Thema 3. SOFTWARE

Für eine angemessene Nutzung des Computers ( Informationsverarbeitung) müssen Sie den Zweck und die Eigenschaften der benötigten Programme kennen, wenn Sie damit arbeiten. Eine Reihe von Programmen und begleitender Dokumentation ( werden beim Betrieb dieser Programme verwendet), angerufen Software(VON). Software ist ein integraler Bestandteil jedes Computersystems und ist unterteilt in ( nach Vereinbarung) in drei Kategorien: Systemsoftware(notwendig, um den Computer zu steuern, andere Benutzerprogramme zu erstellen und deren Ausführung zu unterstützen und dem Benutzer eine Reihe verschiedener Dienste bereitzustellen), Programmiersysteme oder Instrumentierungssysteme (Sicherstellung der Erstellung neuer Programme für Computer) und Anwendungssoftware (unmittelbare Sicherstellung der Ausführung der vom Nutzer geforderten Arbeiten).

Softwarestruktur

Systemsoftware umfasst eine Reihe von Programmen, die den Betrieb von Computerhardware und Computernetzwerken steuern ( Diese Programme lösen in der Regel keine konkreten Benutzerprobleme, sondern schaffen Voraussetzungen für deren Lösung). Systemsoftware richtet sich an:

· um einen stabilen Betrieb des Computers und des Computernetzwerks sicherzustellen;

· Bedingungen für den normalen Betrieb von Anwendungsprogrammen zu schaffen;

· um Hilfsoperationen durchzuführen;

· Diagnose von Computerhardware und Computernetzwerken;

Der gesamte Satz Systemprogramme lässt sich in zwei große Gruppen einteilen: Basissoftware Und Servicesysteme. Basissoftware ist der Mindestsatz an Software, der den Betrieb des Computers ermöglicht.

Basisunterklasse Die Software umfasst:

Betriebssysteme (Betriebssystem) - eine Reihe von Programmen, die den Prozess der Ausführung von Anwendungsprogrammen sowie der Planung und Verwaltung von PC-Rechnerressourcen steuern ( Das Betriebssystem kümmert sich um Vorgänge wie die Überwachung der Leistung der PC-Hardware; Durchführen der Bootstrap-Prozedur; den Betrieb aller PC-Geräte steuern; Dateisystemverwaltung; Benutzerinteraktion mit PC; Laden und Ausführen von Anwendungsprogrammen; Verteilung der PC-Ressourcen – RAM, Prozessorzeit und Peripheriegeräte – zwischen Anwendungsprogrammen).

· Betriebssystem-Shells – spezielle Programme, die die Benutzerkommunikation mit Betriebssystembefehlen erleichtern sollen und über Text- und grafische Endbenutzeroberflächenoptionen verfügen ( Shell-Programme bieten eine bequeme und visuelle Möglichkeit, mit einem Computer zu kommunizieren, ermöglichen Ihnen, den Inhalt von Verzeichnissen auf Datenträgern übersichtlich anzuzeigen, Dateien bequem zu kopieren, umzubenennen, zu senden und zu löschen usw.).

· Netzwerkbetriebssysteme – eine Reihe von Programmen, die die Verarbeitung, Übertragung und Speicherung von Daten im Netzwerk ermöglichen.

Bis vor Kurzem war auf den meisten PCs ein Betriebssystem installiert MS-DOS, das 1981 von Microsoft erstellt wurde ( Beachten Sie, dass es sich nicht um eine Originalentwicklung von Microsoft selbst handelte – die Firma von Bill Gates hat lediglich das „Betriebssystem“ namens QDOS modifiziert, das von einer anderen Firma entwickelt wurde). Vor der Einführung von Windows war das Festplattenbetriebssystem MS DOS das beliebteste und am weitesten verbreitete System. In seiner Umgebung ist eine ganze Generation von Softwareprodukten entstanden. Basierend auf MS DOS erschien Windows im Entwicklungsprozess der Computertechnologie ( Seit 1996 ist MS DOS in der Windows 95-Betriebssystemumgebung enthalten). Die Hauptkomponenten des Betriebssystems, die in der MS-DOS-Umgebung entwickelt wurden, sind Klassiker und werden in einer neuen Phase der Entwicklung von Software im Allgemeinen und ihren Kernbetriebssystemen organisch in Windows integriert.

MS DOS ist ein 16-Bit-Single-Tasking-Betriebssystem, das über eine „Befehlszeilenschnittstelle“ verfügt, kompakt ist, geringe Hardwareanforderungen stellt und die notwendigen Mindestfunktionen für Benutzer und Programme ausführt. Die Hauptnachteile von DOS:

· seine größte Schwachstelle ist das Arbeiten mit begrenztem RAM ( Im Zeitalter von MS-DOS betrug der Arbeitsspeicher der meisten Computer nicht mehr als 256 Kilobyte. DOS konnte mit 640 Kilobyte RAM arbeiten, und Bill Gates argumentierte, dass niemand jemals ein größeres Volumen benötigen würde, aber die Zeit verging und Programme erschienen, die zum Funktionieren eine größere Menge RAM benötigten und spezielle Programme verwenden mussten – Speichermanager, aber sie hat das Problem nicht gelöst);

· Der zweite Nachteil von DOS war die Unfähigkeit, im Vollgrafikmodus zu arbeiten ( obwohl Computer der damaligen Zeit dies bereits unterstützen konnten);

· Der dritte Nachteil von MS-DOS war das Single-Tasking.

Betriebssysteme der DOS-Familie sind trotz ihrer Einfachheit und Effizienz veraltet und wurden durch Betriebssysteme der neuen Generation ersetzt. Zu diesen Betriebssystemen gehören Betriebssysteme der Familie Windows, Betriebssystemfamilie Unix usw.

Servicesysteme- für die Computerwartung bestimmt ( Erweitern Sie die Möglichkeiten der Basissoftware). Anhand der Funktionalität lassen sich folgende Servicesoftware unterscheiden:

Festplattenwartungsprogramme ( Bereitstellung von Überprüfungen der Qualität der Festplattenoberfläche, Überwachung der Sicherheit von Dateien, Komprimieren von Festplatten, Erstellen von Versicherungskopien, Sichern von Daten auf externen Medien usw.);

· Antivirenprogramme ( Bereitstellung von Computerschutz, Erkennung und Wiederherstellung infizierter Dateien);

Datenarchivierungsprogramme ( bieten den Prozess der Komprimierung von Informationen in Dateien, um den Speicherbedarf für deren Speicherung zu reduzieren);

· Netzwerkwartungsprogramme.

· Diagnoseprogramme für die Computerleistung;

Programme zur Durchführung zusätzlicher Datenverarbeitungs- oder Computerwartungsvorgänge ( Diagnose, Tests, Optimierung der Speicherplatznutzung, Wiederherstellung von auf einer Magnetplatte zerstörten Informationen usw.), werden als Dienstprogramme bezeichnet.

Programmiersysteme oder Werkzeugsysteme- Dies sind Softwareprodukte, die Programmiertechnologie unterstützen. In diesem Bereich gibt es Tools zum Erstellen von Anwendungen, darunter:

· lokale Tools, die die Ausführung individueller Arbeiten zur Programmerstellung gewährleisten;

· integrierte Umgebungen für Programmentwickler, die die Umsetzung einer Reihe miteinander verbundener Arbeiten zur Erstellung von Programmen gewährleisten.

Zu den lokalen Programmentwicklungstools gehören Programmiersprachen und -systeme sowie die Toolumgebung des Benutzers. Es gibt Maschinenprogrammiersprachen ( Maschinencodes, die von Computerhardware wahrgenommen werden), maschinenorientierte Sprachen ( Programmiersprachen, die die Struktur eines bestimmten Computertyps widerspiegeln – Assembler), algorithmisch ( Universal-) Sprachen unabhängig von der Computerarchitektur, zum Beispiel Fortran ( Fortran), Cobol ( Cobol), Algol ( Algol), Pascal ( Pascal), BASIC ( Basic), C ( C), C++ ( C++) usw.; prozedural orientierte Sprachen ( wo es möglich ist, ein Programm als eine Reihe von Prozeduren – Unterroutinen – zu beschreiben), problemorientierte Sprachen ( Entwickelt, um Probleme einer bestimmten Klasse zu lösen), integrierte Programmiersysteme. Beachten Sie, dass die Klassifizierung von Programmiersprachen nicht durch GOSTs festgelegt ist ( Für Bildungszwecke werden sie in der Regel nach verschiedenen Kriterien klassifiziert). Ein in einer Programmiersprache erstelltes Programm durchläuft die Phase der Übersetzung, des Debuggens und des Testens.

