Конспект лекций междисциплинарного курса мдк. 03. 01 Технология разработки программного обеспечения

1.2 Основные понятия и определения Технология программирования — совокупность методов и средств, применяемых в процессе разработки программного обеспечения. Программа (program, routine) — упорядоченная последовательность команд (инструкций) компьютера для решения задачи. Программное обеспечение (software) — совокупность программ обработки данных и необходимых для их эксплуатации документов. Задача (problem, task) — проблема, подлежащая решению. Приложение (application) — программная реализация на компьютере решения задачи. Термин «задача» в программировании означает единицу работы вычислительной системы, требующую выделения вычислительных ресурсов (процессорного времени, памяти). Процесс создания программ можно представить как последовательность следующих действий: постановка задачи; алгоритмизация решения задачи; программирование. Постановка задачи (problem definition) — это точная формулировка решения задачи на компьютере с описанием входной и выходкой информации. Алгоритм — система точно сформулированных правил, определяющая процесс преобразования допустимых исходных данных (выходной информации) в желаемый результат (выходную информацию) за конечное число шагов. Программирование (programming) — теоретическая и практическая деятельность, связанная с созданием программ. По отношению к ПО компьютерные пользователи делятся на следующие группы: системные программисты. Занимаются разработкой, эксплуатацией и сопровождением системного программного обеспечения; прикладные программисты. Осуществляют разработку и отладку программ для решения различных прикладных задач; конечные пользователи. Имеют элементарные навыки работы с компьютером и используемыми ими прикладными программами; администраторы сети. Отвечают за работу вычислительных сетей; администраторы баз данных. Обеспечивают организационную поддержку базы данных. Сопровождение программы — поддержка работоспособности программы, переход на ее новые версии, внесения изменений, исправление ошибок и т.д. Основные характеристики программ: алгоритмическая сложность; состав функций обработки информации; объем файлов, используемых программой; требования к операционной системе (ОС) и техническим средствам обработки, в том числе объем дисковой памяти, размер оперативной памяти дли запуска программы, тип процессора, версия ОС, наличие вычислительной сети и т. д. Показатели качества программы: мобильность (многоплатформенность) — независимость от технического комплекса системы обработки данных, ОС, сетевых возможностей, специфики предметной области задачи и т.д. надежность — устойчивость, точность выполнения предписанных функций обработки, возможность диагностики возникающих ошибок в работе программы; эффективность как с точки зрения требований пользователя, так и расхода вычислительных ресурсов; учет человеческого фактора — дружественный интерфейс, контекстно-зависимая подсказка, хорошая документация; модифицируемость — способность к внесению изменений, например, расширение функций обработки, переход на другую техническую базу обработки и т. п. коммуникативность — максимально возможная интеграция с другими программами, обеспечение обмена данными между программами. Все программы по характеру использования и категориям пользователей можно разделить на два класса — утилитарные программы и программные продукты. Утилитарные программы («программы для себя») предназначены для удовлетворения нужд их разработчиков. Чаще всего такие программы выполняют роль отладочных приложений, являются программами решения задач, не предназначенных для широкого распространения. Программные продукты (изделия) используются для удовлетворения потребностей пользователей, широкого распространения и продажи. В настоящее время существуют и другие варианты легального распространения программных продуктов, которые появились с использованием глобальных телекоммуникации; freeware – бесплатные программы, свободно распространяемые, поддерживаются самим пользователем, который правомочен вносить в них необходимые изменения; shareware – некоммерческие (условно-бесплатные) программы, которые могут использоваться, как правило, бесплатно. Ряд производителей использует OEM-программы (Original Equipment Manufacturer), т. е. встроенные программы, устанавливаемые на компьютеры или поставляемые вместе с компьютерами. Программный продукт должен быть соответствующим образом подготовлен к эксплуатации (отлажен), иметь необходимую техническую документацию, предоставлять сервис и гарантию надежной работы программы, иметь товарный знак изготовителя, а также наличие кода государственной регистрации. 1.3 Классификация программного обеспечения Можно выделить три класса ПО: системное; пакеты прикладных программ (прикладное ПО); инструментарий технологии программирования (инструментальные средства для разработки ПО). Системное ПО направлено: на создание операционной среды функционирования других программ; обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети; проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей; выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивация, восстановление файлов программ и БД и т. п.). Системное ПО (System Software) – совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и вычислительных сетей. Прикладное ПО служит программным инструментарием решения функциональных задач и является самым многочисленным классом ПО. В данный класс входят программные продукты, выполняющие обработку информации различных предметных областей. Таким образом, прикладное ПО – комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определенного класса предметной области. Инструментарий технологии программирования обеспечивает процесс разработки программ и включает специализированное ПО, которое является