • подготовки презентаций (слайд-шоу);
  • программы экономического назначения — бухгалтерские программы, программы финансового анализа, правовые базы данных и т.д.;
  • программы для создания рисунков, анимационных и видеофильмов;
  • системы автоматизированного проектирования (САПР), то есть программы черчения и конструирования различных предметов и механизмов;
  • программы для статистического анализа данных;
  • компьютерные игры, обучающие программы, электронные справочники т.д.

    Теперь более подробно рассмотрим о некоторых видах программного обеспечения — прикладном программном обеспечении, операционных системах, вспомогательных программах и системах программирования.

    Текстовые редакторы. Основные функции этого класса прикладных программ заключаются во вводе и редактировании текстовых данных. Дополнительные функции состоят в автоматизации процессов ввода и редактирования. Для операций ввода, вывода и сохранения данных текстовые редакторы вызывают и используют системное программное обеспечение [1]. Это характерно и для всех прочих видов прикладных программ.

    Редакторы документов — это наиболее широко используемый вид прикладных программ. Ведь практически каждый пользователь компьютера встречается с необходимостью подготовки тех или иных документов — писем, статей, служебных записок, отчетов и т.д. Редакторы документов позволяют делать это гораздо удобнее и со значительно лучшими результатами, чем с помощью пишущей машинки. Редакторы документов ориентированы, как следует из их названия, именно на работу с документами, то есть с текстами, состоящими из разделов, страниц, абзацев, предложений, слов и т.д. Они позволяют использовать различные шрифты символов, абзацы произвольной формы, автоматически переносят слова на новую строку, позволяют делать сноски, включать рисунки, автоматически нумеруют страницы и сноски и т.д. Наиболее мощные редакторы документов позволяют проверять правописание, набирать тексты в несколько столбцов, создавать таблицы и диаграммы, строить оглавления, предметные указатели и т.д. Всего существует несколько сотен редакторов текстов, от самых простых до весьма мощных и сложных. При работе в DOS можно порекомендовать популярный в нашей стране несложный, хотя и обладающий ограниченными возможностями, редактор ЛЕКСИКОН, а также более мощные редакторы Microsoft Word или WordPerfect фирмы Соrеl. При этом WordPerfect 6.0 и старшей версии работает в режиме WYSIWYG (WYSIWYG — сокращение английской фразы «что Вы видите, то и получите», т.е. что на экране, то и на печати), то есть выводит на экран страницу точно в том виде, в котором она будет печататься.

    При работе в Windows и OS/2 можно использовать очень мощные и удобные редакторы Microsoft Word и Соrеl WordPerfect, естественно, работают в режиме WYSIWYG. По возможностям эти редакторы лишь немного уступают профессиональным издательским системам. Кроме того, эти редакторы содержат множество средств автоматизации делопроизводства — рассылку стандартных писем, заполнение бланков по шаблонам и т.д. Имеются и более простые редакторы документов — Word Pro фирмы Lotus, Just Write фирмы Symantec и др.

    Текстовые процессоры. Основное отличие текстовых процессоров от текстовых редакторов в том, что они позволяют не только вводить и редактировать текст, но и форматировать его, то есть оформлять. Соответственно, к основным средствам текстовых процессоров относятся средства обеспечения взаимодействия текста, графики, таблиц и других объектов, составляющих итоговый документ, а к дополнительным — средства автоматизации процесса форматирования [11].

    Современный стиль работы с документами подразумевает два альтернативных подхода — работу с бумажными документами и работу с электронными документами (по безбумажной технологии). Поэтому, говоря о форматировании документов средствами текстовых процессоров, надо иметь в виду два принципиально разных направления — форматирование документов, предназначенных для печати, и форматирование электронных документов, предназначенных для отображения на экране. Приемы и методы в этих случаях существенно различаются. Соответственно, различаются и текстовые процессоры, хотя многие из них успешно сочетают оба подхода.

