Все, что необходимо начинающему и опытному программисту
Программные среды разработки и исполнения программ
Программная среда разработки пользовательской программы
Программную среду (программное окружение) разработки пользовательской программы составляет совокупность программных средств (системных программ), используемых при создании и исполнении программы в данной аппаратно-операционной среде.
В понятие аппаратно-операционной среды входит набор устройств компьютера и средств операционной системы. Поскольку изложение этих понятий лежит вне рамок рассматриваемого здесь материала, то ограничимся лишь очень краткой характеристикой тех их составляющих, которые будут упоминаться в дальнейшем.
Основные устройства персонального компьютера:
Процессор — выполняет выборку команд программы, выборку аргументов команды, ее исполнение и отсылку на запоминание полученных результатов.
Оперативная память — служит для хранения кода программы и ее данных. Представляет собой последовательность перенумерованных элементов (слов, байтов, битов), номер — адрес элемента. Оперативная память выделяется программе и ее данным только на время исполнения программы.
#КонкурсИТС Как пользоваться информационной системой ИТС на примере конкурса Лучший пользователь ИТС
Внешняя память — предназначена для долговременного хранения большого объема информации. Информация, хранящаяся во внешней памяти, используется процессором только через оперативную память; для обмена информацией между этими двумя видами памяти имеются специальные команды.
Внешние устройства (клавиатура, дисплей, принтер и др.) — служат для взаимодействия компьютера с пользователем и другими устройствами.
Управлением всех устройств компьютера занимается операционная система (например, DOS, Windows и т.п.). Как и всякая программная система, она состоит из набора компонент (программ и данных). Основное отличие операционной системы от других программных систем — исполнение ее программ инициируется сигналами (прерываниями), поступающими от устройств компьютера. В свою очередь, программы операционной системы вырабатывают сигналы, заставляющие эти устройства выполнять «пользовательские» программы в соответствии с определенными правилами, определяемыми в данной операционной системе.
В целом аппаратные устройства и операционные средства создают ту операционную среду, в которой работают системные и пользовательские программы.
Одной из программных сред, специально ориентированных на разработку пользовательских программ, является программная среда, создаваемая системой программирования Турбо Паскаль.
Она является достаточно удобным средством разработки программ в силу нескольких факторов:
-язык Турбо Паскаль впитал в себя многие понятия и средства, лежащие в основе основных стилей разработки (модульный, структурный, надежный, объектно-ориентированный);
— интегрированная среда программирования Турбо Паскаль создает программное окружение, достаточно эффективно поддерживающее различные стили разработки.
Вебинар «Удаленная работа пользователей: Windows Server 2012R2 RDS и Azure RemoteApp»
Среда программирования Турбо Паскаль называется интегрированной (имеет интегрированную инструментальную оболочку), так как состоит из нескольких компонентов, взаимосвязанных общностью представления информации, взаимно дополняющими видами обработки информации и единым пользовательским интерфейсом. Находясь внутри этой среды, можно использовать ее компоненты — набирать и редактировать программы, компилировать их, компоновать, отлаживать и исполнять.
Основные компоненты системы: экранный текстовый редактор, компилятор, компоновщик, отладчик, справочная подсистема.
Благодаря естественному и не требующему большого количества манипуляций переходу от одного вида обработки к другому, рассматриваемую систему программирования называют Турбо-системой.
Все этапы создания программ в интегрированной среде можно выполнить с помощью системы меню, имеющей довольно сложную древовидную структуру. Основное (главное) меню всегда содержится в верхней строке экрана. Оно состоит из следующих полей (подменю):
File (работа с файлами),
Edit (редактирование),
Search (поиск),
Run (выполнение),
Compile (компиляция),
Debug (отладка),
Options (параметры),
Windows (окна),
Help (помощь).
При выборе любого из этих полей в поле экрана появляется соответствующее ниспадающее меню. Наиболее используемым из них является меню File (работа с файлами).
