Программное обеспечение персональных компьютеров. Исторический очерк, классификация текущего состояния, перспективы развития

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ 

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

Институт математики, естественных наук

и информационных технологий

Кафедра программного обеспечения

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема:  Программное обеспечение персональных компьютеров. Исторический очерк, классификация текущего состояния, перспективы развития. 

 

Выполнил:

Студент124 группы

Тоболин Сергей Викторович

Проверил:

Научный руководитель

Павлова Елена Александровна

 

 

 

 

 

 

 

 

Тюмень – 2012

Аннотация

В данной курсовой работе приведены  результаты исследования истории, классификации и перспективы развития программного обеспечения. Для исследования программного обеспечения был проведен тщательный отбор книжной литературы, а так же статей из сети интернет и журналов.

В работе детально обоснованы принципы и способы классификации  ПО, их значимость и предназначение в повседневной жизни.

Курсовая работа выполнена  на листах формата A4, содержит 15 страниц и ссылки на 16 источников.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание:

 

Введение 4

1|Программное  обеспечение персональных компьютеров 5

1.1 | Программное  обеспечение 5

1.2 | Исторический  очерк 5

1.3 | Виды программного  обеспечения 7

1.3.1|Системное 7

1.3.2|Прикладное 8

1.3.3|Инструментальное 8

1.3.4|Открытое 10

1.3.5|Свободное 11

1.3.6|Проприетарное 12

Заключение 14

Списиок литературы и источников 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

XXIвек – век технологий, инноваций и телекоммуникаций. Еще в 20 веке начали появляться первые компьютеры, телефоны и другие ЭВМ (электронно-вычислительная машина). Но наибольшую популярность ЭВМ получили в 21 веке. В начале века произошел БУМ технологий. Многие ручные станки заменили на автоматизированные, люди стали приобретать себе мобильный устройства, а в каждом доме появился компьютер.

На сегодняшний день ЭВМ  считается самым востребованным продуктом на рынке. Действительно, если заглянуть в больницы, библиотеки, полицейские участки, в школы или в университеты, то вы увидите, что практически вся работа выполняется на компьютерах. Сейчас трудно представить какой-либо офис или компанию без ЭВМ.

Если заглянуть в словарь  мы узнаем, что ЭВМ (электронно-вычислительная машина) - это устройство для обработки информации.В отличие от телевизоров и магнитофонов, осуществляющих только заранее заложенные в них функции, персональные компьютеры могут выполнять любые действия по обработке информации. Другими словами, персональный компьютер универсален и все зависит от его Программного Обеспечения. Поэтому часто употребляемое выражение “компьютер сделал” означает, что на ЭВМ была выполнена программа, которая позволила выполнить какие-то действия.

С помощью программного обеспечения  любой компьютер можно превратить в рабочее место многих специалистов, например, программиста, архитектора, дизайнера, проектировщика, бухгалтера или врача, редактировать на нем документы, смотреть фильмы или играть в какую-либо игру. При выполнении программы могут использовать различные устройства компьютера для ввода и вывода данных, подобно тому, как человеческий мозг пользуется органами чувств для получения и передачи информации.

В своей курсовой работе я постараюсь описать разновидности  программного обеспечения и их сферы  применения.

 

 

 

 

 

1|Программное обеспечение персональных компьютеров

1.1|Программное обеспечение

Программное обеспе́чение — совокупность программ системы обработки информации.

Для разного рода задач  разработано разное программное обеспечение. Например: для обработки фотографий или создания коллажей используют Photoshop; для создания 3Dобъектов – 3DMax, Cinema 4D илиMaya; для создания и редактирования документов, таблиц ибаз данных использую мультифункциональный пакет программного обеспечений MicrosoftOffice(Word, Excel, Accessи т.д.).

Но у каждого ПО есть один существенный недостаток – совместимость. Некоторые программы могут хорошо и полностью функционировать на одном ПК, но не работать на другом. Такого рода проблемы могут возникать при несовместимости программы с оборудованием или с операционной системой. Существует множество решений данной проблемы, однако самый популярный из них это использование виртуальной среды, в которой программа будет полностью функционировать. Такую возможность предоставляют программыVirtualBox,VirtualMachine и другие.

При работе с программой зачастую важна её скорость выполнения каких-либо задач. Скорость выполнения задач в первую очередь зависит от самой программы, а в частности от её оптимизации и быстродействия. Вторым важным критерием быстродействия ПО являетсямощность и производительность компьютера, на котором выполняется программа.Третьим неотъемлемым признаком быстродействия ПОявляется Операционная Система (далее ОС). Другие проблемы в разработке и использования ПО вы можете почесть в книге “Технологии разработки программного обеспечения” С. А. Орлова.

1.2 | Исторический очерк

Первая теория, касающаяся программного обеспечения, была предложена английским математиком Аланом Тьюрингом в 1935 году. Он создал так называемую машину Тьюринга, математическую модель абстрактной машины, способной выполнять последовательности рудиментарных операций, которые переводят машину из одного фиксированного состояния в другое. Главная идея заключалась в математическом доказательстве факта, что любое наперёд заданное состояние системы может быть всегда достигнуто последовательным выполнением конечного набора элементарных команд (программы) из фиксированного набора команд. 23 Июня 2012 года Алану Тьюрингу было бы 100 лет, и в честь этого компания Googleна своем сайте разместила Doodle-игру, в которую мог поиграть любой желающий. Смысл игры заключался в получения двоичного числа методом выполнения определенных последовательных действий.

Существует 3 эта  развития ПО:

1 Этап. В 50-х годах XXвека математики отмечали функциональное ограничение, а также устрашающую стоимость первых ЭВМ. Основной целью тогда было - уменьшить общее число машинных тактов, требовавшее для своего решения та или иная программа, а также объем занимаемой программой ОЗУ.  Основные затраты на обработку данных находились тогда почти в прямой зависимости от затраченного на них машинного времени.

