Программное обеспечение персонального компьютера

Программное обеспечение персонального компьютера
Все возможности компьютера реализует программное обеспечение.
Программное обеспечение - это совокупность программ, обеспечивающих работоспособность самой информационной системы и решение задач организации. Для его обозначения используется термин Software - программное обеспечение, подчеркивающее способность программного обеспечения модифицироваться, развиваться и приспосабливаться.
Под программными средствами понимается совокупность всех программ, используемых компьютерами, и область деятельности по их созданию и применению.
В самом общем плане программное обеспечение для вычислительной техники может быть разделено на системное (базовое) и прикладное.
В зависимости от назначения программное обеспечение персонального компьютера можно подразделить на следующие группы:
системное программное обеспечение;
прикладное программное обеспечение;
системы программирования (инструментальные средства).
Системное программное обеспечение и системы программирования
Работоспособность компьютера обеспечивают программы, составляющие системное программное обеспечение. Системное программное обеспечение - это совокупность программных средств, предназначенных для поддержания функционирования компьютера и управления его устройствами. К его основным элементам относятся:
операционные системы;
диалоговые оболочки (файловые менеджеры):
драйверы;
утилиты (сервисные программы).
Операционные системы - это системный комплекс взаимосвязанных программ, который служит посредником при организации диалога пользователя с компьютером, управляет распределением и использованием компьютерных ресурсов, руководит работой всех аппаратных средств компьютера. Операционные системы являются главным элементом системного ПО.
В настоящее время создано большое количество ОС. Наиболее известны следующие: MS DOS, Windows, Linux (распространены в Европе). UNIX (распространена в США). В России популярна ОС Windows, отличающаяся от других систем не только интерфейсом (внешним видом), но и общей концепцией работы: в основу Windows положен объектно-ориентированный подход и оконная технология, когда для каждой программы на экране отводится прямоугольная область (окно), в котором проводятся все операции с данными.
Наряду с управлением аппаратными средствами и файловой системой к основным функциям ОС относятся ввод-вывод данных, обработка команд, организация пользовательского интерфейса и др.
Диалоговые оболочки (файловые менеджеры) - это комплексы программ, создающих для пользователя удобный интерфейс. Они были разработаны для облегчения работы пользователя. Файловые менеджеры упрощают реализацию диалога между пользователем и компьютером, делают наглядным и простым выполнение базовых операций над объектами операционной системы (файлами и каталогами).
По внешнему виду диалоговые оболочки подразделяются на текстовые (например, Norton Commander) и графические (Windows 3.1).
Одной из известных на данный момент времени оболочек являются Windows Commander и Total Commander – улучшенные аналоги популярной программы 90-х гг. Norton Commander.
Драйверы – это программы, обеспечивающие взаимодействие прикладных программ и операционной системы с внешними устройствами. Именно драйверы отвечают за обработку информации, поступающей от таких внешних устройств, как клавиатура, мышь, монитор, принтер, сканер и др. ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], keyb.sys, display.sys).
Утилиты (сервисные программы) – это программы вспомогательного назначения, обеспечивающие дополнительный сервис (форматирование дискет, восстановление ошибочно удаленных файлов, дефрагментация файлов на диске и др.). Программы этой группы условно подразделяют на архиваторы, антивирусные программы и программы обслуживания дисков.
Архиваторы (программы-упаковщики) позволяют за счет применения специальных методов сжатия уплотнять информацию, освобождая место на носителях информации (RAR, ZIP).
Антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения компьютера компьютерными вирусами, а в случае заражения вирусами – для ликвидации последствий заражения (DrWeb, антивирус Касперского, NOD32).
Программы обслуживания дисков отвечают за системную обработку дисковой информации. Назначение основных программ обслуживания дисков приведено в табл. 1.
Таблица 1 Назначение основных программ обслуживания дисков

Название программы обслуживания дисков
Назначение программы

Программы резервирования
Копирование информации, находящейся на носителях

Диагностирующие программы
Проверка конфигурации компьютера и его работоспособности

Программы оптимизации
Компактное размещение данных на носителях

Программы динамического сжатия
Создание псевдодисков для хранения информации в сжатом виде