    Графические редакторы. Это обширный класс программ, предназначенных для создания и (или) обработки графических изображений. В данном классе различают следующие категории: растровые редакторы, векторные редакторы и программные средства для создания и обработки трехмерной графики (30-редакторы) [11].

    Растровые редакторы применяют в тех случаях, когда графический объект представлен в виде комбинации точек, образующих растр и обладающих свойствами яркости и цвета. Такой подход эффективен в тех случаях, когда графическое изображение имеет много полутонов и информация о цвете элементов, составляющих объект, важнее, чем информация об их форме. Это характерно для фотографических и полиграфических изображений. Растровые редакторы широко применяются для обработки изображений, их ретуши, создания фотоэффектов и художественных композиций (коллажей).

    Возможности создания новых изображений средствами растровых редакторов ограниченны и не всегда удобны. В большинстве случаев художники предпочитают пользоваться традиционными инструментами, после чего вводить рисунок в компьютер с помощью специальных аппаратных средств (сканеров) и завершать работу с помощью растрового редактора путем применения спецэффектов.

    Векторные редакторы отличаются от растровых способом представления данных об изображении. Элементарным объектом векторного изображения является не точка, а линия. Такой подход характерен для чертежно-графических работ, в которых форма линий имеет большее значение, чем информация о цвете отдельных точек, составляющих ее. В векторных редакторах каждая линия рассматривается как математическая кривая третьего порядка и, соответственно, представляется не комбинацией точек, а математической формулой (в компьютере хранятся числовые коэффициенты этой формулы). Такое представление намного компактнее, чем растровое, соответственно данные занимают много меньше места, однако построение любого объекта выполняется не простым отображением точек на экране, а сопровождается непрерывным пересчетом параметров кривой в координаты экранного или печатного изображения. Соответственно, работа с векторной графикой требует более производительных вычислительных систем.

    Из элементарных объектов (линий) создаются простейшие геометрические объекты (примитивы) из которых, в свою очередь, составляются законченные композиции. Художественная иллюстрация, выполненная средствами векторной графики, может содержать десятки тысяч простейших объектов, взаимодействующих друг с другом.

    Векторные редакторы удобны для создания изображений, но практически не используются для обработки готовых рисунков. Они нашли широкое применение в рекламном бизнесе, их применяют для оформления обложек полиграфических изданий и всюду, где стиль художественной работы близок к чертежному.

    Редакторы трехмерной графики используют для создания трехмерных композиций. Они имеют две характерные особенности. Во-первых, они позволяют гибко управлять взаимодействием свойств поверхности изображаемых объектов со свойствами источников освещения и, во-вторых, позволяют создавать трехмерную анимацию. Поэтому редакторы трехмерной графики нередко называют также 3D-аниматорами.

    Системы управления базами данных. Базами данных называют огромные массивы данных, организованных в табличные структуры. Основными функциями систем управления базами данных являются:

  • создание пустой (незаполненной) структуры базы данных;
  • предоставление средств ее заполнения или импорта данных из таблиц другой базы;
  • обеспечение возможности доступа к данным, а также предоставление средств поиска и фильтрации [9].

    Многие системы управления базами данных дополнительно предоставляют возможности проведения простейшего анализа данных и их обработки. В результате возможно создание новых таблиц баз данных на основе имеющихся. В связи с широким распространением сетевых технологий к современным системам управления базами данных предъявляется также требование возможности работы с удаленными и распределенными ресурсами, находящимися на серверах всемирной компьютерной сети.

     

    Электронные таблицы. Электронные таблицы предоставляют комплексные средства для хранения различных типов данных и их обработки. В некоторой степени они аналогичны системам управления базами данных, но основной акцент смещен не на хранение массивов данных и обеспечение к ним доступа, а на преобразование данных, причем в соответствии с их внутренним содержанием [9].

    В отличие от баз данных, которые обычно содержат широкий спектр типов данных (от числовых и текстовых до мультимедийных), для электронных таблиц характерна повышенная сосредоточенность на числовых данных. Зато электронные таблицы предоставляют более широкий спектр методов для работы с данными числового типа.