Der Hauptzweck der Tools integrierter Softwareumgebungen besteht darin, die Produktivität von Programmierern zu steigern, die Erstellung von Programmen zu automatisieren, die eine grafische Benutzeroberfläche bereitstellen usw.

Darüber hinaus gibt es Werkzeuge zur Erstellung komplexer Informationssysteme ( FALL - Technologie). Das Entwerfen von Informationssystemen ist eine arbeitsintensive und zeitaufwändige Arbeit, die hochqualifizierte Fachkräfte erfordert. In der jüngeren Vergangenheit erfolgte die Gestaltung häufig auf einer intuitiven Ebene mit informellen Methoden, die Elemente der Kunst, praktische Erfahrung, Expertenbewertungen und aufwendige experimentelle Tests der Betriebsqualität beinhalteten. In den frühen 70ern. In den USA gab es eine Programmkrise ( Softwarekrise). Dies drückte sich darin aus, dass große Projekte langsamer als geplant oder über den Kostenschätzungen abgeschlossen wurden, das entwickelte Produkt nicht über die erforderliche Funktionalität verfügte, seine Leistung gering war und die Qualität der resultierenden Software die Verbraucher nicht zufriedenstellte. Die Notwendigkeit, den Softwareentwicklungsprozess zu kontrollieren, die Entwicklungskosten, den Zeitplan und die Qualität der Ergebnisse vorherzusagen und zu garantieren, führte zu der Notwendigkeit, von handwerklichen zu industriellen Methoden der Softwareerstellung überzugehen und eine Reihe von technischen Methoden und Werkzeugen zur Softwareerstellung zu entwickeln , vereint unter dem allgemeinen Namen „Software Engineering“ ( Software-Engineering). Die Idee hinter Software Engineering ist, dass Softwaredesign ein formaler Prozess ist, der erlernt und verbessert werden kann. Ende der 80er Jahre. Auf dem Gebiet der Programmierung wurde viel geforscht ( Entwicklung und Implementierung von Hochsprachen, Methoden der strukturierten und modularen Programmierung, Designsprachen und Mittel zu deren Unterstützung, formale und informelle Sprachen zur Beschreibung von Systemanforderungen und -spezifikationen usw.). Der Begriff CASE ( Computergestütztes Software-Engineering) ist sehr weit ausgelegt. War die Bedeutung des Begriffs CASE zunächst nur auf Fragen der Automatisierung der Softwareentwicklung beschränkt, hat er mittlerweile eine neue Bedeutung erhalten und umfasst den Prozess der Entwicklung komplexer Informationssysteme als Ganzes. Bei der CASE-Technologie handelt es sich um eine Reihe von Methoden zum Entwerfen von Informationssystemen sowie eine Reihe von Werkzeugen, mit denen Sie einen Themenbereich visuell modellieren, dieses Modell in allen Phasen der Entwicklung und Wartung analysieren und Anwendungen gemäß den Informationsanforderungen von entwickeln können Benutzer. Die meisten vorhandenen CASE-Tools basieren auf strukturellen oder objektorientierten Analyse- und Entwurfsmethoden und verwenden Spezifikationen in Form von Diagrammen oder Texten, um externe Anforderungen, Beziehungen zwischen Systemmodellen, Systemverhaltensdynamik und Softwarearchitektur zu beschreiben.

Anwendungsprogramme- Entwickelt, um Benutzeranwendungsprobleme zu lösen ( stellt sicher, dass die vom Benutzer geforderten Aufgaben auf dem Computer ausgeführt werden). Bedingt ( entsprechend ihrem Zweck) lassen sich folgende Unterklassen unterscheiden:

· Textverarbeitungsprogramme;

· Grafikeditoren;

· Foto- und Videobildverarbeitungsprogramme;

· Präsentationsvorbereitungsprogramme;

· Tabellenkalkulationen;

· Datenbankverwaltungssysteme;

· wirtschaftliche und statistische Analyseprogramme;

· Computergestützte Designsysteme (CAD);

· Informationsabrufsysteme;

Netzwerksoftware ( Programme zum Arbeiten mit E-Mail, Zugang zu Videokonferenzen, Internetbrowser usw.);

· Spielprogramme.

Anwendungssoftware besteht aus Anwendungspakete(PPP) und Benutzeranwendungsprogramme.

Einen bedeutenden Platz in der Anwendungssoftware nehmen derzeit Anwendungssoftwarepakete ein, die je nach Anwendungsbereich unterteilt werden problemorientierte Pakete (zielte darauf ab, einen begrenzten Bereich von Problemen zu lösen), Allzweckpakete (Entwickelt, um typische Datenverarbeitungsprobleme zu lösen) Und integrierte Pakete (ihr Einsatzgebiet ist überwiegend der wirtschaftliche Bereich; Sie enthalten normalerweise: einen Tabellenkalkulationsprozessor, einen Texteditor, ein Datenbankverwaltungssystem, einen Grafikeditor und Kommunikationstools). Anwendungsprogramme werden als Teil einer bestimmten Computerumgebung erstellt ( Ihre Entwicklung erfolgt in der Regel individuell nach Vereinbarung des PPP oder OS, in dessen Rahmen sie angewendet werden).

Thema 2.1. Struktur der PC-Software

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Thema des Artikels:	Thema 2.1. Struktur der PC-Software
Rubrik (thematische Kategorie)	Computer

In den 60er Jahren begann die Entwicklung höherer Programmiersprachen (Algol, Fortran, Basic, Pascal etc.), die es ermöglichten, die Arbeit von Programmierern deutlich zu erleichtern. Mit dem Aufkommen visueller Programmiersysteme (Visual Basic, Delfi usw.) ist die Erstellung von Programmen heute auch für unerfahrene Computerbenutzer zugänglich geworden. Im Laufe mehrerer Jahrzehnte wurden die für die Verarbeitung verschiedener Daten notwendigen Programme erstellt. Die Menge der notwendigen Programme bildet die Computersoftware.

Um Daten auf einem Computer zu verarbeiten, ist es jedoch äußerst wichtig, nicht nur über Computerhardware, die sogenannte Hardware, sondern auch über Software, die sogenannte, zu verfügen Software.

Die Softwaredatenverarbeitung auf einem Computer wird wie folgt implementiert. 1.Nachdem das im externen Langzeitspeicher gespeicherte Programm zur Ausführung gestartet wurde, wird es in den RAM geladen.

2. Der Prozessor liest die Programmbefehle nacheinander und führt sie aus. 3. Die zur Ausführung des Befehls erforderlichen Daten werden vom externen Speicher in den RAM geladen und die erforderlichen Operationen werden darauf ausgeführt. Während der Befehlsausführung empfangene Daten werden vom Prozessor zurück in den RAM oder externen Speicher geschrieben. 4. Während der Programmausführung kann der Prozessor Daten von Eingabegeräten anfordern und Daten an Ausgabegeräte senden.

Es besteht aus den auf einem Computer gespeicherten Programmen Software . Der für die Arbeit vorbereitete Satz von Programmen wird aufgerufen installierte Software . Die Menge der Programme, die zu einem bestimmten Zeitpunkt ausgeführt werden, wird aufgerufen Softwarekonfiguration .

Konfigurationsebenen der PC-Software. Die Konfiguration der PC-Software erfolgt mehrstufig. Dies liegt daran, dass sich die Anforderungen an Programme, die für die Arbeit mit Geräten konzipiert sind, deutlich von den Anforderungen für Programme, die für die Arbeit mit Menschen konzipiert sind, unterscheiden. Das allgemeine Prinzip lautet: Je niedriger das Niveau der Programme, desto mehr arbeiten sie mit Geräten und weniger mit Menschen. Dieses Prinzip wird in allen Computergeräten beachtet, vom einzelnen PC bis zum weltweiten Computernetzwerk Internet.

Die Programme der niedrigsten Ebene funktionieren nur mit Geräten. Programme der Mittelstufe funktionieren mit Programmen der unteren und oberen Ebene. Eine Person hat nur begrenzten Zugriff darauf. Programme auf höheren Ebenen arbeiten mit Menschen zusammen und Programme auf niedrigeren Ebenen.

