Виды современного программного обеспечения актуальность. Актуальное состояние области информационных технологий в части разработки аналитической архитектуры программного обеспечения

В июле 2007 года президиумом Совета по приоритетным национальным проектам была поддержана инициатива Мининформсвязи России по разработке отечественного пакета свободного программного обеспечения. «Если Россия не будет независимой в области программного обеспечения, то все остальные сферы, в которых мы хотим быть независимыми и конкурентоспособными, окажутся под угрозой», - заявил тогда Дмитрий Медведев .

Российская Ассоциация свободного программного обеспечения (РАСПО) поддерживает переход российских школ на использование свободного программного обеспечения и рекомендует использование пакета свободного программного обеспечения (ПСПО) в образовательной сфере в силу следующих преимуществ:

основные потребности школ относительно программного обеспечения покрываются существующей функциональностью ПСПО, и затраты на покупку дополнительных коммерческих лицензий в большинстве случаев являются нецелесообразными;

возможность легального распространения ПСПО за пределы школ, в частности на домашние компьютеры учителей и школьников, предоставляет гораздо более комфортные условия для организации процесса обучения в рамках закона.

Свободное программное обеспечение (СПО) для образовательных учреждений должно давать полноценное комплексное решение: функциональную платформу поддержки всех видов деятельности этих учреждений: как по организации учебного процесса, так и по обеспечению методической, административной, коммуникативной и мониторинговой составляющих этой деятельности (рис. 1) .

Рисунок 1 – Образовательный программно-аппаратный комплекс на базе ПО с открытым кодом

Исходя из этого, содержание разрабатываемых программных пакетов для школьного образования целесообразно разделить на следующие модули:

едина среда для учащихся (учебные материалы, пространство для ведения учебных занятий, совместная работа групп);

рабочая среда для педагогов и организаторов учебного процесса (учебные планы, расписание занятий, средства автоматизации проведения уроков и проверки знаний учеников и т.д.);

управленческая рабочая среда (бухгалтерия, средства контроля и управления учебной деятельностью, административно-хозяйственный блок и т.д.);

инфраструктура дополнительных информационных услуг (портал для работы с родителями и группами бывших выпускников, предоставление информационных образовательных ресурсов всем заинтересованным, связь с органами МВД и т.д).

Концепция развития разработки и использования свободного программного обеспечения в Российской Федерации предусматривает комплексный подход к программе расширения использования свободного программного обеспечения, которая предусматривает обучение пользователей, подготовку справочных и методических материалов, обеспечение технической поддержки, миграцию унаследованных приложений, решение проблем совместимости с аппаратной частью .

Использование ПСПО в общеобразовательных учреждениях позволит уменьшить расходы на закупку лицензий программного обеспечения, пользоваться дополнительными свободно распространяемыми программами, тиражировать пакет, обеспечивая им учителей и учащихся, тем самым создавая единую информационную среду учебного заведения. Каждое общеобразовательное учреждение города по-своему понимает процесс перехода на ПСПО, поэтому необходима методическая поддержка этого процесса, обоснование того или иного внедренческого решения. Использование интернет-технологий позволяет вести методическую поддержку, распространять передовой педагогический опыт процесса внедрения пакета свободного программного обеспечения, оказывать консультативную помощь .

Актуальность проблемы обусловлена решением Правительства Российской Федерации о переходе общеобразовательных учреждений на пакет свободного программного обеспечения, что связано с окончанием срока действия лицензий на проприетарное программное обеспечение, взятым курсом на создание российского свободного программного обеспечения и нашло свое отражение в представленных приоритетных программных мероприятиях плана реализации Стратегии развития информационного общества в Российской Федерации до 2011 года, утвержденном Президентом России Дмитрием Медведевым .

В настоящее время переход на свободное программное обеспечение является не только «идеей» и методом экономии денежных средств, но и насущной необходимостью. Аналитики разного уровня признали свою ошибку в недооценивании масштаба использования такого программного обеспечения и вынуждены констатировать его бурный рост. В рамках национального проекта «Образование» также выбран курс на постепенный отказ от закрытого программного обеспечения и переход на свободное программное обеспечение.

Поскольку существует изрядная путаница с терминологией, имеет смысл привести определения далее используемых терминов.

Под свободным программным обеспечением понимается разновидность программ для электронно-вычислительных машин (ЭВМ), лицензионным договором на право использования которых предоставляются следующие права :

использовать программу для ЭВМ в любых, не запрещенных законом целях;

получать доступ к исходным текстам программы как в целях изучения и адаптации, так и в целях переработки программы для ЭВМ;

распространять программу (бесплатно или за плату по своему усмотрению);

вносить изменения в программу для ЭВМ (перерабатывать) и распространять экземпляры измененной (переработанной) программы с учетом возможных требований наследования лицензии.

Конкретная «лицензия» (условия конкретного договора) могут предоставлять приобретателю дополнительные правомочия, безусловно или на определенных условиях, и это не делает программу несвободной. Несвободной является программа, распространяемая на условиях, ограничивающих вышеперечисленные права приобретателя.

Свободные программы (free software) не следует, как это часто делают, путать со «свободно распространяемыми» (shareware, иногда почему-то называемыми у нас «условно-бесплатными») или «бесплатными» (freeware).

Также следует иметь в виду, что, хотя термин «программы с открытыми исходниками» (open source software) часто используется как синоним «свободных программ», им иногда злоупотребляют.

Свободное программное обеспечение не следует путать и с «открытым» (open software): «открытость» относится к соблюдению стандартов на интерфейсы, и только, а свобода - к условиям лицензирования и модели разработки .

И наконец, не следует путать «коммерческое» с несвободным, а «некоммерческое» - со свободным. Хотя роль программистов, в порядке активизма или хобби пишущих и развивающих свободные программы, очень велика, значительная часть (вероятно, большая) свободного кода разрабатывается в коммерческих рамках. В то же время, существует большое количество некоммерческого несвободного кода.

Узел терминологических тонкостей и концептуальных сложностей можно разрубить, введя альтернативное определение: свободные программы - это программы, все услуги по разработке, модификации, сопровождению и поддержки которых продаются на свободном рынке.

Соответствующий рынок успешно развивается уже в течении четверти века, есть примеры исполнения им задач, немыслимых для отдельных корпораций (самый яркий из них - разворачивание в девяностых на основе свободных программ и систем всемирного сообщества сетей Интернет), и, наконец, то, что после многочисленных колебаний, лидеры компьютерной отрасли сегодня практически однозначно высказываются в поддержку свободного программного обеспечения.

Разработка пакета свободного отечественного программного обеспечения – одна из центральных задач, которую необходимо решить для информационной безопасности России. Об этом неоднократно заявлял Президент РФ Дмитрий Медведев. По его словам в России должна быть создана собственная операционная система с открытым кодом и полный комплект приложений для обеспечения эффективной работы государственных органов и бюджетных организаций. В октябре 2007 года вышло Распоряжение Председателя Правительства РФ № 1447-р., согласно которому Министерству образования и науки и Министерству связи предписывалось :

закупить лицензию на 3 года на проприетарное программное обеспечение для всех школ;

обеспечить разработку и внедрение в школы свободного программного обеспечения по перечню программ, входящих в стандартный (базовый) пакет программного обеспечения.

Закупка трёхлетних лицензий на проприетарное ПО осуществлена для того, чтобы снять накал проблем, связанных с пиратским ПО, и за это время качественно подготовить систему образования к переходу на СПО.

Первый открытый конкурс на разработку и поставку пакета свободного программного обеспечения был проведен в России осенью 2007 года. Его победителем стала группа компаний «РБК-центр» (ГК «Армада»), а соисполнителями - ведущие отечественные разработчики программного обеспечения AltLinux, Linux Online и Linux Ink. Был заключен контракт на разработку и внедрение программного обеспечения на базе операционной системы Linux в школах трех пилотных регионов России: Татарии, Пермского края и Томской области. На основе требований стандартного базового пакета программного обеспече­ния был разработан пакет свободного программного обеспечения для нужд ОУ, не требующий лицензионных отчислений. Федеральное агентство по образованию выпустило циркулярное письмо “Об использовании ПСПО для общеобразовательных учреждений Российской Федерации” от 17 июня 2008 №15-51-450/01-09, в котором предлагает образовательным учреждениям из любого региона РФ принять участи в апробации ПСПО. Поступают заявки на участие из разных регионов России. Число непилотных школ превысило число пилотных .

По заказу Федерального Агентства по Образованию разрабатывается проект «Обеспечение поддержки внедрения пакета свободного программного обеспечения в общеобразовательных учреждениях Российской Федерации». Исполнителем проекта в 2009-2010 гг. по итогам федерального конкурса является Группа Компаний АйТи. Основная цель проекта - создание условий для массового внедрения специально разработанного и прошедшего апробацию пакета свободного программного обеспечения в общеобразовательных учреждениях Российской Федерации.

Для достижения указанной цели в рамках проекта решаются следующие задачи :

обеспечивается ввод в эксплуатацию единого государственного репозитория свободного программного обеспечения, как средства разработки, тестирования и распространения ПСПО;

обеспечивается сопровождение и развитие программных продуктов ПСПО в соответствие с требованиями, предъявляемыми образовательными учреждениями.

Компания АйТи в лице исполнителя в рамках Группы Компаний PingWin Software выдвинула принципы реализации проекта, состоящие в том, что поддерживая идеи Федерального агентства по образованию о максимально широком использовании в школах СПО, она собирается и дальше расширять линейку программных продуктов, поставляемых в российские школы. Помимо обязательных работ, планируется создать расширенные репозитории (хранилища программ) дистрибутивов Linux, которые уже сейчас используются в образовательных учреждениях, и репозиторий учебных программ, которые можно использовать под любым из Linux. Это даст учителям возможность выбора, облегчит учебный процесс.

Для решения задачи внедрения ПСПО в общеобразовательных учреждениях необходимо следовать определенной методике, основанной на стандартных принципах разработки и модернизации, которая позволит осуществить переход с минимальными потерями и в установленные сроки. Основными шагами этой методики являются :

обследование существующего положения в учебном заведении : установка ПСПО сопряжена с такими трудностями, как наличие неподдерживаемого оборудования и несовместимость используемого программного обеспечения; решение задачи определения наличия лицензионного программного обеспечения, которое стоит на машинах, определение круга задач, решаемых с помощью данных компьютеров и техники;

выработка концепции перехода : полный переход на Linux и СПО или частичный с использованием как закрытого, так и открытого программного обеспечения; при этом надо руководствоваться как денежными средствами общеобразовательного учреждения, так и потребностями учебного процесса;

специализированные структуры по внедрению и поддержке СПО : переход на ПСПО – это мероприятие не одного дня, поэтому в учебном заведении необходим сотрудник, умеющий решать текущие проблемы перехода;

проведение обучения преподавателей и сотрудников;

составление плана поэтапного внедрения ПСПО в учебный процесс : необходимо составить развернутый план перевода учебных классов и подразделений образовательного учреждения на ПСПО. Развертывание ПСПО должно вестись «по нарастающей», в первую очередь оно должно устанавливаться на машины, для которых анализ показал 100% безболезненную установку. Перевод хотя бы 50% из существующего парка будет уже считаться успешным началом. В последнюю очередь следует переводить компьютеры с предустановленным лицензионным Windows. Также обязательно нужно предусмотреть установку отдельных серверов для репозиториев, обновлений и копий образов мастер-дисков. Обязательно необходимо учесть наличие подключения к сети Интернет сервера обновлений для поддержки системы в должном состоянии по безопасности.

