Содержание 
 
 
 
 
 
 

1. Реферат на тему: «Программное обеспечение персональных компьютеров»

Введение

      Персональные  компьютеры - это универсальные устройства для хранения, обработки и передачи информации.

      Программное обеспечение - это совокупность программ, выполняемых вычислительной системой.

      Цель  данной работы - рассмотреть виды и назначение программного обеспечения компьютера.

      При построении классификации ПО нужно  учитывать тот факт, что стремительное  развитие вычислительной техники и  расширение сферы приложения компьютеров  резко ускорили процесс эволюции программного обеспечения.

      Если  раньше можно было по пальцам перечислить  основные категории ПО — операционные системы, трансляторы, пакеты прикладных программ, то сейчас ситуация коренным образом изменилась.

      Развитие  ПО пошло как вглубь (появились  новые подходы к построению операционных систем, языков программирования и т.д.), так и вширь (прикладные программы перестали быть прикладными и приобрели самостоятельную ценность). 
 

1. Программное обеспечение  компьютера и его  виды

      Под программным обеспечением (Software) понимается совокупность программ, выполняемых вычислительной системой.

      К программному обеспечению (ПО) относится  также вся область деятельности по проектированию и разработке ПО:

• технология проектирования программ (например, нисходящее проектирование, структурное и объектно-ориентированное проектирование и др.);
• методы тестирования программ;
• методы доказательства правильности программ;
• анализ качества работы программ;
• документирование программ;
• разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования программного обеспечения, и многое другое.

      Программное обеспечение – неотъемлемая часть  компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических  средств. Сфера применения конкректного компьютера определяется созданным для него ПО.

      В первом приближении все программы, работающие на компьютере, можно условно  разделить на три категории (рис. 1):

      - прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ;

      - системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например:

• управление ресурсами компьютера;
• создание копий используемой информации;
• проверка работоспособности устройств компьютера;
• выдача справочной информации о компьютере и др.;

      - инструментальные  программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера.

       
Рис. 1. Категории программного обеспечения 

      Сегодня соотношение между требующимися программными продуктами и имеющимися на рынке меняется очень быстро. Даже классические программные продукты, такие, как операционные системы, непрерывно развиваются и наделяются интеллектуальными функциями, многие из которых ранее относились только к интеллектуальным возможностям человека.

      Кроме того, появились нетрадиционные программы, классифицировать которые по устоявшимся критериям очень трудно, а то и просто невозможно, как,  например, программа — электронный собеседник.

      На  сегодняшний день можно сказать, что более или менее определённо сложились следующие группы программного обеспечения:

• операционные системы и оболочки;
• системы программирования (трансляторы, библиотеки подпрограмм, отладчики и т.д.);
• инструментальные системы;
• интегрированные пакеты программ;
• динамические электронные таблицы;
• системы машинной графики;
• системы управления базами данных (СУБД);
• прикладное программное обеспечение.

Кроме рассмотренных видов программного обеспечения можно выделить сетевое программное обеспечение, которое предназначено для организации совместной работы группы пользователей на разных компьютерах. Позволяет организовать общую файловую структуру, общие базы данных, доступные каждому члену группы. Обеспечивает возможность передачи сообщений и работы над общими проектами, возможность разделения ресурсов.

2. Назначение и характеристика  видов программного обеспечения

      Системные программы выполняются вместе с  прикладными и служат для управления ресурсами компьютера — центральным  процессором, памятью, вводом-выводом.

      Это программы общего пользования, которые  предназначены для всех пользователей компьютера. Системное программное обеспечение разрабатывается так, чтобы компьютер мог эффективно выполнять прикладные программы.

      Среди десятков тысяч системных программ особое место занимают операционные системы, которые обеспечивают управление ресурсами компьютера с целью их эффективного использования.

      Важными классами системных программ являются также программы вспомогательного назначения — утилиты (лат. utilitas —  польза). Они либо расширяют и  дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные важные задачи. Кратко опишем некоторые разновидности утилит:

• программы контроля, тестирования и диагностики, которые используются для проверки правильности функционирования устройств компьютера и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации; указывают причину и место неисправности;
• программы-драйверы, которые расширяют возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т.д.; с помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся;
• программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;
• антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусами;
• программы оптимизации и контроля качества дискового пространства ;
• программы восстановления информации, форматирования, защиты данных ;
• коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами;
• программы для управления памятью, обеспечивающие более гибкое использование оперативной памяти;
• программы для записи CD-ROM и многие другие.

      Часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует независимо от нее, т.е. автономно.

      Основой системного программного обеспечения  является операционная система. Операционная система — это комплекс взаимосвязанных  системных программ, назначение которого — организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.

      Операционная  система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователем, с другой стороны.

      Операционная  система обычно хранится во внешней  памяти компьютера — на диске. При  включении компьютера она считывается  с дисковой памяти и размещается  в ОЗУ.

      Этот  процесс называется загрузкой операционной системы.

      В функции операционной системы входит:

1. осуществление диалога с пользователем;
2. ввод-вывод и управление данными;
3. планирование и организация процесса обработки программ;
4. распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);
5. запуск программ на выполнение;
6. всевозможные вспомогательные операции обслуживания;
7. передача информации между различными внутренними устройствами;
8. программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).
9. зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей, которых могут обслуживать ОС, различают четыре основных класса операционных систем:
10. однопользовательские однозадачные, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;
11. однопользовательские однозадачные с фоновой печатью, которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать. Это ускоряет работу при выдаче больших объёмов информации на печать;
12. однопользовательские многозадачные, которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. Например, к одному компьютеру можно подключить несколько принтеров, каждый из которых будет работать на "свою" задачу;
13. многопользовательские многозадачные, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.

      В различных моделях компьютеров  используют операционные системы с разной архитектурой и возможностями. Для их работы требуются разные ресурсы. Они предоставляют разную степень сервиса для программирования и работы с готовыми программами.

      Операционная  система для персонального компьютера, ориентированного на профессиональное применение, должна содержать следующие основные компоненты:

• программы управления вводом/выводом;
• программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;
• процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.

      Каждая  операционная система имеет свой командный язык, который позволяет  пользователю выполнять те или иные действия:

• обращаться к каталогу;
• выполнять разметку внешних носителей;
• запускать программы;
• ... другие действия.

      Анализ  и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и  их запуск, осуществляет командный  процессор операционной системы.

      Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы — драйверы. Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в постоянное ЗУ компьютера.

      Прикладная  программа — это любая конкретная программа, способствующая решению какой-либо задачи в пределах данной проблемной области.

      Например, там, где на компьютер возложена  задача контроля за финансовой деятельностью  какой-либо фирмы, прикладной будет  программа подготовки платежных ведомостей.

      Прикладные  программы могут носить и общий  характер, например, обеспечивать составление  и печатание документов и т.п.

      В противоположность этому, операционная система или инструментальное ПО не вносят прямого вклада в удовлетворение конечных потребностей пользователя.

      Прикладные  программы могут использоваться либо автономно, то есть решать поставленную задачу без помощи других программ, либо в составе программных комплексов или пакетов.

      Пакеты  прикладных программ (ППП) — это специальным образом организованные программные комплексы, рассчитанные на общее применение в определенной проблемной области и дополненные соответствующей технической документацией.

      В зависимости от характера решаемых задач различают следующие разновидности ППП:

1. пакеты для решения типовых инженерных, планово-экономических, общенаучных задач;
2. пакеты системных программ;
3. пакеты для обеспечения систем автоматизированного проектирования и систем автоматизации научных исследований;
4. пакеты педагогических программных средств и другие.

      Чтобы пользователь мог применить ППП  для решения конкретной задачи, пакет  должен обладать средствами настройки (иногда путём введения некоторых  дополнений).

      Каждый  ППП обладает обычно рядом возможностей по методам обработки данных и формам их представления, полноте диагнос-тики, что дает возможность пользователю выбрать подходящий для конкретных условий вариант.

      ППП обеспечивают значительное снижение требований к уровню профессиональной подготовки пользователей в области программирования, вплоть до возможности эксплуатации пакета без программиста.

      Часто пакеты прикладных программ располагают  базами данных для хранения данных и передачи их прикладным программам.

      Интегрированные пакеты представляют собой набор нескольких программных продуктов, объединенных в единый удобный инструмент. Наиболее развитые из них включают в себя текстовый редактор, органайзер, электронную таблицу, СУБД, средства поддержки электронной почты, программу создания презентационной графики.

