Инструментарий технологии программирования

Средства разработки программ используются для разработки нового программного обеспечения как системного, так и прикладного.

Инструментарий, используемый программистами, также можно разделить на три класса. Для создания ОС существуют специальные пакеты программ, называемые пакетами разработчика систем (System Development Kit), пакетами разработчика драйверов (Driver Development Kit) и т.д. Эти пакеты разрабатываются большими коллективами, которые и создают ОС, и предоставляются за плату или бесплатно разработчикам устройств и программ, предназначенных для работы в данной операционной системе.

Для разработки прикладных программ существуют специальные пакеты программ, ориентированных на какой либо язык программирования или на несколько языков. Так например, пакет Microsoft Visual Studio ориентирован на разработку программ под операционную систему Windows на языках C, C++, Basic, Java, C#. Пакет программ Delphi ориентирован на разработку прикладных программ на языке Pascal. Существуют и другие средства разработки, но перечисленные выше наиболее распространены среди программистов.

Для создания программ (драйверов), обслуживающих встраиваемые микроконтроллеры существуют свои средства разработки. Поскольку количество типов микроконтроллеров, выпускаемых промышленностью,

Современные текстовые редакторы предоставляют достаточно много составляют десятки, а то и сотни, а чтобы написать программу для микроконтроллера надо досконально знать его устройство и работу того устройства, в который он будет встроен, то средства разработки программ для микроконтроллера выпускает та фирма, которая этот микроконтроллер разработала. Очевидно, таких средств разработки существует почти столько же, сколько типов микроконтроллеров.

К трансляторам относят программы, которые преобразуют команды программ, написанных на языках высокого уровня, таких как Qbasic, Pascal, С, Prolog, Ada и других, в команды записанные в машинных кодах, использующих двоичный алфавит. Эти программы можно назвать программами-переводчиками с языков программирования высокого уровня на машинный язык.

Трансляторы бывают двух видов: интерпретаторы и компиляторы. Оба вида трансляторов выполняют одну и туже операцию, но делают это по-разному.

Интерпретаторы, преобразуя команду, записанную на каком либо языке программирования, в команду на машинном языке, сразу же дают указание машине выполнить ее, не записывая перевод. Так происходят с каждой командой программы. Программа будет выполнена машиной только с наличием интерпретатора, который от строки к строке переводит команды и сразу же их выполняет. Поэтому, когда встанет необходимость опять выполнить данную программу, то сделать это можно будет только имея интерпретатор языка программирования на котором она записана, что не всегда удобно.

Компилятор же не выполняет команды, а просто переводит всю программу на машинный язык и записывает свой перевод в специальную, так называемую, исполнимую программу, программу, записанную в двоичном коде, которую ЭВМ поймет уже без переводчика. Интерпретатор удобно использовать на этапе написания и отладки программы, так как интерпретатор позволяет отслеживать ошибки, допущенные программистом при написании программы, а компилятор используется для преобразования уже готовой, отлаженной, выверенной программы. Компилированная программа будет выполняться быстрее, так как не нужно машине перед выполнением команды осуществлять перевод, а так же, если учесть, что языков программирования на данный момент очень много, как и программистов, причем программисты выбирают для создания программ самые разные языки программирования согласуясь со своими вкусами, возможностями и назначением программы, то можно представить как неудобно было бы пользоваться программами, требующими присутствия интерпретаторов. Каждый пользователь должен был бы иметь большой набор интерпретаторов различных языков.

Языки программирования, вернее редакторы текстов программ для языков программирования, это программы, которые позволяют записывать алгоритмы решения каких-либо задач на том или ином языке программирования. Эти редакторы позволяют не просто записывать текст программы, но обычно имеют встроенный интерпретатор этого языка, систему отслеживания ошибок, возможность формирования библиотеки подпрограмм, возможность формирования собственных пользовательских функций, причем языки программирования позволяют записывать алгоритмы на языках приближенных к обычному человеческому языку, Непосредственно из них можно запускать программы на компиляцию. Кроме того можно работать с блоками текста программ, осуществлять их перенос из одного места программы в другое, копировать программу или ее части в указанное место другой программы, осуществлять контекстный поиск и замену подстрок.

Пакеты прикладных программ.

Прикладным называется ПО, предназначенное для решения определенной целевой задачи из проблемной области. Часто такие программы называют приложениями. Спектр проблемных областей в настоящее время весьма широк. Прикладные программы предназначены для обработки самой разнообразной информации: текстовой, числовой, звуковой, графической. Существуют программы, например, для построения астрологических карт, ведения инвентарной ведомости вин в ресторане, оказания помощи в постановке диагноза заболевания, построения экономических графиков, обучения иностранному языку, обучения программированию, программы для организации досуга и множество других.

