Классификация программного обеспечения компьютера. Взаимосвязь аппаратного и программного обеспечения компьютера

Классификация программного обеспечения компьютера. Взаимосвязь аппаратного и программного обеспечения компьютера.

 

Современные компьютеры можно считать универсальными, поскольку  они применяются для автоматизации  обработки и обмена самой разной информацией практически во всех отраслях современной жизни. Эта универсальность достигается, в первую очередь, применением огромного количества самого разного программного обеспечения, реализующего собственно операции по обработке информации.

 

Условно, программное  обеспечение можно разделить на два крупных блока:

1.Системное  программное обеспечение. Сюда относятся программы, обеспечивающие выполнение общих для всех программ технических задач, взаимодействие с аппаратурой.

а) Ядро операционной системы.  Функции этих программ, данных и библиотек функций — управление выполнением    программ, оперативной    памятью, обеспечение взаимодействия программ.

б) Системные библиотеки функций. Сюда входят библиотеки  и  программы,  обеспечивающие  работу  с устройствами внешней памяти (файловые системы), устройств ввода/вывода" (обеспечение интерфейса с пользователем) и др.. В большинстве современных ОС в ядро или важные системные библиотеки также входят библиотеки для работы с сетями.

в) Драйверы. Программное  обеспечение, разрабатываемое поставщиками аппаратных средств и в операционной системе управляющее нестандартными (не предусмотренными при разработке ОС) устройствами.   Драйвер  обеспечивает  выполнение стандартных для класса устройств функций, что позволяет разрабатывать новые, более совершенные устройства и применять их без принципиальных модификаций.

г) Утилиты. Небольшие  программы, реализующие частные  технические задачи по обслуживанию компьютера: архивирование, контроль состояния  устройств внешней памяти, поиск  нужных файлов и пр.

2. Прикладное  программное обеспечение. Сюда относятся программные комплексы, обеспечивающие выполнение различных прикладных задач, т. е. выполнение фактических задач пользователей. Множество таких программ и комплексов огромно и исчерпывающей классификации не поддается. Среди таких комплексов можно выделить несколько часто используемых видов:

а) Офисные  пакеты.   Комплексы  программ,   решающих основные задачи делопроизводства: подготовку документов,   выполнение   подсчетов,   презентации, ведение переписки и организацию работы и др.

б) Системы управления базами данных (СУБД), справочные системы  и оболочки автоматизированных информационных систем. Эти программы позволяют  организовать ввод, хранение и работу с большими объемами специализированных данных. СУБД часто являются общими компонентами, обеспечивающими работу большого количества специализированных комплексов.

в) Программы   обработки   графической   информации. Крупный  класс программ, целью применения которых является формирование какого-либо изображения. Среди них можно упомянуть программы обработки фотоизображений, издательские комплексы, системы    подготовки    реалистичных    трехмерных изображений и многие другие.

г) Среды разработки. Программные  комплексы, включающие специализированные текстовые редакторы, трансляторы, средства отладки и контроля за исполнением программ, средства разработки дополнительных  элементов  программ,  библиотеки  компонентов и многие другие средства, используемые профессиональными    разработчиками системного и прикладного программного обеспечения.

                                                  ПО ЭВМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задачи ОС по управлению файлами и устройствами

 

• Подсистема ввода-вывода ОС при обмене данными с внешними устройствами должна решать ряд общих задач:
• Организация параллельной работы устройства ввода-вывода и процессора;
• Согласование скоростей обмена и кэширования данных;
• Разделение устройств и данных между процессами;
• Обеспечение удобного логического интерфейса между устройствами и остальной частью системы;
• Поддержка широкого спектра драйверов с возможностью простого включения в систему нового драйвера;
• Динамическая загрузка и выгрузка драйверов;
• Поддержка файловых систем;
• Поддержка синхронных и асинхронных операций ввода-вывода.