переход : на этом этапе выполняются работы технического характера по установке и настройке ПСПО.

На каждом шаге внедрения ПСПО в учебный процесс общеобразовательных учреждений необходима методическая поддержка, которая заключается, в том числе, и разработке методических рекомендаций по использованию программ ПСПО.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http :// www . allbest . ru /

Размещено на http :// www . allbest . ru /

на тему: Программное обеспечение компьютера

по предмету: Инфокоммуникационные технологии обучения

Набережные Челны-2017

Введение

1.Классификация программного обеспечения

2.Принцып действия операционной системы

3.Файлы и файловая система

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Компьютер - это машина, которая отличается от всех прочих машин тем, что не может работать без программ. Электронная начинка компьютера хоть и сложная и дорогая, но она ни на что не способна, пока в компьютер не загружена хотя бы одна программа. Без этой электронной начинки программа работать не будет, а без программ не будет работать электроника. Поэтому говорят, что компьютеру для работы необходимы две вещи: аппаратное обеспечение и программное обеспечение.

Программное обеспечение Ї неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера применения конкретного компьютера определяется созданным для него ПО. Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области применения. Все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютерах программах. Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ Ї от игровых до научных.

Актуальность нашей работы заключается в рассмотрении принципов взаимосвязи человеческих потребностей с их математическим выражением, воплощенном в программном обеспечении персонального компьютера.

Цель работы состоит в изучении особенностей механизма работы программного обеспечения ПК.

Достижение цели предполагает решение ряда задач:

1) изучить механизм работы персонального компьютера;

2) выделить элементы программного обеспечения;

3) рассмотреть функционирование системного, прикладного и инструментального ПО

4) определить принцип действия операционной системы;

5) изучить файлы и файловую систему.

1.Классификация программного обеспечени я

Программное обеспемчение (произношение обеспечемние не рекомендуется) -- наряду с аппаратными средствами, важнейшая составляющая информационных технологий, включающая компьютерные программы и данные, предназначенные для решения определённого круга задач и хранящиеся на машинных носителях.

Программное обеспечение представляет собой алгоритм, реализованный в виде последовательности инструкций для процессора.

В компьютерном жаргоне часто используется слово «софт» от английского software.

По назначению программное обеспечение разделяется на системное, прикладное и инструментальное .

Рис. 1 К лассификация программного обеспечения .

Инструментальное ПО предназначено для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ. Это: интегрированные среды разработки, SDK, компиляторы, интерпретаторы, линковщики, ассемблеры, отладчики и т.п.

Таблица 1.

Инструментальное программное обеспечение

Прикладное ПО (приложения) -- программы, предназначенные для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанные на непосредственное взаимодействие с пользователем. К прикладному ПО относятся: банковские и бухгалтерские программы, игры, текстовые и графические редакторы, Интернет-клиенты и т. п.

Таблица 2.

Прикладное программное обеспечение

Программы	Пояснение
Текстовые процессоры	Программы для создания, редактирования и оформления текстовых документов
Табличные процессоры	Программы, позволяющие выполнять операции над данными, представленными в табличной форме	1С: Бухгалтерия
	Средства ввода, поиска, размещения и выдачи больших массивов данных	Microsoft Access
Компьютерная графика и анимация	Средства создания неподвижных и движущихся изображений
Средства создания презентации	Программы создания и показа наборов слайдов	Microsoft PowerPoint
Средства коммуникаций	Программы для работы в компьютерной сети	Internet Explorer
Системы автоматизированного проектирования (САПР)	Средства проектирования электронных схем, машин, механизмов
Обучающие программы	Помогают процессу обучения	Клавиатурные тренажеры

Системное ПО используется для обеспечения работы компьютера самого по себе и выполнения прикладных программ. Конкретные виды системного программного обеспечения включают загрузчики, операционные системы, драйверы устройств, утилиты (сервисные программы). Наиболее общая часть системного программного обеспечения - операционная система.

Таблица 3.

Системное программное обеспечение

Программы	Пояснение
Операционные системы	Комплекс программ, распределяющих ресурсы компьютерной системы и организующих работу других программ
Файловые менеджеры	Программы, обеспечивающие более комфортное общение пользователя с командами ОС	Windows Commander
Программы диагностики	Проверяют работу основных устройств компьютера
Антивирусные программы	Программы обнаружения компьютерных вирусов и их уничтожения	Антивирус Касперского
Программы обслуживания дисков	Программы проверки целостности логической и физической структуры дисков, дефрагментация
Архиваторы	Программы упаковки файлов и группы файлов для уменьшения занимаемого ими места на диске

При построении классификации ПО нужно учитывать тот факт, что стремительное развитие вычислительной техники и расширение сферы приложения компьютеров резко ускорили процесс эволюции программного обеспечения. Если раньше можно было по пальцам перечислить основные категории ПО - операционные системы, трансляторы, пакеты прикладных программ, то сейчас ситуация коренным образом изменилась. Развитие ПО пошло как вглубь (появились новые подходы к построению операционных систем, языков программирования и т.д.), так и вширь (прикладные программы перестали быть прикладными и приобрели самостоятельную ценность).Соотношение между требующимися программными продуктами и имеющимися на рынке меняется очень быстро. Даже классические программные продукты, такие, как операционные системы, непрерывно развиваются и наделяются интеллектуальными функциями, многие из которых ранее относились только к интеллектуальным возможностям человека .

2. Принцип действия операционной системы

Операционная система (ОС) ЭВМ, - программа или комплекс программ, постоянно находящихся в памяти ЭВМ; организует общее управление устройствами машины и ее взаимодействие с пользователем. Обеспечивает запуск и работу всех остальных программ.

В частности, ОС выполняет: управление памятью, вводом-выводом, файловой системой, взаимодействием процессов; диспетчеризацию процессов; защиту и учет использования ресурсов. Часто она включает в себя значительную часть специализированных сервисных или вспомогательных программ.

Операционная система загружается непосредственно при включении компьютера, перестает работать только после его выключения. Она осуществляет диалог с оператором или пользователем и организует эффективное взаимодействие (интерфейс) других (в том числе прикладных) программ со всеми узлами ЭВМ. Операционные системы могут создаваться как для конкретных ЭВМ, так и для ЭВМ определенных типов или классов. В последнем случае соответствующие ОС называются стандартными. Например, MS DOS (Microsoft System Disk Operating System) корпорации Microsoft и PTS DOS компании Физтех-софт ориентированы на IBM-совместимые ПК; Mac OS фирмы Apple -- на ПК Macintosh; ОС Unix фирмы Bell Labs -- является стандартной для ЭВМ разных классов, выполняющих функции серверов и рабочих станций, но используется также на портативных ПК и больших стационарных ЭВМ.

Одним из свойств операционной системы и ЭВМ является многозадачность, при которой один процессор может обрабатывать несколько разных программ или разных частей одной программы одновременно. При этом все программы вместе удерживаются в оперативной памяти и каждая выполняется за определенный период времени. Например, одна программа может работать, пока другие ожидают включения периферийного устройства или сигнала (команды) оператора. Способность к многозадачности зависит в большей степени от операционной системы, чем от типа ЭВМ.

Многопользовательская система позволяет нескольким пользователям одновременно иметь доступ к одной ЭВМ со своего терминала (локального или удаленного). Многопользовательский характер работы достигается благодаря режиму разделения времени, который заключается в быстром переключении ЭВМ между разными терминалами и программами и соответственно быстрой отработке команд каждого пользователя. При этом пользователи не замечают задержек исполнения команд. Примерами многопользовательских систем могут служить операционные системы Windows, Netware, Unix.

REAL/32 -- многопользовательская многозадачная операционная система реального времени. В этой системе каждый терминал, состоящий из монитора и клавиатуры, предоставляет пользователю возможности максимально простого ПК. Эта система выступает альтернативой локальным сетям, состоящим из множества персональных компьютеров.

Однопользовательская система (one user system) -- вычислительная система или ее часть (например, операционная система), не обладающая свойствами многопользовательской. Примерами однопользовательских ОС являются MS DOS американской фирмы Microsoft и ОС/2, созданная совместно Microsoft и IBM.

Сетевая операционная система (Network Operating System, NOS) -- операционная система, предназначенная для обеспечения работы вычислительной сети. Примерами сетевых операционных систем являются Windows NT, Windows 2000, Netware, Unix, Linux.

Сейчас используются 4 типа ОС:

* ОС-10 - для моделей ЕС-1010;

* МОС (малая) - для моделей ЕС-1021;

* ДОС ЕС (дисковая) - для всех других моделей ЕС ЭВМ в малой конфигурации;

* ОС ЕС - для тех же моделей, что и для ДОС ЕС, но в средней и расширенной конфигурации;

Структуру ОС можно разделить на несколько групп:

Программы начального запуска машины, первоначальный ввод информации в оперативную память, настройка ЭВМ.

Программы управления данными.

Программы управления задачами.

Обслуживающие и обрабатывающие программы.

Так же в состав ОС входят средства, которые снижают трудоёмкость подготовительного процесса при решении задач. Это система автоматизации программирования (САП). Она включает в себя такие компоненты, как:

1. Алгоритмические языки программирования;

2. трансляторы;

3. интерпретирующие и компилирующие системы;

4. пакеты стандартных программ;

5. программы сервиса.

Значительной частью СПО является пакет прикладных программ (ППП). ППП - это комплекс программ, необходимых для решения определённой задачи. Они обязаны удовлетворять требования ОС, под управлением которых они работают.

Сейчас современные ППП разрабатывают как программные системы. Каждый пакет состоит из: набор обрабатывающих программных модулей (тело пакета), предназначенных непосредственно для решения задачи пользователем; управляющая программа пакета (управление обработкой данных). При запросе на решение задачи эта программа формирует из обрабатывающих модулей рабочую обрабатывающую программу; комплекс обслуживающих программ (вспомогательные функции);средства для обеспечения создания пакета.

Ещё одной функцией ППП является расширение возможностей ОС при подключении новых устройств.

Комплекс программ технического обслуживания (КПТО) служит для профилактического контроля, исправления неисправностей, оперативной проверки работы периферийного оборудования. Комплекс состоит из двух групп тестовых программ. Первые работают под управлением ОС, вторые работают независимо от ОС .

компьютер программный обеспечение операционный

3. Файлы и файловая система

Проблема хранения множества программ и данных на дисках, их рационального использования - загрузки в операционную память компьютера, удаление из неё, записи на другие диски, изменения названий и др. - была решена путем создания программных систем управления файлами.