С его помощью можно выполнять основные работы с файлами: вызывать имеющиеся файлы (Open), создавать новые (New), записывать на диск (Save), переименовывать редактируемый файл и записывать его на диск под новым именем (Save as), распечатывать редактируемый файл на принтере (Print), изменять текущий каталог, в котором производится поиск и запись файлов (Change dir), прекращать работу в интегрированной среде и выходить в операционную систему (Exit).
Компонентом интегрированной среды Турбо Паскаль, с которым непосредственно взаимодействует пользователь, является экранный текстовый редактор. Он обладает многими возможностями по созданию и корректировке текстов Паскаль-программ. Он позволяет работать сразу с несколькими Паскаль-программами, размещенными в разных окнах редактирования, перемещаться между ними, переносить между ними информацию. При этом (как и при редактировании в каждом отдельном окне) нужно использовать буфер Clipboard.
Компилятор интегрированной среды Турбо Паскаль является основным ее компонентом. Компиляция — процесс преобразования (перевода, трансляции) текста, написанного на языке программирования, к виду, доступному для понимания вычислительной машиной (код программы). При компиляции к собственно коду программы добавляются коды подпрограмм используемых модулей.
Компилятор выполняет процесс трансляции программы в соответствии с заложенной в него информацией о языке программирования. Однако, создание программы не ограничивается использованием только собственно средств языка программирования.
Среда программирования расширяет возможности языка программирования, добавляя средства, работу с которыми она поддерживает. К ним относятся модули (в том числе системные, т.е. предоставляемые системой программирования), а также директивы (параметры) компилятора.
Таким образом средства программирования, т.е. средства написания программ, в среде Турбо Паскаль складываются из:
1. средств языка программирования Турбо Паскаль,
2. программных объектов используемых модулей,
3. средств управления процессом компиляции и исполнения программ — директив (параметров) компилятора.
Отметим несколько важных опций (режимов, параметров), которые обязательно нужно учитывать при создании и исполнении программ в среде Турбо Паскаль.
В меню Compile задание опции Compile вызывает компиляцию файла, находящегося в активном окне. При обнаружении синтаксической ошибки выдается сообщение о ней, а курсор указывает ее место в тексте; в противном случае компилятор выдает сообщение об успешной компиляции. Результатом успешной компиляции является машинное представление программы, готовой к исполнению. Если ведется активная работа по созданию, редактированию и тестированию программы, то для ускорения процесса компиляции лучше оставить готовую программу в оперативной памяти для непосредственного исполнения. Для этого нужно задать значение Memory для опции Destination меню Compile.
По завершении тестирования программы лучше сохранить ее в откомпилированном виде (в виде объектного файла с расширением .ехе) с тем, чтобы ее можно было запускать на исполнение отдельно от интегрированной среды. Для этого нужно задать значение Disk для опции Destination меню Compile.
Если компилируется не программа, а пользовательский модуль, то для опции Destination меню Compile задается всегда значение Disk. Откомпилированный модуль записывается в файл с расширением .tpu. Задать директорию (папку), в которой будет размещен этот файл, можно в параметре Directories меню Options.
Программная среда исполнения пользовательской программы
Понятие «программная среда исполнения» является важным современным понятием. Его можно определить, как совокупность объектов, доступных программе при ее исполнении.
Программный объект — носитель информации, который определяется некоторой совокупностью атрибутов (характеристик), один из которых — имя объекта. Программными объектами языка Турбо Паскаль являются константы, типы, переменные, функции, процедуры.
Программа при исполнении, может быть погружена в такую программную среду, в которой уже частично описаны объекты, необходимые этой программе. Возможность их использования существенно сокращает сложность программы, время ее создания, повышает ее надежность и экономичность.
Поскольку описать объекты, необходимые для всех программ, невозможно, то системой программирования обычно определяется некоторый набор наиболее часто используемых объектов. Эти объекты объединяются в несколько так называемых «системных» (стандартных, библиотечных) модулей, каждый из которых имеет некоторое целевое назначение.
