Программа – это последовательность инструкций (команд), описывающая алгоритм решения с помощью компьютера соответствующей задачи, для реализации которой эта программа была разработана.
Для разработки программ используются специальные языки.
Программа может содержать инструкции, написанные на языках программирования высокого уровня (ЯВУ), которые позволяют записать алгоритмы в удобной для понимания человеком форме, приближенной к естественным языкам (исходный код), или последовательность машинных команд (инструкций, «понятных» компьютеру, на котором данная программа должна выполняться).
Готовыми к выполнению являются только программы, содержащие инструкции в двоичном машинном коде, – программы на языке конкретного компьютера (компьютера с процессором определенной модели или семейства), только такие программы можно загрузить в память компьютера для выполнения. Таким образом, программы в машинном коде не являются «переносимыми», их можно выполнять только на компьютерах с общей архитектурой, системой команд, поддерживаемой этими компьютерами, т.е. одинаковым машинным языком.
Как напугать учителя по информатике!
В таблице приведен пример исходного кода на языке программирования высокого уровня (Visual Basic), на машинно-ориентированном языке (ассемблере) и машинный код процессоров Intel, который мог бы соответствовать этим операторам ЯВУ и машинно-ориентированного языка.
В приведенном фрагменте программы в зависимости от значения A вычисляется значение B. Для удобства машинный код представлен не в двоичном, а в шестнадцатеричном виде, что сокращает запись. В левом столбце машинного кода показаны относительные (эффективные) адреса, по которым в памяти при загрузке программы на выполнение размещаются данные и команды программы. Далее в каждой строчке следует код команды, занимающий обычно один байт, и операнды команды.
Машинно-ориентированный язык (Assembler) наиболее близок к языку, который «понимает» компьютер. В нем каждая команда, расположенная в отдельной строке, соответствует одной машинной команде. В столбике таблицы, в котором показан шестнадцатеричный машинный код, первое число представляет собой адрес в памяти компьютера, по которому будет при выполнении программы записана команда или данные, машинный код которых следует за этим числом в строке.
Исходный код программы на языке программирования создает программист, используя при этом имеющиеся в его распоряжении редакторы текстов (специальные программы, которые используются для ввода и модификации текстовой информации). Для перевода программы, написанной на языке программирования, в форму, готовую к выполнению (в машинный код), используются специальные системные программы (трансляторы, компоновщики), которые помогают программисту разработать программу. Разработчики применяют различные инструментальные средства, входящие в состав систем программирования, снижающие трудоемкость разработки программ. Современные системы программирования включают в свой состав текстовые редакторы, средства визуального программирования, трансляторы с определенных языков программирования, компоновщики, позволяющие «собрать» программы из отдельно разработанных модулей, и средства отладки программ, позволяющие выявлять и исправлять ошибки в процессе разработки программы.
Что такое компьютерная программа
Все программы хранятся в файлах на дисках компьютера. Тип файла определяет способ записи программы в нем. При загрузке программы в память на выполнение она считывается из файла и записывается в выделенную ей для выполнения оперативную память с помощью специальной программы загрузки, так как процессор может прочитать и выполнить только команды, находящиеся в оперативной памяти компьютера.
Таким образом, кроме программ, решающих задачи пользователя, существуют и программы, выполняющие вспомогательные, обслуживающие функции, позволяющие повысить эффективность и снизить трудоемкость работы.
Классификация программного обеспечения
Программным обеспечением ВС (ПО, software) называют совокупность программ, описаний и инструкций по их применению, позволяющую использовать ВС как универсальную систему для хранения, обработки и обмена информацией.
Программы могут распространяться в качестве загрузочных (исполнимых) модулей, содержащих полностью сформированный машинный код, готовых к выполнению (такие программы содержатся в программных EXE- и COM-файлах). Такие программы, которые могут самостоятельно запускаться для решения соответствующих задач, называют еще приложениями.
К программному обеспечению относятся также библиотеки, используемые для разработки других программ или при их выполнении (файлы библиотек имеют обычно расширения LIB или DLL). Такие программные файлы называют компонентами приложений, так как содержащиеся в них программы не загружаются на выполнение самостоятельно, а подключаются при выполнении к другим программам-приложениям.
ПО является необходимым дополнением к техническим средствам ВС, обеспечивающим общую эффективную работу системы.
Все программы, устанавливаемые (инсталлируемые) в ВС, делятся на несколько классов в зависимости от решаемых с их помощью задач и функций, которые они выполняют. Программное обеспечение принято делить на три основные группы: системное ПО, прикладное ПО и системы программирования.