Организация параллельной работы устройства ввода-вывода и процессора

• Каждое устройство ввода-вывода – диск, принтер, терминал – имеет блок управления (контроллер устройства).
• Контроллер взаимодействует с драйвером – системным программным модулем, предназначенным для управления устройством. Под управлением контроллера устройство может работать некоторое время автономно от команд ОС.
• Подсистема ввода-вывода должна обеспечить работу – запуск и приостановку разнообразных драйверов, обеспечив приемлемое время реакции каждого драйвера на независимые события контроллера.
• С другой стороны, необходимо минимизировать загрузку процессора задачами ввода-вывода.

Понятие файловой системы

• Файл – именованная область внешней памяти, в которую могут записываться и откуда могут считываться данные. Применение файлов позволяет решить следующие задачи:
• Долговременное хранение информации;
• Совместное использование информации.
• Файловая система – часть ОС, включающая:
• Совокупность всех файлов на дисках;
• Наборы структур данных, используемых для управления (каталоги, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства);
• Комплекс системных программных средств, реализующих операции над файлами (создание, удаление, чтение, запись, именование и поиск файлов).
• В многопользовательских системах добавляются функции по обеспечению защиты данных от несанкционированного доступа.
• Файловые системы поддерживают несколько функционально различных типов файлов:
• Обычные файлы;
• Каталоги;
• Ссылки;
• Именованные каналы;
• Конвейеры и т.д.

Иерархическая структура  файловой системы

• Пользователи обращаются к файлам по их символьным именам. Для удобства пользователя логическая структура хранения данных представляет иерархическую структуру.
• Граф, описывающий структуру файловой системы может представлять собой дерево или сеть.
• В Windows используется древовидная организация, в UNIX – сетевая.

Имена файлов

• Каждый файл имеет некоторое символьное имя. В иерархических системах выделяют три типа имен файлов:
• Простое (имя файла в пределах одного каталога)
• Полное (цепочка простых символьных имен всех каталогов, через которые проходит путь от корня до файла)
• Относительное (имя включает имена каталогов, через которые проходит маршрут от текущего каталога к искомому файлу).
• В различных операционных системах есть свои ограничения на использование символов при присвоении имени, а также на длину относительного и полного имени файла.

Программные средства и  технологии обработки текстовой  информации (текстовый редактор, текстовый  процессор, редакционно-издательские системы).

Текстовые редакторы

Для обработки текстовой информации на компьютере используются приложения общего назначения - текстовые редакторы.

Текстовые редакторы — это программы  для создания, редактирования, форматирования, сохранения и печати документов. Современный документ может содержать, кроме текста, и другие- объекты (таблицы, диаграммы, рисунки и т. д.).

Простые текстовые редакторы (например, Блокнот) позволяют редактировать  текст и осуществлять простейшее форматирование шрифта.

Более совершенные текстовые редакторы, имеющие целый спектр возможностей по созданию документов (например, поиск  и замена символов, средства проверки орфографии, вставка таблиц и др.), называют иногда текстовыми процессорами. Примером такой программы является Word из офисного пакета MicrosoftOffice, или Writer из пакета StarOffice.

Мощные программы обработки  текста — настольные издательские системы — предназначены для  подготовки документов к публикации. Пример подобной системы — Adobe PageMaker.

Для подготовки к публикации в Интернете web-страниц используют специализированные приложения (например, Microsoft FrontPage или Macromedia Dreamweaver).

Редактирование и форматирование 

Редактирование — преобразование, обеспечивающее добавление, удаление, перемещение или исправление содержания документа.

Редактирование документа обычно производится путем добавления, удаления или перемещения символов или  фрагментов текста. 
Объектно-ориентированный подход дает возможность реализовать механизм встраивания и внедрения объектов (OLE — Object Linking Embedding). Этот механизм позволяет копировать и вставлять объекты из одного приложения в другое. Например, работая с документом в текстовом редакторе Word, в него можно встроить изображения, анимацию, звук и даже видеофрагменты и таким образом из обычного текстового документа получить мультимедиа-документ.