Кроме того, любой из пользователей может описать необходимую его программам (программам для решения некоторого класса задач) совокупность объектов и объединить их в модули. Тогда для каждой из программ можно указать конфигурацию как системных, так и пользовательских модулей, которые необходимы для исполнения пользовательской программы. Совокупность объектов этих модулей составляет контекст исполнения программы.
Средства описания и механизм выборки (подключения) объектов модулей определяются программной средой и являются мощным и необходимым инструментарием поддержки исполнения программ.
В системе Турбо Паскаль стандартные (библиотечные) модули играют значительную роль. Они предоставляют всем пользовательским программам множество различных программных объектов, что существенно расширяет язык программирования, освобождая пользователей от необходимости описывать структуру и операции со сложными программными объектами (например, строками, текстовыми и типизированными файлами).
Каждый из стандартных модулей Турбо Паскаля содержит определение совокупности объектов, ориентированных на поддержку выполнения работ специального вида. Коротко укажем специализацию основных библиотечных модулей.
Модуль System обеспечивает поддержку ввода-вывода, обработку строк, операций над числами с плавающей точкой и управление динамической памятью.
Модули Dos и Windows поддерживают большинство наиболее часто используемых функций операционной системы и функций обработки файлов.
Модуль Crt содержит подпрограммы управления экранным (текстовым) режимом, позволяющие работать с клавиатурой и экраном, используя цвет, звук и окна.
Модуль Graph предоставляет широкий набор средств для работы с графикой. В нем определено несколько десятков функций и процедур, реализующих элементарные графические операции, и несколько десятков констант, обозначающих коды ошибок, цвет и вид линий и т.п.
В состав системы Турбо Паскаль входят также модули, поддерживающие другие, более специализированные виды работ.
30.01.2013 ответил ЛОООЛ
Источник: www.programmer-lib.ru
Системное программное обеспечение (System Software) это совокупность программных средств, предназначенных для поддержания функционирования компьютера. — презентация
Презентация на тему: » Системное программное обеспечение (System Software) это совокупность программных средств, предназначенных для поддержания функционирования компьютера.» — Транскрипт:
2 Системное программное обеспечение (System Software) это совокупность программных средств, предназначенных для поддержания функционирования компьютера и управления устройствами вычислительной системы Системное программное обеспечение (СПО) направлено: — на создание операционной среды функционирования других программ, — обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и компьютерной сети, — проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и компьютерных сетей, — выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов, программ и баз данных и т.д.) Системное ПО ориентировано на квалифицированных пользователей – профессионалов в компьютерной области: системного программиста, администратора сети, прикладного программиста, оператора.
3 Системное программное обеспечение Операционные системы Ууутилиты Драйверы Структура системного программного обеспечения Диалоговые оболочки
4 Операционная система (ОС) системный комплекс взаимосвязанных программ, который служит посредником при организации диалога пользователя с компьютером, управляет распределением и использованием компьютерных ресурсов, руководит работой всех аппаратных средств компьютера. К настоящему времени созданы сотни ОС, наиболее известные из которых : — MS-DOS (аббревиатура сочетания Disk Operating System – дисковая операционная система) с интерфейсом командной строки, т.е. все команды пользователю приходилось набирать вручную, в командной строке, (год появления 1981,) — UNIX – целое семейство ОС, предназначенных для «больших» промышленных компьютеров, (первые UNIX-системы появились уже в начале 60-х годов). Ирония судьбы: в конце 70-х гг. в разработке одной из них – Xenix – принимала участие и никому не известная тогда фирма Microsoft. — Linux – свободно распространяемая (т.е. абсолютно бесплатная) операционная система с открытым текстом. Была создана студентом Линусом Торвальдсом в качестве дипломного проекта в 1991 году и официально выпущенная в 1994 г., — Windows (Windows 95, Windows 98, Windows 2000, Windows XP, Windows Vista, Windows 7), К основным функциям ОС наряду с управлением аппаратными средствами и файловой системой относятся ввод-вывод данных, обработка команд, организация пользовательского интерфейса и др.