    Основное свойство электронных таблиц состоит в том, что при изменении содержания любых ячеек таблицы может происходить автоматическое изменение содержания во всех прочих ячейках, связанных с измененными соотношением, заданным математическими или логическими выражениями (формулами). Простота и удобство работы с электронными таблицами снискали им широкое применение в сфере бухгалтерского учета, в качестве универсальных инструментов анализа финансовых, сырьевых и товарных рынков, доступных средств обработки результатов технических испытаний, то есть всюду, где необходимо автоматизировать регулярно повторяющиеся вычисления достаточно больших объемов числовых данных.

    Табличные процессоры обеспечивают работу с большими таблицами. При работе с табличным процессором на экран выводится прямоугольная таблица, в клетках которой могут находиться числа, пояснительные тексты и формулы для расчета значения в клетке по имеющимся данным. Все распространенные табличные процессоры позволяют перевычислять значения элементов таблиц по заданным формулам, строить по данным в таблице различные графики и т.д. Современные табличные процессоры поддерживают трехмерные таблицы, позволяют создавать собственные входные и выходные формы (например, печатать платежные поручения или бухгалтерские балансы установленной формы), включать в таблицы рисунки, использовать средства автоматизации — макрокоманды, работать с базами данных и т.д. Множество возможностей современных табличных процессоров носит чисто декоративный характер — включение звуковых эффектов, создание слайд-шоу и т.д., здесь фантазия разработчиков неисчерпаема. Наибольшей популярностью пользуются табличные процессоры Microsoft Excel (для Windows), Lotus 1-2-3 и Quattro Pro (для DOS и Windows).

    Системы автоматизированного проектирования (САD-системы). Предназначены для автоматизации проектно-конструкторских работ. Применяются в машиностроении, приборостроении, архитектуре. Кроме чертежно-графических работ эти системы позволяют проводить простейшие расчеты (например, расчеты прочности деталей) и выбор готовых конструктивных элементов из обширных баз данных [9].

    Отличительная особенность САD-систем состоит в автоматическом обеспечении на всех этапах проектирования технических условий, норм и правил, что освобождает конструктора (или архитектора) от работ нетворческого характера. Например, в машиностроении САD -системы способны на базе сборочного чертежа изделия автоматически выполнить рабочие чертежи деталей, подготовить необходимую технологическую документацию с указанием последовательности переходов механической обработки, назначить необходимые инструменты, станочные и контрольные приспособления, а также подготовить управляющие программы для станков с числовым программным управлением (ЧПУ), промышленных роботов и гибких автоматизированных линий. Сегодня системы автоматизированного проектирования являются необходимым компонентом, без которого теряется эффективность реализации гибких производственных систем (ГПС) и автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП).

    Настольные издательские системы. Назначение программ этого класса состоит в автоматизации процесса верстки полиграфических изданий. Этот класс программного обеспечения занимает промежуточное положение между текстовыми процессорами и системами автоматизированного проектирования [12].

    Для подготовки рекламных буклетов, оформления газет, журналов и книг используются специальные издательские системы. Они позволяют подготавливать и печатать на лазерных принтерах или выводить на фотонаборные автоматы сложные документы высокого качества. В отличие от редакторов документов, издательские системы ориентированы не на ввод и редактирование текстов (хотя большинство из них позволяет это делать), а на верстку, т.е. размещение текста по страницам документа, вставку рисунков, оформление текста разными шрифтами, использование различных изобразительных эффектов и т.д. Поэтому при использовании издательских систем тексты обычно подготавливают в редакторе типа Microsoft Word, а затем считывают их издательской системой и осуществляют окончательное оформление. Кроме того, издательские системы позволяют выполнять различные функции, необходимые для офсетной печати, Важнейшей из них является цветоделение, то есть вывод на пленки шаблонов для каждой из базовых красок, используемых при печати.

