Программы, работающие на компьютере, можно разделить на три категории:
· Прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ: редактирование текстов, рисование картинок, обработка информационных массивов;
· Системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера;
· Инструментальные системы (системы программирования), обеспечивающие создание новых программ для компьютера.
Системные программы
· Операционная система. Среди всех системных программ особое место занимает операционная система - программа, которая загружается при включении компьютера. Она осуществляет диалог с пользователем, управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом на диска и т.д.), запускает другие (прикладные) программы на выполнение. Операционная система обеспечивает пользователю и прикладным программам удобным способом общения (интерфейс) с устройствами компьютера. Для компьютеров типа IBM PC чаще всего используется операционная система MS DOS фирмы Microsoft или совместные с ней операционные системы PC DOS фирмы IBM и DR DOS фирмы Digital Research. Иногда IBM PC используются операционные системы OS/2 и UNIX.
· Драйверы. Важным классом системных программ являются программы-драйверы. Они расширяют возможности DOS по управлению устройствами ввода-вывода компьютера (клавиатурой, жестким диском, мышью и т.д.), определенной памятью. С помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся устройств.
· Программы-оболочки. Весьма популярный класс системных программ составляют программы-оболочки. Они обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS. Многие пользователи настолько привыкли к удобствам, предоставляемым своей любимой программой-оболочкой, что чувствуют себя без нее "не в своей тарелке". Наиболее популярными программами-оболочками являются Norton Commander, Xtree Pro Gold, PC Shell из комплекта PC Tools. В состав операционной системы MS DOS, начиная с версии 4.0, также входит собственная программа-оболочка Shell.
· Операционные оболочки, в отличие от обычных программ-оболочек, не только дают пользователю более наглядные средства для выполнения часто используемых действий, но и предоставляют новые возможности для запускаемых программ.
Ø Графический интерфейс, т.е. набор средств для вывода изображений на экран и манипулирования ими, построения меню, окон на экране;
Ø Мультипрограммирование, т.е. возможность одновременного выполнения нескольких программ;
Ø Расширенные средства для обмена информацией между программами
Операционные оболочки упрощают создание графических программ, предоставляя для этого большое количество удобных средств, и расширяют возможности компьютера.
· Вспомогательные программы (утилиты). Программы-упаковщики позволяют за счет применения специальных методов "упаковки" информации сжимать информацию на дисках, т.е. создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов меньшего размера в один архивный файл. Применение программ-упаковщиков очень полезно при создании архива файлов, так как в большинстве случаев значительно удобнее хранить на дискетах для стримера файлы, предварительно сжатые программами-упаковщиками.
· Программы для создания резервных копий информации на дисках позволяют быстро копировать информацию, находящуюся на жестком диске компьютера, на дискеты или кассеты стриммера. Из этих программ широко используются Norton Backup, FastBack Plus.
· Антивирусные программы. Предназначены для предотвращения заражения компьютерным вирусом и ликвидации последствий заражения вирусом.
· Коммуникационные программы предназначены для организации обмена информацией между компьютерами. Программы этого типа позволяют удобно пересылать файлы с одного компьютера на другой при соединении кабелем их последовательных портов (некоторые программы - при соединении параллельных портов, что обеспечивает большую скорость).
· Программы для диагностики компьютера. Позволяют проверить конфигурацию компьютера (количество памяти, ее использование, типы дисков) а также проверить работоспособность устройств компьютера (прежде всего жестких дисков).
· Программы-кэши для диска. Убыстряют доступ к информации на диске путем организации в оперативной памяти кэш-буфера, содержащего наиболее часто используемые участки диска. Чаще всего для кэша используется дополнительная или расширенная память компьютера. Некоторые контролеры дисков имеют в своем составе встроенный кеш-буфер, но обычно их производительность ненамного выше, а стоимость значительно больше, чем у программы-кэша хорошую производительность показывают программы SmartDrv, Ncache и Super PC-Kwik.
· Программы для оптимизации дисков позволяют обеспечить более быстрый доступ к информации на диске за счет оптимизации размещения данных на диске. Эти программы перемещают все участки каждого файла друг к другу (устраняют фрагментацию), собирают все файлы в начале диска, за счет чего уменьшается число перемещений головок диска (ускоряется доступ к данным) и снижается износ диска). Из программ для оптимизации дисков широко используются SpeedDisk из комплекса Norton Utilities, FastTrax.
· Программы динамического сжатия дисков (например, Stacker, Doublespace) позволяют увеличить количество информации, хранимой на дисках путем ее динамического сжатия. Эти программы снижают информацию при записи на диск, а при чтении восстанавливают ее в исходном виде. Таким образом, для пользователя эти программы незаметны, они проявляются только увеличением емкости дисков и изменением скорости доступа. Если на диске хранятся программы, то увеличение емкости невелико - в 1,5 раза, но для без данных оно может достигать 4-5 раз.
· Программы для автономной печати (спулеры) позволяют распечатывать файлы на принтере параллельно с выполнением другой работы на компьютере. Некоторые из этих программ, например PrintCashe, вдобавок обеспечивают и некоторое ускорение печати. Многие программы, например Microsoft Windows, Microsoft Word для DOS, имеют встроенные средства для поддержки автономной печати.