Abb.5 Konfigurationsebenen der PC-Software

Grundlegendes Eingabe-/Ausgabesystem. Auf der untersten Ebene befinden sich die grundlegenden BIOS-Programme (Input/Output System). Ihr Code ist fest in einen der Computerchips einprogrammiert. Beim Einschalten des Computers überprüfen diese Programme die Hardware und ermöglichen die einfachste Interaktion mit Tastatur und Monitor – die Tastatur kann auf das Drücken bestimmter Tasten reagieren und der Monitor zeigt Informationen über den Fortschritt des Computerstarts an. Die Interaktion mit Menschen ist für Programme auf diesem Niveau äußerst begrenzt und nur in den ersten Sekunden nach dem Starten des Computers möglich.

Systemprogramme. Systemprogramme sind so konzipiert, dass sie mit allen Computergeräten funktionieren. Οʜᴎ gehören zur Mittelstufe. Von unten steuern Systemprogramme den Betrieb von Geräten und verwenden Programme auf niedrigerer Ebene, und von oben reagieren sie auf Anfragen von Programmen auf höheren Ebenen. Systemprogramme, die Geräte direkt steuern, werden auch Gerätetreiber genannt. Mit Programmen auf dieser Ebene wird nur in den relativ seltenen Fällen gearbeitet, in denen eine Gerätekonfiguration erforderlich ist.

Dienstprogramme. Dies ist die nächste Ebene, deren Programme dazu dienen, den Computer zu warten, seine Geräte zu überprüfen sowie Geräte und Programme zu konfigurieren. Von unten kommunizieren diese Programme mit Programmen auf niedrigeren Ebenen und von oben übermitteln sie auf Anfrage Daten an Programme auf höheren Ebenen. Der Grad der Interaktion mit einer Person wird durch ihre größte Bedeutung bestimmt. Beispielsweise arbeiten Techniker, die Geräte einrichten und konfigurieren, aktiv mit Hilfsprogrammen. Regelmäßige Benutzer verwenden sie relativ selten.

Anwendungsprogramme. Die Ebene des Anwendungsprogramms ist die höchste. Hier finden Sie Programme, die den Menschen dienen und ihre Bedürfnisse erfüllen. Mit ihnen werden Texte eingegeben und bearbeitet, Zeichnungen und Illustrationen erstellt, zwischen Menschen kommuniziert, Musik und Videos abgespielt und vieles mehr. An der Spitze kommunizieren Programme auf Anwendungsebene mit Menschen und an der Unterseite mit Programmen auf niedrigeren Ebenen. Programme auf Anwendungsebene haben in der Regel keinen direkten Zugriff auf Geräte.

Abb.6 PC-Softwarestruktur

Software lässt sich in drei Kategorien einteilen:

1. Systemsoftware(Programme für den allgemeinen Gebrauch), die verschiedene Hilfsfunktionen ausführen, z. B. das Erstellen von Kopien verwendeter Informationen, das Bereitstellen von Hilfeinformationen zum Computer, das Überprüfen der Funktionalität von Computergeräten usw.

Die Systemsoftware umfasst:

Betriebssysteme (dieses Programm wird beim Einschalten des Computers in den RAM geladen)

Shell-Programme (bieten eine bequemere und visuellere Möglichkeit zur Kommunikation mit einem Computer als die Verwendung der DOS-Befehlszeile, z. B. Norton Commander)

Bedienschalen sind Schnittstellensysteme, die zur Erstellung grafischer Oberflächen, Multiprogrammierung etc. dienen.

Treiber (Programme zur Steuerung der Ports von Peripheriegeräten, die normalerweise beim Starten des Computers in den RAM geladen werden)

Dienstprogramme (Hilfs- oder Dienstprogramme, die dem Benutzer eine Reihe zusätzlicher Dienste bereitstellen)

2. Anwendungssoftware, um sicherzustellen, dass die erforderlichen Arbeiten am PC ausgeführt werden: Bearbeiten von Textdokumenten, Erstellen von Zeichnungen oder Bildern, Verarbeiten von Informationsfeldern usw.

Anwendungspakete- ϶ᴛᴏ ein System von Programmen, die je nach Anwendungsbereich in problemorientierte Allzweckpakete und integrierte Pakete unterteilt sind. Moderne integrierte Pakete enthalten bis zu fünf Funktionskomponenten: Test- und Tabellenkalkulationsprozessor, DBMS, Grafikeditor, Telekommunikationstools.

Zur Anwendungssoftware gehören beispielsweise:

MS OFFICE-Suite mit Office-Anwendungen

Buchhaltungssysteme

Finanzanalytische Systeme

Integrierte Office-Management-Pakete

CAD – Systeme (Computergestützte Konstruktionssysteme)

HTML- oder Web-Editoren

Browser – Mittel zum Anzeigen von Webseiten

Grafikredakteure

3. Werkzeugsoftware(Programmiersysteme), das die Entwicklung neuer Computerprogramme in einer Programmiersprache gewährleistet.

Werkzeugsoftware oder Programmiersysteme sind Systeme zur Automatisierung der Entwicklung neuer Programme in einer Programmiersprache.

Im allgemeinsten Fall benötigen Sie zum Erstellen eines Programms in der ausgewählten Programmiersprache (Systemprogrammiersprache) die folgenden Komponenten:

1. Texteditor zum Erstellen einer Datei mit dem Quelltext des Programms.

2. Compiler oder Interpreter.
Gepostet auf ref.rf
Der Quelltext wird mithilfe eines Compilerprogramms in Zwischenobjektcode übersetzt. Der Quellcode eines großen Programms besteht aus mehreren Modulen (Quelldateien). Jedes Modul wird in eine separate Datei mit Objektcode kompiliert, die dann zu einem Ganzen zusammengefasst werden muss.

3. Link-Editor oder Assembler, der die Verknüpfung von Objektmodulen durchführt und als Ergebnis eine funktionierende Anwendung erstellt – ausführbarer Code.

Ausführbarer Code - ϶ᴛᴏ ein vollständiges Programm, das auf jedem Computer ausgeführt werden kann, der über das Betriebssystem verfügt, für das dieses Programm erstellt wurde. Die resultierende Datei hat in der Regel die Erweiterung .EXE oder .COM.

4. In letzter Zeit sind visuelle Programmiermethoden (unter Verwendung von Skriptsprachen) weit verbreitet, die auf die Erstellung von Windows-Anwendungen abzielen. Dieser Prozess wird in Rapid-Design-Umgebungen automatisiert. Dabei kommen vorgefertigte visuelle Komponenten zum Einsatz, die mit speziellen Editoren konfiguriert werden.

Die beliebtesten Editoren (Programmiersysteme mit visuellen Werkzeugen) für visuelles Design:

Borland Delphi – entwickelt, um fast jedes Anwendungsprogrammierungsproblem zu lösen

Borland C++ Builder ist ein hervorragendes Tool zum Entwickeln von DOS- und Windows-Anwendungen

Microsoft Visual Basic ist ein beliebtes Tool zum Erstellen von Windows-Programmen

Microsoft Visual C++ – mit diesem Tool können Sie beliebige Anwendungen entwickeln, die in einer Betriebssystemumgebung wie Microsoft Windows ausgeführt werden.

Thema 2.1. PC-Softwarestruktur – Konzept und Typen. Einordnung und Merkmale der Kategorie „Thema 2.1. Aufbau von PC-Software“ 2017, 2018.

Systemsoftware kann unterteilt werden in:

§ Basissoftware – ein Mindestsatz an Software, der den Betrieb eines Computers gewährleistet (normalerweise im Lieferumfang des Computers enthalten). Die Basissoftware umfasst: Betriebssystem; Betriebssystem-Shells (Text und Grafik);

§ Servicesoftware – Programme und Softwarepakete, die die Fähigkeiten der Basissoftware erweitern und eine komfortablere Benutzerumgebung organisieren – Dienstprogramme (können zusätzlich erworben werden)

Was ist ein Betriebssystem?

Ein Betriebssystem ist eine Reihe miteinander verbundener Systemprogramme, deren Zweck darin besteht, die Interaktion des Benutzers mit dem Computer und die Ausführung aller anderen Programme zu organisieren.

Das Betriebssystem fungiert als Bindeglied zwischen der Computerhardware einerseits und den ausgeführten Programmen sowie dem Benutzer andererseits.

