Инструментальное программное обеспечение

Прикладное программное обеспечение.

Прикладное ПО служит для решения задач или классов задач в определённой области применения ПК. К нему относят пакеты прикладных программ (ППП или приложения) и оригинальные программы пользователей. ППП делятся на:

· ППП общего назначения предназначены для широкого круга пользователей в различных проблемных областях. К ним относят текстовые, графические и табличные процессоры, трёхмерные аниматоры, СУБД, интегрированные ППП, САПР, оболочки экспертных систем, редакторы HTML (Web-редакторы), обозреватели (для просмотра электронных документов на локальном ПК или в Интернет), музыкальные редакторы, настольные издательские системы и др.

· Проблемно- ориентированные ППП для решения задач узкого класса (банковские, бухгалтерские ППП, ППП финансового менеджмента, справочные системы и др.).

· Методо- ориентированные ППП, в основе которых лежат, прежде всего, метод решения задачи: математического программирования (линейного, динамического и др.), сетевого планирования и управления, теории массового обслуживания, математической статистики и др.

Инструментальные программные средства (системы программирования) используются для разработки различных программ, включая системное программное обеспечение.

Инструментальные программные средства (системы программирования)- это интегрированные инструментальные средства, обеспечивающие все основные функции по разработке программ: создание и редактирование исходного модуля, трансляция, создание загрузочного модуля и их выполнения, отладка, тестирование, сохранение и документирование и т.д. Современные системы программирования поддерживают все технологические этапы проектирования, программирования, тестирования и отладки программ, предоставляя программистам мощные и удобные средства для разработки программ.

А состав инструментальных средств входят (рисунок 5.2):

· редакторы программного кода;

· трансляторы с различных языков программирования, осуществляющие перевод текстов программ с входного языка программирования на машинный язык;

· редакторы связей, объединяющие отдельные части программ в единое целое, создающие загрузочный модуль;

· отладчики, позволяющие обнаруживать и устранять ошибки в программах;

· интегрированные среды разработчиков, объединяющие перечисленные выше компоненты е единую систему, удобную для разработчиков программ;

· системы быстрой разработки программных приложений (RAD).

Рисунок 5.2 Основные этапы обработки программ в ПК

Исходный модуль- текст алгоритма задачи, описанный средствами языка программирования. Исходный модуль переводится в последовательность команд ПК с помощью транслятора (компилятора или интерпретатора). Компилятор транслирует исходный модуль в машинный код, называемый объектным модулем, за один непрерывный процесс. А интерпретатор выполняет исходный модуль в режиме «оператор- за- оператором».

Объектный модуль выполняться не может т.к. может содержать неразрешенные ссылки на другие модули или программы. Поэтому объектный модуль обрабатывается редактором связей. Редактор связей разрешает все внешние ссылки и создает загрузочный модуль.

Загрузчик определяет для загрузочного модуля абсолютные адреса в оперативной памяти. После этого программа может выполняться.

Иногда функции редактора связей и загрузчика выполняет одна программа- редактирующий загрузчик (Turbo Pascal).

Для отладки программ используются отладочные средства, трассировщики, тестирующие и др. средства как в системе программирования, так и автономно.

Языки программирования Fortran, Algol, Cobol, Pascal, PL/1, C - компиляторного типа. Forth, LOGO, APL - интерпретаторного типа. Basic, Lisp- трансляторы обоих типов.

Реализация любого языка может быть как компиляторного, так и интерпретаторного типа. Основное преимущество компиляторных языков- скорость выполнения программы. Но интерпретируемые языки более предпочтительны для программ диалогового типа, отладка проходит без выхода из интерпретатора, что сокращает время и упрощает отладку.

