Тема 1.2. Призначення та загальна характеристика програмного забезпечення Лекція (1 год.)

1. Основні складові частини програмного забезпечення персонального комп’ютера.

2. Системне програмне забезпечення. Операційна система та її головні функції.

3. Основні класи прикладного програмного забезпечення.

1. Основні складові частини програмного забезпечення персонального комп’ютера

Під програмним забезпеченням розуміють просто сукупність програм. В більш широкому розумінні до програмного забезпечення відносять крім програм ще й технічну документацію, що регламентує їх використання.

Програмне забезпечення традиційно поділяють на два основних класи: системне програмне забезпечення та прикладне програмне забезпечення.

Системне програмне забезпечення – це програми, призначення яких – забезпечення функціонування комп’ютера (комп’ютерної мережі) як цілісної системи. До системного програмного забезпечення відносять також засоби розробки програм, так звані інструментальні засоби.

Сервісними системами (засобами) називають системи (засоби), що розширяють і доповнюють інтерфейс користувача, а можливо, і програмний інтерфейс ОС. Сервісні системи (засоби) за функціональною ознакою поділяють на: інтерфейсні системи, оболонки ОС, утиліти.

До прикладного програмного забезпечення відносять програми, які призначені для розв’язання конкретних прикладних задач: підготовка текстових документів, проведення математичних, інженерних та економічних розрахунків, переклад текстів тощо.

На сучасних комп'ютерах всі дані на носіях зберігаються у файлах. Файл (від англ. file — папка для документів) — це область на носії деякого накопичувача, яка містить певну інформацію та має ім'я.

Часто під файлом розуміють вміст цієї області пам'яті, тобто інформацію, яка там зберігається. Обсяг пам'яті, який займає файл, називається розміром файлу. Звичайно розмір файлів вимірюється в байтах.

Файловою системою називають спосіб організації файлів, збереження інформації про них. Структура файлової системи та правила створення імен файлів визначаються конкретною операційною системою, встановленою на комп'ютері.

Операційна система MS DOS передбачає, що ім'я файла складається з 1 до 8 символів і може мати розширення — від 1 до 3 символів. Розширення відокремлюється від імені файла крапкою. Ім'я файла разом з розширенням теж називають іменем файла.

В імені файла можна використовувати латинські літери (великі та маленькі літери не розрізняються), цифри, деякі інші символи «{,>, «}»).

Наприклад, припустимими іменами є: referat.rtf, automobil.bat, picturel.cdr, my_file.pas.

В операційній системі Windows довжина імені файла обмежена 255 символами, і, крім зазначених, можна використовувати літери різних алфавітів, у тому числі українського. В іменах файлів допускається використовувати пробіли.

Наприклад, припустимі назви: Мій_малюнок.cdr, реферат з біології.doc, кросворд.cdr.

Розширення в імені файла є необов'язковим, проте його зручно використовувати для позначення типу файла. Як правило, прикладні програми встановлюють або пропонують розширення при створенні файла. Це дозволяє за іменем файла з'ясувати, за допомогою якої програми створено файл. Приклади характерних розширень:

com, exe — файли з програмами, готовими до виконання;

pas, bas, c, срр, for — тексти програм, написані на мовах програмування Pascal, Basic, C, C++, Fortran відповідно;

bak — копія файла, яку роблять для попередження можливого пошкодження інформації;

txt, doc, rtf — текстові документи;

ріс, jpg, pcx, bmp, cdr — файли з малюнками, створеними у графічних редакторах;

dat — файли з додатковими даними для різних програм.

Інтерфейсні системи модифікують інтерфейс користувача і програмний інтерфейс, і деколи, реалізують додаткові можливості по розподілу ресурсів комп’ютера. Інтерфейсні системи виступають посередником між операційною системою та користувачем і його програмами. Прикладом інтерфейсної системи є Windows 3.1. Вона є (точніше була) посередником між MS-DOS і користувачем. Windows 3.1 дозволяла одночасно запускати декілька програм, використовуючи для цього однозадачну MS-DOS. Операційні системи сімейства Windows мають досить розвинутий інтерфейс, тому потреби в інтерфейсних системах для цього сімейства ОС, взагалі кажучи, немає.

До інструментальних систем (деколи систем програмування) відносяться засоби для створення комп’ютерних програм з використанням однієї з мов програмування. Вони в себе включають: редактор для підготовки текстів програм, транслятор, відлагоджувач, бібліотечні модулі.

