ОС – программа, которая автоматически загружается в оперативную память и выполняет управление физическими и логическими ресурсами ЭВМ

-- Физические – память, процессор, внешние устройства

-- Логические – программы, файлы, события

(MS DOS, Windows, Windows NT Server, UNIX)

Прикладное ПО: назначение и классификация

Прикладное ПО -предназначено для решения определенной задачи в конкретной предметной области.

Классификация: ПО общего назначения(текстовые, табличные, графические процессоры, электронные секретари, эл. почта, игры)

Специализированное ПО(САПР, обучающие системы, математические системы, издательские системы, финансовые системы, системы управления проектами)

Нетрадиционное ПО(системы мультимедиа, интеллектуальные системы: экспертные системы, системы распознавания, перевод текста)

Классификация пакетов прикладных программ

1. Проблемно-ориентированные ППП

Проблемно-ориентированные ППП включают следующие программные продукты:

- Текстовые процессоры

- Настольные издательские системы (НИС)

- Графические редакторы

- Пакеты для работы с векторной графикой

- Электронные таблицы

- Организаторы работ

- Системы управления базами данных (СУБД)

- Пакеты демонстрационной графики

- Пакеты программ мультимедиа

- Системы автоматизации проектирования

- Программы распознавания символов

2. Интегрированные ППП

Традиционные, или полносвязанные, интегрированные комплексы представляют собой многофункциональный автономный пакет, в котором в одно целое соединены функции и возможности различных специализированных пакетов, родственных в смысле технологии обработки данных на отдельном рабочем месте

3. Пакеты ППП для решения научно-технических задач

Пакет прикладных программ представляет собой набор подпрограмм, объединяемый управляющей программой и предназначенный для решения конкретных задач в какой-либо области знаний

Обычно все подпрограммы делаются свободными от ввода-вывода и размер массивов указывается условный. Программы ввода-вывода выполняются в виде отдельного модуля

В зависимости от структуры ППП модули могут быть различных структур:

- простой

- оверлейной

- динамически последовательной

- динамически параллельной

Этапы решения научно-технических задач на ЭВМ

Постановка задачи (описывается цель решения задачи, проблема, подробное содержание характеристик, условия задачи, входные и выходные данные)

Математическое описание (все существующие соотношения между величинами выражаются посредством математических формул, формируется математическая модель задачи с определенной точностью и ограничениями и допущениями, математическая модель должна быть реалистичной и реализуемой)

Выбор и обоснование метода решения (одну и ту же задачу можно решать различными методами: процедурное программирование, объектно-ориентированное программирование, использование известного ПО)

Проектирование (создается общая структура программы, описывается взаимодействие между компонентами программы, блок-схема)

Кодирование (все конструкции, записанные на языке проектирования, переводятся на язык программирования высокого уровня)

Тестирование (всесторонняя проверка программы на правильность, эффективность, на вычислительную сложность- состоит в экспериментальном сравнении двух алгоритмов, решающих одну и ту же задачу)

Составление рабочей документации (требования ЕСПД: описание применения, руководство пользователя, руководство программисту)

Сопровождение (этапы эксплуатации программы: обучение пользователей, обновления программы, консультации)

Основные направления в программировании

ПРОЦЕДУРНОЕ программирование

МОДУЛЬНОЕ программирование

ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ программирование

Процедурное программирование

В процедурном программировании основное внимание уделяется алгоритмам, т.е некоторой последовательности действий, выполнение которых приводит к определенному результату.

Языки программирования, которые поддерживают эту модель, называются процедурными, и главное внимание в них уделяется построению подпрограмм (процедур).

Структура процедуры и функции

Модульное программирование

В модульном программирование основные акценты переносятся на построение модулей и их взаимодействию в программе.

Модуль – это множество взаимосвязанных подпрограмм (процедур) вместе с данными, которые эти процедуры обрабатывают.

Основная цель этого направления состоит в скрытии данных в модулях, что не позволяет обратиться к ним из-за пределов модуля.

Основная задача модульного программирования

Организация данных, а не алгоритмов – это основная задача модульного программирования

При создании ПО необходимо определить все модули, которые будут использоваться, и разделить программу на модули так, чтобы ее данные были скрыты в этих модулях.

Модуль – это самостоятельная часть программы, которая разрабатывается одним программистом, например.

Поскольку доступ к данным из-за пределов модуля запрещен (скрыт), то соответственно, предотвращено их случайное изменение (ошибки в программе).

Язык МODULA2 был специально сконструирован для поддержки модульного программирования.

Языки С++, С# не были специально для этого созданы, однако реализованная в них концепция классов, позволила работать с модулями. Эти языки содержат все необходимое для поддержки как процедурного, так и модульного программирования. Эти направления дополняют друг друга, а не исключают.

Объектно-ориентированное программирование

Программа представляется в виде набора объектов, взаимодействующих между собой посредством сообщений.

Объект = данные + процедуры

Объект – совокупность свойств (структур данных, характерных для этого объекта), методов их обработки (подпрограмм изменения свойств) и событий, на которые данный объект может реагировать и которые приводят, как правило, к изменению свойств объекта.

Основные понятия ООП

Для описания объектов служат классы. Класс определяет свойства и методы объекта, принадлежащего этому классу. Соответственно, любой объект можно определить как экземпляр класса.

Важнейшая характеристика класса – возможность создания на его основе новых классов с наследованием всех его свойств и методов и добавлением собственных. Класс, не имеющий предшественника, называется базовым.

Полиморфизм – возможность использования методов с одинаковыми именами для обработки данных разных типов.