Лекция 4. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ

После изучения главы 4 студент должен:

знать

• основные понятия и классификацию программного обеспечения;

• назначение и виды операционных систем;

• основные характеристики и системные объекты операционной системы Windows, средства ее графического интерфейса;

• назначение и строение файловой системы;

• основные типы файлов, их обозначение расширением имени;

• назначение основных сервисных программ;

уметь

• работать с файлами и папками;

• архивировать файлы;

• выполнять вход в компьютерную систему, регистрацию и завершение работы;

владеть

• навыками использования модифицирующих и навигационных клавиш клавиатуры, перезагрузки компьютера в случае зависания;

• навыками работы с манипулятором мышь с системе Windows;

• навыками создания, именования, копирования, перемещения папок и файлов с помощью интерфейса и команд папки, Проводника, файлового менеджера;

• навыками поиска файлов по параметрам;

• навыками удаления папок и файлов, восстановления из Корзины Windows.

Основные понятия программного обеспечения

Программный принцип управления компьютером

Программа – полный, достаточный набор команд, выполнение которых заставляет компьютер вести себя определенным образом и за конечное число шагов решить конкретную задачу^[1].

Программа на языке программирования или в машинном коде описывает действия, которые компьютер должен выполнить в виде точной и подробной последовательности команд обработки данных. Программа подобна рецепту: содержит список ингредиентов (так называемых переменных) и инструкций (команд), указывающих компьютеру действия с переменными. Переменные могут представлять числа, текст, графические изображения и др.

Программное обеспечение – совокупность программ и необходимых для их эксплуатации документов. Программное обеспечение является информационной компонентой компьютера, в отличие от устройств – физической, аппаратной компоненты, и предназначено для многократного использования и применения разными пользователями. Без программ компьютер бесполезен.

Программирование – разработка программ для решения задач на ЭВМ. Оно состоит из следующих этапов:

• формулировка задачи, общего плана решения;

• составление алгоритма – набора операций, команд на языке программирования;

• трансляция программы на языке программирования в машинные коды, преобразование текста программы в форму, воспринимаемую устройствами компьютера;

• отладка, устранение ошибок, улучшение, применение программы.

Алгоритм – метод описания решения задачи (проблемы) через конечную последовательность шагов (этапов), следуя которым преобразование исходных данных приведет к результату. Происхождение слова связывают с именем математика Аль-Хорезми (из Хорезма, Средняя Азия), в IX в. разработавшего правила выполнения арифметических операций над многозначными числами.

Свойствами алгоритма решения задачи являются:

• дискретность – разбиение процесса обработки данных на отдельные операции;

• определенность (точность) – однозначное выполнение каждого действия;

• результативность – получение результата за конечное число шагов;

• понятность – включение только таких команд, которые входят в систему команд данной программы, операционной системы или процессора.

Алгоритмизация – этап решения задачи, на котором по формулировке задачи разрабатывается алгоритм.

Программист пишет программу на каком-либо языке программирования, состоящем из правил написания программ, и описывает алгоритм, используя слова, буквы, символы, знаки, математические операторы и др. Программа, написанная на языке программирования, называется исходным текстом. Программист меняет исходный текст, редактирует, изменяет, вставляет новые команды. Отлаживая программу, устраняя ошибки, создавая модификации и версии, может подключать другие программы как компонент или саму программу вставлять в другую программу как компонент.

Языки программирования высокого уровня (Бейсик, Паскаль, Си, Делфи, Фортран, Си++ и др.) позволяют писать программы в наглядном, воспринимаемом человеком виде, не зависящем от типа ЭВМ. Исходный текст программы преобразуют в машинный код, понимаемый и выполняемый компьютером. Этот этап называют трансляцией и выполняют с помощью специальных программ: компиляторов, интерпретаторов.

Языки программирования низкого уровня (например, Ассемблер) допускают непосредственное обращение к некоторым устройствам (например, к регистрам процессора) и предназначены для определенного типа ЭВМ.

Машинная команда – элементарная инструкция, выполняемая машиной автоматически без дополнительных указаний. Машинные команды подразделяются но видам выполняемых операций на арифметические и логические операции с данными, операции пересылки данных, обращения к внешним устройствам и передачи управления, а также обслуживающие и вспомогательные операции. Команды хранятся в памяти в двоичном коде. Машинная команда содержит код выполняемой операции, указания на операнды (данные для операции) и размещение получаемого результата. Команда в программу может подаваться извне – вводом данных от пользователя или другой программы. Машинная программа – последовательность команд решения задачи на языке вычислительной машины (в кодах машины).