Общесистемное программное обеспечение.
Программное обеспечение (ПО) делится на общесистемное и прикладное (специальное). Общесистемное ПО - это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами вычислительной системы — такими, как процессор, оперативная память, каналы ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого — аппаратура, а с другой — приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д.
К функциям общесистемного ПО относятся:
- управление процессом вычислений;
- ввод, вывод и частично обработка информации;
- решение общематематических задач;
- хранение, поиск, сортировка, модификация данных.
Три первые и последняя из указанных функций реализуются в современных вычислительных комплексах на базе операционных систем (ОС), т.е. комплекса программ, управляющих ходом выполнения рабочих программ и использованием всех ресурсов вычислительного комплекса (ВК).
Для решения общематематических задач в состав общесистемного ПО включают соответствующие библиотеки стандартных программ. Для хранения и использования различных данных создаются специальные системы управления базами данных (СУБД).
Средства разработки компьютерных информационных технологий
Язык программирования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под её управлением.
В 1952 г. американка Грейс М. Хоппер создала первый в мире мнемонический язык программирования Ассемблер. По сути, это был первый язык, одинаково понятный и человеку и компьютеру. Но из-за своей близости к машинному коду Ассемблер был доступен для достаточно узкого круга специалистов, так как требовал значительных усилий для изучения.
В 1956 г. был создан компилятор для нового, более похожего на человеческий язык (их позднее стали называть языками высокого уровня), языка программирования - FORTRAN. Он позволял записывать в понятном для человека виде математические формулы. Это уже был универсальный язык.
В 1960 г. появилось описание нового языка программирования – Algol-60. Этот язык очень близок к формально-математическому описанию алгоритмов. В нем предусмотрена возможность записи алгоритмов в наглядной и понятной форме и в тоже время обеспечивается достаточно формальный перевод на язык конкретной машины. В основу языка положен общепринятый язык математических формул, с небольшими отличиями. Algol-60 оказал огромное влияние на развитие языков программирования в целом.
В 1970 г. известный швейцарский профессор Н. Вирт создал язык программирования, в котором постарался избавиться от недостатков языка Algol. Новый язык получил название Pascal. Новый язык вобрал в себя многие черты языка Algol, такие, как строгость описания, богатство управляющих структур, но был более лёгким для изучения, позволял писать программы легко читаемые даже новичками. В языке Pascal впервые появился универсальный механизм для создания новых сложных структурных типов данных. Он позволял группировать данные, относящиеся к одному объекту, причём группироваться могли не только числа или текстовые строки, а любые другие типы данных.
В 1972 г. Дэнисом Ритчи был создан один из самых популярных сегодня языков C (СИ). Этот язык считается наследником языков Algol и Pascal, поскольку вобрал в себя многие их черты. Одна из отличительных особенностей СИ состоит в том, что он был разработан профессиональными программистами как удобный для них язык. В нём были учтены практически все моменты, которые мешали нормальному использованию других языков при создании сложных систем.
В 60-х гг. в США был разработан также и первый специализированный язык программирования, предназначенный для решения экономических задач КОБОЛ. Основу любой программы на КОБОЛе составляет использование стандартных обрабатывающих модулей: работа с таблицами, организация обмена с внешней памятью, сортировка и слияние данных, печать результатов и сопроводительного текста (генератор отчетов и т.д.).
Язык Бейсик был создан в 1964 г. как язык для начинающих, облегчающий написание простых программ. Существуют сотни различных версий Бейсика, которые не всегда совместимы друг с другом. Бейсик очень распространен на микрокомпьютерах, он легок для обучения, но мало подходит для написания больших и сложных программ.
Среди программистов, пишущих программы для персональных компьютеров, большой популярностью пользуются языки Си, Паскаль, Бейсик и др.
Дальнейшее развитие и совершенствование методов написания программ привело к созданию, так называемых, систем программирования. В их состав входят:
компилятор, осуществляющий преобразование программ на языке программирования в программу в машинных кодах, или интерпретатор, осуществляющий непосредственное выполнение текста программы на языке программирования высокого уровня;
библиотеки подпрограмм, содержащие заранее подготовленные подпрограммы, которыми могут пользоваться программисты;
различные вспомогательные программы – отладчики, редакторы для ввода и исправления текстов программ и пр.
Объектно-ориентированная модель программирования отличается от обычной процедурной модели. При построении такой модели необходимо выделить самые важные детали предметов, явлений и отвлечься от несущественных (хотя эти несущественные детали могут, наоборот, стать существенными при построении других моделей). Такой процесс называется абстрагированием.
Поскольку язык CИ++ создавался на основе, пожалуй, самого эффективного и популярного на тот момент языка программирования, он и сам получился эффективным по скорости выполнения программ. Похожесть синтаксиса языков СИ и CИ++ позволила программистам легко перейти на новый язык, постепенно осваивая его новые возможности. В настоящее время язык CИ++ является одним из самых популярных языков программирования. Компиляторы этого языка и системы программирования (как коммерческие, так и бесплатные, с открытым кодом) существуют практически на всех компьютерных платформах.