Слово файл имеет английское происхождение. Оно имеет несколько значений. Самые близкие к смыслу, в котором употребляется понятие файла, в нашем случае такие: подшитые бумаги, картотека, дело, подшивать бумаги.

В компьютерной терминологии сначала под файлом подразумевали поименованную совокупность записей информации, размещенных на диске. Эти записи моли содержать тексты программ, составленных на алгоритмических языках или в кодах машины, а также любые числовые или символьные данные. В первом случае запись называли программным файлом, во втором - файлом данных. Позже понятие файла расширили и стали им называть информацию, размещённую на всех устройствах ввода-вывода компьютера. Появилась, например, такие термины, как выходной файлы, выводной в файл, чтение из файла ит.д. В дальнейшем под файлом мы будем подразумевать поименованную совокупность записей на дисках.

Поскольку совокупность записей поименована, это значит, что она имеет название, это название и есть имя файла, оно состоит из двух частей: собственно имени и его расширения .

Современные операционные системы допускают использование длинных имён (до 30 символов). Однако с целью сокращения письма рекомендуется давать файлам более короткие имена. Среди имён файлов некоторые имена запрещены, как правило, это имена устройств ввода/вывода информации. Имя файла записывается прописными и строчными буквами латинского алфавита и заканчиваются точкой. Далее указывается расширение, состоящее из трёх символов.

Вот пример наиболее часто употребляемых расширений имён файлов:

ASM -программные файлы на языке ассемблера;

BAS -программные файлы на языке BASIC;

PAS -программные файлы на языке PASCAL;

C -программные файлы на языке Си;

FOR -программные файлы на языке FORTRAN;

DAT -файлы с различного рода данными;

EXE -исполняемые файлы на машинном языке;

COM -исполняемые файлы на машинном языке;

TXT -текстовый или символьный файл;

HLP -файлы помощи;

BAK -копия файла, создаваемая перед его изменением;

BAT -командные файлы для операционной системы;

SYS -файлы операционной системы.

Таким образом, вся информация, выносимая на диски, представляется в виде файлов. Вся дисковая память того или иного диска условно разбивается на две части: служебную и рабочую. При подготовке дисков к работе в заводских условиях или с помощью специальной программы операционной системы в служебный раздел памяти записывается программа первоначальной загрузки данных с диска в оперативную память, формируется таблица распределения дисковой памяти и главный (корневой) каталог диска.

Главный каталог диска - это последовательность полей также служебной части дисковой памяти. Они используются в следующих целях: для регистрации файла, записываемого на диск, и создания системы подкаталогов, в которых в свою очередь можно регистрировать другие файлы.

Следует подчеркнуть, что главный каталог создаётся производителем диска либо специальной программой операционной системы при его переформатировании. Подкаталоги могут указываться, если необходимо, перед записью файла на диск. .

Программа записи-чтения файлов является одной из основных программ операционных систем. Она взаимодействует с целым рядом других программ, связанных с обслуживанием файловой системы: смены текущего каталога, создания и удаления каталога, копирования файлов, вывода файлов на экран монитора её удаления и переименования файлов и др.

Теперь о другой важнейшей функции операционных систем - оперативном слежении за работой всех узлов компьютера в процессе выполнения некоторой программы. Это слежение осуществляется путём немедленной реакцией центрального процессора на любое заведомо определённое событие, которое может произойти в том или ином устройстве компьютера .

В персональных компьютерах предусмотрено 256 типов прерываний с номером от 0 до 255. Часть из этих номеров предназначена для вызова различных программ.

Согласно каждому номеру в общей программе операционной системы, обрабатывающей прерывания, расположенной в резидентной памяти компьютера, выделяется её фрагмент (часть) с адресами первой и последней команды. Эти адреса определяются при каждой очередной загрузке резидентной части операционной системы. Адреса первых команд записываются в специальный раздел оперативной памяти (в самом начале) в виде вектора по номерам прерываний. Таким образом, очередная i-я компонента вектора - это адрес начала фрагмента программы операционной системы, обрабатывающего i-е прерывание. Этот раздел получил название вектора прерываний.

Удобный диалог пользователя с компьютером посредством программы операционной системы ведется на специальном языке команд этой системы. Раньше команды формировались на клавиатуре и запускались на выполнение клавишей Enter. В современных компьютерах эти действия выполняются преимущественно с помощью мыши. Насчитывается более 60 команд. Большая часть из них относится к работе с файлами и дисками. Команды выполняются целым набором программ. Основная из них - командный процессор.

Раньше мы говорили о том, что программы операционных систем - это обычные программы, которые после инсталляции операционной системы размещаются и хранится на жестком диске компьютера. Эти программы образуют четко выраженную файловую структуру. Имеется главный каталог системы, в котором зарегистрированы основные файлы: программа загрузки операционной системы, управления вводом-выводом, управления файловой системой, командный процессор, графический интерфейс.

Вместе с тем часть программы операционной системы под общим названием BIOS (Basic Input/Output System -базовая система ввода/вывода) записана в микросхеме постоянного запоминающего устройства. Это программы: инициализации и проверки правильности работы всех основных узлов компьютера - процессов, памяти, устройств ввода/вывода и т.д.; первоначальной загрузки операционной системы с диска; обслуживания аппаратных прерываний; настройки узлов компьютера на заданные режимы работы.

Сразу же после включения компьютера начинает выполняться программа проверки всех узлов. Эта программа имеет название POST (Power On Self Test). После её завершения начинается загрузка в оперативную память резидентной части операционной системы. Сначала программа первоначальной загрузки из BIOS находит и вызывает с диска, как правило, программу-загрузчик операционной системы, которая последовательно загружает в память файлы, необходимые операционной системе. Последним загружается файлы, обеспечивающие графический интерфейс человек-машина.

До 1995 года на большинстве персональных компьютеров модели IBM PC использовались операционная система фирмы Microsoft MS DOS. На компьютерах Макинтош фирмы IBM PC была оборудована операционная система торговой марки UNIX. С 1995 года операционная система MS DOS стала постепенно заменятся новой операционной системой под названием «Windows» -окна.

Идей конструирования этой системы были заимствованы у фирмы Apple и развиты Microsoft в таких версиях, как Windows 95, Windows 98, Windows МЕ, Windows 2000, Windows NT, Windows XP, Windows Vista. В настоящее время наиболее популярной системой в организациях и личном пользовании является Windows XP.

Файлы, подкаталоги и главный каталог получили другие названия. Файл стали называть документом, каталоги и подкаталоги - папками (folders). Тогда каталог и подкаталог с файлами - это папки с документами. Самой главной папкой (папкой верхнего уровня) является корневой каталог, т.е. рабочий стол. Подкаталоги называются вложенными папками. Таким образом, получается наглядная картина: рабочий стол, на котором расположены папки с вложенными папками и документами .

Заключени е

Программное обеспечение сегодня это актуальная тема для разговоров для всех, имеющих хоть какое-то отношение к компьютерам. Программное обеспечение - это язык общения с компьютерным миром. И этот язык, вернее множество языков, в постоянном развитии, процессе эволюции. Только классификация программного обеспечения займет достаточно много времени и места. Можно упомянуть программное обеспечение системное и прикладное, программное обеспечение инструментальное.

Программное обеспечение - это и сама операционная система компьютера, то есть условие его работопригодности. Активируя процессор, операционная система в свою очередь нуждается в системах криптозащиты, антивирусных программах, драйверах и утилитах. Это так называемые задачи внутреннего круга, требующие своего программного обеспечения.

Надо ли говорить, что сегодня любое производство и любой бизнес невозможны без информационной поддержки на базе новейших компьютерных систем и соответствующего программного обеспечения. Для проведения в жизнь решений управленческих задач, бухгалтерских расчетов, создания систем автоматического проектирования, осуществления эффективного обмена электронной документацией также требуются программы, то есть соответствующее программное обеспечение. Причем все усложняющаяся жизнь требует непрерывного обновления применяемых программных продуктов.

Программное обеспечение для всего множества современных запросов от политики, промышленности и науки не может быть полностью стандартизированным. Постоянно программистам приходится решать частные и специальные задачи. Поэтому число фирм, занимающихся разработкой программного обеспечения, постоянно растет. Эксперты прогнозируют дальнейший рост производства, резкое увеличение транспортных грузопотоков, усложнение коммуникационной сферы.

Всюду и во всех областях человеческой деятельности компьютеры будут все более востребованы. Соответственно, будет расти спрос и на программное обеспечение. Мы вступаем в совершенно новую эпоху. Эпоху программирования будущего.

Список использованной литературы

1. Канцедал С.А. Алгоритмизация и программирование: учебное пособие. - М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М,2014.

2. Симонович С.В., Евсеев Г.А. Занимательный компьютер: Книга для детей, учителей и родителей. - М.: АСТ - ПРЕСС, Инфорком - Пресс, 2013.

3. Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г. Специальная информатика: Учебное пособие. - М.: АСТ-ПРЕСС: Инфорком - Пресс, 2015.

4. Информатика. Учебное пособие для среднего профессионального образования (+CD) / Под общ.редакцией И.А. Черноскутовой - СПб.: Питер, 2015.

5. В.З.Аладьев, Ю.Я.Хунт, М.Л.Шишаков. Основы информатики. Учебное пособие. Издание 2-е, переработанное и дополненное. - М.: Информационно-издательский дом «Филинъ». 2012.

6. Ляхович В.Ф. Основы информатики. - Ростов н /Д: изд-во «Феникс», 2014.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Функциональное назначение системного, прикладного и инструментального программного обеспечения компьютера. Характеристика состава и командного языка операционной системы MS DOS. Интерфейс и структура окон в Windows 98; методы управления программами.

реферат , добавлен 18.12.2011


Сущность и назначение программного обеспечения - совокупности программ, управляющих работой компьютера или автоматизированной системы. Функции операционной системы - набора взаимодействующих программ, обеспечивающих работу (функционирование) компьютера.

контрольная работа , добавлен 18.01.2011


Изучение теории вероятностей и математической статистики, биноминального закона распределения дискретных величин, особенностей числовых функций. Исследование системного и прикладного обеспечения персонального компьютера, алгоритмизации, программирования.

контрольная работа , добавлен 11.07.2011


Понятие и структура персонального компьютера, его возможности. Уровни программного обеспечение компьютера. Базовое и прикладное программное обеспечение персонального компьютера. Особенности стационарных ПК, ноутбуков, нетбуков, моноблоков, планшетов.

курсовая работа , добавлен 23.10.2014


Программное обеспечение компьютера: понятие и содержание, классификация и типы. Назначение и особенности структуры операционной системы, ее формы. Файлы и файловая система. Принципы действия вирусов и антивирусных программ. Системы программирования.

курсовая работа , добавлен 15.02.2012


Состав и обоснование выбора компонентов персонального компьютера (процессора, материнской платы, комплектующих и периферийных устройств), требования к ним и характеристики. Структурная схема компьютера, его программное обеспечение и расчёт стоимости.