    Теоретически текстовые процессоры предоставляют средства для внедрения в текстовый документ объектов другой природы, например объектов векторной и растровой графики, а также позволяют управлять взаимодействием между параметрами текста и параметрами внедренных объектов. Однако на практике для изготовления полиграфической продукции эти средства либо функционально недостаточны с точки зрения требований полиграфии, либо недостаточно удобны для производительной работы.

    От текстовых процессоров настольные издательские системы отличаются расширенными средствами управления взаимодействием текста с параметрами страницы и с графическими объектами. С другой стороны, они отличаются пониженными функциональными возможностями по автоматизации ввода и редактирования текста. Типичный прием использования настольных издательских систем состоит в том, что их применяют к документам, прошедшим предварительную обработку в текстовых процессорах и графических редакторах.

    Для подготовки рекламных буклетов, газет и т.д. чаще всего используются системы PageMaker-фирмы Adobe и QuarkXpress фирмы Quark, которые обладают богатейшими оформительскими возможностями. Кстати, обе эти программы являются расширяемыми — для них существует множество добавлений (Add-in, или Extension), обычно написанных независимыми разработчиками, реализующими различные полезные функции и усовершенствования.

    Для подготовки книг и технической документации больше подходят системы FrameMaker-фирмы Adobe и Ventura фирмы Согеl. Они имеют развитый аппарат параметров размещения текста, что позволяет легко изменять оформление документа, сохраняя единство стиля, а также мощные средства подготовки длинных документов — перекрестные ссылки, построение указателей и т.д.

    Наиболее широко используемой системой подготовки технических текстов является система ТЕХ, разработанная математиком Д.Кнутом, автором широко известного многотомника «Искусство программирования для ЭВМ». В ТЕХ документ подготавливается как обычный текстовый файл со встроенными командами форматирования. Этот файл обрабатывается компилятором ТЕХ, после чего документ можно с помощью программ предварительного просмотра просмотреть на экране в том виде, как он будет напечатан, и затем напечатать на любом выводном устройстве. Команды ТЕХ образуют весьма богатый и расширяемый, хотя и сложный в применении, язык, с помощью которого можно описать любые используемые стили документов, виды оформления, любые формулы, таблицы, диаграммы и т.д.

    Экспертные системы. Предназначены для анализа данных, содержащихся в базах знаний, и выдачи рекомендаций по запросу пользователя. Такие системы применяют в тех случаях, когда исходные данные хорошо формализуются, но для принятия решения требуются обширные специальные знания. Характерными областями использования экспертных систем являются юриспруденция, медицина, фармакология, химия. По совокупности признаков заболевания медицинские экспертные системы помогают установить диагноз и назначить лекарства, дозировку и программу лечебного курса. По совокупности признаков события юридические экспертные системы могут дать правовую оценку и предложить порядок действий как для стороны обвинения, так и для стороны защиты [12].

    Характерной особенностью экспертных систем является их способность к саморазвитию. Исходные данные хранятся в базе знаний в виде фактов, между которыми с помощью специалистов-экспертов устанавливается определенная система отношений. Если на этапе тестирования экспертной системы устанавливается, что она дает некорректные рекомендации и заключения по конкретным вопросам или не может дать их вообще, это означает либо отсутствие важных фактов в ее базе, либо нарушения в логической системе отношений. И том и в другом случае экспертная система сама может сгенерировать достаточный набор запросов к эксперту и автоматически повысить свое качество.

    С использованием экспертных систем связана особая область научно-технической деятельности, называемая инженерией знаний. Инженеры знаний — это специалисты особой квалификации, выступающие в качестве промежуточного звена между разработчиками экспертной системы (программистами) и ведущими специалистами в конкретных областях науки и техники (экспертами).

    Web-редакторы. Это особый класс редакторов, объединяющих в себе свойства текстовых и графических редакторов. Они предназначены для создания и редактирования так называемых Web—документов (Web-страниц Интернета). Web-документы — это электронные документы, при подготовке которых следует учитывать ряд особенностей, связанных с приемом/передачей информации в Интернете.