· Программы для управления памятью. Обеспечивают более гибкое использование оперативной памяти компьютера. Программы дают возможность загрузить в память компьютера несколько программ и "переключаться" с одной на другую с помощью нескольких нажатий клавиш.
· Программы для печати экрана бывают весьма полезны при использовании графических программ для вывода на печать содержимого экрана (отнюдь не всегда это можно сделать с помощью самой графической программы). Одни из наиболее популярных программ этого вида - это Pizzaz Plus и Hot Shot Graphics, они работают со всеми наиболее распространенными экранами и принтерами, позволяют заменять цвета и использовать для передачи цвета на черно-белых принтерах различные штриховки, варьировать размер и расположение картинки на печатаемой странице.
· Программы управления локальной сетью. Пользователи компьютеров, объединенных в локальную сеть, могут передавать друг другу сообщения, совместно использовать базы данных или устройства (например, принтеры), что значительно повышает удобство и эффективность коллективного труда. Для объединения компьютеров в локальную сеть компьютеры необходимо соединить специальными проводами (кабелями) и вставить в них платы сетевых адаптеров, позволяющих передавать информацию по кабелям сети.
Однако локальные сети не могут полностью удовлетворить все нужды в обмене информацией между компьютерами. Они потому и называются локальными (от латинского locus - место), что связывают компьютеры, находящиеся близко друг от друга. Однако компьютеры и локальные сети можно связывать между собой с помощью каналов связи (телефонный, радиорелейной, спутниковой и т.д.), образуя распределение вычислительные системы и сети различного назначения. Так, широко известны системы электронной InerNet, EuroNet, FidoNet, у нас в стране -RelCom, система межбанковских расчетов SWIFT и т.д.
Прикладные программы
Для IBM РС разработаны и используются сотни тысяч различных прикладных программ для различных применений.
Наиболее широко применяются программы:
· Подготовки текстов (документов) на компьютере - редакторы текстов;
· Подготовки документов типографского качества - издательские системы;
· Обработка табличных данных - табличные процессы;
· Обработки массивов информации - системы управления базами данных;
Табличные процессоры обеспечивают работу с большими таблицами чисел (немного шире мы остановимся на них в практической части);
Системы управления базами данных (СУБД) позволяют управлять большими информационными массивами - базами данных. Наиболее простые системы этого вида позволяют обрабатывать на компьютере один массив информации, например персональную картотеку. Они обеспечивают ввод, поиск, сортировку записей, составление отчетов и т.д. С таким СУБД легко могут работать пользователи даже невысокой квалификации, так как все действий в них осуществляются с помощью меню и других диалоговых средств. Среди таких СУБД можно назвать PC-File, Reflex, Q&A.
Графически редакторы позволяют создавать и редактировать на экране компьютера.
Системы деловой и научной графики позволяют наглядно представить на экране различные данные и зависимости. Системы деловой графики дают возможность выводить на экран различные виды графиков и диаграмм (гистограммы, круговые и секторные диаграммы и т.д.). Среди этих систем наиболее популярны программы Microsoft Chart, Boeing Graph, Harvard Graphics и другие, при этом пакет Harvard Graphics имеет возможности научной графики.
Системы автоматизированного проектирования (САПР) позволяют осуществлять черчение и конструирования различных механизмов с помощью компьютера. Среди этих систем лидером является AutoCad, но для многих задач целесообразно использование других САПР.
Интегрированные системы сочетают в себе возможности системы управления базами данных, табличного процессора, текстового редактора, системы деловой графики, а иногда и другие возможности. Среди интегрированных систем весьма популярны FrameWork, Open Access, Microsoft Works и др.
Бухгалтерские программы предназначены для ведения бухгалтерского учета, подготовки финансовой отчетности и финансового анализа деятельности предприятий. Некоторые из них предназначены для автоматизации отдельных участков бухгалтерского учета-начисления заработной платы, учета товаров, материалов на складах и т.д.
Системы программирования.
Даже при наличии десятков тысяч программ для пользователя может потребоваться что-то такое, чего не делают (или делают, но не так) имеющие программы. В этих случаях следует использовать системы программирования, т.е. системы для разработки новых программ.
Современные системы программирования для персональных компьютеров обычно предоставляют пользователю весьма мощные и удобные средства для разработки программ.
В них входят:
· Компилятор, осуществляющий преобразование программ на языке программирования в программу в машинных кодах, или интерпретатор, осуществляющий непосредственное выполнение текста программы на языке программирования высокого уровня;
· Библиотеки подпрограмм, содержащие заранее подготовленные подпрограммы, которыми могут пользоваться программисты;
· Различные вспомогательные программы, например отладчики, программы для получения прекрасных ссылок;
· Часто компиляторы интерпретаторы объединяются с редакторами текстов для ввода и исправления текстов программ и отладчиками для правления ошибок в программах (отладки программ).
Для популярных языков программирования на IBM PC существует множество систем программирования. Естественно, что программисты предпочитают те системы, которые легки в использовании, позволяют получить эффективность программы, имеют богатые библиотеки функций (подпрограмм) и мощные возможности для отладки разрабатываемых программ. В качестве примеров таких систем программирования можно назвать Turbo C.
Системы программирования прежде всего различаются, естественно, по тому, какой язык программирования он реализует. Среди программистов, пишущих программы для персональных компьютеров, наибольшей популярностью пользуются языки
· Си,
· Си++,
· Паскаль
· Бейсик.