      Наиболее  известные интегрированные пакеты:

      Microsoft Office. В этот мощный профессиональный пакет вошли такие необходимые программы, как текстовый редактор WinWord , электронная таблица Excel, программа создания презентаций PowerPoint, СУБД Access, средство поддержки электронной почты Mail. Мало того, все части этого пакета составляют единое целое, и даже внешне все программы выглядят единообразно, что облегчает как их освоение, так и ежедневное использование.

      Microsoft Works — это очень простой и удобный пакет, объединяющий в себе текстовый редактор, электронные таблицы и базы данных, а также телекоммуникационные средства для соединения с другими компьютерами по телефонным линиям. Пакет ориентирован на людей, не имеющих времени осваивать сложные продукты, на начинающих пользователей, а также на домашних пользователей.

• 2.3. Инструментальное  программное обеспечение

      Инструментальные  программные средства — это программы, которые используются в ходе разработки, корректировки или развития других прикладных или системных программ.

      По  своему назначению они близки системам программирования. К инструментальным программам, например, относятся:

• редакторы;
• средства компоновки программ;
• отладочные программы, т.е. программы, помогающие находить и устранять ошибки в программе;
• вспомогательные программы, реализующие часто используемые системные действия;
• графические пакеты программ и т.п.

      Инструментальные  программные средства могут оказать  помощь на всех стадиях разработки ПО.

•  
  

Заключение 

      Итак, подведем итоги, обобщив все выше сказанное. Программное обеспечение (ПО) - необходимая составная часть любой ЭВМ - как бы посредник между пользователем и аппаратной частью персоналки. По большому счёту, всё ПО можно разделить на две части: системное и прикладное.

      Системное ПО - это программы, которые служат для обеспечения работы самого компьютера и выполняют разные вспомогательные функции. Главной среди них является операционная система (ОС) - программа, которая загружается при включении компьютера. Она управляет устройствами компьютера, запуском других программ, хранением информации. Операционная система обеспечивает удобный способ общения с компьютером.

      Прикладное  ПО - это как раз те программы, которые помогают выполнять конкретную работу. Так на рабочих местах могут применяться различные версии MS Office, это Office 95, 97, 2000, XP, 2003, 2007. Одна версия от другой отличается новыми дополнительными возможностями.

      Специализированное  прикладное (инструментальное) ПО позволяет автоматизировать определённый, специфический вид деятельности. Например, автоматизировать расчет заработной платы, учет горюче-смазочных материалов или автоматизировать документооборот предприятия.

      Примером  таких программ являются 1С:Бухгалтерия, Предприятие, Товары и склад или справочно-правовые системы, такие как Гарант, КонсультантПлюс и другие.

2. Представить числа  в формате с  плавающей запятой  и нормализованной  мантиссой

• а) 614,2

переведем в  двоичную систему целую часть  числа (делим на 2 с остатком)

614	2
614	307	2
0	306	153	2
	1	152	76	2
		1	76	38	2
			0	38	19	2
				0	18	9	2
					1	8	4	2
						1	4	2	2
							0	2	1
								0

1001100110₂

и дробную (умножаем на 2, целую часть отбрасываем)

	0,2
	2
0	4
	2
0	8
	2
1	6
	2
1	2
	…

0,2₁₀=0,(0011)₂

614,2₁₀=1001100110,(0011)₂≈ 
1,0011 0011 0001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001₂∙2⁹

Порядок: 9₁₀=1001₂

нормализованная мантисса (целая часть не хранится)

0011 0011 0001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001

характеристика:  1023+9=1032₁₀=10000001000₂

Последовательно запишем: знак (0 — число положительное), характеристику, мантиссу

01000000 10000011 00110001 10011001 10011001 10011001 10011001 10011001

Представим в  шестнадцатеричном коде.