Источник: studopedia.su
Что такое программа?
Программирование — это термин, используемый для описания процесса создания программы программистом.
Прикладное программное обеспечение или программа — это программное обеспечение на компьютере, которое выполняет определённую функцию или задачу. Например, Microsoft Word — это приложение для обработки текстов, которое позволяет пользователям создавать, редактировать и форматировать документы.
Браузер, тот, который вы используете для просмотра этой страницы, тоже является приложением.
Первая прикладная программа
Первая программа, хранящаяся в электронной памяти, была написана Томом Килберном. Программа рассчитала наибольший коэффициент из целого числа 218 = 262 144 и была успешно выполнена 21 июня 1948 года в Манчестерском университете, Англия.
Компьютер назывался SSEM (экспериментальная машина малого масштаба), также известная как «Манчестерский малыш». Это событие широко отмечается, как рождение программного обеспечения.
Приложения против программ
Когда Apple представила iPhone, они популяризировали термин «приложение», но приложение (приложение) и программа — это одно и то же. Сегодня большинство людей думают о «приложении» как о приложении на компьютере Apple, смартфоне или планшете. Программа рассматривается как нечто, работающее на компьютере (например, на компьютере с Windows).
Учитывая то, что компании и люди используют эти термины по-разному, лучше всего рассматривать приложение и программу как одно и то же.
Программы против сценариев
Когда программа создается, она переводится (компилируется) на язык, понятный компьютеру. После компиляции программе не нужны никакие другие программы для запуска, пока на компьютере установлены необходимая операционная система и платформа.
Сценарий — это не скомпилированный программный код, который нуждается в интерпретаторе, т.е. программе для перевода сценария в то, что понимает компьютер. Без него скрипт не может быть запущен на компьютере, но после установки скрипт может работать на любой платформе без необходимости переписывания.
Какие типы файлов являются программными файлами?
Программный файл должен быть исполняемым файлом, а для программ, работающих под управлением Microsoft Windows .EXE, .COM или .PIF.
Выполнение этих файлов запускает программу и позволяет использовать ее на компьютере.
На компьютере Apple Macintosh программа заканчивается на .APP.
Сегодня для компьютеров, телефонов и других устройств созданы миллионы различных программ. Ниже приведено несколько примеров и связанных категорий программ.
Какова цель программы?
Без прикладного программного обеспечения (программ) ваш компьютер сможет работать с операционной системой (системным программным обеспечением), но не сможет ничего другого делать.
Программа даёт компьютеру и пользователю возможность выполнять конкретные задачи. Например, чтобы просматривать Интернет, вы должны установить на компьютере браузер.
Браузер — это программа, которая «объясняет» компьютеру, как посещать, отображать и перемещаться по веб-странице. Без браузера компьютер не сможет просматривать Интернет.
Каковы основные функции программы?
Функции программы различаются в зависимости от типа программы. Например, функция браузера заключается в просмотре Интернета. Функция текстового процессора заключается в создании, просмотре и редактировании документов.
Программа обычно предназначена для выполнения определенной задачи (функции) и только этой задачи. Другими словами, программа текстового процессора может создавать документ, но её нельзя использовать для работы в Интернет.
Пояснение
Сегодня, когда люди используют облачными вычисления и онлайн-сервисы может быть непонятно, как определить сервис, такой как Google Docs.
Google Docs — с виду кажется текстовым процессором, но это текстовый процессор, который способен работать только через браузер, и поэтому считается веб-приложением, а не программой.
Игровая программа — это программа?
Да, игры — это программы, но они помечены как «игры», а не как «программы», чтобы отличать их как программы, предназначенные для отдыха, а не обработки данных.
Как категория программ, игры имеют свои собственные подкатегории, такие как FPS, MMO и RPG. Например, Quake — это игра «FPS».
Microsoft Windows — это программа?
Все версии Microsoft Windows считаются операционной системой, а не программой.
Источник: inphormatika.ru
§ 2.3. Программное обеспечение компьютера
Программа — это описание на формальном языке, «понятном» компьютеру, последовательности действий, которые необходимо выполнить над данными для решения поставленной задачи.
Совокупность всех программ, предназначенных для выполнения на компьютере, называют программным обеспечением (ПО) компьютера.
Без программного обеспечения работа компьютера невозможна. Поэтому компьютер рассматривают как систему — единое целое, состоящее из взаимосвязанных частей: аппаратного обеспечения (технические устройства) и программного обеспечения.