5 На заре создания персональных компьютеров управление ими осуществлялось путем ручного набора команд с клавиатуры, для чего было необходимо помнить не только форматы (правила написания) команд, но и местонахождение тех объектов, с которыми предстояло работать. Для облегчения работы пользователя были разработаны диалоговые оболочки. По внешнему виду диалоговые оболочки подразделяются на текстовые (например, Norton Commander) и графические (Windows 3.1).
6 Диалоговые оболочки комплексы программ, создающих для пользователя удобный интерфейс, упрощающих реализацию диалога между пользователем и компьютером, делающих наглядным и простым выполнение базовых операций над объектами операционной системы (файлами и каталогами).
7 Драйверы это программы, обеспечивающие взаимодействие прикладных программ и операционной системы с внешними устройствами. Именно драйверы отвечают за обработку информации, поступающей от таких устройств, как мышь, клавиатура, принтер и сканер.
8 уутилиты программы вспомогательного назначения, обеспечивающие дополнительный сервис (форматирование дискет, восстановление ошибочно удаленных файлов, дефрагментация файлов на диске и т. п.). Ууутилиты программы вспомогательного назначения, обеспечивающие дополнительный сервис (форматирование дискет, восстановление ошибочно удаленных файлов, дефрагментация файлов на диске и т. п.). уутилиты или сервисное программное обеспечение (от лат. utilitas — польза) – программы, которые либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные задачи.
Ууутилиты или сервисное программное обеспечение (от лат. utilitas — польза) – программы, которые либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные задачи. Часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует независимо от неё, т.е. автономно).
Ууутилиты могут распространятся как по одиночке, так и в составе больших и мощных утилитных комплексов, например, Norton Utilities. Часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует независимо от неё, т.е. автономно). Ууутилиты могут распространятся как по одиночке, так и в составе больших и мощных утилитных комплексов, например, Norton Utilities.
Один из лучших интернет-сайтов, посвященных утилитам – – включает информацию о тысячах программ. И каждый день на свет появляются десятки новых. Один из лучших интернет-сайтов, посвященных утилитам – – включает информацию о тысячах программ. И каждый день на свет появляются десятки новых.
9 Ууутилиты Программы обслуживания дисков и операционной системы Антивирусные программы Архиваторы Виды программ вспомогательного назначения
10 Архиваторы (программы-упаковщики) позволяют за счет применения специальных методов сжатия уплотнять информацию, освобождая место на носителях информации. Сжатие информации – это процесс преобразования информации, хранящейся в файле, к виду, при котором уменьшается избыточность в её представлении и, соответственно, требуется меньший объем памяти для хранения.
Сжиматься могут как один, так и несколько файлов, которые в сжатом виде помещаются в так называемый архивный файл или архив. Для архивации используются специальные программы-архиваторы или диспетчеры архивов. Наибольшее распространения имеют способы сжатия данных в форматах arj, zip и rar. Для операционной системы MS DOS чаще всего используют программы arj.exe, PKZip.exe или Rar.exe, а для Windows – WinArj, WinZip, WinRar. Программы-архиваторы позволяют создавать и такие архивы, для извлечения из которых содержащихся в них файлов не требуются какие-либо программы, так как сами архивные файлы называются самораспаковывающимися.
11 Антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения компьютера компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения, если оно произошло. Вопрос: Приведите примеры известных Вам антивирусных программ?
12 Программы обслуживания дисков и операционной системы отвечают за системную обработку дисковой информации. К таким программам относят: — Программы оптимизации и контроля качества дискового пространства, — Программы восстановления информации, форматирования, защиты данных, — Программы для управления памятью, которые обеспечивают более гибкое использование оперативной памяти, — Программы для записи CD-ROM, CD-RW, DVD-RW и т.д. — Коммуникационные программы, которые организуют обмен информацией между компьютерами, — программы контроля, тестирования и диагностики, которые используются для проверки правильности функционирования устройств компьютера и обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации, указывают причину и место неисправности, — И другие программы.
