Файл: Классификация языков программирования. Критерии выбора среды и языка разработки программ (ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕОРИИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПК).pdf

Компьютер является устройством, последовательно выполняющим команды, прописанные непосредственно в программе, для его корректной работы необходимы разные программы, составляющее понятие «программного обеспечения» (ПО).

Программное обеспечение часто представляет собой совокупность самых разных программных средств, что обеспечивают работоспособность аппаратных средств для ЭВМ.

Вся совокупность программ, что хранятся на всех аппаратных устройствах в долговременной памяти ПК и составляет его установленное программное обеспечение.

Самая общая классификация программных средств – это классификация, в которой самым главным признаком служит сфера применения программных продуктов, а именно:

– организация имеющегося аппаратного обеспечения (АО) для компьютеров и сетей ЭВМ;

– организация технологии по разработке программ;

– решения и обоснования функциональных задач в самых разных предметных областях.

Все программное обеспечение для персонального компьютера (ПК) развивается, пополняется, совершенствуется постоянно. Стоимость всех установленных на ПК программ зачастую превышает всю стоимость технических устройств.

Актуальной проблематикой в современное время для программирования является проектирование программных продуктов с применением самых разных средств по разработке, а правильный их выбор, в свою очередь, значительно влияет на быстродействие их функционирования.

Цель написания курсовой работы – рассмотрение проблемы корректного выбора средств для разработки ПО и классификации языков програмирования.

В представляемой курсовой работе рассматриваются задачи:

– дать характеристику классификации ПО, а именно видов инструментального ПО;

– описать проблемы, которые возникают при выборе средств разработки ПО;

охарактеризовать классификацию ЯП;
освоить выполнение выбора необходимых программных средств для непосредственной реализации конкретного практического задания;
продемонстрировать практическое использование выбора программных средств в процессе создания конкретного программного обеспечения.

Объект работы – современное программное обеспечение ПК.

Предметом исследования является проблема выбора методов разработки.

Развитием главных теоретических основ по указанной тематике занимались такие ученые и программисты, как К.Голдинг, Королюк В.Л., Б.Стауструп, С.Прата и многие другие.

1.ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕОРИИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПК

Понятие, классификация и определения программного обеспечения

В основу работы каждого ПК положен принцип программного контроля и управления, что состоящий в следующем: каждый компьютер выполняет все действия за заданной программой.

Данный принцип обеспечивает полную универсальность при использовании ПК: в конкретный момент времени может решаться некоторая задача по выбранной пользователем программе.

При нормальном вычислении задач на ПК надо, чтоб программа считалась отлаженной и не требовала никаких доработок, имела также соответствующую документацию. По данной причине, относительно работы с ПК часто используют специальное понятие «программное обеспечение», которым описывается совокупность программ, которая может выполняться вычислительной системой.

К такому ПО относится также и область деятельности по разработке, а также проектированию ПО, а именно:

– технология проектирования программных продуктов (нисходящее проектирование, объектно-ориентированное, структурное проектирование и другие);

– методы тестирования ПО;

– анализ качества ПО;

– методы доказательства правильного работы программ;

– документирование ПО;

– использование и разработка специальных программных средств, которые могут облегчить процесс проектирования ПО. [5]

Программное обеспечение является неотъемлемой частью компьютерной вычислительной системы. ПО является продолжением разработки и усовершенствования технических средств. Вся эта сфера применения для конкретного ПК определяется ранее созданным ПО. Компьютер не обладает знаниями сам по себе в какой-то области применения. Все эти знания сосредоточены при реализации на компьютерах соответствующих программных продуктов.

Программное обеспечение для нынешнего времени составляет тысячи программ, что также предназначены для непосредственной обработки разнообразной информации при разных целях.[4]

Все программы, которые выполняются на компьютере, можно подразделить условно на такие 3 вида (рисунок 1) [12]:

Рисунок 1 – Виды ПО

– прикладные программы дают возможность непосредственно обеспечивать выполнение нужных работ для пользователей;

– системные программы, что предназначены для управления работой конкретной вычислительной системы, а также они выполняют различные функции, к примеру:

создание копий для использованной информации;
правление ресурсами ЭВМ;
выдача справочной информации по запросам пользователей;
проверка работоспособности ПК;
инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания иных программ на ПК.

При построении такой классификации нужно учитывать также факт, что развитие современной вычислительной техники, а также расширение сферы приложения для ПК резко ускорили сам процесс развития программного обеспечения как такового.

Если же ранее можно было перечислять основные категории ПО: [9]

– операционные системы (ОС);

– совокупности прикладных программ;

– трансляторы;

то в настоящее время ситуация изменилась.

Развитие ПО развивается вглубь (появились новые подходы к построению ОС, ЯП и т.п.), а также вширь (прикладные программы уже далеко не прикладные и приобрели в себе отдельную ценность).

