Разработка программных модулей программного обеспечения для компьютерных систем

Введение

Производственная практика по модулю «Разработка программных модулей программного обеспечения для компьютерных систем» ставит целью овладение методикой проектирования, внедрения и эксплуатации отдельных программных продуктов, изучение средств и систем, реализующих информационные системы, приобретение навыков исследования и проектирования системного и прикладного программного обеспечения.

В ходе прохождения практики были изучены общие принципы функционирования организации, принципов организации работы информационных служб и подразделений.

В итоге прохождения производственной практики были закреплены и углублены теоретические и практические знания, полученные при изучении дисциплин «Системное программирование» «Прикладное программирование» для специальности 230 115 «Программирование в компьютерных системах».

Раздел 1. Ознакомление с предприятием

1.1 Характеристика предприятия (название, форма собственности, производственная деятельность) Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 5 с углубленным изучением отдельных предметов им. А. С Пушкина» городского округа Нальчик Кабардино-Балкарской Республики (в дальнейшем именуемое казенное учреждение) является некоммерческим учреждением, созданным на основании Постановления Местной администрации г. о.Нальчик № 2061 от 13 декабря 2012 г. «Об изменении типа общеобразовательного учреждения», расположено в городской местности, создано для осуществления деятельности по реализации образовательных услуг населению в соответствии с Законом Российской Федерации «Об образовании», Законом Кабардино-Балкарской Республики «Об образовании», и иных правовых актов, Уставом городского округа Нальчик с целью обеспечения конституционного права граждан РФ на получение дошкольного, начального общего, основного общего образования, среднего (полного) общего образования, реализации углубленной подготовки обучающихся по различным предметам, а также дополнительного образования детей. МКОУ СОШ № 5 не преследует извлечение прибыли в качестве основной цели своей деятельности и не распределяет полученную прибыль между участниками (учредителями).

Казенное учреждение создано в 1929 году (основание УГА АС КБР, ф. р-818,оп.1,ед.хр3,л30)

Учреждению в 1937 году присвоено имя А. С Пушкина (основание ЦГА КБР, фр-2,оп1, д. 892, л234об.)

Сокращенное наименование казенного учреждения — МКОУ СОШ № 5.

Организационно — правовая форма казенного учреждения — муниципальное общеобразовательное учреждение, тип — казенное общеобразовательное учреждение, вид — средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов.

Учредителем казенного учреждения является Местная администрация городского округа Нальчик.

Функции и полномочия Учредителя казенного учреждения осуществляет: муниципальное казенное учреждение «Департамент образования Местной администрации городского округа Нальчик», собственника — муниципальное казенное учреждение «Департамент по управлению городским имуществом Местной администрации городского округа Нальчик»

Местная администрация городского округа Нальчик осуществляет функции главного распорядителя бюджетных средств по отношению к казенному учреждению (далее — главный распорядитель).

Казенное учреждение является юридическим лицом, имеет самостоятельный баланс, обособленное имущество, лицевые счета и другие счета в органах Федерального казначейства и иных организациях, имеет текущий и иные счета в учреждениях банков, в том числе в иностранной валюте, круглую печать со своим наименованием и наименованием Учредителя с изображением Государственного герба Российской Федерации, штамп, бланки и другие средства индивидуальной идентификации.

Казенное учреждение в своей деятельности руководствуется Конституцией Российской Федерации, Гражданским кодексом РФ, Бюджетным кодексом РФ, Налоговым кодексом РФ, Трудовым кодексом РФ, Законом Российской Федерации «Об образовании», Законом Кабардино-Балкарской Республики «Об образовании», другими федеральными законами; Указами Президента РФ, Указ КБР; постановлениями и распоряжениями Правительства РФ, КБР, правовыми актами Местной администрации городского округа Нальчик, иными федеральными нормативными актами; законодательными и нормативными актами органов управления образования всех уровней; Типовым положением об общеобразовательном учреждении соответствующих типов и видов, Типовым положением о дошкольном образовательном учреждении, Федеральными государственными образовательными стандартами начального общего образования, основного общего образования, среднего (полного) общего образования; Федеральными государственными требованиями к структуре основной общеобразовательной программе дошкольного общего образования; настоящим Уставом и локальными актами Казенного Учреждения путем выполнения работ, оказания услуг в сфере образования.