Сфера применения конкретного компьютера определяется как его техническими характеристиками, так и установленным на нём ПО.
Стоимость программного обеспечения во многих случаях сравнима и даже превышает стоимость аппаратного обеспечения компьютера.
В зависимости от решаемых задач (работа с текстом, обработка или создание графических изображений, выполнение математических вычислений, организация досуга, доступ к информации в сети Интернет и т. д.) на однотипные компьютеры может быть установлено разное программное обеспечение.
Программное обеспечение современных компьютеров насчитывает огромное количество программ, оно непрерывно развивается — совершенствуются существующие программы, на смену одним программам приходят другие, появляются новые программы.
Всё многообразие компьютерных программ можно разделить на три группы: системное ПО, прикладное ПО, системы программирования.
Системное программное обеспечение компьютера
Системное программное обеспечение включает в себя операционную систему и сервисные программы.
Операционная система
Операционная система (ОС) — главная часть программного обеспечения, без которой компьютер работать не может.
Операционная система — это комплекс программ, обеспечивающих совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера.
Компьютер — сложная система, состоящая из множества аппаратных (физических) и программных (информационных) объектов. К физическим объектам относятся устройства памяти, монитор, клавиатура, принтеры и др.; к информационным объектам относятся всевозможные программы и данные.
Интерфейс
В свою очередь, компьютер является частью системы «человек — компьютер». Средства, обеспечивающие взаимосвязь между объектами этой системы, называют интерфейсом.
Аппаратный интерфейс
Аппаратный интерфейс — средства, обеспечивающие взаимодействие между устройствами компьютера. Для обеспечения совместного функционирования аппаратного обеспечения компьютера в состав ОС входят драйверы устройств — специальные программы, управляющие работой подключённых к компьютеру устройств (клавиатуры, мыши, монитора, принтера и т. д.). Каждому устройству соответствует свой драйвер, поставляемый производителем этого оборудования.
Пользовательский интерфейс
Пользовательский интерфейс — средства, обеспечивающие взаимодействие человека и компьютера. В операционную систему входят программы, поддерживающие диалог пользователя с компьютером: желая произвести некоторое действие (запустить программу на выполнение, распечатать текст на принтере, посмотреть свойства компьютера и т. д.), человек даёт ОС соответствующую команду. Операционная система выполняет эту команду и предоставляет пользователю результат работы или же сообщает о невозможности выполнения заданной команды. Чуть позже мы рассмотрим пользовательский интерфейс более подробно.
В настоящее время наиболее распространёнными ОС для персональных компьютеров являются Windows, MacOS и Linux (рис. 2.6).
Сейчас компьютеры продаются как без ОС, так и уже с установленной ОС. По желанию пользователя на компьютер можно установить другую операционную систему, приобретя её дистрибутив на оптическом диске. При установке ОС входящие в её состав программы копируются с оптического диска дистрибутива на жёсткий диск компьютера. После установки программы операционной системы хранятся в долговременной памяти — на жёстком диске.
Установка ОС с дистрибутива на жёсткий диск требуется не всегда. Например, при использовании Live-дистрибутива ОС Linux загружается непосредственно с CD и использует только оперативную память.
Загрузка компьютера
Загрузка компьютера — это последовательная загрузка программ операционной системы из долговременной памяти (жёсткого или оптического диска) в оперативную память компьютера. Рассмотрим этот процесс подробнее.
В состав компьютера входит постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), в котором хранятся программы тестирования компьютера и первого этапа загрузки операционной системы — BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода/вывода). После включения компьютера программы BIOS начинают выполняться; информация о ходе этого процесса отображается на экране монитора. Сначала производится тестирование и настройка аппаратных средств. В случае если всё оборудование функционирует нормально, происходит переход к следующему этапу — поиску начального загрузчика операционной системы.
Диск (жёсткий или оптический), на котором находится операционная система и с которого производится её загрузка, называется системным диском. На этапе загрузки происходит поочерёдное обращение к имеющимся в компьютере дискам с целью обнаружения среди них системного. Последовательность обращения к дискам компьютера определяется настройками BIOS.
Признаком системного диска является наличие на нём в определённом месте специальной программы-загрузчика операционной системы. Если диск оказывается системным, то программа-загрузчик считывается в оперативную память. Затем уже эта программа организует загрузку других программ операционной системы с системного диска в оперативную память.