Das Betriebssystem wird normalerweise im externen Speicher des Computers gespeichert – auf der Festplatte. Wenn Sie den Computer einschalten, wird es aus dem Festplattenspeicher gelesen und im RAM abgelegt. Dieser Vorgang wird als Laden des Betriebssystems bezeichnet.

Zu den Funktionen des Betriebssystems gehören:

§ Durchführung eines Dialogs mit dem Benutzer;

§ Eingabe/Ausgabe und Datenverwaltung;

§ Planung und Organisation des Programmbearbeitungsprozesses;

§ Ressourcenverteilung (RAM und Cache, Prozessor, externe Geräte);

§ Starten von Programmen zur Ausführung;

§ alle Arten von Hilfswartungsarbeiten;

§ Informationsübertragung zwischen verschiedenen internen Geräten;

§ Softwareunterstützung für den Betrieb von Peripheriegeräten (Display, Tastatur, Festplatten, Drucker usw.).

Die Analyse und Ausführung von Benutzerbefehlen, einschließlich des Ladens vorgefertigter Programme aus Dateien in den RAM und deren Start, erfolgt durch den Befehlsprozessor des Betriebssystems.

Das Betriebssystem kann als Softwareerweiterung des Steuergeräts des Computers bezeichnet werden. Das Betriebssystem verbirgt komplexe unnötige Details der Interaktion mit der Hardware vor dem Benutzer und bildet eine Schicht zwischen ihnen. Dadurch werden die Menschen von der sehr arbeitsintensiven Arbeit befreit, die Interaktion mit Computergeräten zu organisieren.

Darüber hinaus bietet das Betriebssystem die Möglichkeit, einen Computer individuell zu konfigurieren: Das Betriebssystem bestimmt, aus welchen Komponenten der Computer, auf dem es installiert ist, zusammengesetzt ist, und konfiguriert sich selbst für die Arbeit mit diesen Komponenten.

Musste die Konfiguration noch vor nicht allzu langer Zeit manuell vom Benutzer durchgeführt werden, haben Hersteller von Computerkomponenten heute ein Plug-and-Play-Protokoll (Plug-and-Play) entwickelt. Dieses Protokoll ermöglicht es dem Betriebssystem, beim Anschließen einer neuen Komponente ausreichende Informationen über das neue Gerät zu erhalten, um das Betriebssystem für die Zusammenarbeit damit zu konfigurieren.

Abhängig von der Anzahl der gleichzeitig verarbeiteten Aufgaben und der Anzahl der Benutzer, die das Betriebssystem bedienen kann, gibt es vier Hauptklassen von Betriebssystemen:

§ Einzelbenutzer, Einzeltasking, die eine Tastatur unterstützen und mit nur einer (im Moment) Aufgabe arbeiten können;

§ Einzelbenutzer, Einzelaufgabe mit Hintergrunddruck, die es ermöglichen, zusätzlich zur Hauptaufgabe eine zusätzliche Aufgabe zu starten, die sich normalerweise auf das Drucken von Informationen konzentriert. Dies beschleunigt die Arbeit beim Drucken großer Informationsmengen;

§ Einzelbenutzer-Multitasking, das einem Benutzer die parallele Bearbeitung mehrerer Aufgaben ermöglicht. Sie können beispielsweise mehrere Drucker an einen Computer anschließen, von denen jeder für seine „eigene“ Aufgabe arbeitet;

§ Multi-User-Multitasking, das es mehreren Benutzern ermöglicht, mehrere Aufgaben auf einem Computer auszuführen. Diese Betriebssysteme sind sehr komplex und erfordern erhebliche Maschinenressourcen.

§ Verschiedene Computermodelle verwenden Betriebssysteme mit unterschiedlichen Architekturen und Funktionen. Für ihren Betrieb sind unterschiedliche Ressourcen erforderlich. Sie bieten unterschiedliche Serviceleistungen für die Programmierung und die Arbeit mit vorgefertigten Programmen.

Was sind Shell-Programme?

Shells sind Programme, die die Arbeit mit komplexen Softwaresystemen wie DOS erleichtern sollen. Sie verwandeln eine umständliche befehlsbasierte Benutzeroberfläche in eine benutzerfreundliche grafische oder menüartige Oberfläche. Shells ermöglichen dem Benutzer einen bequemen Zugriff auf Dateien und umfangreiche Dienste.

Die beliebteste Shell unter IBM-kompatiblen PC-Benutzern ist das Softwarepaket Norton Commander. Es bietet:

§ Erstellen, Kopieren, Weiterleiten, Umbenennen, Löschen, Suchen nach Dateien sowie Ändern ihrer Attribute;

§ Anzeige eines Verzeichnisbaums und der Eigenschaften der darin enthaltenen Dateien in einer für die menschliche Wahrnehmung geeigneten Form;

§ Erstellen, Aktualisieren und Entpacken von Archiven (Gruppen komprimierter Dateien);

§ Anzeigen von Textdateien;

§ Bearbeiten von Textdateien;

§ Ausführung fast aller DOS-Befehle aus seiner Umgebung;

§ Starten von Programmen;

§ Bereitstellung von Informationen über Computerressourcen;

§ Verzeichnisse erstellen und löschen;

§ Unterstützung für die Kommunikation zwischen Computern;

§ Unterstützung für E-Mail über Modem.

Was sind Netzwerkbetriebssysteme?

Netzwerkbetriebssysteme sind eine Reihe von Programmen, die die Verarbeitung, Übertragung und Speicherung von Daten im Netzwerk ermöglichen. Das Netzwerk-Betriebssystem stellt Benutzern verschiedene Arten von Netzwerkdiensten (Dateiverwaltung, E-Mail, Netzwerkverwaltungsprozesse usw.) zur Verfügung und unterstützt die Arbeit in Teilnehmersystemen. Netzwerkbetriebssysteme verwenden eine Client-Server- oder Peer-to-Peer-Architektur. Sie werden anhand einer Reihe von Kriterien bewertet: Leistung, Vielfalt der Benutzerkommunikationsoptionen und Verwaltungsfunktionen.

Was sind Dienstprogramme?

Wichtige Klassen von Systemprogrammen sind auch Hilfsprogramme – Dienstprogramme (lat. utilitas – Nutzen). Sie erweitern und ergänzen entweder die entsprechenden Fähigkeiten des Betriebssystems oder lösen eigenständige wichtige Aufgaben.

Lassen Sie uns kurz einige Arten von Dienstprogrammen beschreiben:

§ Überwachungs-, Test- und Diagnoseprogramme, die dazu dienen, die korrekte Funktion von Computergeräten zu überprüfen und Störungen im Betrieb zu erkennen; Geben Sie die Ursache und den Ort der Störung an.

§ Treiberprogramme, die die Fähigkeiten des Betriebssystems zur Verwaltung von Ein-/Ausgabegeräten, RAM usw. erweitern; Mithilfe von Treibern können Sie neue Geräte an Ihren Computer anschließen oder vorhandene auf nicht standardmäßige Weise verwenden;

§ Packerprogramme (Archiver), die es ermöglichen, durch den Einsatz spezieller InInformationen auf Datenträgern zu komprimieren, d.h. Erstellen Sie kleinere Kopien von Dateien und kombinieren Sie Kopien mehrerer Dateien in einer Archivdatei. Der Einsatz von Archivierungsprogrammen ist beim Erstellen eines Archivs von Dateien sehr nützlich, da es in den meisten Fällen viel bequemer ist, diese zu speichern, nachdem sie zuvor mit Archivierungsprogrammen komprimiert wurden. Vertreter dieser Programme sind WinRar und WinZip.

§ Antivirenprogramme, die eine Infektion durch Computerviren verhindern und die Folgen einer Virusinfektion beseitigen sollen. Ein Computervirus ist ein speziell geschriebenes kleines Programm, das sich anderen Programmen „zuschreiben“ kann, um schädliche Aktionen auszuführen – es beschädigt Dateien, verstopft den Arbeitsspeicher usw. Vertreter der Antiviren-Programmfamilie sind Kaspersky Antivirus, DrWeb, Norton Antivirus

Laut einer Studie der Organisation AVIEWS (Antivirus Information & Early Warning System) erkennt Sophos mindestens 80 Prozent unbekannter Schadcodes und liegt damit deutlich vor vielen anderen sehr beliebten und bekannten Programmen. Den zweiten Platz belegte Kaspersky Anti-Virus, das 65 Prozent der Bedrohungen erkennt. Interessanterweise belegte Ikarus, ein der breiten Öffentlichkeit unbekanntes Programm, den dritten Platz mit 60 Prozent. Und ein so berühmtes Programm wie Panda zeigte nur 10 %.