    Теоретически для создания Web—документов можно использовать обычные текстовые редакторы и процессоры, а также некоторые из графических редакторов векторной графики, но Web-редакторы обладают рядом полезных функций, повышающих производительность труда Web-дизайнеров. Программы этого класса можно также эффективно использовать для подготовки электронных документов и мультимедийных изданий.

    Браузеры (обозреватели, средства просмотра Web). К этой категории относятся программные средства, предназначенные для просмотра электронных документов, выполненных в формате НТМL (документы этого формата используются в качестве (Web—документов). Современные браузеры воспроизводят не только текст и графику. Они могут воспроизводить музыку, человеческую речь, обеспечивать прослушивание радиопередач в Интернете, просмотр видеоконференций, работу со службами электронной почты, с системой телеконференций (групп новостей) и многое другое [12].

    Интегрированные системы делопроизводства. Представляют собой программные средства автоматизации рабочего места руководителя. К основным функциям подобных систем относятся функции создания, редактирования и форматирования простейших документов, централизация функций электронной почты, факсимильной и телефонной связи, диспетчеризация и мониторинг документооборота предприятия, координация деятельности подразделений, оптимизация административно-хозяйственной деятельности и поставка по запросу оперативной и справочной информации.

    Бухгалтерские системы. Это специализированные системы, сочетающие в себе функции текстовых и табличных редакторов, электронных таблиц и систем управления базами данных. Предназначены для автоматизации подготовки первичных бухгалтерских документов предприятия и их учета, для ведения счетов плана бухгалтерского учета, а также для автоматической подготовки регулярных отчетов по итогам производственной, хозяйственной и финансовой деятельности в форме, принятой для предоставления в налоговые органы, внебюджетные фонды и органы статистического учета. Несмотря на то что теоретически все функции, характерные для бухгалтерских систем, можно исполнять и другими вышеперечисленными программными средствами, использование бухгалтерских систем удобно благодаря интеграции разных средств в одной системе [7].

    Бухгалтерские программы предназначены для ведения бухгалтерского учета, подготовки финансовой отчетности и, иногда, финансового анализа деятельности предприятий. Некоторые из них предназначены для автоматизации отдельных участков бухгалтерского учета — начисления заработной платы, учета товаров, материалов на складах и т.д. Применение таких программ может быть оправдано главным образом для очень трудоемких и относительно изолированных участков учета. В остальных случаях обычно целесообразнее внедрение комплексных систем бухгалтерского учета.

    Для предприятий, совершающих небольшое количество хозяйственных операций, может оказаться достаточным применение простейших и недорогих программ бухгалтерского учета, позволяющих вести книгу хозяйственных операций и составляющих на ее основе финансовую отчетность и баланс. Часто такие программы содержат некоторые средства для облегчения и других участков учета — начисления зарплаты, учета материалов, МБП, основных средств, печати банковских документов и т.д. Примерами таких систем являются «1:С Бухгалтерия», Инфо-Бухгалтер фирмы Информатик, ТурбоБухгалтер фирмы «ДИЦ» и др. Весьма популярна из программ такого класса «1:С Бухгалтерия» (есть версии для DOS, Windows, в том числе сетевые версии, позволяющие работать на нескольких рабочих местах). Эта программа сочетает хорошую функциональность, простоту в использовании, невысокую стоимость и значительную гибкость — ее можно настраивать без участия разработчиков на особенности учета на предприятии, изменения законодательства и правил ведения бухгалтерского учета. Кроме того, эта программа обладает самой развитой сетью поддержки, включающей обновление форм отчетности, «горячие линии» во многих городах, сеть из более чем 1000 дилеров, франчайзинговые фирмы, обеспечивающие внедрение программы, широкий набор учебных и методических материалов и т.д. Несколько другой подход предлагает программа Инфо-Бухгалтер фирмы Информатик (есть версии для DOS и Windows) — обладая несколько меньшей гибкостью, она содержит больше встроенных возможностей для решения конкретных задач.