Казенное учреждение является общеобразовательным учреждением, осуществляющим образовательный процесс; реализует основные образовательные программы дошкольного, начального общего, основного общего, среднего (полного) общего образования.

Местонахождение казенного учреждения:

Юридический адрес казенного учреждения:

360 022, Кабардино-Балкарская Республика, г. о. Нальчик, ул. Пачева, 55,

тел. (8662) 774 160;

Фактические адреса казенного учреждения:

360 022, Кабардино-Балкарская Республика, г. о. Нальчик, ул. Пачева, 55,

тел. (8662)774160;

360 051, Кабардино-Балкарская Республика, г. о. Нальчик, ул. Пачева, 22,

тел (8662)426852;

360 022, Кабардино-Балкарская Республика, г. о. Нальчик, ул. Мечникова, 171,

тел. (8662) 773 418;

360 004, Кабардино-Балкарская Республика, г. о. Нальчик, ул. Чайковского, 20, тел. (8662)425230

Основными целями казенного учреждения являются:

· приобщение к духовно-нравственным ценностям;

· формирование общей культуры личности обучающихся, воспитанников на основе освоения общеобразовательных программ;

· адаптации обучающихся и воспитанников к жизни в обществе;

· создание основы для осознанного выбора будущей профессии и последующего освоения основных профессиональных образовательных программ;

· воспитание гражданственности, трудолюбия;

· уважения к правам и свободам человека;

· любви к окружающей природе, Родине, семье;

· формирование здорового образа жизни.

· формирование духовно-нравственной личности.

· формирование общей культуры личности обучающихся на основе усвоения федеральных государственных образовательных стандартов, их адаптация к жизни в обществе, создание основы для осознанного выбора и последующего освоения профессиональных образовательных программ.

Казенное учреждение в своей уставной деятельности реализует следующие основные общеобразовательные программы, разработанные на основе соответствующих примерных основных образовательных программ с обеспечением, обучающимся и воспитанникам результатов освоения основных образовательных программ, установленных соответствующими государственными образовательными стандартами общего образования:

· дошкольного образования;

· общеобразовательные программы начального общего школьного образования (1−4 классы);

· общеобразовательные программы основного общего образования, обеспечивающие дополнительную (углубленную) подготовку по отдельным предметам (5 — 9 классы);

· общеобразовательные программы среднего (полного) общего образования, обеспечивающие дополнительную (углубленную) подготовку по отдельным предметам (10 — 11 классы).

Образовательные программы являются преемственными, то есть каждая последующая программа базируется на предыдущей.

Дополнительные образовательные программы, реализующиеся в целях всестороннего удовлетворения образовательных потребностей граждан, общества, государства.

1.2 Структура предприятия (службы и подразделения) Формами самоуправления Школы являются общее собрание трудового коллектива, Управляющий совет, педагогический совет, общешкольный родительский комитет, ученическое самоуправление.

В управлении школой принимают участие:

1. Директор, действующий в соответствии с Уставом.

2. Совет школы как орган общественного управления, работающий в соответствии с Положением об Управляющем Совете школы.

Состав администрации:

1. Емузова Светлана Гузеровна — директор, кандидат педагогических наук

2. Машукова Марита Петровна — заместитель директора по УВР

3. Эфендиева Залина Михайловна — заместитель директора по УВР

4. Арипшев Мурат Хамидбиевич — заместитель директора по безопасности

5. Шаов Спартак Мухамедович — заместитель директора по ВР

6. Ускова Елена Евгеньевнаруководитель Методического Совета В состав Управляющего Совета школы входят: директор, представители родителей (законных представителей), избираемые на общешкольном родительском комитете, представители обучающихся, избираемые Советом старшеклассников, представители коллектива работников школы, избираемые на общем собрании коллектива.

Раздел 2. Ознакомление с программным обеспечением, используемым для организации производственного процесса

2.1 Системное программирование

2.1.1 Оснащенность предприятия системным программным обеспечением Для реализации примерной программы основного общего образования по «Информатике и информационным технологиям» в России, предложено 2 подхода комплектования школьных компьютеров программным обеспечением.