Mit Programmen zum Erstellen von Sicherungskopien von Informationen können Sie wichtige Informationen, die sich auf der Festplatte Ihres Computers befinden, regelmäßig auf zusätzliche Medien kopieren. Vertreter von Backup-Programmen – APBackUp, Acronis True Image.

Programme zur Speicherplatzoptimierung und Qualitätskontrolle;

Informationswiederherstellungs-, Formatierungs- und Datenschutzprogramme;

Kommunikationsprogramme sollen den Informationsaustausch zwischen Computern organisieren. Mit diesen Programmen können Sie Dateien bequem von einem Computer auf einen anderen übertragen, indem Sie deren serielle Schnittstellen mit einem Kabel verbinden. Eine andere Art solcher Programme ermöglicht die Kommunikation zwischen Computern über ein Telefonnetz (sofern ein Modem verfügbar ist). Sie ermöglichen den Versand und Empfang von Telefaxnachrichten. Vertreter von Kommunikationsprogrammen – Venta Fax, Cute FTP.

Speicherverwaltungsprogramme, die eine flexiblere Nutzung des Arbeitsspeichers ermöglichen;

Beim Einsatz von Grafikprogrammen zum Ausdrucken des Bildschirminhalts können Siebdruckprogramme sehr nützlich sein, da dies nicht immer mit dem Grafikprogramm selbst möglich ist. Vertreter von Siebdruckprogrammen – SnagIt, HyperSnap-DX.

Programme zum Brennen von CD-ROM, CD-R und vielen anderen.

Einige Dienstprogramme sind Teil des Betriebssystems, andere funktionieren unabhängig davon, d. h. offline.

Instrumentierungssysteme

Software- ein integraler Bestandteil des Computersystems. Es ist eine logische Fortsetzung technischer Mittel. Der Einsatzbereich eines bestimmten Computers wird durch die dafür erstellte Software bestimmt. Der Computer selbst kennt keine Anwendung. All dieses Wissen konzentriert sich auf Programme, die auf Computern ausgeführt werden. Software Moderne Computer umfassen Millionen von Programmen – von Spielen bis hin zu wissenschaftlichen Programmen.

Es gibt zwei Haupttypen von Software: Systemsoftware (auch allgemein genannt) und Anwendung (speziell genannt). Jede Art von Software führt unterschiedliche Funktionen aus. Systemisch Software ist eine Reihe von Programmen, die Computerkomponenten wie Prozessor, Kommunikations- und Peripheriegeräte steuern. Programmierer, die Systeme erstellen Software, werden Systemprogrammierer genannt. Unter Anwendungssoftware versteht man Programme, die für Benutzer oder von Benutzern selbst geschrieben wurden und den Computer anweisen, eine bestimmte Aufgabe auszuführen. Beispiele für Anwendungssoftware sind Programme zur Bestellabwicklung oder zum Erstellen von Mailinglisten. Programmierer, die Anwendungen schreiben Software werden Anwendungsprogrammierer genannt.

Beide Arten von Software hängen miteinander zusammen und können in Form eines Diagramms wie in Abb. 2.1 dargestellt werden. Wie Sie sehen, interagieren die einzelnen Bereiche eng miteinander. Systemisch Software Bietet und kontrolliert den Zugriff auf Computerhardware. Angewandt Software interagiert über das System mit Hardwarekomponenten. Endbenutzer arbeiten hauptsächlich mit Anwendungssoftware. Um die Hardwarekompatibilität sicherzustellen, wird jede Art von Software für eine bestimmte Hardwareplattform entwickelt.

Reis. 2.1.

Systemsoftware, einschließlich Betriebssystem, Sprachübersetzer und Hilfsprogramme, steuert den Zugriff auf Hardware. Anwendungssoftware wie Programmiersprachen und verschiedene Benutzeranwendungen werden über die Systemsoftwareschicht auf der Hardware ausgeführt. Benutzer wiederum interagieren mit Anwendungssoftware.

Softwaresysteme können nach verschiedenen Kriterien klassifiziert werden. Betrachten wir eine Klassifizierung, bei der das grundlegende Merkmal der Anwendungsbereich (Bereich) von Softwareprodukten ist:

• Hardware autonomer Computer und Computernetzwerke;
• funktionale Aufgaben verschiedener Fachgebiete;
• Softwareentwicklungstechnologie.

Zur Unterstützung der Informationstechnologie in diesen Bereichen gibt es jeweils drei Klassen von Softwareprodukten, die in Abb. 2.2 dargestellt sind:

• Systemsoftware;
• Anwendungssoftware;
• Instrumentalsoftware.

Systemisch Software(Systemsoftware) – eine Reihe von Programmen und Softwaresystemen, die den Betrieb eines Computers und von Computernetzwerken gewährleisten sollen. Systemisch Software führt folgende Aufgaben aus:

• Schaffung einer Betriebsumgebung für das Funktionieren anderer Programme;
• Gewährleistung eines zuverlässigen und effizienten Betriebs des Computers selbst und des Computernetzwerks;
• Durchführung von Diagnosen, Lokalisierung von Störungen, Fehlern und Ausfällen sowie Vorbeugung von Computerausrüstung und Computernetzwerken;
• Durchführung technologischer Hilfsprozesse (Kopieren, Archivieren, Wiederherstellen von Programmdateien und Datenbanken usw.).

Reis. 2.2.

Diese Klasse von Softwareprodukten ist eng mit dem Computertyp verbunden und ein integraler Bestandteil desselben. Softwareprodukte richten sich hauptsächlich an qualifizierte Benutzer – Fachleute im Computerbereich: Systemprogrammierer, Netzwerkadministrator, Anwendungsprogrammierer, Bediener. Kenntnisse über die grundlegende Technologie der Arbeit mit dieser Klasse von Softwareprodukten werden jedoch auch von Endbenutzern eines Personal Computers benötigt, die nicht nur selbstständig mit ihren Programmen arbeiten, sondern auch die Wartung des Computers, der Programme und der Daten durchführen.

Softwareprodukte dieser Klasse sind unabhängig von den Besonderheiten allgemeiner Natur Fachgebiet. An sie werden hohe Anforderungen an Zuverlässigkeit und Herstellbarkeit, Komfort und Effizienz der Nutzung gestellt.

Angewandt Software ist eine Reihe miteinander verbundener Programme, die dazu dienen, Probleme einer bestimmten Klasse spezifischer Probleme zu lösen Fachgebiet. Anwendungspakete(GPP) Allzweck dienen als Softwaretools zur Lösung funktionaler Probleme und sind die größte Klasse von Softwareprodukten. Diese Klasse umfasst Softwareprodukte, die Informationen aus verschiedenen Fachgebieten verarbeiten.

Die Installation von Anwendungssoftwarepaketen auf einem Computer wird von Systemadministratoren, Systemprogrammierern und (in einigen Fällen) qualifizierten Benutzern durchgeführt. Der direkte Betrieb von Softwareprodukten erfolgt in der Regel durch Endbenutzer – Informationskonsumenten, deren Aktivitäten in vielen Fällen sehr weit vom Computerbereich entfernt sind. Diese Klasse von Softwareprodukten kann sehr spezifisch für einzelne Fachgebiete sein.

Programmiertechnologietools sind eine Reihe von Programmen und Softwarepaketen, die Technologie für die Entwicklung, das Debuggen und die Implementierung erstellter Softwareprodukte bereitstellen.

Das Programmiertechnologie-Toolkit umfasst spezielle Softwareprodukte, bei denen es sich um Entwicklertools handelt. Softwareprodukte dieser Klasse unterstützen alle technologischen Phasen des Entwurfsprozesses, der Programmierung (Codierung), des Debuggens und Testens erstellter Programme. Anwender der Programmiertechnik sind System- und Anwendungsprogrammierer.

Systemisch Software(Abb. 2.3) kann in grundlegende unterteilt werden Software, das normalerweise mit dem Computer geliefert wird, und einen Dienst Software, welches zusätzlich erworben werden kann.

Basic Software(Basissoftware) – ein Mindestsatz an Software, der den Betrieb eines Computers gewährleistet. Service Software umfasst Programme und Softwarepakete, die die Fähigkeiten der Basissoftware erweitern und eine komfortablere Arbeitsumgebung für den Benutzer schaffen.

Reis. 2.3.