Ответ: 40 83 31 99 99 99 99 99

• б) -8246,72 
  переведем в двоичную систему целую часть числа (делим на 2 с остатком)
 
 
 
 
 
 
 


8246	2
8246	4123	2
0	4122	2061	2
	1	2060	1030	2
		1	1030	515	2
			0	514	257	2
				1	256	128	2
					1	128	64	2
						0	64	32	2
							0	32	16	2
								0	16	8	2
									0	8	4	2
										0	4	2	2
											0	2	1
												0

10000000110110₂

и дробную (умножаем на 2, целую часть отбрасываем)

	0,72			0,28
	2			2
1	44		0	56
	2			2
0	88		1	12
	2			2
1	76		0	24
	2			2
1	52		0	48
	2			2
1	4		0	96
	2			2
0	8		1	92
	2			2
0	16		1	84
	2
0	32		1	68
	2			2
0	64		1	36
	2			2
1	28		0	72

 


0,72₁₀=0,(10111000010100011110)₂

8246,72₁₀=10000000110110,(10111000010100011110)₂≈ 
1,0000 0001 1011 0101 1100 0010 1000 1111 0101 1100 0010 1000 1111₂∙2¹² 


Порядок: 12₁₀=1100₂ 


нормализованная мантисса (целая часть не хранится)

0000 0001 1011 0101 1100 0010 1000 1111 0101 1100 0010 1000 1111

характеристика:  1023+12=1045₁₀=10000010101₂ 


Последовательно запишем: знак (1 — число отрицательное), характеристику, мантиссу

11000001 0101 0000 0001 1011 0101 1100 0010 1000 1111 0101 1100 0010 1000 1111

Представим в  шестнадцатеричном коде.

Ответ: C1 50 1B 5C 28 F5 C2 8F

• в) 5442,01 
  переведем в двоичную систему целую часть числа (делим на 2 с остатком)

5442	2
5442	2721	2
0	2720	1360	2
	1	1360	680	2
		0	680	340	2
			0	340	170	2
				0	170	85	2
					0	84	42	2
						1	42	21	2
							0	20	10	2
								1	10	5	2
									0	4	2	2
										1	2	1
											0

5442₁₀=1010101000010₂

и дробную (умножаем на 2, целую часть отбрасываем)

	0,01			0,24
	2			2
0	2		0	48
	2			2
0	4		0	96
	2			2
0	8		1	92
	2			2
0	16		1	84
	2
0	32		1	68
	2			2
0	64		1	36
	2			2
1	28		0	72
	2			…
0	56
	2
1	12
	2
0	24

 
0,01₁₀=0,0000001010001111(01011100001010001111)₂

5442,01₁₀=1010101000010,0000001010001111(01011100001010001111)₂≈ 
1,0101 0100 0010 0000 0010 1000 1111 0101 1100 0010 1000 1111 0101₂∙2¹²

Порядок: 12₁₀=1100₂ 


нормализованная мантисса (целая часть не хранится)

0101 0100 0010 0000 0010 1000 1111 0101 1100 0010 1000 1111 0101

характеристика:  1023+12=1045₁₀=10000010101₂ 


Последовательно запишем: знак (1 — число отрицательное), характеристику, мантиссу

01000001 01010101 01000010 00000010 10001111 01011100 00101000 11110101

Представим в  шестнадцатеричном коде.

Ответ: 41 55 42 02 8F 5C 28 F5

3.  Выполнить перевод  чисел из одной  системы счисления  в другую заполнив  пустые ячейки  в таблице

а) 110100100,0101₂

Переведем в 16-ю  систему счисления (разобьем на четверки от запятой (допишем слева ноли) и переведем последовательно четверки в 16-ю СС).

0001 1010 0100,0101₂ = 1 A 4, 5₁₆

Переведем в 8-ю  систему счисления (разобьем на тройки от запятой (допишем справа ноли) и  переведем последовательно тройки в 16-ю СС).

110 100 100,010 100₂ =6 4 4, 2 4₈

Переведем в 10-ю  СС (представим в развернутой форме  и выполним вычисления в 10-й СС).

110100100,0101₂=1∙2⁸+1∙2⁷ + 0∙2⁶ + 1∙2⁵+ 0∙2⁴+ 0∙2³+ 1∙2²+ 0∙2¹+ 0∙2⁰+ 0∙2^-1+ 1∙2^-2+ 0∙2^-3+ 1∙2^-4= 
=256+128+32+4+0,25+0,0625 = 420,3125₁₀

б) 141,16₈

Переведем в 2-ю  СС (заменим цифры на тройки цифр в двоичной СС)

141,16₈=001 100 001, 001 110₂ = 1100001,00111₂

Переведем из 2-й  в 16-ю СС

0110 0001,0011 1000₂ = С1,38₁₆

Переведем из 8-й  в 10-ю.