Если в процессе поиска системного диска происходит обращение к устройству, в которое помещён любой другой диск, то на экране монитора появляется сообщение «Non system disk», загрузка операционной системы прекращается и компьютер становится неработоспособным.
Сервисные программы
К сервисным программам относят различные программы, обслуживающие диски (проверка, восстановление, очистка и др.), программы- архиваторы, программы для борьбы с компьютерными вирусами, коммуникационные программы и многие другие.
Чтобы работать с программами, обслуживающими диски, нужно быть достаточно опытным пользователем. А вот без использования архиваторов и антивирусных программ сегодня не может обойтись ни один работающий на компьютере человек.
Архиваторы — это специальные программы, осуществляющие сжатие программ и данных. Архиваторы обеспечивают уменьшение объёма хранимой информации, а значит, экономию места на диске и уменьшение времени копирования этой информации, что особенно важно при пересылке информации по Интернету.
Компьютерный вирус — это специально написанная вредоносная программа, способная нанести ущерб данным на компьютере или вывести его из строя. К числу признаков, указывающих на поражение программ вирусом, относятся: неправильная работа программ; медленная работа компьютера; невозможность загрузки операционной системы; исчезновение программ и данных; существенное уменьшение размера свободной области памяти; подача непредусмотренных звуковых сигналов; частые «зависания» компьютера («зависаниями» называют состояния неработоспособности компьютера).
Создание компьютерных вирусов — это не безобидное развлечение, а преступление; люди, пишущие и сознательно распространяющие эти вредоносные программы, — злоумышленники.
Для обнаружения и удаления компьютерных вирусов, а также для защиты от них специалистами разрабатываются антивирусные программы. Наиболее известные из них: Антивирус Касперского, DoctorWeb, Panda.
Для того чтобы не подвергнуть компьютер «заражению» вирусами и обеспечить надёжное хранение информации, необходимо соблюдать следующие простые правила:
- 1) установить на компьютер антивирусную программу и регулярно тестировать компьютер на наличие вирусов с её помощью;
- 2) регулярно обновлять антивирусную программу через Интернет;
- 3) перед считыванием информации со случайных носителей проверять их на наличие вирусов.
Коммуникационные программы предназначены для. обеспечения доступа к ресурсам сети Интернет и общения между пользователями.
Системы программирования компьютера
Программирование — это процесс создания программ, разработки всех типов программного обеспечения. Специалистов, разрабатывающих программное обеспечение, называют программистами.
Для записи программ используются специальные языки — языки программирования. Это формальные языки. Они состоят из некоторого фиксированного множества слов; существуют чёткие правила написания программ на языке программирования. К настоящему времени насчитывается несколько тысяч языков программирования.
Некоторыми языками умеет пользоваться только ограниченный круг их разработчиков, другие становятся известными миллионам людей. Профессиональные программисты иногда применяют в своей работе более десятка разнообразных языков программирования. В 8 классе вы познакомитесь с языком программирования Паскаль. Возможно, кто-то из вас знаком с языком программирования Лого, специально созданным для обучения программированию детей.
Программу на языке программирования можно записать на листке бумаги. Но чтобы её мог выполнить компьютер, программу нужно ввести в компьютер, перевести исходный код программы (код на языке программирования) в двоичный код, проверить правильность её работы и при необходимости внести исправления. Для этого предназначены специальные программные средства.
Комплекс программных средств, предназначенных для разработки компьютерных программ на языке программирования, называют системой программирования.
Прикладное программное обеспечение компьютера
Программы, с помощью которых пользователь может работать с разными видами информации, не прибегая к программированию, принято называть прикладными программами или приложениями.
Можно выделить приложения общего назначения и приложения специального назначения.
Приложения общего назначения
Приложения общего назначения требуются практически каждому пользователю для работы с разными видами информации. Виды и назначение приложений общего назначения:
- текстовые редакторы — для работы с текстовой информацией;
- электронные таблицы — для автоматизации вычислений;
- графические редакторы — для создания и редактирования всевозможных графических изображений;
- мультимедийные проигрыватели — для воспроизведения звука, анимации и видео;
- редакторы презентаций — для создания материалов, позволяющих большой аудитории не только слышать выступающего, но и видеть ключевые положения его выступления;
- системы, управления базами данных — для доступа к упорядоченной информации из некоторой предметной области.
Как правило, пользователь, приобретая компьютер, устанавливает на нём так называемый офисный пакет программ, включающий основные приложения общего назначения. Наибольшее распространение получили следующие офисные пакеты: Microsoft Office для операционных систем Windows и Mac OS; OpenOffice.org для операционных систем Windows и Linux (рис. 2.7).
