Инструментальные программные средства (системы программирования) — обязательная часть программного обеспечения, с использованием которой создаются программы.
21. Системное и прикладное программное обеспечение.
Систе́мное програ́ммное обеспе́чение — это комплекс программ, которые обеспечивают управление компонентами ПК такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д.
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. 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)
Введение в Системы Сборки для C++ программистов / cMake, Bazel, Make
— 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)
К прикладному программному обеспечению относятся компьютерные программы, написанные для пользователей или самими пользователями, для задания компьютеру конкретной работы. Программы обработки заказов или создания списков рассылки — пример прикладного программного обеспечения.
По типу программные средства общего назначения – графические и текстовые редакторы, субд
Программные средства специального назначения — экспертные системы, мкльтимедиа приложения, справочные системы
Программные средства профессионального уровня – САПР, АСУ, АРМ и т.д.
По сфере применения прикладное программное обеспечение предприятий и организаций. К этому типу относится ведомственное ПО предприятий малого бизнеса, а также ПО отдельных подразделений внутри большого предприятия.
Прикладные программы для проектирования и конструирования. Используются при разработке аппаратного и программного обеспечения..
22. Понятие об операционной системе. Назначение операционной системы.
ПК без программных средств — «груда железа». Чтобы компьютер ожил необходимы различные программы. Операционная система (ОС) — это программа, которая управляет компьютером, поддерживает работу всех программ и их взаимодействие с аппаратурой. Без нее компьютер просто не будет работать.
ОС скрывает от пользователя сложные и ненужные ему подробности выполнения программы . В ПК используются различные ОС. Операционная система не только предоставляет пользователям и программистам удобный интерфейс к аппаратным средствам компьютера, но и является механизмом, распределяющим ресурсы компьютера.
Десятый шаг в робототехнику. Выбор языка программирования и среды программирования для контроллера.
К числу основных ресурсов современных вычислительных систем могут быть отнесены такие ресурсы, как процессоры, основная память, таймеры, наборы данных, диски, принтеры, сетевые устройства и др. Ресурсы распределяются между процессами. Процесс (задача) представляет собой базовое понятие большинства современных ОС и часто кратко определяется как программа в стадии выполнения.
Программа — это статический объект, представляющий собой файл с кодами и данными. Процесс — это динамический объект, который возникает в операционной системе после того, как пользователь или сама операционная система решает «запустить программу на выполнение», то есть создать новую единицу вычислительной работы. Например, ОС может создать процесс в ответ на команду пользователя run prgl. exe, где prgl. exe — это имя файла, в котором хранится код программы.
К современным операционным системам предъявляются следующие требования:
- совместимость (должна включать средства для выполнения приложений, подготовленных для других ОС);
- переносимость — обеспечение возможности переноса ОС с одной аппаратной платформы на другую;
- надежность и отказоустойчивость — предполагает защиту ОС от внутренних и внешних ошибок, сбоев и отказов;
- безопасность — ОС должна содержать средства защиты ресурсов одних пользователей от других;
- расширяемость — ОС должна обеспечивать удобство внесения последующих изменений и дополнений;
- производительность — система должна обладать достаточным быстродействием.
По числу одновременно выполняемых задач выделяют ОС однозадачные (MS DOS) и многозадачные (OS/2, UNIX, Windows).
23. Прикладное программное обеспечение. Пакеты прикладных программ.
Прикладная программа или приложение — программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем. В большинстве ОС прикладные программы не могут обращаться к ресурсам ПК напрямую, а взаимодействуют с оборудованием посредством операционной системы.
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.
Контрольные вопросы
1. Системное программирование – определение;
2. Иерархическая структура вычислительной системы;
3. Что является результатом системного программирования;
4. Упрощенная структура программного обеспечения ПК;
5. Состав системного ПО;
6. Утилиты – назначение. Примеры;
7. Классификация операционных систем;
8. Компоненты операционной системы;
9. Функции операционной системы;
10. Файловая система – назначение, этапы развития;
11. Инструментальное ПО – назначение, компоненты;
12. Наиболее популярные редакторы визуального проектирования в программировании.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Файловые системы. Инструментальное ПО или системы программирования — это системы для автоматизации разработки новых программ на языке программирования
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
Все современные ОС обеспечивают создание файловой системы, которая предназначена для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним.
Основные функции файловой системы можно разделить на две группы:
• Функции для работы с файлами (создание, удаление, переименование файлов и т.д.)
• Функции для работы с данными, которые хранятся в файлах (запись, чтение, поиск данных и т.д.)
Известно, что файлы используются для организации и хранения данных на машинных носителях. Файл – это последовательность произвольного числа байтов, обладающая уникальным собственным именем или поименованная область на машинных носителях.
