Базовые принципы компьютерной обработки информации

Состав и структура вычислительных систем

Как и любой технологический процесс, обработка информации на компьютере формируется комплексом действий, выполняемых определенным способом и в определенной последовательности. Этот специальным образом организованный процесс осуществляется с помощью двух главных составляющих любого вида компьютерной техники — ее аппаратной части (англ. hardware)^[1] и программного обеспечения

Рис. 3.2. Базовая схема устройства персонального компьютера.

(англ. software)^[2]. Эти два компонента в совокупности обеспечивают функционирование всех типов электронно-вычислительной техники (ЭВМ).

Определение термина «аппаратное обеспечение» можно найти в соответствующей статье русской Википедии.

Аппаратное обеспечение компьютера — это его электронные и механические части, которые входят в состав системы или сети, исключая программное обеспечение и данные (информацию, которую вычислительная система хранит и обрабатывает).

Понятие программного обеспечения менее однозначно и имеет несколько частично различающихся определений. Базовое определение этого термина (как и всех основных терминов, используемых в области ИТ) приведено в международном стандарте на терминологию в области информационных технологий ISO/IEC 2382−1: 1993 «Термины и определения». В нем дана следующая дефиниция понятия «программное обеспечение» .

Программное обеспечение — любая часть программ, процедур, правил и документации для систем обработки информации^[3].

Каждый из базовых компонентов ЭВМ не может полноценно функционировать по отдельности, они взаимосвязаны и взаимозависимы и вместе обеспечивают поступательное развитие вычислительной техники. Появление новых программ вызывает совершенствование аппаратной базы компьютеров, а новые аппаратные возможности и решения стимулируют написание программистами новых программных средств.

Все компьютерные программы, которые входят в программное обеспечение ЭВМ, можно разделить на два основных класса, каждый из которых обеспечивает выполнение вычислительных операций определенного типа:

• • системное программное обеспечение — не привязано к какому-либо конкретному типу прикладных задач и обеспечивает работу прикладного программного обеспечения (например, операционная система (ОС));
• • прикладное программное обеспечение — программы, специально предназначенные для решения прикладных задач определенного класса (например, текстовый процессор, электронные таблицы и т. д.).

К системному программному обеспечению относится в первую очередь специальный программный комплекс, который получил название «операционная система». Операционная система является главным элементом функциональности компьютерных систем, так как именно она обеспечивает управление аппаратными средствами компьютера, организует работу с файлами и выполнение прикладных программ, осуществляющих ввод, обработку и вывод данных. Программный пакет, входящий в операционную систему, загружается на компьютерное устройство на самом первом этапе и в дальнейшем позволяет изменять набор прикладных программ в зависимости от характера решаемых задач и пополнять состав его прикладного программного обеспечения. Основным общепринятым определением понятия операционной системы является следующее.

Операционная система (англ. OS — operating system) - комплекс управляющих и обрабатывающих программ, выполняющих функции интерфейса между устройствами аппаратной части вычислительной системы и прикладными программами. Она обеспечивает эффективное управление всеми аппаратными устройствами и вычислительными процессами через наиболее рациональное распределение вычислительных ресурсов компьютера.

Для управления различными устройствами, которые подключаются к компьютеру (например, принтером, сканером и т. п.), операционная система взаимодействует со специальным программным обеспечением, которое обычно входит в комплект поставки данного устройства и называется программой-драйвером^[4].

Наиболее распространенными в настоящее время ОС являются системы семейства Microsoft Windows, OSX и UNIX-подобные системы.

Разнообразие компьютерных программ, которые могут составлять прикладное программное обеспечение компьютера, чрезвычайно велико, поскольку именно с помощью прикладных программ пользователь решает стоящие перед ним задачи. Поэтому самое общее определение понятия прикладного программного обеспечения может выглядеть так.

Прикладное программное обеспечение — это специализированные компьютерные программы, обеспечивающие выполнение действий, требуемых для решения конкретных задач, которые стоят перед пользователем.

Прикладное программное обеспечение компьютера состоит из отдельных прикладных программ и интегрированных пакетов прикладных программ, предназначенных для решения различных пользовательских задач. Например, интегрированный пакет для обеспечения всех видов офисной работы — MS Office, который включает текстовый процессор Word, электронные таблицы Excel, средства создания базы данных Access, редактор для создания компьютерных презентаций PowerPoint, редактор компьютерной графики Microsoft Photo Editor.

Прикладные программы можно объединять в группы в зависимости от их функционального назначения, однако такая классификация будет достаточно условной и открытой, так как число ее классов и подклассов может увеличиваться неограниченно при появлении новых сфер использования компьютерной техники и, соответственно, новых видов задач.

Тем не менее основные группы прикладного программного обеспечения, которые можно выделить на сегодняшний день, это:

• 1) офисные программы и приложения — обеспечивают автоматизацию всех производственных процессов в работе типового офиса (например, интегрированные пакеты MS Office и Open Office);
• 2) программы, обеспечивающие воспроизведение мультимедийной информации, — позволяют пользователю взаимодействовать с файлами, содержащими видеои аудиоинформацию (например, Windows Media Player, Real Player и др.);
• 3) программы, обеспечивающие работу (просмотр и редактирование) с файлами с графической информацией (например, ACDSee, Paint, Adobe Photoshop, CorelDRAW и др.);
• 4) программы, обеспечивающие просмотр и редактирование файлов с аудиои видеоинформацией (например, Audacity, Sony Vegas, Camtasia Studio, Miscrosoft Move Maker и др.);
• 5) программы для просмотра информации в Интернете — программыбраузеры^[5] (например, Internet Explorer, Google Chrome, Opera, Mozilla Firefox и др.).

• [1] В Большом англо-русском политехническом словаре приведены два основных значения слова hardware: 1) стационарное производственное оборудование, технические средства; 2) аппаратура, аппаратные средства, аппаратное обеспечение. См.: Большой англо-русский политехнический словарь. М.: Русский язык, 1991.
• [2] В Большом англо-русском политехническом словаре приведено следующее значение слова software (с пометой «вычислительная техника»): программное обеспечение: программные средства; программа. См.: Большой англо-русский политехнический словарь.
• [3] Термины и определения стандарта ISO/IEC 2382−1 [Электронный ресурс] / пер. с англ. и комментарий Л. В. Шуткина // Информационно-справочный портал MorePC.ru. URL: morepc.ru/informatisation/iso2381-l.html (дата обращения: 30.01.2015).
• [4] Драйвер (англ. driver) — компьютерная программа, с помощью которой другие программы (операционная система) получают доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства.
• [5] От англ. to browse - пролистывать, просматривать. См.: Новый большой англо-русский словарь / под общ. рук. акад. Ю. Д. Апресяна (online версия). URL: classes.ru/ dictionary-english-nissian-Apresyan.htm (дата обращения: 30.01.2015).