13 Системы программирования обеспечивают процесс разработки программ и включают в себя специализированные программные продукты, которые являются инструментальными средствами разработчика. Эти средства на рынке программных продуктов наиболее представительны. В последнее время получили широкое распространение системы, ориентированные на создание Windows-приложений: — пакет Borland Delphi – предоставляющий качественные и очень удобные средства визуальной разработки, — пакет Microsoft Visual Basic – удобный и популярный инструмент для создания Windows-программ с использованием визуальных средств, — пакет Borland C++ — одно из самых распространенных средств для разработки DOS – и Windows – приложений. Системы программирования это совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов. В состав системы программирования входят язык программирования и специальные программные обслуживающие средства.
Источник: www.myshared.ru
Операционная система, операционная среда.
К системному программному обеспечению относят такие программы, которые являются общими, без которых невозможно выполнение или создание других программ, операционные системы (ОС) относят к этим программам. Системное программное обеспечение – это те программы и комплексы программ, которые являются общими для всех пользователей технически средств компьютера. Системное программное обеспечение делится на пять основных групп:
— системы управления файлами;
— интерфейсные оболочки, которые обеспечивают взаимодействие пользователя с операционной системой, и различные программные среды;
На сегодняшний день операционная система представляет собой комплекс системных управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между аппаратурой компьютера и пользователем с его задачами, а с другой стороны, предназначены для наиболее эффективного расходования ресурсов вычислительной системы и организации надежных вычислений. Любой программный продукт работает под управлением ОС. Ни один из компонентов программного обеспечения, за исключением самой ОС, не имеет непосредственного доступа к аппаратуре компьютера. Пользователи со своими программами также взаимодействуют через интерфейс ОС. Любые команды, прежде чем попасть в прикладную программу, сначала проходят через ОС. Основные функции операционных систем:
1) Прием от пользователя (или оператора) заданий, или команд, сформулированных на соответствующем языке, и их обработка. Задания могут передаваться в виде текстовых команд оператора или в форме указаний, выполняемых с помощью манипулятора (клавиатура, мышь). Эти команды связаны, прежде всего, с запуском (приостановкой, остановкой) программ, с операциями над файлами, и иные команды;
2) Загрузка в оперативную память подлежащих исполнению программ;
3) Распределение памяти, а в большинстве современных систем и организация виртуальной памяти;
4) Запуск программы;
5) Инициализация программы (передача ей управления) и выполнение процессором программы;
6) Идентификация всех программ и данных;
7) Прием и исполнение различных запросов от выполняющихся приложений. ОС умеет выполнять очень большое количество системных функций, которые могут быть запрошены из выполняющейся программы. Обращение к этим сервисам осуществляется по соответствующим правилам, которые и определяют интерфейс прикладного программирования этой ОС;
8) Обслуживание всех операций ввода-вывода;
9) Обеспечение работы систем управлений файлами (СУФ) и/или систем управления базами данных (СУБД), что позволяет резко увеличить эффективность всего программного обеспечения;
10) Обеспечение режима мультипрограммирования, т.е. обеспечение одновременной работы многих пользователей или многих программ;
11) Планирование и диспетчеризация задач в соответствии с заданными стратегией и дисциплинами обслуживания;
12) Организация механизмов обмена сообщениями и данными между выполняющимися программами;
13) Для сетевых ОС характерной является функция обеспечения взаимодействия связанных между собой компьютеров;
14) Защита одной программы от влияния другой, обеспечение сохранности данных, защита самой ОС от исполняющихся на компьютерных приложений;
15) Аутентификация и авторизация пользователей. Под аутентификацией понимается процедура проверки имени пользователя и его пароля на соответствие тем значениям, которые хранятся в его учетной записи;
16) Удовлетворение жестким ограничениям на время ответа в режиме реального времени;
17) Обеспечение работы систем программирования, с помощью которых пользователи готовят свои программы;
18) Предоставление услуг на случай частичного сбоя системы;
19) Распределение памяти, организация виртуальной памяти.