2 Этап. В середине 60-х годов начался 2-й этап развития программного обеспечения, который продолжался до начала 80-х годов.От технологии эффективного исполнения программ к технологии эффективного программирования – так можно было определить общее направление смены критериев эффективности в течение этого этапа. Наиболее известным результатом этого первого радикального пересмотра критериев технологии программирования стала созданная в начале 70-х годов ОС UNIX. Операционную систему UNIX, нацеленную, прежде всего, на повышение эффективности труда программистов, разработали сотрудники «BellLabs» Кен Томпсон, ДеннисРитчи и Брайан Керниган.

3 Этап.С середины 80-х годов начался 3-й этап развития ПО. В это время персональный компьютер, имеет развитые средства самообучения пользователя-новичка работе за пультом, гибкие средства защиты от его ошибок и, самое главное, все аппаратно-программные средства такой ЭВМ подчинены одной «сверхзадаче» - обеспечить «дружественную реакцию» машины на любые, в том числе неадекватные, действия пользователя. Основная задача персональных вычислений - формализация профессиональных знаний – выполняемая, как правило, самостоятельно непрограммирующим пользователем или при минимальной технической поддержке программиста.

1.3|Виды программного обеспечения

По назначению различают следующие виды ПО:

• Системное
• Прикладное
• Инструментальное

1.3.1|Системное программное обеспечение

Систе́мное програ́ммное обеспе́чение— это комплекс программ, которые обеспечивают управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой - приложения пользователя.

Грубо говоря Системное ПО не может выполнять конкретных прикладных задач, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы. Пример таких программ: Everest, Дефрагментация диска, Мониторинг ресурсов и др.

Основные функции системного ПО:

• Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение.
• Стандартизованный доступ к устройстваv ввода-вывода.
• Управление оперативной памятью.
• Управление доступом к данным жёсткого диск, компакт-диск и т. д., организованным в той или иной файловой системе.
• Пользовательский интерфейс.
• Сетевые операции, поддержка стека протоколов.

К системному ПО относятся  такие понятия, как Операционная система, утилиты и встроенные программы.

Операционная  система–совокупность программ, управляющих другими программами или оборудование.Сейчас, практически в любой ЭВМ присутствует ОС, но существует такая вычислительная техника, для которой ОС излишни. Например, встроенные микрокомпьютеры содержатся сегодня во многих бытовых приборах, автомобилях, сотовых телефонах и простые игровые приставки — также представляющие собой специализированные микрокомпьютеры — могут обходиться без ОС, запуская при включении программу, записанную на вставленном в устройство «картридже» или компакт-диске. Тем не менее, некоторые микрокомпьютеры и игровые приставки всё же работают под управлением особых собственных ОС. В большинстве случаев, это UNIX-подобные системы.

Встроенные программы– это программы, "зашитые" в цифровые электронные устройства. В ряде случаев являются по сути частью операционной системы, хранящейся в постоянной памяти (например BIOS). В достаточно простых устройствах вся операционная система может быть встроенной. Многие устройства современных компьютеров имеют собственные "прошивки", осуществляющие управление этими устройствами и упрощающие взаимодействие с ними.

Утилиты— программы, предназначенные для решения узкого круга вспомогательных задач, например, мониторинг показателей датчиков и производительности оборудования; управления параметрами оборудования; форматирование, проверка или разметка диска.

1.3.2|Прикладное программное обеспечение

Прикладная программа  или приложение— программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем. В большинстве операционных систем прикладные программы не могут обращаться к ресурсам компьютера напрямую, а взаимодействуют с оборудованием посредством операционной системы.

К прикладному программному обеспечению относятся компьютерные программы, написанные для пользователей  или самими пользователями, для задания компьютеру конкретной работы. Примеры таких программ:CCleaner, MicrosoftOffice, Skype, браузеры, игры и прочие приложения.

К прикладным программам общего назначения относятся текстовые и графические редакторы, Веб-браузеры, электронные таблицы, а также Базы данных.

К прикладным программамспециального назначения относятся мультимедийные приложения (редакторы звука и  видео, Медиаплееры), словари, справочники, энциклопедии.

Прикладное ПО является самым  распространённым ПО, так как пользоваться им может любой пользователь ПК. Прикладное ПО, в отличии от инструментально и системного, выполняет гораздо больший спектр задач.

1.3.3|Инструментальное программное обеспечение

Инструмента́льное програ́ммное обеспе́чение— программное обеспечение, предназначенное для проектирования, разработки и сопровождения программ.

С помощью инструментального ПО можно создавать новое ПО. К Инструментальному ПО относятся такие программы, как MicrosoftVisualStudio, BorlandDelphi, TurboPascalи др.

Создания ПО осуществляется посредством языка программирования. Языки программирования выступают  в качестве средства общения программиста и компьютера. Первые языки программирования появились относительно недавно  и были довольно примитивны. Они  предназначались для каких-либо числовых расчетов или простейших операций.  Нужно отметить, что ранние языки программирования были оптимизированы под конкретную ЭВМ, и если программа, написанная на таком языке программировании работала на одном компьютере, то она вполне могла не функционировать на другом.

В настоящее время существуют тысячи различных языков программирования. Все их можно разделить на четыре большие группы:

• Машинно-ориентированные (Ассемблер).
• Машинно-независимые языки (Практически все языки программирования).
• Процедурные языки (Фортан, Бейсик, Паскаль, Си).
• Декларативные языки (Лисп, Пролог).
• Объектно-ориентированные языки (C++, Java, VisualBasic).