Приложения специального назначения
Приложения специального назначения предназначены для профессионального использования в различных сферах деятельности квалифицированными пользователями:
- издательские системы — для автоматизации подготовки макетов книг, журналов и другой печатной продукции;
- бухгалтерские программы — для автоматизированного вычисления заработной платы и учёта денежных средств предприятия (организации);
- системы автоматизированного проектирования (САПР) — для создания трёхмерных чертежей зданий, механизмов и других сложных объектов;
- программы компьютерного моделирования — для испытаний устойчивости проектируемых сооружений, безопасности транспортных средств и других характеристик самых разных объектов;
- математические пакеты — для выполнения сложных научных и технических расчётов;
- геоинформационные системы — для разработки топографических карт, подготовки метеорологических прогнозов, моделирования экологических ситуаций и т. д.;
- медицинские экспертные системы — для помощи в постановке диагноза больному и др.
К программам специального назначения относят и многочисленные образовательные программы: электронные учебники, тренажёры, тестирующие системы, конструкторы, энциклопедии и справочники. Очень много полезных для себя образовательных программ по разным предметам вы можете найти в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов.
Правовые нормы использования программного обеспечения компьютера
Программы по их правовому статусу можно разделить на две большие группы:
- 1) ПО, являющееся частной собственностью авторов или правообладателей;
- 2) свободное ПО.
Программы, входящие в первую группу, можно разделить на:
- коммерческие;
- условно бесплатные;
- свободно распространяемые.
Коммерческие программы продаются в специальной упаковке и с сопровождающей документацией. В соответствии с лицензионным соглашением разработчики программы гарантируют её нормальное функционирование и несут за это ответственность.
Компьютерное пиратство — преступление, заключающееся в нелегальном копировании, использовании и распространении коммерческого программного обеспечения. Многие даже не подозревают, что, покупая свободно продаваемые пиратские «сборники» ПО, они нарушают закон. Компьютерные пираты, нелегально тиражируя программное обеспечение, обесценивают труд программистов, делают разработку программ экономически невыгодной. Кроме того, компьютерные пираты зачастую предлагают пользователям недоработанные программы или их демонстрационные версии.
Условно бесплатные программы (shareware) предлагаются разработчиками бесплатно в целях их рекламы и продвижения на рынок. Эти программы имеют ограниченный срок действия или ограниченные функциональные возможности. Если пользователь в установленный срок производит оплату, то ему сообщается код, активизирующий все функции программы.
К свободно распространяемым программам (freeware) относятся: новые ещё не доработанные версии программных продуктов; программы, являющиеся частью принципиально новых технологий; дополнения к ранее выпущенным программам; устаревшие версии программ; драйверы к новым устройствам и некоторые другие программы.
При приобретении любого варианта ПО этой группы пользователь получает программу, представленную в двоичном коде, что делает невозможным внесение в неё изменений кем-нибудь, кроме самих разработчиков.
Свободное программное обеспечение снимает это ограничение, обеспечивая всем желающим доступ к исходным кодам программы. Пользователь свободного программного обеспечения имеет право:
- использовать программу в любых целях;
- изучать и изменять программу;
- копировать и распространять программу;
- распространять изменённую программу.
Примерами свободного программного обеспечения являются ОС Linux, офисный пакет OpenOffice.org, графический редактор Gimp.
Самое главное
Совокупность всех программ, предназначенных для выполнения на компьютере, называют программным обеспечением (ПО).
Всё многообразие компьютерных программ по функциональному назначению можно разделить на три группы: системное ПО, прикладное ПО, системы программирования.
Системное программное обеспечение включает в себя операционную систему и сервисные программы.
Операционная система — это комплекс программ, обеспечивающих совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера.
Система программирования — это комплекс программных средств, предназначенных для разработки компьютерных программ на языке программирования.
Программы, с помощью которых пользователь может решать информационные задачи, не прибегая к программированию, принято называть прикладными программами или приложениями.
По правовому статусу программное обеспечение можно разделить на две группы:
- 1) ПО, являющееся частной собственностью авторов или правообладателей;
- 2) свободное ПО.
Вопросы
1. Ознакомьтесь с материалами презентации к параграфу, содержащейся в электронном приложении к учебнику. Дополняет ли презентация информацию, содержащуюся в тексте параграфа?
Источник: murnik.ru