Zu einfach Software beinhaltet:

• Betriebssystem;
• Bedienshells (normalerweise Text und Grafik);
• Netzwerkbetriebssystem.

Betriebssystem Entwickelt, um die Ausführung von Benutzerprogrammen zu steuern und Computerressourcen zu planen und zu verwalten.

Der traditionellste Vergleich von Betriebssystemen erfolgt anhand der folgenden Merkmale des Informationsverarbeitungsprozesses:

• Speicherverwaltung (maximal adressierbarer Speicherplatz, Speichertypen, technische Indikatoren für die Speichernutzung);
• Funktionalität von Hilfsprogrammen (Dienstprogrammen) als Teil des Betriebssystems;
• Vorhandensein einer Festplattenkomprimierung;
• die Möglichkeit, Dateien zu archivieren;
• Unterstützung für den Multitasking-Modus;
• Unterstützung für Netzwerksoftware;
• Verfügbarkeit hochwertiger Dokumentation;
• Bedingungen und Komplexität des Installationsprozesses;
• Mobilität (Portabilität), Sicherheit, Zuverlässigkeit usw.

Betriebssysteme werden angesichts ihrer zentralen Stellung in der Computersoftware im nächsten Kapitel des Lehrbuchs ausführlich besprochen.

Betriebssystem-Shells sind spezielle Programme, die dem Benutzer die Kommunikation mit Betriebssystembefehlen erleichtern sollen. Bedienschalen verfügen über Text- und grafische Endbenutzeroberflächenoptionen, und in Zukunft sind auch Sprachschnittstellenoptionen und Handschrifterkennung möglich. Diese Programme vereinfachen die Angabe von Steuerinformationen für die Ausführung von Betriebssystembefehlen erheblich und reduzieren den Stress und die Komplexität der Arbeit des Endbenutzers.

Eine Erweiterung der grundlegenden Computersoftware ist eine Reihe von Diensten, zusätzlich installierten Programmen (oder direkt mit Betriebssystemen gelieferten Programmen), die sich nach ihrer Funktionalität wie folgt klassifizieren lassen:

• Computerdiagnoseprogramme;
• Antivirenprogramme, die Ihren Computer schützen, infizierte Dateien erkennen und wiederherstellen;
• Festplattenwartungsprogramme, die die Qualität der Oberfläche einer Magnetplatte überprüfen, die Sicherheit des Dateisystems auf logischer und physischer Ebene kontrollieren, Festplatten komprimieren, Versicherungskopien von Festplatten erstellen, Daten auf externen Medien sichern usw.;
• Datenarchivierungsprogramme, die den Prozess der Komprimierung von Informationen in Dateien ermöglichen, um den Speicherplatz für deren Speicherung zu reduzieren;
• Netzwerkwartungsprogramme.

Diese Programme werden oft als Dienstprogramme bezeichnet. Dienstprogramme sind Programme zur Durchführung von Hilfsvorgängen bei der Datenverarbeitung oder Computerwartung (Diagnose, Testen von Hardware und Software, Optimierung der Speicherplatznutzung, Wiederherstellung beschädigter Informationen auf einer Magnetplatte usw.).

In modernen Betriebssystemen können solche Dienstprogramme, wie beispielsweise in Windows, durch Gruppen von „Standard“- und „Dienstprogramm“-Programmen dargestellt werden. Dazu gehören eine Reihe nützlicher Programme: ein Taschenrechner, eine Tonaufnahme, ein Notizblock usw. Die Gruppe „Dienstprogramme“ enthält eine Reihe von Programmen, die die Fähigkeiten des Betriebssystems erweitern: Datenträgerbereinigung und -defragmentierung, Systemwiederherstellung usw.

Systemisch Software(Abb. 2.3) kann in grundlegende unterteilt werden Software, das normalerweise mit dem Computer geliefert wird, und einen Dienst Software, welches zusätzlich erworben werden kann.

Basic Software (Basissoftware) – der Mindestsatz an Software, der den Betrieb eines Computers gewährleistet. Service Software umfasst Programme und Softwarepakete, die die Fähigkeiten der Basissoftware erweitern und eine komfortablere Arbeitsumgebung für den Benutzer schaffen.

Reis. 2.3. Systemsoftwarestruktur

Zu einfach Software beinhaltet:

· Betriebssystem;

· Bedienoberflächen (normalerweise Text und Grafik);

· Netzwerkbetriebssystem.

Betriebssystem Entwickelt, um die Ausführung von Benutzerprogrammen zu steuern und Computerressourcen zu planen und zu verwalten.

Der traditionellste Betriebssystemvergleich ist abgeschlossen Von die folgenden Merkmale des Informationsverarbeitungsprozesses:

· Speicherverwaltung (maximal adressierbarer Speicherplatz, Speichertypen, technische Indikatoren für die Speichernutzung);

· Funktionalität von Hilfsprogrammen (Dienstprogrammen) als Teil des Betriebssystems;

· Vorhandensein einer Festplattenkomprimierung;

· Möglichkeit der Archivierung von Dateien;

· Unterstützung für den Multitasking-Modus;

· Netzwerk-Software-Unterstützung;

· Verfügbarkeit hochwertiger Dokumentation;

· Bedingungen und Komplexität des Installationsprozesses;

· Mobilität (Portabilität), Sicherheit, Zuverlässigkeit usw.

Betriebssysteme werden angesichts ihrer zentralen Stellung in der Computersoftware im nächsten Kapitel des Lehrbuchs ausführlich besprochen.

Netzwerkbetriebssysteme– eine Reihe von Programmen, die die Verarbeitung, Übertragung und Datenspeicherung online. Netzwerkbetriebssystem stellt Benutzern verschiedene Arten von Netzwerkdiensten zur Verfügung (Dateiverwaltung, elektronisch). Post, Audio- und Videokonferenzen, verteiltes Rechnen, Netzwerkmanagementprozesse usw.) unterstützt die Arbeit in Teilnehmersystemen. Netzwerkbetriebssysteme Architektur nutzen Client-Server oder Peer-to-Peer-Architektur. Am Anfang Netzwerkbetriebssysteme unterstützt nur lokale Netzwerke ( LAN) erstrecken sich diese Betriebssysteme nun auf lokale Netzwerkverbände (siehe Teil 1, Abschnitt 4).

Betriebssystem-Shells sind spezielle Programme, die dem Benutzer die Kommunikation mit Betriebssystembefehlen erleichtern sollen. Bedienshells verfügen über Text- und grafische Endbenutzeroberflächenoptionen, und in Zukunft wird es möglicherweise Sprachschnittstellenoptionen und geben Erkennung handschriftliche Dateneingabe. Diese Programme vereinfachen die Angabe von Steuerinformationen für die Ausführung von Betriebssystembefehlen erheblich und reduzieren den Stress und die Komplexität der Arbeit des Endbenutzers.

Eine Erweiterung der grundlegenden Computersoftware ist eine Reihe von Diensten, zusätzlich installierten Programmen (oder direkt mit Betriebssystemen gelieferten Programmen), die klassifiziert werden können Von Funktionsmerkmal wie folgt:

· Diagnoseprogramme für die Computerleistung;

· Antivirenprogramme, die Ihren Computer schützen, infizierte Dateien erkennen und wiederherstellen;

· Festplattenwartungsprogramme, die die Qualität der Oberfläche einer Magnetplatte überprüfen, die Sicherheit des Dateisystems auf logischer und physischer Ebene kontrollieren, Festplatten komprimieren, Sicherheitskopien von Festplatten erstellen, Daten auf externen Medien sichern usw.;

· Datenarchivierungsprogramme, die den Prozess der Komprimierung von Informationen in Dateien ermöglichen, um den Speicherbedarf für deren Speicherung zu reduzieren;

· Netzwerkwartungsprogramme.

Diese Programme werden oft als Dienstprogramme bezeichnet. Dienstprogramme sind Programme zur Durchführung von Hilfsvorgängen bei der Datenverarbeitung oder Computerwartung (Diagnose, Testen von Hardware und Software, Optimierung der Speicherplatznutzung, Wiederherstellung beschädigter Informationen auf einer Magnetplatte usw.).

In modernen Betriebssystemen können solche Dienstprogramme präsentiert werden, wie zum Beispiel in Windows, Programmgruppen „Standard“ und „Utility“. Dazu gehören eine Reihe nützlicher Programme: ein Taschenrechner, eine Tonaufnahme, ein Notizblock usw. In der Gruppe „Dienstprogramme“ gibt es eine Reihe von Programmen, die die Fähigkeiten des Betriebssystems erweitern: Reinigung und Defragmentierung Festplatte, Systemwiederherstellung usw.