инструментальным средством разработки. ПО данного класса поддерживает все технологические этапы процесса проектирования, программирования, отладки и тестирования создаваемых программ. Пользователями данного ПО являются системные и прикладные программисты. Системное программное обеспечение В составе системного ПО можно выделить две составляющие: базовое ПО; сервисное ПО. Базовое ПО – минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера. Сервисное ПО – программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового ПО и организуют более удобную среду работы пользователя. В базовое ПО входят: операционная система; операционные оболочки (текстовые, графические); сетевая операционная система. Компьютер выполняет действия в соответствии с предписаниями программы, созданной на одном из языков программирования. При работе пользователя на компьютере часто возникает необходимость выполнять операции с прикладной программой в целом, организовать работу внешних устройств, проверить работу различных блоков, скопировать информацию и т. д. Эти операции используются для работы с любой программой. Поэтому целесообразно из всего многообразия операций, выполняемых компьютером, выделить типовые и реализовать их с помощью специализированных программ, которые следует принять в качестве стандартных средств, поставляемых имеете с аппаратной частью. Программы, организующие работу устройств и не связанные со спецификой решаемой задачи, вошли в состав комплекса программ, названного операционной системой. Операционная система – совокупность программных средств, обеспечивающих управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействием между собой и пользователем. Операционная система образует автономную среду, не связанную ни с одним из языков программирования. Любая прикладная программа связана с ОС и может эксплуатироваться только на компьютерах, где имеется аналогичная системная среда. Программа, созданная в среде одной ОС, не функционирует в среде другой ОС, если в ней не обеспечена возможность конвертации (преобразования) программ. Для работы с ОС необходимо овладеть языком этой среды – совокупностью команд, структура которых определяется синтаксисом этого языка. ОС выполняет следующие функции: управление работой каждого блока ПО и их взаимодействием; управление выполнением программ; управление выполнением программ; организацию хранения информации во внешней памяти; взаимодействие пользователя с компьютером (поддержку интерфейса пользователя). Обычно ОС хранится на жестком диске, а при его отсутствии выделяется специальный гибкий диск, который называется системным диском. При включении компьютера ОС автоматически загружается с диска в оперативную память и занимает в ней определенное место. ОС создается не для отдельной модели компьютера, а для серии компьютеров, в структуру которых заложена и развивается во всех последующих моделях определенная концепция. Операционные системы для ПК делятся: на одно- и многозадачные (в зависимости от числа параллельного выполнения прикладных процессов); пользователей, одновременно работающих с ОС); непереносимые и переносимые на другие типы компьютеров; несетевые и сетевые, обеспечивающие работу в ВС ЭВМ. Операционные системы, как правило, сравнивают по следующим критериям: управлению памятью (максимальный объем адресуемого пространства, технические показатели использования памяти); функциональным возможностям вспомогательных про грамм (утилит) в составе ОС; наличию компрессии магнитных дисков; возможности архивирования файлов; поддержке многозадачного режима работы; наличию качественной документации; условию и сложности процесса инсталляции. Наиболее распространенными ОС для персональных компьютеров в настоящее время являются: Windows 7 (Microsoft); Windows 8 (Microsoft); UNIX; OS/2 (IBM); Linux. ОС OS/2 разработана IBM для ПК на основе системной прикладной архитектуры, ранее используемой для больших ЭВМ. Это многозадачная, многопользовательская ОС, обеспечивающая как текстовый, так и графический интерфейс пользователя. OS/2 обеспечивает: поддержку графического интерфейса пользователя; одновременную обработку нескольких приложений; многопоточную обработку нескольких задач одного приложения; 32-разрядную обработку данных; сжатие данных при записи на магнитный диск; защиту памяти. Важными особенностями OS/2 является высокопроизводительная файловая система HPFS (High Performance File System), имеющая преимущества для серверов БД (в отличие от MS DOS поддерживаются длинные имена файлов), а также поддержка мультипроцессорной обработки — до 16 процессоров типа Intel и Power PC. OS/2 Warp имеет встроенный доступ в Интернет, систему распознавания речи VoiceType, интегрированную версию Lotus Notes Mail для передачи электронной почты. В OS/2 могут выполняться прикладные программы Windows. ОС UNIX, созданная корпорацией Bell Laboratory, реализует принцип открытых систем и широкие возможности по объединению в составе одной вычислительной системы разнородных технических и программных средств. UNIX обладает следующими свойствами: переносимость прикладных программ с одного компьютера на другой; поддержка распределенной обработки данных в сети ЭВМ; сочетаемость с процессорами RISC. UNIX получила распространение дли суперкомпьютеров, работающих станций и профессиональных ПК, имеет большое число версий, разработанных различными производителями ПО. Сетевая ОС – это комплекс программ, обеспечивающий обработку, передачу и хранение данных в сети. Сетевая ОС предоставляет пользователям различные вилы сетевых служб {управление файлами, электронная почта, процессы управления сетью и т. д.), поддерживает работу в абонентских системах. Сетевые ОС используют архитектуру «клиент – сервер» или одноранговую архитектуру. Вначале эти ОС поддерживали только ЛВС, сейчас они распространяются и на объединения ЛВС. Наибольшее распространение имеют семейства Windows, NetWare. Сетевая операционная система семейства Windows является многозадачной, предназначенной для архитектуры «клиент – сервер» и использования различных протоколов транспортного уровня сетевой ОС (IPX/SPX, TCP/IP, Net Bios), имеет 64-разрядную архитектуру и обеспечивает следующие функции локальной сети: возможность каждой абонентской системы в сети быть сервером или клиентом; совместную работу группы пользователей; адресацию оперативной и внешней памяти большого раз- многозадачность и многопоточность обработки данных; поддержку мультипроцессорной обработки и др. Операционные оболочки – специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами ОС. Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя. Наиболее популярны для операционной системы MS DOS являлись такие текстовые оболочки как Norton Commander, DOS Navigator, Volkov Commander и др. Эти программы существенно упрощают задание управляющей информации дли выполнения команд ОС, уменьшают сложность работы конечного пользователя. Среди графических оболочек MS DOS можно было выделить Windows 3.1, Windows 3.11 For Work Group, которые расширяли набор основных (диспетчер файлов, графический редактор, текстовый редактор и т. д.) и сервисных функций, обеспечивающих создание пользователю систем обработки информации в составе одноранговых локальных сетей. Расширением базового ПО компьютера является набор сервисных, дополнительно устанавливаемых программ, которые можно классифицировать по функциональному признаку следующим образом: программы диагностики работоспособности компьютера; антивирусные программы, обеспечивающие защиту компьютера, обнаружение и восстановление зараженных файлов; программы обслуживания дисков, обеспечивающие проверку качества поверхности магнитного диска, контроль сохранности файловой системы на логическом и физическом уровнях, сжатие дисков, резервное копирование данных на внешние носители и др.; программы архивирования данных, которые обеспечивают процесс сжатия информации с целью уменьшения объема памяти для ее хранения; программы обслуживания сети. Эти программы часто называют утилитами. Утилиты – программы, служащие для выполнения вспомогательных операций обработки данных или обслуживания компьютеров. Наибольшее распространение имеют следующие утилиты: Norton Utilities; программа резервного копировании Acronis True Image for PC. Антивирусные программы – обнаружение зараженных файлов c возможным "лечением". Инструментарий технологии программирования Инструментарий технологии программирования — это программные продукты, предназначенные для поддержки технологии программирования (рисунок 1.8). Рисунок 1.8 – Инструментарий технологии программирования

Похожие:

	Конспект лекций междисциплинарного курса мдк. 03. 01 Технология разработки... Исследовать процессы создания новых технологий и определять их основные тенденции целесообразно, сопоставляя эти технологии с уровнем...		Конспект лекций междисциплинарного курса мдк 01. 02 Прикладное программирование ПМ. 01 Разработка программных модулей программного обеспечения для компьютерных систем
	Учебно-методическое пособие "Управление качеством разработки программного... Отображены специфика в подходах к организации, базовым принципам и выполнению тестирования в зависимости от применяемой модели жизненного...		Конспект лекций Ш 39 Метрология, стандартизация, сертификация: Конспект лекций / О. А. Шейфель; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности....
	Конспект лекций по курсу “Технология лекаственных форм и галеновых... Конспект лекций по курсу “Технология лекаственных форм и галеновых препаратов” для студентов специальности «Технология фармацевтических...		Конспект лекций для студентов всех форм обучения специальности 080110... Налоги и налогообложение: Конспект лекций / Составитель Н. А. Леончик. – Кемерово, 2006. – 80 с
	Конспект лекций по дисциплине «Научные основы производства продуктов питания» Конспект лекций по дисциплине «Научные основы производства продуктов питания» для студентов кафедры «Технология и организация общественного...		Календарно-тематический план учебной дисциплины преподаватель Алексеев Александр Игоревич Наименование междисциплинарного курса мдк. 01. 01 Электрические машины и аппараты
	Технические средства автоматизации конспект лекций Конспект лекций предназначен для студентов дневной, вечерней, заочной и дистанционной форм обучения по специальности 220301 «Автоматизация...		Конспект лекций мдк 02. 02. Электронные средства и методы геодезических измерений ПМ. 02. Выполнение топографических съемок, графического и цифрового оформления их результатов
	Сборник лекций для студентов медицинского колледжа по пм 04/05/07... Сборник лекций для самоподготовки студентов медицинского колледжа по пм 04/05/07 «Выполнение работ по профессии младшая медицинская...		Конспект лекций Владимир 2010 Министерство образования Российской... Автоматизированные системы бухгалтерского и управленческого учета. Часть 1: Конспект лекций / Владим гос ун-т; Сост.: Д. Н. Васильев...
	Конспект лекций лаконично раскрывает содержание и структуру учебной... Безопасность жизнедеятельности : конспект лекций для студентов очной и заочной форм обучения / сост. В. М. Домашко; Южный федеральный...		Конспект лекций содержание тема Предмет и задачи курса Внутренняя и внешняя среда организации (фирмы) и их взаимосвязь. Мировой рынок и его развитие
	Конспект лекций профессионального модуля пм. 02 Разработка и администрирование баз данных Тема 3 Основы разработки клиент-серверных приложений для работы в компьютерной сети		Конспект лекций для студентов специальности 271200 «Технология продуктов общественного питания» Печатается по решению редакционно-издательского совета Кемеровского технологического института пищевой промышленности