Соотношение для имеющихся программных продуктов и требующимися на рынке может меняться слишком быстро.

Даже классические программы, к примеру, ОС, непрерывно развиваются, при этом наделяются интеллектуальными функциями, многие из них также ранее относились только к интеллектуальным возможностям человека.

Прикладная программа – любая конкретная программа, что может способствовать решению какой-то определенной задачи в пределах проблемной области.

Все такие прикладные программы могут иметь также общий характер, к примеру, выполнять обеспечение печати документов.

В противоположность этому, например, ОС или другое инструментальное ПО вовсе не вносит прямого вклада для процесса удовлетворения конечных потребностей конкретного пользователя.[14]

Рисунок 2 – Основные категории ПО

Прикладные программы могут также применяться либо в автономном режиме, а именно выполнять решение поставленных задач без помощи иных программных продуктов, или в составе разных комплексов или программных пакетов.

Самыми встречающимися прикладными программами являются: [19]

– редакторы документов;

– правовые базы данных;

– системы управления БД;

– табличные процессоры;

– графические редакторы;

– системы автоматизированного проектирования;

– разные интегрированные системы.

Системные программы могут выполняться также вместе с прикладными, они служат для управления всеобщими ресурсами ПК – центральным микропроцессором, памятью и т.д. [3]

Это программы для общего пользования, что предназначаются для всех имеющихся пользователей в ПК. Системное ПО должно разрабатываться так, чтоб ПК мог эффективно реализовать разные прикладные программы.

Все системное ПО также направлено [6]:

– на обеспечение эффективной работы самого компьютера, вычислительной сети;

– на проектирование операционной среды для работы других программ;

– на проведение разной профилактики и диагностики компьютерной аппаратуры компьютера;

– на выполнение технологических и других вспомогательных процессов (восстановление, архивирование, копирование файлов и БД и прочее).

Данная категория программных продуктов тесно повязана с типом компьютера, является его неотъемлемой составной частью. Программные продукты ориентированы в основном на опытных пользователей – специалистов в IT-области: [7]

– оператора ПК;

– администратора сети;

– прикладного программиста;

– системного программиста.

Хотя знание основной технологии по работе с данным классом программ требуется также конечным пользователям ПК, что самостоятельно не лишь работают с своими созданными программами, но и выполняют обслуживание ПК.

Программные продукты указанного класса носят всеобщий характер применения, а также и вне зависимости от разного рода специфики определенной предметной сферы. К ним также могут предъявляться высокие требования в надежности и технологичности.[11]

Системное ПО можно подразделить на:[15]

– базовое;

– сервисное.

1.2. Инструментальное ПО

Инструментальные программные средства являются программами, которые применяются непосредственно в ходе разработки, их развития или корректировки иных системных или же прикладных программ.

Инструментальная программа может оказать помощь для практически всех стадий разработки программ.

К инструментальным программам можно отнести:

– средства компоновки ПО;

– вспомогательные программы, что реализуют часто используемые операции в системе;

– редакторы текстов и других средств мультимедии;

– отладочные программы, что помогают устранять ошибки в работе программ;

– графические пакеты программ.

Системы программирования – системы для создания новых программных средств на определенном ЯП.[2]

Современные системы программирования часто предоставляют пользователям удобные средства по разработке программ.

К ним можно отнести:

– интегрированные среды разработки;

– интерпретаторы или компиляторы;

– средства редактирования текстов;

– обширные библиотеки по стандартных функциях программ;

– отладочные программы;

– "дружественная" диалоговая система;

– встроенный ассемблер;

– встроенная справочная система;

– многооконная работа с программами;

– мощные графические библиотеки;

– другие особенности ПО.

Транслятор – программа-переводчик, что преобразует программу, которая написана на одном с современных ЯП высокого уровня, в программу, машинных команд.

Трансляторы реализуются в виде интерпретаторов или компиляторов. С точки зрения функционирования интерпретатор и компилятор различаются существенно друг от друга.

К примеру, компилятор читает целиком полностью всю программу, также делает ее перевод, при этом создает законченный вариант уже написанной программы.

Интерпретатор выполняет процесс перевода программы построчно.[2]

После того, как все программы откомпилированы, ни исходный код программы, ни сам компилятор более не используются.

В это время программы, что обрабатываются интерпретатором, должны также заново переводиться непосредственно в машинный язык при каждом запуске программ.

Все откомпилированные программы могут работать намного быстрее, но интерпретируемые проще изменять или исправлять.

Популярные системы программирования следующие:

– Quick Basic;

– Borland C++;

– Turbo Pascal;

– Borland Delphi и пр.

В первом разделе работы рассмотрены основные определения о программном обеспечении ПК, подробно рассмотрены главные группы программного обеспечения, охарактеризовано инструментальное программное обеспечение ПК.