Таблица 5.1 Поколения языков программирования

Поколения ПС	Языки и системы программирования	Характерные черты ПС
1-е поколение	Машинные	Машинно-зависимые, быстрые, сложны для освоения, требуют хорошего знания архитектуры ЭВМ
2-е поколение	Ассемблера, макроассемблеры	В отличии от предыдущих более удобны для использования, быстрые
3-е поколение	Языки программирования высокого уров-ня (Fortran, Algol, Cobol, Pascal, C, PL/1, Forth, LOGO, APL, Basic, Modula и др.)	Во многом мобильные, более человеко-ориентированные, проще в освоении, более медленные
4-е поколение	Непроцедурные языки, генераторы отчетов, объектно-ориентированные языки, языки запросов, параллельные языки	Ориентированы на непрофессионала, на ЭВМ с параллельной архитектурой
5-е поколение	Языки искусственного интеллекта, экспертных систем и баз знаний, естественные языки.	Повышение интеллектуального уровня ЭВМ и интерфейса с ними.

Языки 1- го уровня- машинные- набор машинных команд в бинарном коде. Языки 2- го уровня- ассемблеры- вместо бинарных форматов машинных команд используют их мнемоническое символьное обозначение. Программы, составленные на языках ассемблера, затруднительны в чтении, трудоемки при отладке, требуют больших усилий для переноса на другие типы ЭВМ. Сейчас используются при создании высокоэффективных программ (минимального по времени и максимального по быстродействию), хотя ограниченно, т.к. ИПО располагает весьма эффективными ЯВУ, да и требования к оптимизации основных ресурсов ЭВМ становятся не столь жесткими.

Языки 3- го поколения носят явно выраженный процедурный характер, т.е. программы определяют не только что нужно сделать, но и как это сделать. Сейчас существуют свыше 2000 различных ЯВУ. Они составляют основу ИПО.

Языки 4- го поколения носят явно непроцедурный характер. Программы на них описывают только что, но не как надо сделать. Типичные непроцедурные языки:

1. Языки параллельного программирования ориентированы на создание СПО и ППО для ВС параллельной архитектуры (многомашинных и многопроцессорных ВС).

2. Объектно-ориентированные языки: Delphy, C++, SmallTalk, Objective C и др.

3. Языки для задач искусственного интеллекта: Prolog, Langin. Т.к. непроцедурные языки имеют минимальное количество синтаксических правил, они значительно более пригодны для использования недостаточно квалифицированными пользователями.

4. Языки запросов, позволяющие получить информацию из БД на основе запросов (SQL, QBE, Intellect, Ingress, Oracle). Генераторы отчетов по требованию пользователя выводят отчеты на основе данных, находящихся в БД (GIS, Mark IV). Языки запросов и генераторы отчетов позволяют приобщить к КТ широкие круги пользователей из сфер бизнеса, банков и т.д.

Естественные языки определяют следующий шаг развития языков программирования. Пользователь любого уровня освобождается от необходимости освоения каких- либо словарей, грамматики и синтаксиса.

Visual Basic широко распространен и интегрирован в приложения MS Office: Access, Excel, Word.

Язык гипертекстовой разметки HTML (Hyper Text Markup Language) разработан как компонент технологии WWW. Он позволяет описывать структуру электронного документа с полиграфическим уровнем оформления. Такой документ может содержать иллюстрации, аудио- и видеофрагменты.

Язык Perl предназначен для работы с Web-страницами.

Язык моделирования виртуальной реальности (Virtual Reality Modeling Language- VRML)- для описания сред, имитирующих 3-х мерное пространство, для создания Web-страниц. Является расширением языка HTML (для плоских изображений).

Язык Java- для создания программ, работающих в компьютерных сетях, например, для размещения динамической рекламы в компьютерных сетях (анимация, телетайпные ленты). Java- приложения «оживляют» статические картинки Web-страниц.

Контрольные вопросы:

1. Понятие и состав ПО ПК?

2. Категории ПО?

3. Назначение ИПО? Состав ИПО?

4. Понятие, состав и назначение служебных программ?

5. Поколения систем программирования?

6. Состав процедурных и непроцедурных языков программирования?

Дата добавления: 2014-01-06