Программное обеспечение, имеющееся в наличии в МОУ СОШ СП Кичмалка:

Операционная система

· Windows XP

Управление базами данных

· Microsoft Access 2003

Создание и редактирование интернет-приложений

· Microsoft FrontPage 2003

Объектно-ориентированное программирование

· Borland Turbo Pascal 7

Сжатие и архивирование файлов

· WinRAR

Защита от вирусов и других вредоносных программ, хакерских атак, спама

· Kaspersky Work Space Security

2.1.2 Характеристики системного программного обеспечения Операционные системы, установленные на компьютерах школы ОС Windows XP — операционная система семейства Windows NT корпорации Microsoft. Она была выпущена 25 октября 2001 года и является развитием Windows 2000Professional.

Windows XP является исключительно клиентской системой.

В основе системы Windows XP лежит код Windows NT и Windows 2000, зарекомендовавший себя надежностью и характеризуемый 32-разрядной вычислительной архитектурой. ХР унаследовала от NT/2000 и более совершенный механизм управления памятью, чем у Windows 95, 98 или Me, и лучший аппарат управления многозадачностью.

Основные требования для клиентской Windows XP одинаковы:

1. PC с рекомендуемой тактовой частотой процессора 300 MHZ или более; 233 MHZ — требуемый минимум; рекомендуемый процессор — семейство Intel Pentium/Celeron, семейство AMD K6/Athlon/Duron, или совместимые с ними.

2. Рекомендуемый объем памяти 128 МБ RAM или выше (поддерживаемый минимум 64МБ; может ограничивать работу и некоторые функции).

3. 1.5 GB доступного места на жестком диске*.

4. Видеоадаптер и монитор Super VGA (800×600) и выше.

5. CD-ROM или привод DVD.

6. Клавиатура и мышь Microsoft или совместимые устройства.

программный обеспечение производственный проектирование

Системы управления базами данных Для управления базами данных используется Microsoft Access 2003 — реляционная СУБД корпорации Microsoft. Имеет широкий спектр функций, включая связанные запросы, связь с внешними таблицами и базами данных.

Основные компоненты MS Access:

· построитель таблиц;

· построитель экранных форм;

· построитель SQL-запросов (язык SQL в MS Access не соответствует стандарту ANSI);

· построитель отчётов, выводимых на печать.

Они могут вызывать скрипты на языке VBA, поэтому MS Access позволяет разрабатывать приложения и БД практически «с нуля» или написать оболочку для внешней БД.

Встроенные средства взаимодействия MS Access со внешними СУБД с использованием интерфейса ODBC снимают ограничения, присущие Microsoft Jet Database Engine. Инструменты MS Access, которые позволяют реализовать такое взаимодействие называются «связанные таблицы» (связь с таблицей СУБД) и «запросы к серверу».

Корпорация Microsoft для построения полноценных клиент-серверных приложений на базе MS Access рекомендует использовать в качестве движка базы данных СУБД MS SQL Server. При этом имеется возможность совместить с присущей MS Access простотой инструменты для управления БД и средства разработки.

Создание и редактирование интернет-приложений.

Microsoft FrontPage 2003 — редактор HTML, входящий в состав пакета приложений Microsoft Office.

Данное приложение при разработке страниц веб-узла пользуется html-движком Trident, который лежит в основе браузера Internet Explorer. В браузерах, использующих другие движки, например Gecko, страницы, созданные с помощью FrontPage, могут отображаться по-другому.

Программа обладает широким спектром возможностей, в частности, может автоматически отправлять изменения, внесённые разработчиком сайта в исходные тексты, в режиме реального времени.

Системы программирования

Borland Turbo Pascal 7 — интегрированная среда разработки программного обеспечения для платформDOS и Windows 3. x и язык программирования в этой среде, диалект языка Паскаль от фирмы Borland.

Turbo Pascal — это среда разработки для языка программирования Паскаль. Используемый в Turbo Pascal диалект базировался на более раннем UCSD Pascal, получившем распространение, в первую очередь, на компьютерах серии Apple II.

Достоинства

· Удобная среда разработки, включающая функциональный отладчик, доступный в любой момент.

· Контекстная справочная система, по которой можно изучать язык без обращения к сторонним источникам.

· Высокая скорость компиляции, высокая скорость выполнения откомпилированных программ.

· Встроенная возможность использовать вставки на языке ассемблера.