    Для предприятий с большим объемом хозяйственных операций требуются более продвинутые возможности учета: складской учет, учет торговых операций, контроль за выполнением договоров, управленческий учет, финансовый анализ деятельности предприятия и т.д. Многие из этих областей относятся, строго говоря, не к бухгалтерскому учету (который отслеживает лишь события, изменяющие финансовое состояние предприятия), а к автоматизации предприятия в целом. Системы, автоматизирующие эти процессы, также имеются в продаже, например, бухгалтерии фирм Парус, Инфософт, Инфин, Атлант-Информ, КомТех+ и др. Такие системы обычно значительно дороже, сложнее в освоении и использовании, но обеспечивают более полную автоматизацию бухгалтерского учета и некоторых других аспектов деятельности предприятия. Однако в связи с неустойчивостью законодательства и быстрыми изменениями в практике ведения бизнеса данные программы нуждаются в систематическом обновлении, а часто и в обслуживании представителями фирмы-разработчика. На крупных предприятиях автоматизация бухгалтерии является составной частью комплексной автоматизации делопроизводства предприятия и тесно интегрирована со всеми остальными аспектами деятельности предприятия. Обработка информации в системах автоматизации крупных предприятий делается уже не на персональных компьютерах, а на крупных автоматизированных информационных комплексах.

    Наряду с универсальными бухгалтерскими системами, имеется множество специализированных систем бухгалтерского и «околобухгалтерского» назначения — программы учета товаров в торговле и на складах (например, Аспект фирмы ИСТ), начисления зарплаты (например, 1С:Зарплата), таможенного оформления товаров и др.

    В нашей стране с ее постоянно меняющимися законодательством и нормативными документами бухгалтерам, юристам, а часто и менеджерам, необходимо иметь полную, не устаревшую и удобную в использовании подборку информации о правовых актах и нормативных материалах. Для этого невозможно придумать лучшего решения, чем правовая база данных. Распространяются как правовые базы данных общего назначения, так и специализированные базы данных — по хозяйственному, банковскому, таможенному законодательству, региональному законодательству и т.д. Недорогие базы данных (Энциклопедия российского права, Консультант-мини и др.) обычно продаются на компакт-дисках и стоят около 20 дол., более дорогие обычно устанавливаются на компьютер заказчика дилером и регулярно обновляются по электронной почте или рассылкой дискет (стоят они 100-4000 дол., плюс стоимость обновлений). Пример таких баз данных являются Гарант, Кодекс, Консультант-Плюс, Юрисконсульт и т.д.

    Наряду с чисто бухгалтерскими и «околобухгалтерскими» программами в нашей стране начинают появляться программы финансового анализа и планирования. Это не может не радовать — применение подобных программ является показателем более высокой деловой культуры. Имеются программы анализа финансового состояния предприятия (ЭДИП фирмы ЦентрИнвестСофт, «Альт-Финансы» фирмы Альт, «Финансовый анализ» фирмы Инфософт), анализа инвестиционных проектов («Альт-Инвест» фирмы Альт, фирмы ЦентрИнвестСофт, и др.), а также универсальные программы («Инвестор» фирмы ИНЭК).

    При решении о внедрении на предприятии автоматизированной системы бухгалтерского учета необходимо учитывать необходимость наличия в ней средств адаптации при изменении нормативно-правовой базы. В связи с тем, что в данной области нормативно-правовая база в России отличается крайней нестабильностью и подвержена частым изменениям, возможность гибкой перенастройки системы является обязательной функцией, хотя это требует от пользователей системы повышенной квалификации.

    Финансовые аналитические системы. Программы этого класса используются в банковских и биржевых структурах. Они позволяют контролировать и прогнозировать ситуацию на финансовых, товарных и сырьевых рынках, производить анализ текущих событий, готовить сводки и отчеты [7].