контрольная работа , добавлен 12.02.2015


Компьютерная техника в образовании. Устройства в составе персонального компьютера (ПК). Исходная конфигурация, стратегии модернизации. Установка дополнительно модуля памяти, программного обеспечения, куллеров. Расчет потребляемой мощности, тепловой режим.

курсовая работа , добавлен 23.04.2012


Характеристика программного обеспечения персонального компьютера, которое делиться на три класса: системное, прикладное ПО, инструментарий программирования. Особенности работы компьютерной сети - системы связи компьютеров или компьютерного оборудования.

контрольная работа , добавлен 10.06.2010


Общая функциональная схема компьютера. Назначение, основные характеристики устройств. Назначение, основные функции операционной системы. Работа с файлами. Ввод и вывод данных. Состав и назначение программного обеспечения компьютера. Носители информации.

методичка , добавлен 05.10.2008


Конструкция системного блока, монитора, клавиатуры и мыши персонального компьютера, как элементов его минимальной комплектации, а также их назначение, особенности работы и современные тенденции развития. Отрывки статей о новинках архитектуры компьютера.

06.03.2012 20:21:15

Тип файлов:

Проверка на вирусы:

Проверено - Антивирус Касперского

• Полный текст:

  Введение

  Актуальность нашей работы заключается в рассмотрении принципов взаимосвязи человеческих потребностей с их математическим выражением, воплощенном в программном обеспечении персонального компьютера.

  Цель работы состоит в изучении особенностей механизма работы программного обеспечения ПК.

  Достижение цели предполагает решение ряда задач:

  1) изучить механизм работы персонального компьютера;

  2) выделить элементы программного обеспечения;

  3) рассмотреть функционирование системного, прикладного и инструментального ПО

  4) определить принцип действия операционной системы;

  5) изучить файлы и файловую систему.

  1. Значение программного обеспечения в работе

  персонального компьютера

  1.1. Механизм работы персонального компьютера

  Компьютер ― это устройство, не способное мыслить самостоятельно, как человек. Для того чтобы компьютер мог работать с информацией ― получать ее, хранить, передавать, обрабатывать ― его необходимо научить выполнять все эти действия. Научить ― значит построить работу компьютера по инструкции, в которой указано, что надо делать. Такая инструкция «должна содержать строгую последовательность команд на языке, понятном компьютеру, т.е. сообщать ему, как надо обрабатывать данные для получения желаемого результата. Такая инструкция называется программой» .

  Самые первые программы разрабатывались на машинном языке, где слова этого языка представляют собой последовательность нулей и единиц, и не все люди могли заниматься их разработкой, только профессиональные программисты.

  В 60-е годы началась разработка языков программирования высокого уровня, которые позволили существенно облегчить работу программистов, и создание программ стало доступно даже для начинающих пользователей компьютера.

  Программа ― это последовательность команд, которую выполняет компьютер в процессе обработки информации. Все программы хранятся во внешней и постоянной памяти компьютера. Но, для того, чтобы компьютер мог выполнить ту или иную обработку информации по соответствующей программе, она должна быть помещена в оперативную память компьютера.

  Персональные компьютеры ― это универсальные устройства для обработки информации. В отличие от телефона, магнитофона или телевизора, осуществляющих только заранее заложенные в них функции, персональные компьютеры могут выполнять любые действия по обработке информации. Для этого необходимо составить для компьютера на понятном ему языке точную и подробную последовательность инструкций (т.е. программу) как надо обрабатывать информацию. Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области своего применения, все эти знания содержатся в выполняемых на компьютере программах.

  Меняя программы для компьютера, можно превратить его в рабочее место бухгалтера или конструктора, дизайнера или ученого, писателя или агронома. Кроме того, тенденция понижения стоимости компьютерной техники при одновременном росте ее производительности привела к тому, что компьютеры становятся предметом домашнего обихода, как, например, телевизор или холодильник, что расширяет сферу применения ПК еще больше. Соответственно, требуется все более разнообразное программное обеспечение для решения задач в новых областях применения ПК. Непрерывное повышение мощности персональных компьютеров, периферийных устройств, а также развитие средств связи дает разработчикам программного обеспечения все больше возможностей для максимально полного удовлетворения запросов конечных потребителей.

  Программа ― это «упорядоченная последовательность команд для компьютера, записанная на специальном языке и помещенная в файл» . Для начала нужно знать, для чего нужна программа, что она должна выполнять. Потом на специальном машинном языке человек пишет нужную программу, используя команды, понятные для компьютера. Такой процесс создания программ, называется программированием.

  Сам по себе ПК не обладает знаниями ни в одной области своего применения, все эти знания сосредоточены в выполняемых на нем программах. Поэтому часто употребляемое выражение «компьютер сделал» означает ровно то, что на ПК была выполнена программа, которая позволила выполнить соответствующее действие. Все используемые в компьютере программы называются программным обеспечением.

  1.2. Элементы программного обеспечения

  В компьютерной системе два участника ― программное и аппаратное обеспечение. Программное обеспечение ― это все программы, которые установлены на компьютере. Аппаратное обеспечение ― это узлы и оборудование, которые находятся внутри системного блока или подключены снаружи.

  Взаимосвязь между участниками компьютерной системы называют интерфейсом. Взаимодействие между различными узлами ― это аппаратный интерфейс, взаимодействие между программами ― программный интерфейс, а взаимодействие между аппаратурой и программами ― аппаратно-программный интерфейс.

  Если речь идет о персональном компьютере, то можно указать и третьего участника работы с компьютерной системой ― это человек (в информатике его принято называть пользователем). Пользователю тоже надо взаимодействовать и с аппаратным, и с программным обеспечением. Способ взаимодействия пользователя с программой и программы с пользователем называют интерфейсом пользователя.

  Совокупность программ, предназначенная для решения задач на ПК, называется программным обеспечением. Состав программного обеспечения ПК называют программной конфигурацией .

  Инструментальное ПО (системы программирования), обеспечивающее разработку новых программ для компьютера на языке программирования (Приложение 1).

  К программному обеспечению относится также вся область деятельности по проектированию и разработке ПО.

  ― технология проектирования программ;

  ― методы тестирования программ;

  ― методы доказательства правильности программ;

  ― анализ качества работы программ;

  ― документирование программ;

  ― разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования программного обеспечения, и многое другое .

  Программное обеспечение ― неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера применения конкретного компьютера определяется созданным для него ПО. Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области применения. Все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютерах программах. Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ ― от игровых до научных.

  
  

  2. Функционирование программного обеспечения ПК

  2.1. Работа системного ПО

  Системное ПО ― это программы общего пользования, не связаны с конкретным применением ПК и выполняют традиционные функции: планирование и управление задачами, управления вводом-выводом и т.д. Другими словами, системные программы выполняют различные вспомогательные функции, например, создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.п.

  К системному ПО относятся:

  Операционные системы (эта программа загружается в ОЗУ при включении компьютера);

  Программы ― оболочки (обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS, например, Norton Commander);

  Операционные оболочки ― интерфейсные системы, которые используются для создания графических интерфейсов, мультипрограммирования и т.д.;

  Драйверы (программы, предназначенные для управления портами периферийных устройств, обычно загружаются в оперативную память при запуске компьютера);

  Утилиты ― вспомогательные или служебные программы, которые представляют пользователю ряд дополнительных услуг (Приложение 2).

  К утилитам относятся:

  Диспетчеры файлов или файловые менеджеры;

  Средства динамического сжатия данных (позволяют увеличить количество информации на диске за счет ее динамического сжатия);

  Средства просмотра и воспроизведения;

  Средства диагностики; средства контроля позволяют проверить конфигурацию компьютера и проверить работоспособность устройств компьютера, прежде всего жестких дисков;

  Средства коммуникаций (коммуникационные программы) предназначены для организации обмена информацией между компьютерами;

  Средства обеспечения компьютерной безопасности (резервное копирование, антивирусное ПО) .

  Необходимо отметить, что часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует автономно. Большая часть общего (системного) ПО входит в состав ОС. Часть общего ПО входит в состав самого компьютера (часть программ ОС и контролирующих тестов записана в ПЗУ или ППЗУ, установленных на системной плате). Часть общего ПО относится к автономными программам и поставляется отдельно.

  С помощью этих программ происходит управление всеми ресурсами ПК. Они обеспечивают работу других программ. Оно включает в себя:

  ― базовое программное обеспечение;

  ― сервисное программное обеспечение.

  Системное ПО играет роль посредника между прикладными программами и аппаратным обеспечением. Системное программное обеспечение, которое управляет работой компьютера, называется операционной системой ― ОС (operating system ― OS). К другому системному программному обеспечению относятся программы трансляции, преобразующие команды языков программирования в исполняемый машинный код, а также различные утилиты (utilities) ― программы для обслуживания компьютера и периферийных устройств. Программистов, которые создают системное программное обеспечение, называют системными программистами.

  Системное программное обеспечение обеспечивает и контролирует доступ к аппаратному обеспечению компьютера. Прикладное программное обеспечение взаимодействует с аппаратными компонентами через системное. Конечные пользователи в основном работают с прикладным программным обеспечением. Чтобы обеспечить аппаратную совместимость, каждый тип программного обеспечения разрабатывается для конкретной аппаратной платформы.

  Системное программное обеспечение, в состав которого входят операционная система, трансляторы языков и обслуживающие программы, управляет доступом к аппаратному обеспечению. Прикладное программное обеспечение, такое как языки программирования и различные пользовательские приложения, работает с аппаратным обеспечением через слой системного ПО. Пользователи, в свою очередь, взаимодействуют с прикладным программным обеспечением. Операционная система (её часто называют сокращенно ― операционка) ― это совокупность неких программ, выполняющих функции основного посредника между пользователем и компьютером.

  К системным программам можно также отнести большое количество так называемых утилит, т.е. программ вспомогательного назначения. Часто утилиты объединяются в комплексы, наиболее популярны комплексы Norton Utilities, PC Tools Deluxe и Mace Utilities.

  Программы-упаковщики позволяют за счет применения специальных методов «упаковки» информации сжимать информацию на дисках, т.е. создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл. Применение программ ― упаковщиков очень полезно при создании архива файлов, так как в большинстве случаев значительно удобнее хранить на дискетах, предварительно сжатые программами-упаковщиками. Следует заметить, что различные упаковщики не совместимы друг с другом ― архивный файл, созданный одним упаковщиком, чаще всего нельзя прочесть другим.

  Программы для создания резервных копий информации на дисках позволяют быстро скопировать информацию, имеющуюся на жестком диске компьютера, на дискеты или кассеты стримера.

  Антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения компьютерным вирусом и ликвидации последствий заражения вирусом.

  Программы для диагностики компьютера позволяют проверить конфигурацию компьютера (количество памяти, ее использование, типы дисков и так далее), а также проверить работоспособность устройств компьютера (прежде всего жестких дисков).

  Программы динамического сжатия дисков позволяют увеличить количество информации, хранимой на дисках путем ее динамического сжатия. Эти программы сжимают информацию при записи на диск, а при чтении восстанавливают в ее исходном виде. Программы для автономной печати позволяют распечатывать файлы на принтере параллельно с выполнением другой работы на компьютере.

