Программное обеспечение компьютера

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.

!

Системные администраторы

СИСТЕМНОЕ

ПРОГРАММНОЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ

СИСТЕМЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Программисты

Пользователи

ПРИКЛАДНОЕ

Linux

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

Операционные

системы

Ubuntu

Системное ПО. Сервисные программы

Обслуживание дисков и д иагностика компьютера

К сервисным программам (утилитам) относят различ-ные программы, выполняю-щие дополнительные услу-ги системного характера.

• проверка диска восстановление диска очистка диска
• проверка диска
• восстановление диска
• очистка диска

Архивирование файлов

• сжатие программ и данных
• сжатие программ и данных

Защита от вирусов

Антивирусы

Архиваторы

• обнаружения компьютерных вирусов и средства «лечения»
• обнаружения компьютерных вирусов и средства «лечения»

Служебные программы

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.

Задание

Сжать с помощью алгоритма Хаффмана фразу:

VENI, VIDI, VICI

Комментарии

«Veni, vidi, vici» (с лат. «Пришёл, увидел, победил») — слова, которыми, как сообщает Плутарх в своих «Изречениях царей и полководцев», Юлий Цезарь уведомил своего друга Аминция в Риме о победе при Зеле над Фарнаком, сыном Митридата, в 47 году до н. э. Цезарь отмечал не события войны, а быстроту её завершения.

Решение :

Частота встречаемости символов

V

C

E

N

I

,

Всего

D

16

1

1

1

2

2

5

1

3

7

Вопросы и задания

Решение :

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.

Чтобы выбранные вершины больше не просматривались, стереть их веса.

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»).

Подсчитать частоты встречаемости всех

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.

символов.

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.

D

,

I

N

E

C

Всего

V

1

1

1

5

2

16

2

1

3

0

0

000

2

2

Вход:

VENI, VIDI, VICI

Выход:

01111011111000100001101 10110001 0000110110010

0

0

4

0

2

,

,

2

001

0

7

1

V

3

01

V

3

1

16

0

5

5

I

10

I

0

9

С

1100

1

С

1

0

1

2

1101

D

1

1

D

1

4

0

1

E

E

1

1

1110

2

1

1

N

1111

1

N

1

8

Системы программирования

Комплекс программных средств, предназначенных для разработки новых программ, называют системой программирования или интегрированной средой разработки .

!

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ ТЕКСТОВЫЙ РЕДАКТОР

ТРАНСЛЯТОРЫ

собирает разные части (модули) создаваемой программы и используемые в ней стандартные подпрограммы

обрабатывает и исполняет команды программы

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

специальные программы для перевода программы, написанной на языке высокого уровня, в машинные коды; существует два типа трансляторов: интерпретаторы

позволяет управлять процессом исполнения программы, определять место и вид ошибок в программе, наблюдать за изменением значений переменных и выражений

позволяет программисту набрать и отредактировать текст программы на языке программирования высокого уровня

позволяет вызывать стандартные процедуры из вновь разрабатываемой программы

в единый исполняемый файл

и компиляторы

последовательно, от оператора к оператору, при каждом запуске программы она заново переводится в машинные коды

ИНТЕРПРЕТАТОР

БИБЛИОТЕКА ПОДПРОГРАММ

КОМПИЛЯТОР

ОТЛАДЧИК

КОМПОНОВЩИК

8

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 ».

Автор коллажа: Joyce Riha Linik

8

Прикладное ПО

Программы, с помощью которых пользователь может работать с разными видами информации, не прибегая к программированию, принято называть прикладными программами или приложениями .

ПРИЛОЖЕНИЯ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

• 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 …

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 — совокупность 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. Операционная система — комплекс программ, обеспечивающих согласованное функционирование всех устройств компьютера 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: специализированный текстовый редактор, транслятор, отладчик и другие инструменты, позволяющие облегчить работу программистов 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 программами (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:

Клавиатурный

Компьютерная игра Тетрис

Антивирус Касперского

Pascal ABC,

Writer, Microsoft Word

Excel, Calc

Linux, Windows

7-Zip, WinZip, WinRar

Draw, CorelDraw, Inkscape

Visual Basic

тренажер

Системное ПО

Инструментальное ПО (системы программирования)

Прикладное ПО

Вопросы и задания

Постройте дерево Хаффмана для фразы:

КАРЛ У КЛАРЫ УКРАЛ КОРАЛЛЫ

Решение:

Ы

К

А

Всего

Р

Л

О

У

Вес символов:

26

2

1

2

4

5

4

4

4

0

4

0

8

4

А

1

0

К

4

26

0

8

4

Р

1

18

0

5

Л

1

0

10

2

О

1

5

0

У

2

1

3

1

Ы

1

1