Итак, операционная система выполняет функции управления вычислениями в компьютере, распределяет ресурсы вычислительной системы между различными вычислительными процессами и образует ту программную среду, в которой выполняются прикладные программы пользователей. Такая среда называется операционной.
Последнее следует понимать в том плане, что при запуске программы она будет обращаться к операционной системе с соответствующими запросами на выполнение определенных действий, или функций. Эти функции операционная система выполняет, запуская специальные системные программные модули, входящие в ее состав.
Итак, при создании двоичных машинных программ прикладные программисты могут вообще не знать многих деталей управления конкретными ресурсами вычислительной системы, а должны только обращаться к некоторой программной подсистеме с соответствующими вызовами и получать от нее необходимые функции и сервисы. Эта программная подсистема и есть операционная система, а набор ее функций и сервисов, а также правила обращения к ним как раз и образуют то базовое понятие, которое мы называем операционной средой.
Таким образом, можно сказать, что термин «операционная среда» означает, прежде всего, соответствующие интерфейсы, необходимые программам и пользователям для обращения к управляющей (супервизорной) части операционной системы с целью получить определенные сервисы. Системных функций бывает много, они определяют те возможности, которые операционная система предоставляет выполняющимся под ее управлением приложениям.
Такого рода системные запросы (вызовы системных операций, или функций) либо явно прописываются в тексте программы программистами, либо подставляются автоматически самой системой программирования на этапе трансляции исходного текста разрабатываемой программы. Каждая операционная система имеет свое множество системных функций; они вызываются соответствующим образом, по принятым в системе правилам.
Совокупность системных вызовов и правил, по которым их следует использовать, как раз и определяет уже упомянутый нами интерфейс прикладного программирования (API). Очевидно, что программа, созданная для работы в некоторой операционной системе, скорее всего не будет работать в другой операционной системе, поскольку API у этих операционных систем, как правило, различаются.
Стараясь преодолеть это ограничение, разработчики операционных систем стали создавать так называемые программные среды. Программную (системную) среду следует понимать как некоторое системное программное окружение, позволяющее выполнить все системные запросы от прикладной программы.
Та системная программная среда, которая непосредственно образуется кодом операционной системы, называется основной, естественной. Помимо основной операционной среды в операционной системе могут быть организованы (путем эмуляции иной операционной среды) дополнительные программные среды.
Если в операционной системе организована работа с различными операционными средами, то в такой системе можно выполнять программы, созданные не только для данной, но и для других операционных систем. Можно сказать, что программы создаются для работы в некоторой заданной операционной среде.
Параллельное существование терминов «операционная система» и «операционная среда» вызвано тем, что операционная система (в общем случае) может поддерживать несколько операционных сред. Почти все современные операционные системы, созданные для персональных компьютеров, поддерживают по нескольку операционных сред.
Операционная среда может включать несколько интерфейсов: пользовательские и программные. Если говорить о пользовательских, то, например, система Linux имеет для пользователя как интерфейсы командной строки, так и графические интерфейсы.
Если же говорить о программных интерфейсах, то в тех же операционных системах с общим названием Linux программы могут обращаться как к операционной системе за соответствующими сервисами и функциями, так и к графической подсистеме (если она используется). С точки зрения архитектуры процессора (и персонального компьютера в целом) двоичная программа, созданная для работы в среде Linux, использует те же команды и форматы данных, что и программа, созданная для работы в среде Windows. Однако в первом случае мы имеем обращение к одной операционной среде, а во втором — к другой. И программа, созданная непосредственно для Windows, не будет выполняться в Linux; однако если в операционной системе Linux организовать полноценную операционную среду Windows, то наша Windows-программа может быть выполнена. Операционная среда — это то системное программное окружение, в котором могут выполняться программы, созданные по правилам работы этой среды.
Источник: al-tm.ru