К типовому прикладному ПО относят следующие программы:

 текстовые процессоры;

 табличные процессоры;

 системы иллюстративной и деловой графики (графические процессоры);

 системы управления базами данных;

 экспертные системы;

 программы математических расчетов, моделирования и анализа экспериментальных данных.

Предлагаемые на рынке ПО приложения, в общем случае, могут быть выполнены как отдельные программы либо как интегрированные системы. Интегрированными системами обычно являются экспертные системы, программы математических расчетов, моделирования и анализа экспериментальных данных, а также офисные системы. Примером мощной и широко распространенной интегрированной системы является офисная система Microsoft Office, в состав которой входят текстовый редактор, электронная таблица, система управления базами данных, программа для создания презентаций. Сегодня трудно даже представить такую задачу, которую нельзя было бы хоть частично поручить компьютеру, поэтому количество прикладных программ просто не поддаётся определению.

Среди прикладных программ, по преобладанию некоторых функций, выделяют:

· текстовые редакторы,

· графические редакторы,

· электронные таблицы,

· системы управления базами данных,

· музыкальные редакторы,

· интегрированные пакеты прикладных программ.

Текстовые редакторы предназначены для набора, редактирования, запоминания, воспроизведения и распечатки текстов. Такие редакторы называют еще системами обработки текстовой информации. Такие широко распространенные персональные компьютеры как IBM PC, Apple-2 задумывались как конторские машины для обработки текстов. И сейчас большая часть машинного времени используется для обработки именно текстовой информации, для подготовки разнообразных документов: писем, статей, служебных документов (справок, договоров, приказов), отчетов, рекламных материалов и тому подобное.

Программ для обработки текстов существует множество: от программ для подготовки текстов простой структуры до программ для полной подготовки к типографскому изданию книг, журналов. Редакторы текстов документов ориентированы на работу с текстами, имеющими структуру документов, то есть состоящими из разделов, страниц, абзацев, предложений, слов. возможностей для обработки текстов, это:

· возможность использовать шрифты различного начертания;

· возможность работы с пропорциональными шрифтами;

· задание произвольных межстрочных промежутков;

· автоматический перенос слова на новую строку и форматирование текста по заданным параметрам полей;

· автонумерация страниц;

· обработка и нумерация сносок;

· задание колонтитулов;

· выравнивание краев абзаца;

· набор текста в несколько столбцов, что необходимо для верстки газетных страниц;

· создание таблиц;

· проверка правописания и подбор синонимов;

· построение оглавлений и еще множество функций.

Среди текстовых редакторов выделяют группу, предназначенную для создания сложных документов высокого качества (рекламных буклетов, журналов, книг). Эти редакторы получили название издательских систем. Печать документов, подготовленных с помощью издательских систем производится с помощью лазерного принтера или специальных фотонаборных аппаратов. Все издательские системы построены по принципу WYSWYG (What you see what you get - что ты видишь, то ты и получишь). Издательские системы имеют больший набор возможностей по сравнению с обычными текстовыми редакторами. Наиболее распространенные текстовые редакторы в России: Lexicon, Multi Edit, WinWord. Издательские системы: Page Maker, Venture Publisher.

Графические редакторы позволяют создавать, редактировать и получать графические изображения в виде жестких копий (на бумаге) и в виде текстов программ, которые можно затем встраивать в другие программы или хранить для дальнейшего редактирования. Графические редакторы позволяют создавать не только статичные, но также движущиеся на экране объекты, создавать анимационные картинки. Графические редакторы имеют такие возможности, как использование различных цветовых оттенков в графическом изображения, использование графических примитивов (окружности, ломанные линии, прямоугольники, многоугольники, закрашенные фигуры) для построения рисунков, использование различных инструментов: кистей разнообразной формы, ластика, аэрографа, микроскопа или лупы для прорисовки каких либо тонких деталей изображения, имеется также возможность работать с выделенными частями рисунка: удалять, копировать, переносить, встраивать готовые изображения из библиотеки графических образов и так далее. Существуют графические редакторы как для создания двумерных, так и для создания трехмерных изображений. Примером графических редакторов наиболее распространенных в России можно назвать: Autodesk Animator, Corel Drаw, Paintbrash, PictureMaker, TruеSpacе и др.