  2.2. Принцип действия операционной системы

  Ядром системного ПО является операционная система (ОС). ОС ― это неотъемлемая часть ПО, управляющая техническими средствами компьютера (hardware). Операционная система ― это «программа, координирующая действия вычислительной машины; под ее управлением осуществляется выполнение программ» .

  Основные функции операционной системы:

  1. Обмен данными между компьютером и различными периферийными устройствами (терминалами, принтерами, гибкими дисками, жесткими дисками и т.д.). Такой обмен данными называется «ввод/вывод данных».

  2. Обеспечение системы организации и хранения файлов.

  4. Организация диалога с пользователем.

  ОС ― это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого ― организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.

  Структуру ОС составляют следующие модули:

  ― базовый модуль (ядро ОС) управляет работой программы и файловой системой, обеспечивает доступ к ней и обмен файлами между периферийными устройствами;

  ― командный процессор расшифровывает и исполняет команды пользователя, поступающие прежде всего через клавиатуру;

  ― драйверы периферийных устройств программно обеспечивают согласованность работы этих устройств с процессором (каждое периферийное устройство обрабатывает информацию по-разному и в различном темпе);

  ― дополнительные сервисные программы (утилиты) делают удобным и многосторонним процесс общения пользователя с компьютером.

  Файлы, составляющие ОС, хранятся на диске, поэтому система называется дисковой операционной (ДОС). Известно, что для их выполнения программы ― и, следовательно, файлы ОС ― должны находится в оперативной памяти (ОЗУ). Однако, чтобы произвести запись ОС в ОЗУ, необходимо выполнить программу загрузку, которой сразу после включения компьютера в ОЗУ нет. Выход из этой ситуации состоит в последовательной, поэтапной загрузке ОС в оперативную память.

  Первый этап загрузки ОС. В системном блоке компьютера находится постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, постоянная память, ROM-Read Only Memory ― память с доступом только для чтения), в котором содержатся программы тестирования блоков компьютера и первого этапа загрузки ОС. Они начинают выполняться с первым импульсом тока при включении компьютера. На этом этапе процессор обращается к диску и проверяет наличие на определенном месте (в начале диска) очень небольшой программы-загрузчика. Если эта программа обнаружена, то она считывается в ОЗУ и ей передается управление.

  Второй этап загрузки ОС. Программа-загрузчик, в свою очередь, ищет на диске базовый модуль ОС, переписывает его память и передает ему управление.

  Третий этап загрузки ОС. В состав базового модуля входит основной загрузчик, который ищет остальные модули ОС и считывает их в ОЗУ. После окончания загрузки ОС управление передается командному процессору и на экране появляется приглашение системы к вводу команды пользователя .

  В оперативной памяти во время работы компьютера обязательно должны находиться базовый модуль ОС и командный процессор. Следовательно, нет необходимости загружать в оперативную память все файлы ОС одновременно. Драйверы устройств и утилиты могут подгружаться в ОЗУ по мере необходимости, что позволяет уменьшать обязательный объем оперативной памяти, отводимый под системное программное обеспечение.

  Первая задача ОС ― организация связи, общения пользователя с компьютером в целом и его отдельными устройствами. Такое общение осуществляется с помощью команд, которые в том или ином виде человек сообщает операционной системе. В ранних вариантах операционных систем такие команды просто вводились с клавиатуры в специальную строку. В последующем были созданы программы ― оболочки ОС, которые позволяют общаться не только с ОС не только текстовым языком команд, а с помощью меню (в том числе пиктографического) или манипуляций с графическими объектами.

  Вторая задача ОС ― организация взаимодействия всех блоков компьютера в процессе выполнения программы, которую назначил пользователь для решения задачи. В частности, ОС организует и следит за размещением в оперативной памяти и на диске нужных для работы программы данных, обеспечивает своевременное подключение устройств компьютера по требованию программы и т.п.

  Третья задача ОС ― обеспечение так называемых системных работ, которые бывает необходимо выполнить для пользователя. Сюда относится проверка, «лечение» и форматирование диска, удаление и восстановление файлов, организация файловой системы и т.п. Обычно такие работы осуществляются с помощью специальных программ, входящих в ОС и называемых утилитами.

  Операционная система играет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователем, с другой стороны. ОС обычно хранится во внешней памяти компьютера ― на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ. Этот процесс называют загрузкой ОС.

  В функции ОС входит:

  Осуществление диалога с пользователем;

  Ввод-вывод и управление данными;

  Планирование и организация процесса обработки программ;

  Распределение ресурсов (оперативной памяти, процессора, внешних устройств);

  Запуск программ на выполнение;

  Всевозможные вспомогательные операции обслуживания;

  Передача информации между различными внутренними устройствами;

  Программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, принтера и др.) .

  ОС можно назвать программным продолжением устройства управления компьютера. В зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей, которых могут обслуживать ОС, различают четыре основных класса операционных систем:

  Однопользовательские однозадачные, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;

  Однопользовательские однозадачные с фоновой печатью, которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать.

  Однопользовательские многозадачные, которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач.

  Многопользовательские многозадачные, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям.

  ОС для персонального компьютера, ориентированного на профессиональное применение, должна содержать следующие основные компоненты:

  ― программы управления вводом/выводом;

  ― программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;

  ― процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные ОС.

  В каждой ОС имеется свой командный язык, который позволяет пользователю выполнять те или иные действия:

  ― обращаться к каталогу;

  ― выполнять разметку внешних носителей;

  ― запускать программы.

  Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор ОС.

  Важным классом системных программ являются драйверы устройств. Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы ― драйверы. Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввод-вывод (BIOS), которая обычно заносится в постоянное ЗУ компьютера. Нередко к системным программам относят антивирусные средства, программы архивирования файлов и т.п.

  Второй класс программ – это прикладные программы. Здесь нет единой точки зрения, какие именно программы относятся к этому классу. Обычно прикладной называют любую программу, позволяющую пользователю без программирования решать определенный класс задач

  Операционная система блестяще справляется со своими обязанностями. На практике одно из основных преимуществ использования OS заключается в простоте ее понимания, несмотря на функциональную сложность (то есть система рассчитана на выполнение достаточно сложных функций).

  Существуют несколько наиболее распространенных ОС. Например, MS-DOS расшифровывается как дисковая операционная система. Разработчиком MS-DOS является Корпорация Microsoft.

  2.3. Файлы и файловая система

  Все программы и данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файлов.

  Файл - это «определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти» .

  Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение, определяющее его тип (программа, данные и т.д.). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании.

  В различных операционных системах существуют различные форматы имен файлов. В операционной системе MS-DOS собственно имя файла должно содержать не более восьми букв латинского алфавита и цифр, а расширение состоит из трех латинских букв, например: proba.txt.

  В операционной системе Windows имя файла может иметь до 255 символов, причем допускается использование русского алфавита, например:
  Единицы измерения информации.doc.

  После введения в действие операционной системы Windows 95 требования к именам файлов стали существенно мягче. Они действуют и во всех последующих версия операционных систем Windows.

  1. Разрешается использовать до 255 символов.

  2. Разрешается использовать символы национальных алфавитов, в частности русского.

  3. Разрешается использовать пробелы и другие ранее запрещенные символы, за исключением следующих девяти: /\:*?"<>|.

  4. В имени файла можно использовать несколько точек. Расширением имени считаются все символы, стоящие за последней точкой.

  Роль расширения имени файла чисто информационная, а не командная. Если файлу с рисунком присвоить расширение имени ТХТ, то содержимое файла от этого не превратится в текст. Его можно просмотреть в программе, предназначенной для работы с текстами, но ничего вразумительного такой просмотр не даст.

  На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется установленной файловой системой. Файловая система ― это система хранения файлов и организации каталогов. Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) удобно применять одноуровневую файловую систему, когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов. Для отыскания файла на диске достаточно указать лишь имя файла.

  Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы организуются в многоуровневую иерархическую файловую систему, которая имеет «древовидную» структуру (имеет вид перевернутого дерева).

  Начальный, корневой, каталог содержит вложенные каталоги 1-го уровня, в свою очередь, в каждом из них бывают вложенные каталоги 2-го уровня и т.д. Необходимо отметить, что в каталогах всех уровней могут храниться и файлы.

  Каталог сам может входить в состав другого, внешнего по отношению к нему каталога. Это аналогично тому, как папка вкладывается в другую папку большего размера. Таким образом, каждый каталог может содержать внутри себя множество файлов и вложенных каталогов (их называют подкаталогами). Каталог самого верхнего уровня, который не вложен ни в какие другие, называется корневым каталогом.

  А теперь «полную картину файловой структуры представьте себе так: вся внешняя память компьютера - это шкаф с множеством выдвижных ящиков. Каждый ящик - аналог диска; в ящике - большая папка (корневой каталог); в этой папке множество папок и документов (подкаталогов и файлов) и т.д. Самые глубоко вложенные папки хранят в себе только документы (файлы) или могут быть пустыми» .

  Для того чтобы найти файл в иерархической файловой структуре необходимо указать путь к файлу. В путь к файлу входят записываемые через разделитель "\" логическое имя диска и последовательность имен вложенных друг в друга каталогов, в последнем из которых находится данный нужный файл.

  Путь к файлу вместе с именем файла называют полным именем файла. Пример полного имени файлов:

  C:\Рефераты\Физика\Оптические явления.doc

  C:\Рефераты\Информатика\Интернет.doc

  C:\Рефераты\Информатика\Компьютерные вирусы.doc

  C:\Рисунки\Закат.jpg

  C:\Рисунки\ Зима.jpg

  В операционной системе Windows вместо каталогов используется понятие «папка». Папка ― это объект Windows, предназначенное для объединения файлов и других папок в группы. Понятие папки шире, чем понятие «каталог».

  В Windows на вершине иерархии папок находится папка Рабочий стол. (Следующий уровень представлен папками Мой компьютер, Корзина и Сетевое окружение (если компьютер подключен к локальной сети).

  С файлами и папками можно выполнить ряд стандартных действий. Такие действия с файлами, как «создать», «сохранить», «закрыть» можно выполнить только в прикладных программах («Блокнот», «Paint», …). Действия «открыть», «переименовать», «переместить», «копировать», «удалить» можно выполнить в системной среде. Графический интерфейс Windows позволяет производить операции над файлами с помощью мыши с использованием метода Drag&Drop (тащи и бросай). Существуют также специализированные приложения для работы с файлами, так называемые файловые менеджеры.

  2.4. Значение прикладного ПО

  Прикладные программы могут использоваться автономно или в составе программных комплексов или пакетов. Прикладное ПО ― программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, создание электронных таблиц и т.д.

  Пакеты прикладных программ ― это система программ, которые по сфере применения делятся на проблемно-ориентированные, пакеты общего назначения и интегрированные пакеты. Современные интегрированные пакеты содержат до пяти функциональных компонентов: тестовый и табличный процессор, СУБД, графический редактор, телекоммуникационные средства.