Программы ограничения доступа
Защита данных от несанкционированного доступа

Системы программирования
С помощью систем программирования пользователь имеет возможность самостоятельно конструировать программы для управления компьютером.
Система программирования это комплекс инструментальных программных средств, обеспечивающий создание, модификацию и отладку компьютерных программ на одном из языков программирования. В состав системы программирования входят язык программирования и специальные программные обслуживающие средства.
Прикладное программное обеспечение
Прикладное программное обеспечение - совокупностью программ, посредством которых пользователь решает свои информационные задачи, не прибегая к системам программирования. Прикладное ПО подразделяется на следующие классы программ:
программы общего назначения;
программы специального назначения:
программы профессионального уровня. Рис. 1 Программы общего назначения ПК

Программы общего назначения. Для освоения программ общего назначения не требуются специальные знания, не связанные с информатикой. Этот класс программ представлен разнообразными редакторами, электронными таблицами, программами работы с базами данных, пакетами анимационной графики, коммуникационными программами, интегрированными пакетами и узкоориентированными программами (рис. 1).
Текстовый редактор – это программа работы с символьной информацией. По назначению выделяют редакторы текстов программ, редакторы документов, издательские системы и специализированные редакторы.
Редакторы текстов программ рассчитаны на набор и редактирование текстов программ языка программирования (Turbo Basic. Turbo Pascal). Эти программы выполняют небольшое количество операций: построчное написание программы, сохранение и считывание текста программы и др.
Редакторы документов предназначены для работы с текстами, имеющими структуру документа: разделы, страницы, поля, абзацы (Word, Word Perfect, Лексикон). Эти редакторы позволяют создавать, редактировать и форматировать текстовый документ, а также обеспечивают работу со шрифтами, печать верхних и нижних колонтитулов, работу с графикой и др. операции. Большинство таких программ имеют встроенные «корректоры» – программы, служащие для обнаружения грамматических ошибок и перекодировщики, обеспечивающие совместимость текстовых документов при переносе их из среды одного текстового редактора в среду другого. В некоторых редакторах документов имеется возможность не только использовать встроенные корректоры текстов, но и подключать их извне.
Издательские системы позволяют создавать сложные документы высокого качества: рекламные буклеты, газеты, журналы, книги (PageMaker, QuarkXPress, Ventura Publisher). В них автоматизирован процесс
·верстки, т. е. имеются специальные средства для размещения текста по страницам со вставкой рисунков и фотографий.
Специализированные редакторы позволяют работать с документами, в которых встречаются большие математические или химические формулы (TEX) или специальные символы (нотные знаки на нотном стане (ChiWriter)).
Графический редактор – это программа для работы с графической информацией (Paint, Photoshop, CorelDraw). По специализации выделяют графические редакторы общего и специального назначения.
Графические редакторы общего назначения позволяют создавать и редактировать несложные рисунки, копировать и перемещать фрагменты изображений, сохранять и считывать графическую информацию.
Графические редакторы специального назначения позволяют проектировать сложные в техническом отношении объекты, моделировать различные процессы, создавать рекламные проспекты (Adobe Illustrator).
Музыкальный редактор – это программа для создания и обработки звуковой информации (Composer). Наиболее простые редакторы позволяют имитировать один-два инструмента и составлять композиции понотно. Сложные музыкальные редакторы воспроизводят одновременно до десятков инструментов, а музыка пишется поблочно для каждого инструмента, соединяясь затем в единое музыкальное произведение.
Табличный процессор – это программа для обработки данных, представленных в виде таблицы. Таблицы, обрабатываемые табличным процессором, называются электронными таблицами. Визуально электронные таблицы отображаются в виде прямоугольных таблиц, состоящих из строк и столбцов, пересечение которых образует ячейки. Каждая ячейка имеет свой адрес, состоящий из двух координат имени столбца и номера строки, на пересечении которых она располагается. В ячейках могут содержаться числа, текст или формулы, задающие зависимость значения в одной ячейке от данных, находящихся в других ячейках.
Табличные процессоры обычно применяются, когда ведется работа с относительно сложными формулами и большими объемами исходных данных (MS Excel). Используя табличный процессор, можно просматривать, задавать и изменять содержимое ячеек в электронных таблицах, осуществлять поиск и сортировку данных в них, изменяя значения исходных параметров, наблюдать за изменением расчетных параметров и анализировать получаемые результаты.