12.Ein Tool zum Erstellen von Anwendungen.

Lokale Softwareentwicklungstools. Diese Tools sind die repräsentativsten auf dem Softwaremarkt und umfassen Programmiersprachen und -systeme sowie die Toolumgebung des Benutzers.

Programmiersprache– eine formalisierte Sprache zur Beschreibung eines Algorithmus zur Lösung eines Problems auf einem Computer.

Tools zum Erstellen von Anwendungen– eine Reihe von Sprachen und Programmiersystemen sowie verschiedene Softwarepakete zum Debuggen und Unterstützen erstellter Programme.

Programmiersprachen, Wenn wir die Syntax der Bildung ihrer Konstruktionen als Klassifizierungszeichen nehmen, können wir sie bedingt in Klassen einteilen:

§ Computersprachen – Programmiersprachen, die von der Computerhardware wahrgenommen werden (Maschinencodes);

§ computerorientierte Sprachen – Programmiersprachen, die die Struktur eines bestimmten Computertyps widerspiegeln (Assembler);

§ algorithmische Sprachen (algorithmische Sprache) – von der Computerarchitektur unabhängige Programmiersprachen, die die Struktur des Algorithmus widerspiegeln (Pascal, Fortran, BASIC usw.);

§ prozedurorientierte Sprachen – Programmiersprachen, in denen es möglich ist, ein Programm als eine Reihe von Prozeduren (Unterroutinen) zu beschreiben;

§ problemorientierte Sprachen (universelle Programmiersprachen) – Programmiersprachen zur Lösung von Problemen einer bestimmten Klasse (Lisp, RPG, Simula usw.);

§ integrierte Programmiersysteme.

Eine weitere Klassifizierung von Programmiersprachen ist ihre Unterteilung in Sprachen, die sich auf die Umsetzung der Grundlagen der strukturierten Programmierung konzentrieren, und objektorientierte Sprachen, die das Konzept von Objekten sowie deren Eigenschaften und Verarbeitungsmethoden unterstützen. Weitere Einzelheiten zu dieser Aufteilung finden Sie in Kap. 18 und 19.

Ein in einer Programmiersprache erstelltes Programm passiert die Bühne Sendungen, wann die Transformation stattfindet Quellcode Programm (Quellcode) in Objektcode (Objektcode) umwandeln, der dann für die Verarbeitung geeignet ist Kommunikationsredakteur. Der Link-Editor ist ein spezielles Programm, mit dem Sie erstellen können Lademodul(Lademodul), passend zur Ausführung (Abb. 8.12).

Reis. 8.12. Schema des Prozesses zum Erstellen eines Boot-Programmmoduls

Die Übertragung kann mit erfolgen Compiler(Compiler) oder Dolmetscher(Interpreter). Compiler übersetzen das gesamte Programm, ohne es jedoch auszuführen. Im Gegensatz zu Compilern führen Interpreter die Verarbeitung und Programmausführung Anweisung für Anweisung durch.

Es gibt spezielle Programme, die die Ausführung anderer Programme verfolgen und analysieren sollen, die sogenannten Debugger(Debugger). Mit den besten Debuggern können Sie die Ausführung eines Programms Anweisung für Anweisung verfolgen (überwachen), den Ort und die Art von Fehlern im Programm identifizieren, Änderungen in den Werten von Variablen, Ausdrücken usw. „überwachen“. Um den korrekten Betrieb von Programmen zu debuggen und zu testen, wird eine Testfalldatenbank erstellt.

Programmiersysteme enthalten:

§ Compiler;

§ integrierte Softwareentwicklerumgebung;

§ Debugger;

§ Tools zur Optimierung des Programmcodes;

§ eine Reihe von Bibliotheken (möglicherweise mit Quellcodes von Programmen);

§ Link-Editor;

§ Servicetools (Dienstprogramme) zum Arbeiten mit Bibliotheken, Text- und Binärdateien;

§ Hilfesysteme;

§ Programmquellcode-Dokumentierer;

§ Softwaresystem, Projektunterstützungs- und Managementsystem.

Projektunterstützungstools sind eine neue Klasse von Software, die für Folgendes entwickelt wurde:

§ Nachverfolgung von Änderungen, die von Programmentwicklern vorgenommen wurden;

§ Unterstützung für Programmversionen mit automatischer Veröffentlichung von Änderungen;

§ Einholen von Statistiken über den Fortschritt des Projekts.

Benutzerumgebung wird durch spezielle Tools dargestellt, die in Anwendungssoftwarepaketen integriert sind, wie zum Beispiel:

§ Bibliothek von Funktionen, Prozeduren, Objekten und Verarbeitungsmethoden;

§ Makrobefehle;

§ Tastaturmakros;

§ Sprachmakros;

§ Softwaremodul-Einsätze;

§ Designer von Bildschirmformularen und Berichten;

§ Anwendungsgeneratoren;

§ höhere Abfragesprachen;

§ Datenmanipulationssprachen;

§ Menüdesigner und vieles mehr.

Diese Tools werden in Kap. ausführlicher besprochen. 19.

Tools zum Debuggen und Testen von Programmen sollen das entwickelte Programm für den industriellen Einsatz vorbereiten.

Integrierte Softwareentwicklungsumgebungen. Eine Weiterentwicklung lokaler Programmentwicklungstools, die eine Reihe von Tools für deren integrierten Einsatz in allen technologischen Phasen der Programmerstellung vereinen, sind integrierte Softwareentwicklerumgebungen. Der Hauptzweck dieser Art von Toolkit besteht darin, die Produktivität von Programmierern zu steigern, die Erstellung von Programmcodes zu automatisieren, die eine grafische Benutzeroberfläche bereitstellen, Anwendungen für Client-Server-Architektur, Abfragen und Berichte zu entwickeln.

13. Anwendungssoftware.

Anwendungssoftware- eine Reihe von Programmen zur Lösung angewandter Probleme (Benutzeraufgaben).

Anwendungssoftware ist Teil der Computersoftware.

Klassifizierung der Anwendungssoftware:

Allgemeine Anwendungssoftware- eine Reihe von Programmen zur Lösung allgemeiner universeller Probleme. Diese Programme werden von den meisten Computerbenutzern verwendet.

NEIN.	Arten von allgemeiner Anwendungssoftware	Zweck	Beispielprogramme
	Texteditoren	zum Erstellen und Bearbeiten von Texten, ohne jegliches Design	Notepad oder Notepad (in MS Windows enthalten), TextPad
	Textverarbeitungsprogramme	zum Erstellen und Bearbeiten von Texten mit Design (Festlegen von Schriftart, Größe, Textfarbe, Ausrichtung usw.) und zum Einführen von Tabellen, Grafiken und Formeln	MS Word, WordPad (im MS Windows-Betriebssystem enthalten)
	Tabellenkalkulationen	zur Verarbeitung von Daten in tabellarischer Form	MS Excel
	Grafikredakteure:	zum Erstellen und Bearbeiten von Bildern
- Raster	zum Arbeiten mit Rasterbildern	MS Paint (im MS Windows-Betriebssystem enthalten), Adobe Photoshop
-Vektor	zum Arbeiten mit Vektorbildern	CorelDRAW, Adobe Illustrator
	"Zuschauer"	um Dateien in universellen Formaten anzuzeigen
5.1	Bildbetrachter	um Bilder anzusehen	CDSee, FastStone Image Viewer, FastPictureViewer
5.2	„Betrachter“ von HTML-Seiten (Browser, Webbrowser)	um Website-Seiten anzuzeigen	MS Internet Explorer, Mozila Firefox, Google Chrome, Opera, Safari
5.3	„Zuschauer“ von Medieninhalten (Mediaplayer, Mediaplayer):	zum Abspielen von Medieninhalten
	-Audio-Player	um Audiodateien abzuspielen	AIMP, Foobar2000, Spider-Player, MusicBee, Media Monkey
	-Multimediazentren	zum Abspielen von Video- und Audiodateien	Windows Media Player (WMP, im Lieferumfang von MS Windows enthalten), QuickTime Player (im Lieferumfang von Mac OS X enthalten), Winamp, VLC Media Player, Media Player Classic
5.4	„Zuschauer“ von Flash-Inhalten (Flash-Player)	zum Abspielen von Video- und Audiodateien auf Websites, für Online-Spiele	Adobe Flash Player
5.5	„Viewer“ von PDF-Dateien	zum Anzeigen und Drucken von PDF-Dateien	Adobe Reader
	Desktop-Datenbankverwaltungssysteme (DBMS) (Dateiserver)	die Erstellung und Arbeit mit Datenbanken zu verwalten	MS Access, Paradox
	Computerspiele	zum Spaß oder zur Bildung	3D-Shooter „Leopold the Cat. English Learning“
	Übersetzer
-elektronische Wörterbücher	einzelne Wörter übersetzen	ABBYY Lingvo, MultiLex
-Textübersetzer	Text übersetzen	PROMT