  К прикладному ПО, например, относятся:

  Комплект офисных приложений MS OFFICE;

  Бухгалтерские системы;

  Финансовые аналитические системы;

  Интегрированные пакеты делопроизводства;

  CAD-системы (системы автоматизированного проектирования);

  Редакторы HTML или Web-редакторы;

  Браузеры ― средства просмотра Web-страниц;

  Графические редакторы;

  Экспертные системы.

  Прикладные программы применяются для решения различного рода задач, стоящие перед пользователем. В целом все прикладные программы можно разделить на несколько частей:

  Классификация прикладного ПО :

  	Подкласс	Примеры программ
  Проблемно-ориентированные		1С (бухгалтерия и т.д.), БизнесПак, Парус
  Автоматического проектирования		AutoCad, AutoVision
  Общего назначения	СУБД ― система управления БД	Access, Paradox, Oracle
  	Текстовые процессоры	Лексикон, WordPerfect
  	Табличные процессоры	Lotus, Quattro Pro
  	Средства презентационной графики	Multimedia Viewer
  	Графические редакторы
  	Интегрированные среды	MSOffice: MSWord, MSExel, MSPowerPoint, Binder
  	Переводчики, средства проверки орфографии, распознавания текста и коммуникационные системы	Stylus, PoliGlossum, Socrat, FineReader, WinFax.
  Настольные издательские системы		PageMaker, Corel, Publisher

  
  

  К прикладному программному обеспечению (application software) относятся программы, написанные для пользователей или самими пользователями, для задания компьютеру конкретной работы. Программы обработки заказов или создания списков рассылки ― примеры прикладного программного обеспечения (Приложение 3).

  Прикладное программное обеспечение, такое как языки программирования и различные пользовательские приложения, работает с аппаратным обеспечением через слой системного программного обеспечения. Пользователи, в свою очередь, взаимодействуют с прикладным программным обеспечением. Основной функцией прикладного программного обеспечения является выполнение задач, поставленных конечными пользователями. Для разработки прикладного программного обеспечения может быть использовано множество языков программирования, например: Ассемблер, Fortran, Lisp и Prolog, Cobol, Basic, PL/1, C и C++, Focus, Lotus 1-2-3, dBase, Java, Pascal.

  Графические редакторы позволяют создавать и редактировать картинки на экране компьютера. Как правило, пользователю предоставляются возможности рисования линий, кривых, раскраски областей экрана, создания надписей различными шрифтами и т.д. Большинство редакторов позволяют обрабатывать изображения, полученные с помощью сканеров, а также выводить полученные картинки в таком виде, чтобы они быть включены в документ, подготовленный с помощью текстового редактора или издательской системы.

  Системы деловой и научной графики позволяют наглядно представлять на экране различные данные и зависимости. Системы деловой графики дают возможность выводить на экран различные виды графиков и диаграмм (гистограммы, круговые и секторные диаграммы и т.д.)

  Системы управления базами данных (СУБД) позволяют управлять большими информационными массивами – базами данных. Наиболее простые системы этого вида позволяют обрабатывать на компьютере один массив информации, например персональную картотеку. Они обеспечивают ввод, поиск, сортировку записи, составление отчетов и т.д. С такими СУБД легко могут работать пользователи даже не высокой квалификации, так как все действия в них осуществляются с помощью меню и других диалоговых средств.

  Табличные процессоры обеспечивают работу с большими таблицами чисел. При работе с табличным процессором на экран выводится прямоугольная таблица, в клетках которой могут находиться числа, пояснительные тексты формулы для расчета значения в клетки по имеющимся данным. Все распространенные табличные процессоры позволяют перевычислять значения элементов таблиц по заданным формулам, строить по данным в таблице различные графики и т.д. Многие из них предоставляют и дополнительные возможности. Некоторые из них расширяют возможности по обработке данных ― трехмерные таблицы, создание собственных входных и выходных форм, макрокоманд, связь с базами данных и т.д. Но большинство дополнений носят декоративный характер ― включение звуковых эффектов, создание слайд-шоу, здесь фантазия разработчиков неисчерпаема.

  Системы автоматизированного проектирования (САПР) позволяют осуществлять черчение и конструирование различных механизмов с помощью компьютера.

  Интегрированные системы сочетают в себе возможности системы управления базами данных, табличного процессора, текстового редактора, системы деловой графики, а иногда и другие возможности.

  Бухгалтерские программы предназначены для ведения бухгалтерского учета, подготовки финансовой отчетности и финансового анализа деятельности предприятий. Из-за несовместимости отечественного бухгалтерского учета с зарубежным в нашей стране используются почти исключительно отечественные бухгалтерские программы. Некоторые из них предназначены для автоматизации отдельных участков бухгалтерского учета ― начисление заработной платы, учета товаров, материалов на складах и т.д. .

  Весьма популярный класс системных программ составляют программы-оболочки. Они обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS. Многие пользователи настолько привыкли к удобствам, предоставляемым своей любимой программой-оболочкой, что чувствуют себя без нее «не в своей тарелке». Наиболее популярными программами-оболочками являются Norton Commander, Xtree Pro Gold, PC Shell из комплекта PC Tools. В состав операционной системы MS DOS, начиная с версии 4.0, также входит собственная программа-оболочка Shell (впрочем, не очень популярная).

  Операционные оболочки, в отличие от обычных программ-оболочек, не только дают пользователю более наглядные средства для выполнения часто используемых действий, но и предоставляют новые возможности для запускаемых программ. Чаще всего это:

  Графический интерфейс, т.е. набор средств для вывода изображений на экран и манипулирования ими, построения меню, окон на экране и т.д.;

  Мультипрограммирование, т.е. возможность одновременного выполнения нескольких программ;

  Расширенные средства для обмена информацией между программами.

  Операционные оболочки упрощают создание графических программ, предоставляя для этого большое количество удобных средств, и расширяют возможности компьютера. Но платой за это являются повышенные требования к ресурсам. Так, для эффективной работы c Microsoft Windows необходим компьютер АТ/386, имеющий 4 Мбайта оперативной памяти. Наиболее популярной программой-надстройкой является Microsoft Windows, иногда используется Desq View и значительно реже ― другие оболочки (GEM, Geo Works и др.).

  2.5. Инструментальное ПО

  Инструментальное ПО или системы программирования ― это системы для автоматизации разработки новых программ на языке программирования. В самом общем случае для создания программы на выбранном языке программирования (языке системного программирования) нужно иметь следующие компоненты:

  1. Текстовый редактор для создания файла с исходным текстом программы.

  2. Компилятор или интерпретатор. Исходный текст с помощью программы-компилятора переводится в промежуточный объектный код. Исходный текст большой программы состоит из нескольких модулей (файлов с исходными текстами). Каждый модуль компилируется в отдельный файл с объектным кодом, которые затем надо объединить в одно целое.

  3. Редактор связей или сборщик, который выполняет связывание объектных модулей и формирует на выходе работоспособное приложение – исполнимый код. Исполнимый код ― это законченная программа, которую можно запустить на любом компьютере, где установлена операционная система, для которой эта программа создавалась. Как правило, итоговый файл имеет расширение.ЕХЕ или.СОМ.

  4. В последнее время получили распространение визуальный методы программирования (с помощью языков описания сценариев), ориентированные на создание Windows-приложений. Этот процесс автоматизирован в средах быстрого проектирования. При этом используются готовые визуальные компоненты, которые настраиваются с помощью специальных редакторов .

  Наиболее популярные редакторы (системы программирования программ с использованием визуальных средств) визуального проектирования:

  Borland Delphi предназначен для решения практически любых задачи прикладного программирования;

  Borland C++ Builder ― это отличное средство для разработки DOS и Windows приложений;

  Microsoft Visual Basic ― это популярный инструмент для создания Windows-программ;

  Microsoft Visual C++ ― это средство позволяет разрабатывать любые приложения, выполняющиеся в среде ОС типа Microsoft Windows.

  Инструментарий программирования― это средства, предназначенные для создания ПО, т.е. того же системного и прикладного ПО. Его составляют разнообразные языки и среды программирования.

  Инструментарий программирования

  
  

  Таким образом, персональные компьютеры могут выполнять любые действия по обработке информации. Для этого необходимо составить для компьютера на понятном ему языке точную и подробную последовательность инструкций ― программу, как надо обрабатывать информацию ― и наладить поэтапное выполнение действий.

  
  

  Заключение

  ПК не обладает знаниями ни в одной области своего применения, все эти знания сосредоточены в выполняемых на нем программах. Совокупность программ, предназначенная для решения задач на ПК, называется программным обеспечением. Состав программного обеспечения ПК называют программной конфигурацией.

  Программное обеспечение, можно условно разделить на три категории:

  Системное ПО (программы общего пользования), выполняющие различные вспомогательные функции, например создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.д.

  Прикладное ПО, обеспечивающее выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, обработка информационных массивов и т.д.

  Инструментальное ПО (системы программирования), обеспечивающее разработку новых программ для компьютера на языке программирования

  Ядром системного ПО является операционная система (ОС). ОС ― это неотъемлемая часть ПО, управляющая техническими средствами компьютера (hardware). Операционная система ― это программа, координирующая действия вычислительной машины; под ее управлением осуществляется выполнение программ.

  Файл - это определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти.

  Персональные компьютеры могут выполнять любые действия по обработке информации. Для этого необходимо составить для компьютера на понятном ему языке точную и подробную последовательность инструкций ― программу, как надо обрабатывать информацию ― и наладить поэтапное выполнение действий.

  Список литературы

  1) Информатика / под ред. проф. Ю.А. Романовой. ― М.: Эксмо, 2005. ― 322 с.

  2) Леонтьев, В.А. Большая энциклопедия Microsoft Office / В.А. Леонтьев. ― М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2004. ― 840 с.

  3) Молчанов, А.Ю. Системное программное обеспечение / А.Ю. Молчанов. ― СПб.: Питер, 2003. ― 400 с.

  4) Можаров, Р.В., Можарова, Н.Р. Программное обеспечение персональных компьютеров / Р.В. Можаров, Н.Р. Можарова. ― М.: Финстатинформ, 2003. ― 512 с.

  5) Острейковский, В.А. Информатика / В.А. Острейковский. ― М.: Высшая школа, 2001. ― 319 с.

  6) Фигурнов, В.Э. IBM PC для пользователя / В.Э. Фигурнов. ― Уфа: НПО «Информатика и компьютеры», 2007. ― 480 с.

  7) Хомоненко, А.Д. Основы современных компьютерных технологий / А.Д. Хомоненко. ― М.: Корона принт, 2009. ― 448 с.

