20. Виды программ для компьютера.

Любой компьютер представляет собой автоматическое устройство, работающее по заложенным в него программам. Компьютерная программа представляет собой последовательность команд, записанных в двоичной форме на машинном языке, понятном процессору компьютера. Компьютерная программа является формой записи алгоритмов решения поставленных задач. Совокупность готовых к исполнению программ, хранящихся в оперативной и внешней памяти компьютера, называется его программным обеспечением.

Виды программного обеспечения

Можно выделить три основных вида программного обеспечения: системное, прикладное и инструментальное.

Системное программное обеспечение обеспечивает согласованное взаимодействие устройств компьютера и создает условия для выполнения остальных программ. Самой важной частью системного программного обеспечения является операционная система – программа, необходимая для работы компьютера. Операционная система выполняет следующие функции:

обеспечение пользовательского интерфейса, то есть программных средств диалога человека и компьютера;

управление выполнением других программ на компьютере, в том числе организация их доступа к устройствам (процессору, памяти, устройствам ввода-вывода);

управление хранением информации на компьютере в виде иерархической системы папок, содержащих файлы.

Можно сказать, что операционная система является средой, в которой выполняются остальные программы.

К системному программному обеспечению относятся также драйверы – программы управляющие работой устройств ввода-вывода и некоторых других устройств, позволяющие настраивать параметры их работы. Драйверы обычно поставляются вместе с устройствами. Комплект наиболее распространенных драйверов поставляется вместе с операционной системой.

В состав системного программного обеспечения входят также антивирусы и другие программы, связанные с обслуживанием компьютера. Системные программы часто называют утилитами (от лат. utilis – полезный).

Прикладное программное обеспечение (приложения) – это программы, непосредственно предназначенные для удовлетворения потребностей пользователя. Типичные представители прикладного программного обеспечения:

- текстовые и графические редакторы;

- программы работы с электронными таблицами;

-системы управления базами данных;

-средства просмотра web-страниц;

-обучающие системы, электронные энциклопедии, игры;

-специализированные программные системы, предназначенные для

-автоматизации определенного вида профессиональной деятельности, например, банковские системы, системы управления транспортными перевозками, системы геометрического моделирования в машиностроении.

К инструментальному программному обеспечению относятся средства автоматизации разработки компьютерных программ, то есть инструменты программиста. Инструментальное ПО — это разновидность прикладного ПО (оно является прикладным для разработчика).

При разработке программного обеспечения необходимо представлять алгоритмы в форме, понятной компьютеру. Для этого используются комплексы программ, называемые системами программирования . Они составляют основу инструментального программного обеспечения.

Все программное обеспечение можно разделить на несколько типов:

1) BIOS (Base Input-Output System - базовая система ввода-вывода) - программа, запускающаяся при запуске или перезагрузке компьютера. Проверяет наличие и работоспособность всех подключенных устройств (винчестеры, клавиатура, процессор, память).

2) Операционная система (ОС) - основная программа, управляющая всей работой компьютера и взаимодействием его с пользователем. Самые распространенные на сегодняшний день операционные системы: Windows, Linux (и другие системы на базе Unix), MacOS.

Операционная система выполняет следующие функции:

-распределяет память между программами

-управляет последовательной работой системных программ

-обрабатывает запросы

-предоставляет интерфейс с аппаратными средствами

-обеспечивает доступ к файлам и т.д.

3) Прикладные программы. С точки зрения пользователя, прикладная программа служит для выполнения определенных задач (например, текстовый или графический редактор). С точки зрения программирования, она написана на определенном языке программирования и подготовлена для запуска в определенной операционной системе.

4) Утилиты (вспомогательные программы) - помогают увеличить эффективность работы с компьютером. Это архиваторы, дефрагментаторы, антивирусы и т.д. Одна из важнейших утилит для программиста - это дебаггер, средство отладки программ. Обычно дебаггер входит в состав среды разработки.

5) Драйверы - программы, управляющие работой подключенных к компьютеру устройств. Свой драйвер устанавливается в операционную систему для каждого устройства.

6) Среды разработки - используются программистами и дизайнерами для создания новых программ, веб-сайтов, интерактивных фильмов и презентаций.

Интерфейс - взаимодействие двух устройств, обменивающихся информацией.

Чаще всего под одним из "устройств" мы подразумеваем пользователя (программный интерфейс), однако в программировании возникает понятие интерфейса модуля или объекта (класса) - при помощи которого этот модуль (объект) может использоваться в других программах или частях программы.

Среда разработки программ обычно включает в себя:

-Текстовый редактор (обычно с синтаксической подсветкой конструкций языка)

-Программу языковой обработки (транслятор, компилятор или интерпретатор) и программу-линкер, собирающую проект из нескольких файлов, библиотек.

-Средства отладки (дебаггер)

-Библиотеки готовых модулей и классов, которые можно использовать при разработке

Программа языковой обработки переводит на машинный язык программы, написанные пользователем. Виды таких программ:

1) Интерпретатор - переводит на машинный язык отдельный оператор (обычно строку программы) и сразу же выполняет его. Из современных языков программирования интерпретатор используется в Basic (включая VBA) и языках веб-разработки, например, PHP, JavaScript. Код на интерпретаторном языке виден пользователю "как есть", например, программа на JavaScript может быть внедрена прямо в HTML-страницу и видна при просмотре её кода.

Перевод на лету позволяет использовать один и тот же код программы на самых разных платформах (операционных системах).

2) Транслятор переводит программу с языка программирования на машинный язык "дословно" - целиком.

3) Компилятор выполняет такой же полный перевод, что и транслятор, но при сохранении общей логической схемы программы производит некоторую оптимизацию кода. Традиционно компиляторные языки программирования - Паскаль и С (С++).

Полученный после компиляции машинный код - это готовый исполняемый файл, он выполняется только в той операционной системе, под которую был скомпилирован. Некоторые современные среды разработки, например, Free Pascal, являются кроссплатформенными - разные версии среды устанавливаются под разные ОС и позволяют создавать под них программы.

Все среды разработки, работающие с языком C/C++, используют компиляторы.