КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

В зависимости от назначения все программное обеспечение (ПО) может быть поделено на системное ПО, системы программирования и прикладное ПО.

Системное программное обеспечение играет главенствующую роль в силу того, что без предварительного тестирования и оперативного контроля за работой устройств невозможно начать работу, а без описания базовых действий ПК не в состоянии выполнить ни одной команды.

Компонентами системного ПО являются операционные системы, средства контроля и диагностики.

Операционные системы (operating systems) занимают особое место среди системного ПО, так как отдельные программы операционной системы начинают работать сразу после включения ПК. Именно они осуществляют диалог пользователя ν_κ ПК, управляют ресурсами компьютера (оперативной памятью, местом на внешних носителях информации), запускают в работу прикладные программы, обеспечивают пользователю и прикладным программам удобный (дружественный) интерфейс^[21].

C началом применения в компьютерах микропроцессоров требования к операционным системам возросли и среди множества производителей ПО производители операционных систем стали занимать лидирующие позиции.

До недавнего времени на компьютерах типа IBM PC применялось несколько разновидностей операционных систем:

• MS-DOS — дисковая операционная система фирмы Microsoft (наиболее популярная);

• PC-DOS — дисковая операционная система фирмы IBM;

• DR-DOS — дисковая операционная система фирмы Digital Research (используется при работе с сетевым ПО фирмы Novell);

• UNIX — дисковая операционная система фирмы Bell Laboratories (используется при работе в сети Интернет);

• Linux — один из вариантов операционной системы типа UNIX. В последние годы большинство персональных компьютеров

работает под управлением операционной системы Microsoft Windows. (Более подробно операционные системы рассматриваются в главе 1.6.)

Другим важным компонентом системного ПО являются драйверы — специальные программы, расширяющие возможности DOS по управлению различными устройствами ПК (клавиатурой, мышью, оперативной памятью, жестким диском и т.д.).

Третью группу системного программного обеспечения составляют программы-оболочки, обеспечивающие более наглядный и простой способ диалога пользователя с ПК. Наибольшей популярностью пользуется The Norton Commander и ее аналог, работающий под управлением Windows, — Windows Commander.

Для работы в графическом режиме предназначены операционные оболочки — группа достаточно мощных программ, дающих возможность пользователю одновременно выполнять несколько программ (мультипрограммирование), построения окон на экране, представляющих богатый набор средств вывода изображения на экран и манипулирования им. Наиболее известной является операционная среда Windows фирмы Microsoft. Кроме нее к этой группе относятся GEM, GeoWorks, DesqView.

В пятую, последнюю группу этой категории обычно объединяют вспомогательные программы (утилиты). К ним относят:

• программы-упаковщики, позволяющие за счет специальных методов «сжимать» файлы, предназначенные для архивного хранения. Наиболее популярные из них arj.exe, rar.exe, zip.exe;

• антивирусные программы, предназначенные для диагностики и «лечения» программ, поврежденных компьютерными вирусами (AVP Kaspersky, Doctor Webern пр.);

• коммуникационные программы, предназначенные для организации обмена информацией между компьютерами (LapLink, exe, DeskLink.exe, FastLynx.exe и т.д., поставляемые с соответствующим оборудованием);

• программы диагностики, позволяющие протестировать работоспособность различных устройств ПК и получить справочную информацию о технических возможностях ПК (ScanDisk, Check Disk);

• программы оптимизации, «кэширования» и динамического сжатия дисков, программы управления памятью и печатью и т.д. (SmartDRV\ QEMM-386).

Системы программирования включают языки программирования и трансляторы и позволяют разрабатывать как системное, так и прикладное программное обеспечение. Следовательно, в программировании они играют роль средств производства.

К языкам высокого уровня относится, например, BASIC^x, являющийся наиболее доступным для изучения языком, ориентированным на диалоговую работу.

К языкам низкого уровня относятся Ассемблер, язык которого отображает архитектуру ЭВМ, обеспечивает доступ к регистрам, указание методов адресации и описание операций в терминах команд процессора. Язык Ассемблера служит для разработки операционных систем. Другим представителем языков низкого уровня является СИ^{[22] [23] [24] — универсальный язык программирования, первоначально разработанный как язык системного программирования для операционной системы UNIX. В настоящее время является одним из наиболее популярных языков.}

Многообразие языков программирования вызвано большим разнообразием задач, стоящих перед компьютером. Так, для ведения научных расчетов в 1956 г. был создан FORTRAN (FORmula TRANslator), в конце 50-х— язык алгоритмов Algol (ALGOrithmic Language). Первым языком, в котором было введено широкое понятие типа данных и принципов структурного программирования, стал Pascal.

Кроме того, существует достаточно большой набор специализированных языков — Dbase, SQL, Turbo Pascal, Prolog, Kwwa/ Basic, JavaScript, DELPHI, PHP и т.д.