  Приложение

  Приложение 1

  Приложение 2

  Системное программное обеспечение

  
  

  Программы	Пояснение	Примеры
  Операционные системы	Комплекс программ, распределяющих ресурсы компьютерной системы и организующих работу других программ	MS-DOS Windows Unix
  Файловые менеджеры	Программы, обеспечивающие более комфортное общение пользователя с командами ОС	Windows Commander Total Commander FAR
  Программы диагностики	Проверяют работу основных устройств компьютера
  Антивирусные программы	Программы обнаружения компьютерных вирусов и их уничтожения	DrWeb Nod32 Антивирус Касперского
  Программы обслуживания дисков	Программы проверки целостности логической и физической структуры дисков, дефрагментация
  Архиваторы	Программы упаковки файлов и группы файлов для уменьшения занимаемого ими места на диске	WinRar WinZip

  
  

  Приложение 3

  Прикладное программное обеспечение

  Программы	Пояснение	Примеры
  Текстовые процессоры	Программы для создания, редактирования и оформления текстовых документов
  Табличные процессоры	Программы, позволяющие выполнять операции над данными, представленными в табличной форме	Microsoft Excel 1С: Бухгалтерия
  	Средства ввода, поиска, размещения и выдачи больших массивов данных	Microsoft Access
  Компьютерная графика и анимация	Средства создания неподвижных и движущихся изображений	Paint Adobe Photoshop CorelDraw
  Средства создания презентации	Программы создания и показа наборов слайдов	Microsoft PowerPoint
  Средства коммуникаций	Программы для работы в компьютерной сети	Internet Explorer Outlook Express The Bat!
  Системы автоматизированного проектирования (САПР)	Средства проектирования электронных схем, машин, механизмов	AutoCad КОМПАС
  Обучающие программы	Помогают процессу обучения	Клавиатурные тренажеры Тесты
  	Программы для организации досуга и обучения	Стратегии Лабиринты Логика

  
  

Если Вас интересует помощь в НАПИСАНИИ ИМЕННО ВАШЕЙ РАБОТЫ , по индивидуальным требованиям - возможно заказать помощь в разработке по представленной теме - рограммное обеспечение компьютера... либо схожей. На наши услуги уже будут распространяться бесплатные доработки и сопровождение до защиты в ВУЗе. И само собой разумеется, ваша работа в обязательном порядке будет проверятся на плагиат и гарантированно раннее не публиковаться. Для заказа или оценки стоимости индивидуальной работы пройдите по

Актуальность работы современных бухгалтеров находится на очень высоком уровне. Ни одно предприятие, ни одна фирма, офис, не может существовать без экономической составляющей. Каждая коммерческая организация включает в себя доход/расход. Естественно, обойтись без таких специалистов как бухгалтера, очень сложно.

Технологии прогрессируют. Процесс работы, работоспособность бухгалтеров может резко вырасти в том случае, если позаботиться о наличии некоторого программного софта. Наиболее популярным среди всех существующих является программное обеспечение 1С, используемое на более, чем 90% организаций. Однако кроме такого обеспечения можно использовать тензор электронная отчетность. Это еще один вариант программного обеспечения для бухгалтеров.

На данный момент программа Тензор включает в себя множество полезных функций, которые жизненно необходимы для любого бухгалтера. Такое обеспечение не только поможет создать отчет, проверить его, но и сдать полученные результаты в готовом виде при помощи интернета в ФНС и другие органы, производящие контроль на территории РФ. В этом случае ни одному бухгалтеру не нужно «ходить» по всему интернету в поисках очередной формы отчетности. А в случае полученных обновлений в таком обеспечении все происходит в автоматическом формате (естественно, ПК/ноутбук сообщает обо всем этом).

Что позволяет сделать СБиС (Тензор)?

• Создание отчетности, подготовка;
• Проверка отчета, который будет отправлен;
• Сверка всего единого расчета с указанным бюджетом;
• Документооборот, контролирующих органов;
• Обмен юридическими документами;
• Оценка вероятности проведения общей налоговой проверки после сдачи отчетности;
• Полное управление отчетом для директора (все происходит на бухгалтерской основе);
• Полный анализ необходимого предприятия.

В чем заключается суть в использовании программного обеспечения для бухгалтеров?

1. Безопасность. Полная безопасность установленного программного обеспечения в области заражения вирусами. Полная конфиденциальность данных в любой документации;
2. Отсутствие необходимости «беготни» по всем необходимым органам сдачи документации. Все находится прямо на рабочем столе. Остается зайти в программу, создать все необходимое и отправить в соответственный орган;
3. Значительная экономия в области траты средств. Многочисленное программное обеспечение требует от владельцев значительных финансовых трат. В случае с программой СБиС, придется тратить всего 1000 рублей ежемесячно. Количество рабочего времени, количество создания и отправки отчетов в электронном виде — все это неограниченно. Это один из наиболее удобных и главное — экономных вариантов.

В современном мире бухгалтерская отчетность — это очень важная составляющая, от которой зависит очень многое. Действительно, грамотных бухгалтеров не так много, как кажется на самом деле. Поэтому, дабы хорошие бухгалтера успели всегда и везде, придется позаботиться о создании максимально комфортных условий для работы.

Аннотация: Первая лекция курса "Разработка требований. Архитектурное проектирование программного обеспечения" является вводным этапом старта изучения направления информационных технологий, посвященного исследованию и описанию архитектуры программного обеспечения, которое находится в основе каждого создаваемого ИТ-продукта, чуть более сложного, чем программа объемом в 3 строчки кода. В данном курсе мы постараемся комплексно, рассматривая разные точки зрения, подвергнуть изучению, а также необходимому и достаточному описанию различные представления архитектуры программного обеспечения, от оптимального проектирования которых, в заданных условиях, зависит эффективность не только самого программного продукта, но и направление деятельности, в котором он используется. Первая лекция будет базисом для нашего курса. Сегодня мы обоснуем актуальность и востребованность темы архитектурного проектирования, рассмотрим предпосылки развития данной тематики, сформулируем цель, очертим ограничения, формирующие рамки нашего курса, познакомимся с лучшими отечественными и мировыми практиками в области архитектурного проектирования программного обеспечения, погрузимся в актуальное состояние данной активности сферы высоких технологий.

Цель: в лекции мы планируем объективно представить значимость темы архитектурного проектирования для отрасли информационных технологий, и специалистов, осуществляющих свою профессиональную активность в данном домене, задать рамки курса, привести краткий обзор "best practice ", который составляет "неприкосновенный" репозиторий направления архитектурного проектирования, используемый в области информационных технологий всеми компаниями, которые стремятся к созданию, сопровождению и развитию высокотехнологичных программных продуктов.

Введение

Архитектурное проектирование, как профессиональное направление человеческой деятельности, имеет глубокие корни и появилось задолго до того, как был создан первый компьютер .

В основе рассматриваемой деятельности лежат понятия, которые являются двумя разными сторонами одной и той же медали:

• Архитектура – как результат;
• Проектирование – как средство достижения поставленного результата;

Если говорить об архитектуре в целом, а вернее о классическом этапе развития данной отрасли человеческой деятельности, то на ум сразу приходят параллели, связанные с величественными и значимыми постройками – Пирамиды Хеопса, Эйфелева Башня и т.д., поражающими, прежде всего, своей грандиозностью и внешним обликом.

Если мы поднимем вопрос о направлении развития архитектуры последнего времени, то оно связано со стремлением максимально использовать функциональность зданий, а уж потом с совершенством образа проектируемых сооружений.

Эти тренды обусловлены эволюцией человеческого сознания и переходом от созерцательного образа мысли и жизни к более действенным формам существования, обеспечивающим быстрейшее достижение результата.

Научно-технические, технологические и социальные преобразования порождают изменения всего мира, а архитектура , не только как прикладное искусство, но как фундаментальная наука и технология, это всего один из объектов внешних преобразований.

Проектирование - это вид активности, направленный на создание уникального продукта (услуги), последовательность этапов реализации которого будет определяться "внешними" факторами и определять его конечные преимущества и недостатки.

Область проектирования получила широкое распространение в виде современной и эффективной формы деятельности – проект.

Архитектурное проектирование - это вид активности, который своей целью ставит создание архитектуры в процессе выполнения проекта.

Архитектурное проектирование программного обеспечения, в своей актуальной форме, одной из задач ставит создание артефакта (архитектуры), который должен обеспечить достижение результатов деятельности организаций, использующих программные продукты для реализации своих процессов.

Нужно сказать о том, что окружающий нас мир все более и более зависит от области информационных технологий в целом, а в частности от различного программного обеспечения, которое:

• Частично или полностью автоматизирует выполнение рутинных операций, которые, как правило, являются наиболее ресурсозатратными;
• Предоставляет уникальные возможности, связанные с "online" обменом и преобразованием информации в разных целях;
• Оптимизирует не только использование человеческого капитала, но и затраты, связанные с содержанием недвижимого имущества;
• И т.д.

Программные продукты – это основной элемент большинства современных высокотехнологичных доменов (сотовая связь , видеотрансляции, охранная деятельность , управление транспортным и другими видами движения и т.д.) деятельности. Сегодня очень трудно (вернее практически невозможно) найти компанию, которая не использует информационные технологии в своей деятельности.

Все, от предприятий малого бизнеса, до традиционных, консервативных по своей природе общественных, финансовых, социальных организации госсектора стремятся автоматизировать выполнение многих рутинных операций. А многие из них не смогут существовать на рынке без применения специализированного программного обеспечения. Об инновационных компаниях и значимости для них информационных технологий говорить излишне.

Информационные продукты, используемые для достижения результатов деятельности организаций, просто уже не существовали бы, а точнее не выдержали проверку временем.

Подобную проверку выдерживают те программные продукты, в процессе создания и внедрения которых была фаза проектирования архитектуры программного обеспечения.

Именно этот этап отличает "временную" программу, разрабатываемую для "залатывания дыр", от осознанного программного продукта, применять и развивать который, организации нацелены на достаточно длительном временном интервале своего жизненного цикла .

В трудах классика сферы информационных технологий - Фредерика Брукса, можно найти следующее отличие программы от программного продукта:

• Максимально обобщённый диапазон и типы входных данных;
• Тщательное тестирование;
• Наличие подробной документации;
• Программный продукт требует в 3 раза больших временных затрат, чем программа;

В нашем курсе мы будем рассматривать именно программные продукты и некоторые процессы, сопутствующие их реализации.

Именно качественные (или не очень) программные продукты формируют электронный мир программного обеспечения, который не только окружает каждого современного жителя планеты Земля, но формирует его сознание и образ поведения в нем.

Чтобы качественно поддерживать и развивать сегодняшний мир программного обеспечения необходимо целостное понимание того, что именно и каким образом надо развивать, какие ранее допущенные ошибки не следует повторять, а что из прошлого необходимо учесть и использовать сейчас и в будущем.

Программное обеспечение , лежащее в основе мира будущего, должно обеспечивать необходимые качественные характеристики, такие как:

• Функциональность;
• Производительность;
• Надежность;
• Безопасность;
• И пр.

Теме создания таких информационных систем, а вернее архитектуре, которая будет являться ядром для подобных информационных продуктов, посвящен наш курс.

Исторические предпосылки к созданию курса. Актуальность архитектурного проектирования программного обеспечения

Начиная с середины 50-х годов ХХ века понятие архитектуры программного обеспечения стало очень широко и бурно обсуждаться в профессиональном сообществе ИТ специалистов. Связано это было с тем, что архитектуру, в её первоначальном способе применения, рассматривали только в виде необходимого базиса создаваемых информационных систем.

