Программное обеспечение компьютера

Ключевые слова
программное обеспечение (ПО)
системное ПО
прикладное ПО
системы программирования
операционная система

Структура программного обеспечения
Совокупность всех программ, предназначенных для выполнения на компьютере, называют программным обеспечением (ПО) компьютера.
!
ПРОГРАММНОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Системное программное обеспечение
Системное программное обеспечение включает в себя операционную систему и сервисные программы.
Операционная система — комплекс программ, обеспечивающих согласованное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера.
!
Основные функции ОС:
управление устройствами
управление процессами
пользовательский интерфейс
работа с файлами

Системное ПО. Сервисные программы
К сервисным программам (утилитам) относят различ-ные программы, выполняю-щие дополнительные услу-ги системного характера.
Служебные
программы
Архиваторы
Антивирусы

Алгоритм Хаффмана
Считать все входные данные и подсчитать частоты встречаемости всех символов.
Частоты встречаемости символов выписать в ряд – это вершины будущего графа (дерева).
Выбрать две вершины с наименьшими весами и объединить их — создать новую вершину, от которой провести рёбра к выбранным вершинам с наименьшими весами, а вес новой вершины задать равным сумме их весов. Расставить на рёбрах графа числа 0 и 1 (на верхнем ребре — 0, а на нижнем — 1). Чтобы выбранные вершины больше не просматривались, стереть их веса.
Продолжить объединение вершин, каждый раз выбирая пару с наименьшими весами, до тех пор, пока не останется одна вершина — корень дерева. Вес этой вершины будет равен длине сжимаемого массива.

Алгоритм Хаффмана (продолжение)
Создать кодовую таблицу. Для определения двоичного кода каждой конкретной буквы необходимо пройти от корня до этой вершины, выписывая 0 и 1, встречающиеся на маршруте.
Сгенерировать сжатый массив данных, для чего надо снова прочесть входные данные и каждый символ заменить соответствующим ему кодом.
Частота встречаемости символов
V
3
E
1
N
1
I
5
,
2
2
D
1
C
1
Всего
16

Вопросы и задания
Решение:
Частоты встречаемости символов выписать в ряд – это будут вершины будущего графа (дерева). В центре лучше расположить символ с наибольшим весом.
Выбрать две вершины с наименьшими весами и объединить их — создать новую вершину, вес которой задать равным сумме весов двух предыдущих вершин.
Расставить на рёбрах графа числа «0» и «1» (например, на верхнем ребре — «0», а на нижнем — «1»).
Чтобы выбранные вершины больше не просматривались, стереть их веса.
Продолжить объединение вершин, каждый раз выбирая пару с наименьшими весами, до тех пор, пока не останется одна вершина — корень дерева. Вес этой вершины будет равен длине сжимаемого массива.
Создать кодовую таблицу. Для определения двоичного кода каждой буквы надо пройти от корня до этой вершины, выписывая «0» и «1», встречающиеся на маршруте.
000
001
01
10
1100
1101
1110
1111
0
0
0
После того, как коды символов построены, остаётся сгенерировать сжатый массив данных, для чего надо снова прочесть входные данные и каждый символ заменить соответствующим ему кодом.
Вход:
VENI, VIDI, VICI
Выход:
01111011111000100001101
101100010000110110010
Исходный текст состоит из 16 символов, т. е. его длина в не-
сжатом виде будет равна 16 байт или 128 бит.
Код сжатого текста будет занимать 44 бита.
Получаем коэффициент сжатия, равный 128/44 ≈ 2,9.