База данных – это набор данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования ими. В зависимости от организации данных выделяют иерархические, сетевые и реляционные базы данных. В иерархических базах данных для связи между объектами используют структуры в виде деревьев, когда объекты нижнего уровня подчинены объектам верхнего уровня. В сетевых базах данные представлены сетями и объекты могут быть связаны друг с другом любым количеством связей. Реляционные базы данных характеризуются табличным представлением информации, и каждая запись в таблице содержит данные, относящиеся только к одному конкретному объекту.
Обработкой баз данных занимаются системы управления базами данных (СУБД) – комплекс программ и языковых средств, предназначенных для создания и ведения базы данных, ввода, редактирования и удаления данных, организации взаимодействия баз данных с прикладными программами, обеспечения управления данными, доступа к ним, создания запросов и отчетов. Посредством СУБД определяются физическая и логическая структуры базы данных. Физическая структура описания отражает способ физического хранения данных; логическая структура – это тот вид данных, который доступен пользователю и которым он оперирует (MS Access).
Программы анимационной графики предназначены для создания динамических изображений, они по функциональным возможностям напоминают графические редакторы, но, в отличие от них, в пакетах анимационной графики работа идет преимущественно с динамической графической информацией, а не со статической (3D-Studio, Animator). Условно пакеты анимационной графики можно разделить на пакеты начального уровня для создания несложных динамических объектов с реализацией простейших эффектов и пакеты профессионального уровня с большими анимационными возможностями (Macromedia Flash).
Коммуникационные программы – это программы для передачи данных по компьютерным сетям. К этому классу программ относятся все виды браузеров, программы для работы с электронной почтой, программы службы FTP, средства общения в сети, сетевая торговля. Среди большого количества программ этого класса можно выделить Outlook Express, Internet Mail, MS Exchange, The Bat!, ICQ и др.
Интегрированный пакет – это набор взаимосвязанных прикладных программ, ориентированных на решение комплекса задач и поддерживающих единый способ взаимодействия пользователя со всеми программами из пакета, а также единый способ представления данных. Обычно такие пакеты включают в себя текстовый редактор, табличный процессор, СУБД, пакет графического отображения данных и телекоммуникационную программу. Наиболее популярными интегрированными пакетами являются MS Office, Works, Framework.
Основной причиной появления интегрированных пакетов считается потребность в совместном использовании данных разных форматов. Поэтому такие пакеты разрабатывались по принципу единой (интегрированной) системы. В средствах интеграции выделяют четыре механизма:
буфер обмена, в который заносится информация для ее последующего переноса в другую программу;
технология OLE, позволяющая включать в документ одного приложения документа другого приложения с возможностью проведения редактирования внедренного документа;
конвертирование файлов – запись информации в файл определенного формата так, чтобы документ мог быть прочитан в другом приложении данного пакета;
непосредственный обмен данными с использованием общей оболочки, позволяющий для реализации обмена данными используется метод «отрезания» данных от файла в одном приложении и «приклеивания» их к файлу в другом приложении.
Узкоспециализированные программы – это программы, которые используются для решения узкого круга задач. Наиболее популярные программы-переводчики, программы-словари и программы для сканирования документов.
Программы-переводчики предназначены для перевода информации с одного естественного языка на другой (PROMT, Stylus, Сократ, Следопыт).
Программы-словари представляют собой электронные версии обычных словарей с некоторыми удобными дополнительными возможностями (Lingvo, Мулътилекс).
Программы для сканирования позволяют автоматически переводить печатные копии документов в электронный вид (FineReader).
Программы специального назначения предназначены для решения специальных задач, таких как дистанционное обучение и тестирование, математические пакеты (MathCAD), экспертная оценка деятельности (GAMMA, EXPERT), использование возможностей информационных гипертекстовых систем (электронные энциклопедии) и др. Отличительная их черта: адаптивность и самообучение.
Программы профессионального уровня используются для решения задач профессиональной деятельности специалиста. К этому классу программ относятся АИСУ (автоматизированные системы управления), САПР (системы автоматизированных проектных работ), обучающие системы, геоинформационные системы, программы анализа результатов работы предприятия (1С Предприятие), программы обеспечения технологии производства продукции, программы моделирования, создания эскизов и чертежей для автоматизации инженерного проектирования.
15