Форматирование — преобразование, изменяющее форму представления  документа. 

Любой документ состоит из страниц, поэтому в начале работы над документом необходимо задать значения параметров страницы: формат, ориентацию, поля и др. Стандартным является формат страницы А4 (21х29,7 см). Существуют две возможные ориентации страницы – книжная и альбомная. Для обычных текстов чаще используется книжная ориентация, а для таблиц с большим количеством столбцов – альбомная.

Форматирование абзацев.

Абзац с литературной точки зрения – это часть текста, представляющая собой законченный по смыслу фрагмент произведения, окончание которого служит естественной паузой для перехода к  новой мысли.

В компьютерных документах абзацем  считается любой текст, заканчивающийся  управляющим символом конца абзаца. Ввод конца абзаца обеспечивается нажатием клавиши ВВОД (ENTER).

Форматирование абзацев позволяет  подготовить правильно и красиво  оформленный документ.

В процессе форматирования абзаца задаются параметры его выравнивания (выравнивание отражает расположение текста относительно границ полей страницы), отступы (абзац  целиком может иметь отступы  слева и справа) и интервалы (расстояние между строк абзаца), отступ красной строки и др.

Форматирование шрифта (символов).

Символы – это буквы, цифры, пробелы, знаки пунктуации, специальные символы. Символы можно форматировать (изменять их внешний вид). Среди основных свойств  символов можно выделить следующие: шрифт, размер, начертание и цвет.

Шрифт – это полный набор символов определенного начертания. Каждый шрифт  имеет своё название, например Times New Roman, Arial, Comic Sans MS. Единицей измерения  шрифта является пункт (1 пт = 0,367 мм). Размеры шрифтов можно изменять в больших пределах. Кроме нормального (обычного) начертания символов обычно применяют полужирное, курсивное, полужирное курсивное.

По способу представления в  компьютере различаются шрифты растровые  и векторные. Для представления  растровых шрифтов служат методы растровой графики, символы шрифта — это группы пикселей. Растровые шрифты допускают масштабирование только с определенными коэффициентами. 
В векторных шрифтах символы описываются математическими формулами и возможно произвольное их масштабирование. Среди векторных шрифтов наибольшее распространение получили шрифты типа TrueType.

Можно также установить дополнительные параметры форматирования символов: подчеркивание символов различными типами линий, изменение вида символов (верхний и нижний индекс, зачеркнутый), изменение расстояний между символами.

Если планируется цветная печать документа, то можно задать различные  цвета для различных групп  символов.

Проверка орфографии и синтаксиса

Для проверки орфографии и синтаксиса используются специальные программные модули, которые обычно включаются в состав текстовых  процессоров и издательских систем. Такие системы содержат словари и грамматические правила для нескольких языков, что позволяет исправлять ошибки в многоязычных документах.

Формат файла

Формат файла определяет способ хранения текста в файле. Простейший формат текстового файла (ТХТ) содержит только символы (числовые коды символов), другие же форматы (DOC, RTF) содержат дополнительные управляющие числовые коды, которые  обеспечивают форматирование текста.

Табличные процессоры, предназначение, основные понятия.

 

Документы табличного вида составляют большую часть документооборота предприятия любого типа. Поэтому  табличные ИТ представляют особую важность при создании и эксплуатации ЭИС.

 

Комплекс программных средств, реализующих создание, регистрацию, хранение, редактирование, обработку  электронных таблиц и выдачу их на печать, принято называть табличными процессорами.

 

Электронная таблица представляет собой двухмерный массив строк и столбцов, размещённый в памяти компьютера.

 

Широкое распространение получили такие табличные процессоры, как Supercalc, VisiCalc, Lotus-1-2-3, Quattro Pro. Для Windows был  создан процессор Excel, технология работы, с которым аналогична работе с  любым приложением Windows интерфейса WIMP.