Структурирование множества файлов на машинных носителях осуществляется с помощью каталогов, в которых хранятся атрибуты (параметры и реквизиты) файлов. Каталог может включать множество подкаталогов, в результате чего на дисках образуются разветвленные файловые структуры. Организация файлов в виде древовидной структуры называется файловой системой.
Принцип организации файловой системы – табличный. Данные о том, в каком месте на диске записан файл, хранится в таблице размещения файлов (File Allocation Table, FAT).
Эта таблица размещается в начале тома. В целях защиты тома на нем хранятся две копии FAT. В случае повреждения первой копии FAT дисковые утилиты могут воспользоваться второй копией для восстановления тома.
По принципу построения FAT похожа на оглавление книги, так как операционная система использует ее для поиска файла и определения кластеров, которые этот файл занимает на жестком диске.
Наименьшей физической единицей хранения данных является сектор. Размер сектора 512 байт. Поскольку размер FAT – таблицы ограничен, то для дисков, размер которых превышает 32 Мбайт, обеспечить адресацию к каждому отдельному сектору не представляется возможным.
В связи с этим группы секторов условно объединяются в кластеры. Кластер является наименьшей единицей адресации к данным. Размер кластера, в отличие от размера сектора, не фиксирован и зависит от емкости диска.
Сначала для дискет и небольших жестких дисков (менее 16 Мбайт) использовалась 12-разрядная версия FAT (так называемая FAT12). Затем в MS-DOS была введена 16-разрядная версия FAT для более крупных дисков.
Операционные системы MS DOS, Win 95, Win NT реализуют 16 – разрядные поля в таблицах размещения файлов. Файловая система FAT32 была введена в Windows 95 OSR2 и поддерживается в Windows 98 и Windows 2000.
FAT32 представляет собой усовершенствованную версию FAT, предназначенную для использования на томах, объем которых превышает 2 Гбайт.
FAT32 обеспечивает поддержку дисков размером до 2 Тбайт и более эффективное расходование дискового пространства. FAT32 использует более мелкие кластеры, что позволяет повысить эффективность использования дискового пространства.
В Windows XP применяется FAT32 и NTFS. Более перспективным направлением в развитии файловых систем стал переход к NTFS (New Technology File System – файловая система новой технологии)с длинными именами файлов и надежной системой безопасности.
Объем раздела NTFS не ограничен. В NTFS минимизируется объем дискового пространства, теряемый вследствие записи небольших файлов в крупные кластеры. Кроме того, NTFS позволяет экономить место на диске, сжимая сам диск, отдельные папки и файлы.
По способам именования файлов различают “короткое” и “длинное” имя.
Согласно соглашению, принятому в MS-DOS, способом именования файлов на компьютерах IBM PC было соглашение 8.3., т.е. имя файла состоит из двух частей: собственно имени и расширения имени. На имя файла отводится 8 символов, а на его расширение – 3 символа.
Имя от расширения отделяется точкой. Как имя, так и расширение могут включать только алфавитно-цифровые символы латинского алфавита. Имена файлов, записанные в соответствии с соглашением 8.3, считаются “короткими”.
С появлением операционной системы Windows 95 было введено понятие “длинного” имени. Такое имя может содержать до 256 символов. Этого вполне достаточно для создания содержательных имен файлов. “Длинное” имя может содержать любые символы, кроме девяти специальных: /: *? “ < >|.
В имени разрешается использовать пробелы и несколько точек. Имя файла заканчивается расширением, состоящим из трех символов. Расширение используется для классификации файлов по типу.
Уникальность имени файла обеспечивается тем, что полным именем файла считается собственное имя файла вместе с путем доступа к нему. Путь доступа к файлу начинается с имени устройства и включает все имена каталогов (папок), через которые проходит. В качестве разделителя используется символ “” (обратный слеш — обратная косая черта).Например: D:Documents and SettingsТВАМои документыlessons-tva robots.txt
Несмотря на то, что данные о местоположении файлов хранятся в табличной структуре, пользователю они представляются в виде иерархической структуры – людям так удобнее, а все необходимые преобразования берет на себя операционная система.
К функции обслуживания файловой структуры относятся следующие операции, происходящие под управлением операционной системы:
• создание файлов и присвоение им имен;
• создание каталогов (папок) и присвоение им имен;
• переименование файлов и каталогов (папок);
• копирование и перемещение файлов между дисками компьютера и между каталогами (папками) одного диска;
• удаление файлов и каталогов (папок);
• навигация по файловой структуре с целью доступа к заданному файлу, каталогу (папке);
• управление атрибутами файлов.
Источник: studopedia.su