Транслятор – це програма, яка здійснює переклад (трансляцію) програми, написаної на мові високого рівня, в машинний код. Транслятори за способом перекладу поділяють на два типи: інтерпретатори і компілятори.

Інтерпретатор – це транслятор, який здійснює переклад програми по окремих командах: перекладається перша команда, після чого вона виконується комп’ютером; далі здійснюється переклад наступної команди з послідуючим її виконанням комп’ютером і т.д. Інтерпретатор не запам’ятовує перекладені ним команди, тому всякий раз, при запуску програми, процес покомандного перекладу повторюється. Такий процес трансляції нагадує переклад імпровізованої промови представника іноземної держави: речення говорить іноземець – речення говорить перекладач.

Компілятор – це транслятор, який здійснює переклад програми в машинну мову зразу повністю. Одержаний в результаті файл є виконуваною програмою і для його виконання комп’ютером компілятор вже непотрібний.

Відлагоджувач – це програма для виявлення і локалізації помилок в програмі. Сучасні програми мають значний розмір, тому встановлення місцезнаходження помилок є нелегкою справою. З цією метою і використовують відлагоджувач.

В різних програмах часто застосовуються одні й ті самі елементи. Наприклад, в багатьох програмах потрібно знаходити найбільше чи найменше значення деякої сукупності чисел, організовувати вивід даних на екран в певному стандартизованому вигляді і т.п. Розробники інструментальних систем включають в них засоби (процедури, функції, об’єкти) для виконання дій, які найбільш часто зустрічаються (з точки зору розробників). Ці засоби об’єднуються в бібліотеки, або бібліотечні модулі. Так, стандартний Паскаль не має засобів для роботи з графікою. Розробники компілятора мови Турбо Паскаль включили ці засоби у вигляді бібліотечного модуля, де зібрані процедури і функції, що дозволяють виводити на екран не тільки точки, але й різного роду геометричні фігури – кола, еліпси, дуги, прямокутники і т.д. Включення бібліотек в інструментальні системи дозволяє полегшити розробку програм.

Інструментальні системи або, як їх ще називають, системи програмування призначені для створення нових програм. Для створення програм, що працюють в середовищі Windows, існують спеціальні системи програмування, які полегшують створення графічного інтерфейсу програм. В основі кожної інструментальної системи лежить мова програмування. Великої популярності набули системи програмування Visual C++, Borland C++, Visual Basic (на основі мови Basic), Borland Delphi (на основі мови Pascal).

Системи технічного обслуговування призначенні для полегшення тестування обладнання і локалізації несправностей. Вони є інструментом для спеціалістів по експлуатації апаратної частини. Найбільш часто використовувані утиліти: архіватори і антивірусні програми.

Програми-архіватори за допомогою спеціальних методів «пакування» дозволяють ущільнювати інформацію на дисках.

Файли, що містять графіку і звук, є значними за розмірами. Збереження таких файлів потребує багато місця на жорсткому диску, а їх пересилання по мережі – значних витрат часу. Щоб зменшити розміри файлів, їх архівують. Процес архівації полягає в створенні виходячи з заданого файлу за допомогою спеціальної програми, яка називається архіватор, нового файлу – архіву, який має менший розмір. Ступінь стискання (відношення розміру файлу до його архіву) залежить від виду даних, що містить файл, який піддається архівації. Архів, не можна безпосередньо використовувати. Перед використанням його потрібно піддати зворотному процесу – розархівації. В результаті, з архіву відновлюється початковий файл. Розархівація виконується також за допомогою архіватора. Суть архівації полягає в заміні ланцюжків з 0 і 1, які часто зустрічаються, на інші, більш короткі.

Найбільш поширеними в даний час архіваторами є WinRar i WinZip. Однією з найкращих програм для стискання зображень є DjVuer Pro. Про можливості цієї програми говорить зокрема те, що за її допомогою можна стиснути відскановані зображення книги в 200 сторінок всього до об’єму 2-3 (приблизно 3 Мбайт) дискет.

Антивірусні програми призначені для діагностування і видалення комп'ютерних вірусів. Програми оптимізації дисків завдяки упорядкуванню даних забезпечують швидкий доступ до інформації на дисках.

Для боротьби з вірусами використовують антивірусні програми. Вони перевіряють програми на диску на наявність вірусів та знешкоджують їх. Найбільш поширеними антивірусними програмами є Doctor Web, AVP (AntiViral Toolkit Pro).