Немного оговоримся и уточним – в тот момент архитектуру программного обеспечения понимали как сугубо техническое понятие, т.е. набор программных и системных модулей, оптимально взаимодействующих между собой по заранее спроектированным связям и протоколам, обеспечивающим заданное эффективное функционирование программных продуктов. А программные продукты, в свою очередь , служили для узконаправленных специализированных задач, покрывавших потребности военных целей.

Со временем, по причинам постепенных "рывков" развития сферы ИТ, последующего масштабирования на все области деятельности человечества, архитектура программного обеспечения стала целиком и полностью предметом работы разработчиков программного обеспечения и в большинстве случаев, незримо подразумевалась как часть процессов жизненного цикла разработки информационных систем. Это было связано с тем, что ресурсов на создание программного обеспечения стало выделяться меньше, различные этапы "сращивались", а результатов от разработки, внедрения и применения стали ждать как можно раньше.

С учетом постепенно возрастающего количества запросов к качеству информационных продуктов, складывающегося из множества различных компонентов, так долго продолжаться не могло.

Тема архитектуры программного обеспечения, но уже не только как технического артефакта процесса разработки, обеспечивающего высокие показатели нефункциональных характеристик, но как центральной части программных продуктов, снова стала актуальной.

В последнее десятилетие созрело понимание того, что архитектура программных продуктов должна быть результатом работы не столько программистов, а специальных групп разнопрофильных профессионалов. Эти группы должны быть способны с заданным уровнем качества создать полноценную архитектуру, способную охватить многочисленные составляющие информационных продуктов.

Архитектурное проектирование, это преимущественно инженерная дисциплина, рассматривать которую только с технической или только с бизнес точки зрения не корректно. Она должна быть рассмотрена в взаимосвязаннном комплексе причин возникновения, процессов создания и, соответственно, результатов. Только так удастся установить причинно – следственные связи и выстроить оптимальную систему, на которой сможет быть спроектирована архитектура любой сложности.

Для того чтобы обеспечить результат архитектурного проектирования важно сам процесс проектирования рассматривать еще и с позиции социальной активности, которая должна контролироваться по соответствующим нормам и правилам.

Разработка архитектуры и последующего программного обеспечения это "гибкая" активность современного мира.

Доказано, что на сегодняшнем этапе развития процессов создания программного обеспечения, существующие классические инженерные практики уже не столь эффективны, как несколько лет назад. Они довольно "тяжеловесны" для непостоянных требований и изменяющихся условий окружающего мира.

Также надо отметить, что архитектура это 100% продукт "человеческой мысли", что предъявляет особые дополнительные требования к ключевым аспектам исследования данной профессиональной области.

Результат подобного отношения к архитектурному проектированию характеризует данную активность еще и как социальный объект .

Из всего сказанного следует, что большая роль человеческого фактора заложена в успешное архитектурное проектирование и создание качественного и эффективного программного продукта, поэтому в нашем курсе мы так же уделим дополнительное внимание не только инженерным аспектам архитектурного проектирования, но и социально-менеджерским характеристикам домена разработки и документирования архитектуры программного обеспечения.

Рамки и задачи курса

Разрабатывая курс, мы преследовали цель сделать его доступным и понятным широкому кругу ИТ специалистов, стремящихся развивать свои навыки в области архитектурного проектирования.

Здесь мы не претендуем на открытие "terra incognita" в области проектирования компьютерных программ. Одной из наших основных задач - синтезировать набор имеющихся мировых "best practice " рассматриваемого нами домена, переработать его, дополнить малоизвестной, но важной информацией, обогатить полученную "суть" практическими подходами к работе и методологиями, учитывающими реалии деятельности сотрудников в сфере информационных технологий и ситуацию на рынке разработки информационных программ Российской Федерации.

Другая, не менее важная задача, заключается в том, что мы стараемся пробудить интерес у наших коллег к подробному рассмотрению области разработки требований и последующего документирования архитектур программных продуктов, влияющих, по нашему мнению, на качество и эффективность программного обеспечения настоящего и будущего.

Многие вопросы, которые мы будем поднимать по ходу лекций, не имеют однозначного, а иногда и единого верного ответа. Домен архитектурного проектирования является областью, в которой принимаемые решения субъективны и зависят от многих, различных по своей природе условий, изменяющихся достаточно быстро.

Каждое принятое решение является определяющим для будущей архитектуры информационного продукта и должно быть обосновано, но при этом оно "должно" уметь гибко учитывать и реагировать на направления развития бизнес активностей, для которых оно создается.

При разработке курса мы осветим следующие "высокоуровневые" аспекты, связанные с архитектурным проектированием программного обеспечения:

1. Характеристики архитектуры программного обеспечения:

   Будут приведены функциональные и нефункциональные/качественные характеристики архитектур, которые, в итоге, являются катализаторами в формировании основных преимуществ и недостатков разрабатываемого программного обеспечения;

2. Требования, формирующие архитектуру программного обеспечения:

   Будут изложены основные требования, после тщательного анализа которых следует этап проектирования. В ходе этого этапа вырабатываются основные характеристики будущего программного продукта (см.п.1);

3. Объекты архитектуры программного обеспечения и связи между ними:

   Будут перечислены объекты, объединение которых в единую систему позволит добиться результатов, ожидаемых от использования проектируемых программных продуктов;

4. "Внешнее" окружение процесса архитектурного проектирования:

   Обзорно освятим факторы, которые будут оказывать влияние на процесс архитектурного проектирования и дальнейшего использования соответствующих программ;

5. Процесс архитектурного проектирования:

   Опишем то, как должна выглядеть активность, в которой должны быть учтены наиболее эффективные, на сегодняшний день, методологии организации процессов архитектурного проектирования;

6. "Пакет" документации на архитектуру ПО:

   Приведем список документов, необходимых и достаточных для последующего развития и сопровождения создаваемого программного обеспечения;

7. Риски, связанные с архитектурой и архитектурным проектированием:

   Изложим наиболее популярные риски, которые встречаются в тех случаях, когда применение созданной архитектуры не соответствует первоначально заданным задачам и условиям её использования;

Уровни архитектуры ПО:

Приведем те представления архитектуры программного обеспечения, без которых не будет возможным её разработка и последующее использование;
8. Подходы к созданию архитектуры ПО:

   Изложим наиболее эффективные современные методологии и принципы архитектурного проектирования программных продуктов, их преимущества и недостатки;

9. Роль системного архитектора:

   Опишем его роль в процессе архитектурного проектирования. Перечислим те навыки и профессиональные качества, которыми должен обладать архитектор информационных продуктов;

10. Процессы развития и сопровождения архитектуры ПО:

    Расскажем о том, как должны быть выстроены данные процессы, чтобы архитектура программного обеспечения была эффективна в заданных условиях функционирования;

В процессе решения обозначенных задач и освещения аспектов архитектуры и архитектурного проектирования будет происходить изложение материала курса. Довольно часто мы будет прерываться на небольшие паузы, в ходе которых будут приведены практические примеры, подкрепляющие и дополняющие основной материал лекций.

Первоначально планировалось включить в курс еще дополнительное количество материала, также связанного с областью проектирования архитектуры программного обеспечения, но, после первичного анализа предполагаемого объема, стало понятным, что стоит себя ограничить обозначенными выше аспектами. В противном случае мы рисковали бы тем, что курс трансформируется в обширную учебную программу, на составление которой профессиональной жизни 2 авторов будет мало.

Учитывая то, что мы приложили много усилий на ниве бизнес анализа, понятие "рамок курса" будет контролироваться нами на протяжении всего общения с Вами достаточно жестко и дисциплинированно.

Ограничения курса

Под ограничением мы понимаем тот материал, который сознательно не включен в состав курса по причине его не актуальности, "отдаленности" от основной темы.

Перечень ограничений, которыми мы "очертили" рамки нашего курса, включают в себя:

• Организационные аспекты создания, развития и сопровождения архитектуры и процессов её проектирования:
  • Мы сознательно не стали включать в наш курс аспекты, связанные с управленческими дисциплинами. Область менеджмента обширно и подробно изучена. Для рассмотрения конкретных, интересующих Вас вопросов, можно найти специализированную литературу, но определенные специфические моменты менеджмента, влияющие на архитектуру и архитектурное проектирование, мы обязательно рассмотрим;
• Процессы разработки кода архитектуры:
  • Процессы разработки "кода" архитектуры, это активности, которые должны следовать после того, как выполнено проектирование архитектуры. С одной стороны, учитывая реальное положение дел в области программной инженерии, нужно сказать о том, что в 60% проектов, связанных с созданием программного обеспечения, проектирование и разработка это процессы, которые выполняются параллельно, но, с другой стороны, такая практика работ является не лучшим "образчиком" создания программного обеспечения. Мы, в определенных частях нашего курса, будем учитывать этот аспект, но, "по умолчанию", абстрагируемся от его влияния. Такой принцип обучения является классическим. Это позволит нам изложить основные моменты, формирующие базисные понятия, наиболее эффективным образом. Этап "кодирования" - это следующий, после архитектурного проектирования шаг. Он будет учтен, но описывать и излагать его мы не будем.
• Политические, социальные, экономические моменты, влияющие на образ созданного программного обеспечения:
  • Когда речь заходит о каком-то "внутреннем" процессе, а архитектурное проектирование (не архитектура) - это именно такой процесс, оказывающий влияние только на ограниченное число пользователей, то факторы "внешнего" влияния рассматриваются отдельно. Для анализа подобных факторов существует разнообразный инструментарий. В частности, можно привести в пример "PEST" анализ. При необходимости его можно изучить отдельно и использовать результаты проведенного анализа в своих исследованиях.
• "Человеческий" фактор:
  • Пожалуй, данный аспект наших ограничений - это основная причина самых потрясающих достижений и наиболее запоминающихся провалов при проектировании архитектур программного обеспечения. "Человеческий фактор" и все его составляющие, такие как мотивация, эффективность и т.д. - это части человеческой личности, рассмотрению которых сегодня уделяется большое количество внимания ученых и специалистов, при этом нет предпосылок к тому, что эти тенденции будут ослабевать. Возможно, фокус внимания проводимых исследований сместится в более антропогенно - техническое направление, но внимание к ним со временем будет только усиливаться. При желании, любой сможет найти достаточное количество материала из данной области

Тем самым, мы даем понять нашим коллегам, что курс направлен именно на активности, связанные с разработкой требований, но при этом аспекты, рассмотрение которых необходимо для формирования базиса архитектурного проектирования мы обязательно рассмотрим в нашей работе.

Остается только сожалеть о том, что процессам разработки требований в профессиональной литературе ранее уделялось так мало внимания. Этим курсом мы постараемся заполнить существующую нишу. Особенно этот тезис касается направления разработки требований для активности архитектурного проектирования, которое на 60% определяет будущую эффективность разрабатываемых программных продуктов.