    Геоинформационные системы (ГИС). Предназначены для автоматизации картографических и геодезических работ на основе информации, полученной топографическими или аэрокосмическими методами [7].

     

    Системы видеомонтажа. Предназначены для цифровой обработки видеоматериалов, их монтажа, создания видеоэффектов, устранения дефектов, наложения звука, титров и субтитров [12].

    Отдельные категории прикладных программных средств, обладающие своими развитыми внутренними системами классификации, представляют обучающие, развивающие, справочные и развлекательные системы и программы. Характерной особенностью этих классов программного обеспечения являются повышенные требования к мультимедийной составляющей (использование музыкальных композиций, средств графической анимации и видеоматериалов)

     

    2.2. Классификация служебных программных средств

     

    Диспетчеры файлов (файловые менеджеры). С помощью программ данного класса выполняется большинство операций, связанных с обслуживанием файловой структуры: копирование, перемещение и переименование файлов, создание каталогов (папок), удаление файлов и каталогов, поиск файлов и навигация в файловой структуре [12]. Базовые программные средства, предназначенные для этой цели, обычно входят в состав программ системного уровня и устанавливаются вместе с операционной системой. Однако для повышения удобства работы с компьютером большинство пользователей устанавливают дополнительные служебные программы.

    Средства сжатия данных (архиваторы). Предназначены для создания архивов. Архивирование данных упрощает их хранение за счет того, что большие группы файлов и каталогов сводятся в один архивный файл. При этом повышается и эффективность использования носителя за счет того, что архивные файлы обычно имеют повышенную плотность записи информации. Архиваторы часто используют для создания резервных копий ценных данных [7].

    Средства просмотра и воспроизведения. Обычно для работы с файлами данных необходимо загрузить их в «родительскую» прикладную систему, с помощью кот рой они были созданы. Это дает возможность просматривать документы и вносит в них изменения. Но в тех случаях, когда требуется только просмотр без редактирования, удобно использовать более простые и более универсальные средства, позволяющие просматривать документы разных типов [7].

    В тех случаях, когда речь идет о звукозаписи или видеозаписи, вместо термина про смотр применяют термин воспроизведение документов.

    Средства диагностики. Предназначены для автоматизации процессов диагностики программного и аппаратного обеспечения. Они выполняют необходимые проверю и выдают собранную информацию в удобном и наглядном виде. Их используют не только для устранения неполадок, но и для оптимизации работы компьютерной системы [12].

    Средства контроля (мониторинга). Программные средства контроля иногда называют мониторами. Они позволяют следить за процессами, происходящими в компьютерной системе. При этом возможны два подхода: наблюдение в реальном режиме времени или контроль с записью результатов в специальном протокольном файле. Первый подход обычно используют при изыскании путей для оптимизации работа вычислительной системы и повышения ее эффективности. Второй подход используют в тех случаях, когда мониторинг выполняется автоматически и (или) дистанционно. В последнем случае результаты мониторинга можно передать удаленной службе технической поддержки для установления причин конфликтов в работе программного и аппаратного обеспечения [12].

    Средства мониторинга, работающие в режиме реального времени, особенно полезны для практического изучения приемов работы с компьютером, поскольку позволяют наглядно отображать те процессы, которые обычно скрыты от глаз пользователя.

    Мониторы установки. Программы этой категории предназначены для контроля над установкой программного обеспечения. Необходимость в данном программном обеспечении связана с тем, что между различными категориями программного обеспечения могут устанавливаться связи. Вертикальные связи (между уровнями) являются необходимым условием функционирования всех компьютеров. Горизонтальные связи (внутри уровней) характерны для компьютеров, работающих с операционными системами, поддерживающими принцип совместного использования одних и тех же ресурсов разными программными средствами. И в тех и в других случаях при установке или удалении программного обеспечения могут происходить нарушения работоспособности прочих программ [9].

    Мониторы установки следят за состоянием и изменением окружающей программной среды, отслеживают и протоколируют образование новых связей и позволяют восстанавливать связи, утраченные в результате удаления ранее установленных программ.