Anwendungssoftware für spezielle (berufliche) Zwecke- eine Reihe von Programmen zur Lösung engerer Probleme und beruflicher Aufgaben verschiedener Fachgebiete (Architektur, Bauwesen, Musik- und Filmindustrie)

NEIN.	Arten von Spezialanwendungssoftware	Zweck	Benutzer	Beispielprogramme
	Desktop-Publishing	für die elektronische Gestaltung von Zeitungen, Zeitschriften, Büchern, Broschüren (Zusammenstellen von Seiten einer bestimmten Größe aus Text und Abbildungen, um eine gedruckte Form zu erhalten)	Mitarbeiter von Druckereien, Redaktionen von Zeitschriften und Zeitungen, Verlagen sowie Mitarbeiter von Werbeagenturen	QuarkXPress, Adobe InDesign, Adobe FrameMaker, Corel Ventura, MS Publisher
	Elektronische Enzyklopädien, Lehrbücher, Wörterbücher, Nachschlagewerke	Kenntnisse in einem bestimmten Bereich erwerben	Schüler, Studenten, Wissenschaftler, Spezialisten verschiedener Fachgebiete	„Enzyklopädie der modernen Technik. Bauwesen“, „Handbuch der Baumeister“, „Musikalisches Wörterbuch“, interaktives Multimedia-Lehrbuch „Organische Chemie“
	Computergestützte Übersetzungssysteme (CAT-Programme)	für die Übersetzung von Fachtexten unter Nutzung von Fachwissensdatenbanken	professionelle Übersetzer	Trados, Deja Vu, Sternentransit
	Server-DBMS (Client-Server)	die Erstellung und Arbeit mit Informationssystemdatenbanken zu verwalten	Datenbankadministratoren	mySQL, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enterprise, Oracle-Datenbank
	Dreidimensionale (3D) Grafikeditoren	zum Erstellen und Bearbeiten von 3D-Grafiken	3D-Künstler	Autodesk 3ds Max (ehemals 3D Studio MAX), Autodesk Maya, Blender, Cinema 4D, ZBrush
	Videoeditoren (Videobearbeitungssysteme):	für die Videobearbeitung
-Professional	zum Schneiden von Filmen, Fernsehsendungen	Film- und Fernseharbeiter	Adobe Premiere Pro, Grass Valley Ediu, Sony Vegas Pro
- "inländisch"	zum Bearbeiten von Heimvideos	Laien	Windows Movie Maker (im Lieferumfang von MS Windows enthalten), Corel VideoStudio Pro, Pinnacle Studio
	Audioeditoren (Audiobearbeitungssysteme)	zur Bearbeitung von Audiomaterial
-Professional	für die Aufnahme von Musikkompositionen, die Vorbereitung von Tonträgern für das Radio, die Vertonung von Filmen, Computerspielen, die Restaurierung alter Tonträger	Toningenieure im Radio, in Tonstudios und in der Filmindustrie	Adobe Audition, Steinberg WaveLab, Sony Sound Forge. Kühnheit
- "inländisch"	zum Aufnehmen von Amateurmusikkompositionen, zum Erstellen eigener Klingeltöne für Mobiltelefone usw.	Laien	CyberPower Audio Editing Lab, Akram Audio Editor
	Musikredakteure	zum Erstellen und Bearbeiten von Musiktexten mit Design sowie zum Abspielen getippter Texte	Mitarbeiter von Musikverlagen, Musikpädagogikeinrichtungen, Musiktheatern, Philharmonikern; Komponisten, Arrangeure, Dirigenten	Finale, Zugabe, Cakewalk-Ouvertüre, Sibelius, MuseScore
	Expertensysteme	zur Lösung von Problemen in einigen Fachgebieten (ersetzt einen Fachspezialisten)	Arbeitnehmer, die in den Bereichen Diagnostik, Design, Planung und Management tätig sind	Medizin:MYCIN; Militär:ACES; Elektronik:ACE; Informatik: CODES, Chemie: DENDRAL; Geologie:PROSPECTOR Handel:REMORAMA
	Computergestützte Konstruktionssysteme (CAD, CAD/CAM/CAE)	zum Entwickeln von Zeichnungen, Diagrammen, 3D-Modellen, Design- und Technologiedokumentationen am Computer	Konstrukteure, Architekten	Compass, AutoCAD, ZwCAD, nanoCAD Electro, BtoCAD, Stroyekspertiza BASE
	Geografische Informationssysteme (GIS):
-universell und spezialisiert	zum Erstellen, Bearbeiten und Analysieren elektronischer geografischer Karten, zum Suchen von Informationen über Kartenobjekte: Städte, Straßen, Gebäude, Straßen, Flüsse, Relief, durchschnittliche Jahrestemperatur	GIS-Spezialisten, GIS-Betreiber, Kartographen, Geologen, Vermesser, Hydrologen, Meteorologen	MapInfo, CREDO_DAT, ArcGIS, Arcview, GeoServer, GRASS, gvSIG, Argo, Polygon, Panorama, GIS Meteo
- Informationen und Referenz	- um Karten der Stadt und der Umgebung anzuzeigen, nach Organisationen und Transportwegen zu suchen und nach Wegbeschreibungen in der Stadt zu suchen	Laien	2GIS
	allgemeine Systeme für verschiedene Unternehmen und Organisationen:
- integrierte Büromanagementsysteme	zur Unterstützung des gesamten Dokumentenzyklus in einer Organisation: Erstellung von Dokumenten (Dokumentation), Organisation der Bewegung und Abrechnung von Dokumenten (Dokumentenfluss), Speicherung von Dokumenten (Archivierung)	Sachbearbeiter (Mitarbeiter, die für die Pflege der Dokumentation der Organisation verantwortlich sind)	Business, LanDocs, Cinderella, Grand-Doc
-Buchhaltungssysteme	für Buchhaltung und Steuerbuchhaltung	Buchhalter	1C:Buchhaltung
-Finanzanalytische Systeme	zur Führung einer analytischen Buchführung der finanziellen und wirtschaftlichen Aktivitäten der Organisation (Systematisierung von Informationen, Berechnung analytischer Indikatoren und Erstellung von Berichten)	Finanzanalysten	Viola – Finanzen, Prüfungsexpertin, INEC – Analystin, FinEkAnalysis, Modul für MS Office Excel „Excel Financial Analysis“

14.Prozedurale Programmierung.

Prozedurale Programmierung- Programmierung in einer imperativen Sprache, bei der sequentiell ausgeführte Anweisungen mithilfe der Mechanismen der Sprache selbst zu Unterprogrammen, also größeren integralen Codeeinheiten, zusammengesetzt werden können.

Die prozedurale Programmierung spiegelt die Architektur traditioneller Computer wider, die von Neumann in den 1940er Jahren vorgeschlagen wurde. Das theoretische Modell der prozeduralen Programmierung ist ein abstraktes Computersystem namens Turing-Maschine.

Grundlagen

Bei der Programmausführung kommt es auf die sequentielle Ausführung von Anweisungen an, um den Anfangszustand des Speichers, also die Werte der Quelldaten, in den Endzustand, also in Ergebnisse, umzuwandeln. Aus Sicht des Programmierers gibt es also ein Programm und einen Speicher, wobei ersterer den Inhalt des letzteren sequentiell aktualisiert.

Prozedurale Programmiersprache ermöglicht es dem Programmierer, jeden Schritt im Lösungsprozess eines Problems zu definieren. Die Besonderheit solcher Programmiersprachen besteht darin, dass Aufgaben in Schritte unterteilt und Schritt für Schritt gelöst werden. Mithilfe einer prozeduralen Sprache definiert der Programmierer Sprachkonstrukte, um eine Abfolge algorithmischer Schritte auszuführen.