позволяет программисту набрать и отредактировать текст программы
на языке программирования высокого уровня
позволяет вызывать стандартные процедуры из вновь разрабатываемой программы
позволяет управлять процессом исполнения программы, определять место и вид ошибок в программе, наблюдать за изменением значений переменных и выражений
обрабатывает весь текст программы, преобразовывая его в машинный код и строя исполняемый файл, готовый к запуску; после этого ни текст программы, ни компилятор не нужны
обрабатывает и исполняет команды программы
последовательно,
от оператора к оператору, при каждом запуске программы она заново переводится в машинные коды
специальные программы для перевода программы, написанной на языке высокого уровня, в машинные коды; существует два типа трансляторов: интерпретаторы
и компиляторы
собирает разные части (модули) создаваемой программы и используемые в ней стандартные подпрограммы
в единый исполняемый файл
Системы программирования
Комплекс программных средств, предназначенных для разработки новых программ, называют системой программирования или интегрированной средой разработки.
!
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ
ТЕКСТОВЫЙ
РЕДАКТОР
ТРАНСЛЯТОРЫ
БИБЛИОТЕКА ПОДПРОГРАММ
КОМПОНОВЩИК
ОТЛАДЧИК
ИНТЕРПРЕТАТОР
КОМПИЛЯТОР

Первый программист
«Аналитическая машина сплетает алгебраические алгоритмы так же, как и ткацкий станок Жаккарда сплетает цветы и листья».
Ада Лавлейс
Известно ли вам, что первым в мире программистом считается англичанка – Ада Лавлейс (1815–1852). Она выполнила детальное описание вычислительной машины, проект которой был разработан Чарльзом Беббиджем, и составила первую программу для этой машины. Именно Ада Лавлейс ввела в употребление термины «цикл» и «ра-
бочая ячейка».

Прикладное ПО
Программы, с помощью которых пользователь может работать с разными видами информации, не прибегая к программированию, принято называть прикладными программами или приложениями.
настольные издательские системы
бухгалтерские программы
системы автоматизированного проектирования (САПР)
программы компьютерного моделирования
математические пакеты
геоинформационные системы (ГИС)
системы автоматического перевода
…
текстовые редакторы и процессоры
графические редакторы и пакеты компьютерной графики
табличные процессоры
редакторы презентаций
аудио- и видеоредакторы
системы управления базами данных
браузеры
почтовые программы
…
ПРИЛОЖЕНИЯ
ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЯ
СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Онлайн-офис
Онлайн-офис — это набор веб-сервисов, включающий в себя все основные компоненты традиционных офисных пакетов: текстовый редактор, электронные таблицы, редактор презентаций и др.
Онлайн-офис доступен с любого компьютера, имеющего выход в Интернет, независимо от того, какую операционную систему этот компьютер использует.
Самый известный онлайн-офис — Google Docs.

Самое главное
Программное обеспечение (ПО) компьютера — сово-купность всех программ, предназначенных для выполнения на компьютере. Делится на три группы: системное ПО, прикладное ПО и системы программирования.
Системное программное обеспечение включает в себя операционную систему и сервисные программы. Опера-ционная система — комплекс программ, обеспечивающих согласованное функционирование всех устройств компью-тера и предоставляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера. К сервисным программам (утилитам) относят программы, выполняющие некоторые дополнительные услуги системного характера, архивирование файлов, защита от вирусов и др.

Самое главное
Комплекс программных средств, предназначенных для разработки новых программ, называют системой программирования. Основные компоненты: специализиро-ванный текстовый редактор, транслятор, отладчик и другие инструменты, позволяющие облегчить работу програм-мистов и сократить время на разработку сложных программ.
Программы, с помощью которых пользователь может работать с разными видами информации, не прибегая к программированию, принято называть прикладными прог-раммами (приложениями). Приложения общего назначения требуются практически всем. Приложения специального назначения предназначены для профессионального применения квалифицированными пользователями.

Вопросы и задания
Определите к какому из трех типов относятся следующие группы программ:
Антивирус Касперского
Pascal ABC,
Visual Basic
Writer,
Microsoft Word
Excel,
Calc
Linux,
Windows
Клавиатурный
тренажер
Draw, CorelDraw,
Inkscape
7-Zip, WinZip,
WinRar
Компьютерная
игра Тетрис

Вопросы и задания
Постройте дерево Хаффмана для фразы:
КАРЛ У КЛАРЫ УКРАЛ КОРАЛЛЫ
Решение:
Вес символов:
К
4
А
4
Р
4
Л
5
4
У
2
Ы
2
О
1
Всего
26