Электронные таблицы выполняют роль очень удобного калькулятора, способного с большой скоростью и гибкостью манипулировать числами и формулами, причем все данные и результаты расчетов можно просмотреть на экране. Электронные таблицы построены по образу и подобию финансовых ведомостей, с которыми обычно работают бухгалтеры: она состоит из строк и столбцов, образующих сотни и даже тысячи клеток. Стоит только в какую- либо из клеток ввести наименования, числа и формулы, как практически мгновенно компьютер вычислит и покажет полученный результат. Электронные таблицы могут выполнить различные функции, которые обеспечивают очень удобный интерфейс пользователю. Это, например, следующие возможности:

работа с выделенными блоками, их копирование, перенос, удаление;

возможность копировать одинаковые формулы с автоматической адаптацией коэффициентов в формулах к текущему столбцу и строке;

возможность сохранять результаты на внешних носителях информации в текстовом виде и в табличном формате с последующей возможностью редактировать таблицу;

возможность распечатать результаты вычислений на бумаге;

сортировать и выбирать данные по введенным параметрам;

табличные процессоры имеют возможность строить различного рода графики по результатам вычисления, которые также можно сохранить на бумаге и внешних носителях.

Примером электронных таблиц широко использующихся в настоящий момент в России являются таблицы Lotus 1-2-3, SuperCalk, Excel.

Системы управления базами данных (СУБД) позволяют вводить, накапливать, редактировать, сортировать, выбирать по запросу, удалять различные данные. СУБД позволяют также выполнять некоторые вычисления и создавать отчеты. Наиболее мощные СУБД имеют встроенный язык программирования, позволяющих создавать исполнимые программы дня обработки введенных данных. СУБД много, это, например, такие системы как FoxPro, dBASE, Paradox, Clipper, Clarioп, Aссess и другие.

Музыкальные редакторы предназначены для редактирования, создания, сохранения и исполнения различных звуковых комбинаций, музыкальных произведений.

Интегрированные пакеты - программы, сочетающие в себе возможность работать с различными видами информации. Они объединяют в себе возможности текстового редактора, электронной таблицы, базы данных, программы деловой графики. Известностью пользуются такие пакеты, как, например, FrameWork, Works. Основной принцип построения всех программных средств основан на выборе из меню. Как правило, фирменные программные средства содержат многоуровневое выпадающее меню. То есть в программе имеется основное меню, любой из разделов которого может иметь подменю, в котором находится либо команда, либо функция (установка чего либо). Чтобы выполнить одну из команд на любом уровне меню необходимо просто переместить курсор (светящийся прямоугольник на экране) к этой команде, нажать на клавишу ввода команды в память машины или, при необходимости, дать ответ или подтверждение на запрос.

В настоящее время прикладные программы редко объединяются в пакеты, хотя классические пакеты продолжают развиваться и в наше время.

Наиболее известным является пакет офисных программ Microsoft Office, в который входит текстовый редактор Word, электронная таблица Excel, система управления базами данных Access, средство для создания презентаций Power Point. Этот пакет является платным и довольно дорогим.

Open Office.org Office Suite - бесплатная альтернатива пакету офисных приложений Microsoft Office. В состав пакета OpenOffice.org входят текстовый процессор, электронные таблицы, программа для создания презентаций, а также графический редактор. Версия для Windows. В пакет также включены модули для импорта и экспорта документов в наиболее распространенных форматах, включая форматы MS Office. Сборка ALT Linux содержит словари проверки орфографии и модули переносов для английского, русского и украинского языков, разнообразные шаблоны документов, инструменты перекодировки документов Word и Excel старых форматов, свободные шрифты (версия для Linux). Также в сборник входит пакет программ Mozilla для работы в Интернете, сборки ALT Linux с русской и украинской локализацией для Linux и Windows. В состав пакета входят браузер, клиент электронной почты и групп новостей, программа для создания веб-страниц, а также ряд вспомогательных приложений. Mozilla 1.0 от ALT Linux включает английский, русский и украинский словари для проверки орфографии, а также поддержку сглаживания шрифтов (Linux).

Пакет фирмы Adobe предназначен для обработки графических изображений.

Пакеты фирмы Ulead Video Studio, Media Studio предназначены для обработки видеоинформации, создания видеофильмов и записи их на CD и DVD носители.

Проверьте:

Знаете ли вы:	Умеете ли вы:
1. На какие классы делится программное обеспечение?	1. Классифицировать программные продукты?
2. Каковы функции операционных систем?	2. Определить является ли программа программным продуктом?
3. Какие средства разработки программных продуктов наиболее распространены в настоящее время?	3. Защитить программный продукт?
4. Какие пакеты программ используются для работы над офисными документами?	4. Различать технологические и функциональные задачи?
5. Для чего необходимо защищать программное обеспечение?
6. Что относится к правовым методам защиты ПО?
7. Для чего нужны сервисные программы?

 

Литература:

1. Информатика. Учебник под ред. Проф. Макаровой. М.: 2002.

2. Брябрин В.М. Программное обеспечение персональных ЭВМ. М.1989.

3. Острейковский В.А. Информатика. Учебник для вузов. М.: 2001.

4. Д.Сяо, Д.Керр, С.Мэдник, “Защита ЭВМ”.М.1982.

5. Д.Дж.Хоффман, “Современные методы защиты информации”.М. 1980.