    Простейшие средства управления установкой и удалением программ обычно входят в состав операционной системы и размещаются на системном уровне программного обеспечения, однако они редко бывают достаточны. Поэтому в вычислительных системах, требующих повышенной надежности, используют дополнительные служебные программы.

    Средства коммуникации (коммуникационные программы). С появлением электронной связи и компьютерных сетей программы этого класса приобрели очень большое значение. Они позволяют устанавливать соединения с удаленными компьютерами, обслуживают передачу сообщений электронной почты, работу с телеконференциями (группами новостей), обеспечивают пересылку факсимильных сообщений и выполняют множество других операций в компьютерных сетях [9].

    Средства обеспечения компьютерной безопасности. К этой весьма широкой категории относятся средства пассивной и активной защиты данных от повреждения, а также средства защиты от несанкционированного доступа, просмотра и изменения данных [12].

    В качестве средств пассивной защиты используют служебные программы, предназначенные для резервного копирования. Нередко они обладают и базовыми свойствами диспетчеров архивов (архиваторов). В качестве средств активной защиты применяют антивирусное программное обеспечение. Для защиты данных от несанкционированного доступа, их просмотра и изменения служат специальные системы, основанные на криптографии.

     

    Наряду с аппаратным и программным обеспечением средств вычислительной техники в некоторых случаях целесообразно рассматривать информационное обеспечение, под которым понимают совокупность программ и предварительно подготовленных данных, необходимых для работы данных программ.

    Рассмотрим, например, систему автоматической проверки орфографии в редактируемом тексте. Ее работа заключается в том, что лексические единицы исходного текста сравниваются с заранее заготовленным эталонным массивом данных (словарем). В данном случае для успешной работы системы необходимо иметь кроме аппаратного и программного обеспечения специальные наборы словарей, подключаемые извне. Это пример информационного обеспечения вычислительной техники.

    В специализированных компьютерных системах (бортовых компьютерах автомобилей, судов, ракет, самолетов, космических летательных аппаратов и т. п.) совокупность программного и информационного обеспечения называют математическим обеспечением. Как правило, оно «жестко» записывается в микросхемы ПЗУ и может быть изменено только путем замены ПЗУ или его перепрограммирования на специальном оборудовании.

    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

     

  1. Алексеев А.П. Информатика 2001.–М.: СОЛОН-Р, 2001.
  2. Ботт Эд. Windows ХР. — М.: Диалектика, 2003.
  3. Информатика / Под ред. Н.В. Макаровой.–М.: Финансы и статистика, 2004.
  4. Информатика. Базовый курс / Под ред. С.В. Симоновича.–СПб.: Питер, 2004.
  5. Зихерт К., Ботт Э. Эффективная работа: Windows XP.– СПб.: Питер, 2003.
  6. Носситер Дж. Microsoft Exel 2002 –М.: Диалектика, 2003.
  7. Можаров Р.В., Можарова Н.Р., Евтеев В.В., Кузьменко О.А., Шевченко М.О. Программное обеспечение персональных компьютеров //Учебное пособие для вузов. – М.: Финстатинформ, 2003.
  8. Мэлони Э, Носситер Дж. Microsoft Word 2000. — М.: Диалектика, 2001.
  9. Попов В.В. Основы компьютерных технология.–М.: Финансы и статистика, 2001.
  10. Хамахер К., Вранешич З., Заки С. Организация ЭВМ.–СПб.: Питер, 2003.
  11. Хомоненко А.Д. Основы современных компьютерных технологий//Учебное пособие для вузов. – С-Пбт: Корона принт, 2001.
  12. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя — Уфа: НПО «Информатика и компьютеры», 2004.
  13. Шалдин П.А. Энциклопедия Windows XP.–СПб.: Питер, 2003.

     

     

     

     


     

<

Комментирование закрыто.

MAXCACHE: 1.03MB/0.00040 sec

WordPress: 23.28MB | MySQL:119 | 1,900sec