141,16₈ = 1∙8²+4∙8¹+1∙8⁰+1∙8^-1+6∙8^-2  = 64 + 32 + 1 + 0,125 + 0,09375 = 97,21875₁₀

в) 152,8₁₀

Переведем из 10-й  в 2-ю СС

152	2
152	76	2
0	76	38	2
	0	38	19	2
		0	18	9	2
			1	8	4
				1	4	2	2
					0	2	1
						0

152₁₀ = 10011000₂

	0,8
	2
1	6
	2
1	2
	2
0	4
	2
0	8
	2
	…

0,8₁₀=0,(1100)₂

152,8₁₀ = 10011000,(1100)₂

Переведем из 2-й  в 16-ю СС

1001 1000,(1100)₂ = 98,(С)₂

Переведем из 2-й  в 8-ю СС

010 011 000,(1100)₂ = 010 011 000, 110 011 001 100 110…₂ = 230,(6314)₈

г) EE,C₁₆

Переведем из 16-й  в 2-ю СС

EE,C₁₆ = 1110 1110, 1100₂ = 11101110,11₂

Переведем из 2-й  в 8-ю

011 101 110,110₂ = 356,6₈

Переведем из 16-й  в 10-ю СС

EE,C₁₆ = 14∙16¹+14∙16⁰+12∙16^-1 = 224 + 14 + 0,75 = 238,75₁₀ 


Двоичная  СС	Восьмеричная  СС	Десятичная  СС	Шестнадцатеричная СС
110100100,0101	644,24	1A4,5	420,3125
1100001,00111	141,16	97,21875	С1,38
10011000,(1100)	230,(6314)	152,8	98,(С)
11101110,11	356,6	238,75	EE,C

4. Преобразуйте логическое  выражение и составьте  для него таблицу  истинности 

 


A	B
0	0	0	1	1	1	0	0	0
0	1	1	1	0	0	1	1	1
1	0	1	0	1	0	1	1	1
1	1	1	0	0	0	1	1	1

5. Составьте схему  алгоритма вычислительного  процесса и напишите  программу на языке  Basic.

      Вычислить, где X – минимальный элемент массива Ai (i=1, …, 15), Y – максимальный элемент массива Bj (j=1, …, 10). Входные данные задать самостоятельно.

Блок-схема 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


Программа на языке Basic

DIM A(15)

DIM B(10)

DIM I as Integer, J as Integer

DIM X as Single, Y as Single, Z as Single

‘  Ввод массива.

For I =1 to 15

   PRINT “Введите A(”,I,”)=”;

   INPUT A(I)

Next I

For J =1 to 10

   PRINT “Введите B(”,J,”)=”;

   INPUT B(J)

Next J  


‘   Задание начального значения  X

X = A(1)

‘    Поиск минимального элемента в A.

FOR  I  = 1 To 15 Step 1

  IF (A(I)<X) THEN

       X = A(I)

  ENDIF

Next I

PRINT “X=”, X; 


‘   Задание начального значения  Y

Y = B(1)

‘    Поиск максимального элемента в B.

FOR  J  = 1 To 10 Step 1

     IF (B(J)>Y) THEN

          Y = B(J)

     ENDIF

Next I

PRINT “Y=”,Y; 
 


‘    Вычисление Z.

Z = 0.3*X – Y^3 


‘    Печать результата.

PRINT ’ Z=’,Z

END 
 


Список  литературы

1. Евдокимов В.В. Информатика: Учебник для вузов / Под ред. В.В. Евдокимова. - СПб.: Питер, 2007
2. Информатика. Базовый курс. / Под ред. С.В.Симоновича. - СПб.: Питер, 2007.
3. Информатика: Учебник./ Под ред. проф. Н.В. Макаровой.- М.: Финансы и статистика, 2007.
4. Каймин В.А. Информатика: Учебник. - М.: ИНФРА-М, 2007
5. Меняев М.Ф. Информатика и основы программирования: Учеб. пособие по специальности "Менеджмент организации". – М.: Омега-Л, 2008.