C течением времени все языки претерпевают изменения, появ- лнются их новые версии. Поэтому после названия языка обычно сгоит номер версии, состоящий из двух частей (например, 5.1, 4.02). Если язык в новой версии претерпевает существенные изменения, изменяется первая часть его номера, если же речь идет лишь о незначительных дополнениях — вторая.

Обычно программа пишется на символическом языке, близком к английскому. Текст программы, написанный пользователем, называется исходным модулем. Этот текст непонятен компьютеру. Для перевода исходного модуля в объектный — совокупность машинных команд, применяются трансляторы.

Интерпретатор обеспечивает покомандный перевод текста программы с одновременным выполнением переведенной в машинные коды команды. Процедура перевода сопровождается проверкой правильности написания команды. Если в результате проверки обнаруживается ошибка, выполнение программы прекращается, а на экране появляются сообщение о характере ошибки (если компьютер в состоянии ее идентифицировать) и номер строки, в которой ошибка обнаружена. К недостаткам работы интерпретатора можно отнести невысокую производительность. Это объясняется тем обстоятельством, что при каждом запуске программы на выполнение (даже если она гарантированно не содержит никаких ошибок) происходит проверка на наличие ошибок и перевод в машинные коды каждой строки текста программы.

Компилятор переводит (с одновременной проверкой корректности написания команд) в машинные коды всю программу сразу. И результате создается объектный модуль. При необходимости несколько объектных модулей при помощи специальных программ- лип кнеров объединяются в один загрузочный модуль. Лишь после создания загрузочного модуля программа может быть запущена на выполнение. Программы, переведенные в машинные коды при помощи компилятора, работают значительно быстрее, так как при запуске программы сразу начинается ее выполнение без дополнительных проверок и переводов.

Прикладное программное обеспечение делят на три группы в зависимости от сферы применения.

Первую группу составляют прикладные программы общего назначения. К ним относят: редакторы текстов, табличные процессоры, СУБД и т.д.

Редакторы текстов — программы для создания и обработки текстов программ и документов, Существует достаточно большой список таких программ. У каждой из них есть свои преимущества и недостатки. Наиболее популярным текстовым редактором является Microsoft Word.

Табличные процессоры обеспечивают работу с большими массивами числовой информации. К числу наиболее известных табличных процессоров относятся: Excel, Lotus. В настоящее время абсолютным лидером является табличный процессор Excel, разработанный фирмой Microsoft. Табличный процессор представляет собой прямоугольную таблицу, в ячейках которой могут помещаться числа, символы (слова), формулы для расчета значений. Большинство табличных процессоров снабжено достаточно богатыми библиотеками функций для расчетов. Кроме вычислений многие программы этой группы позволяют строить графики по имеющимся данным. В качестве дополнительных услуг часто предоставляются возможности записи макрокоманд, создания собственных входных и выходных форм, а также обмена информацией с базами данных.

Системы управления базами данных (СУБД) — информационно-поисковые системы, позволяющие обрабатывать (вводить, осуществлять поиск, сортировать и пр.) большие массивы информации. Примером простейшей базы данных является элементарная картотека. Более сложные СУБД позволяют решать задачи, связанные с обработкой нескольких информационных массивов, связанных между собой различными отношениями. К числу наиболее популярных СУБД относятся Oracle, MS SQL, Access. В недалеком прошлом широко использовались Dbase IV, Paradox 4, Fox Pro, Clarion Professional Developer, Clipper, RBase^[25].

Системы (средства) деловой и научной графики позволяют выводить на экран различные виды графиков и диаграмм. Среди этих систем наибольшей популярностью пользуются Microsoft Chart, Harvard graphics, StatGraf

Во вторую группу выделены специализированные при- к ладные программы, К ним относятся прикладные программы, имеющие своей целью решение каких-либо узкоспециальных задач. Например, в настоящее время на рынке программного обеспечения имеется достаточно большой набор бухгалтерских программ (1C, БЭСТ, Турбо-бухгалтер, Парус и т.д.), обучающих программ (языковых, математических и пр.).

Интегрированные пакеты прикладных программ сочетают в себе возможности текстовых редакторов, табличных процессоров и СУБД. Как правило, интерфейс каждого компонента имеет родственный вид, однотипные действия выполняются одинаковыми средствами, что облегчает процедуру освоения всего пакета. Самым ярким представителем этой группы программного обеспечения является Microsoft Office — продукт корпорации Microsoft.

Заканчивая обзор видов программного обеспечения, необходимо упомянуть еще об одной градации компьютерных программ. I Io своему характеру программы бывают резидентными и нерезидентными.

Большинство программных продуктов являются нерезидентными, т.е. они находятся в оперативной памяти компьютера только во время работы с ними. По окончании работы сама программа и все файлы, с ней связанные, из оперативной памяти удаляются, освобождая тем самым место в ОП для других программ.

Резидентные программы находятся полностью или частично в оперативной памяти постоянно с момента их загрузки до выключения компьютера или до выполнения специальной команды по ее выгрузке из ОП. К таким программам относятся, например, некоторые файлы дисковой операционной системы, драйверы русских букв (или драйверы национальных шрифтов).