Сжатие и архивирование файлов

WinRAR — это архиватор файлов в форматы RAR и ZIP для 32-разрядных и 64-разрядных операционных систем Windows и Pocket PC. Считается одним из лучших архиваторов[3] по соотношению степени сжатия к скорости работы. Распространяется по shareware-лицензии. Версия для платформы Pocket PC имеет лицензию Freeware.

Основные возможности

1. Создание архивов форматов RAR и ZIP.

2. Распаковка файлов формата CAB, ARJ, LZH, TAR, GZ, ACE, UUE, BZIP2, JAR, ISO, 7z, Z.

3. Возможность шифрования архивов с использованием алгоритма AES (Advanced Encryption Standard) с длиной ключа 128 бит (256 бит в версии 5), при этом в качестве ключа шифрования используется хеш пароля с использованием алгоритма SHA-1.

4. Возможность работы с файлами размером до 8,589 млрд. (примерно 8×109) гигабайт.

5. Создание самораспаковывающихся, непрерывных и многотомных архивов.

6. Добавление в архивы дополнительной информации для восстановления архива в случае его повреждения, в том числе создание специальных томов восстановления, позволяющих восстановить многотомный архив при повреждении частей с информацией.

7. Полная поддержка файловой системы NTFS и имён файлов в Юникоде.

8. Поддержка командной строки.

Защита от вирусов и других вредоносных программ, хакерских атак, спама

Kaspersky Work Space Security — это решение для централизованной защиты рабочих станций и смартфонов в корпоративной сети и за ее пределами от всех видов современных компьютерных угроз. Контролируя все входящие и исходящие потоки данных на компьютере (электронную почту, интернет;

трафик и сетевые взаимодействия), Kaspersky Work Space Security гарантирует безопасность пользователя, где бы он ни находился — в офисе, у клиента или в командировке.

Функции

1. Антивирусная защита основных узлов сети: рабочих станций, ноутбуков и смартфонов

2. Оптимальное использование ресурсов компьютера благодаря новому антивирусному ядру

3. Расширенная проактивная защита рабочих станций от новых вредоносных программ

4. Проверка электронной почты и интернет-трафика «на лету»

5. Персональный сетевой экран: защита при работе в сетях любого типа, включая Wi-Fi

6. Локальная защита от нежелательных писем и фишинга

7. Предотвращение кражи данных при потере смартфона

8. Полноценная поддержка 64-битных платформ Администрирование:

1. Централизованная установка, управление и обновление

2. Масштабируемость

3. Актуальная централизованная информация о статусе антивирусной защиты сети (dashboards)

4. Контроль использования сотрудниками внешних устройств

5. Специальная политика безопасности для мобильных пользователей

6. Поддержка технологий контроля доступа к сети (Cisco® NAC и Microsoft® NAP)

7. Развитая система отчетов о состоянии защиты

2.1.3 Индивидуальное задание по системному программированию В качестве индивидуального задания по системному программированию было выдано индивидуальное задание, на программирование математической задачи в среде программирования С/С++.

1. Спецификация решаемой задачи Написать модуль, для вычисления значений функций:

Функции определены на отрезке [-3.9;3.9] с шагом xh=0.15

Результат вычисления функции Y (x) вывести в виде таблицы как на консоль, так и в текстовый файл под именем «Tablica.txt».

Построить графики каждой из функций на заданном отрезке.

в режиме диалога предлагает выбрать способ построения графика

1 — для функции Y;

2 — для отдельно выбранной функции;

2. Проектирование решаемой задачи Задача реализована в виде двух исполняемых файлов:

1. Программный модуль (modul.cpp) — предназначен для вычисления функций и построения графиков.

2. Главная программа (zadacha.cpp) — ввод исходных данных и вызов функций в ответ на пользовательские запросы.

Разделение программы на объекты-функции позволяет избежать избыточности кода (многократного повторения одного и того же кода), поскольку функцию записывают один раз, а вызывать ее на выполнение можно многократно из разных точек программы.

Упрощается процесс отладки, т.к. каждую функцию можно отладить отдельно.

Дальнейшим шагом в повышении уровня абстракции является объединение функций и связанных с ними данных в отдельные файлы — исходные модули, компилируемые раздельно.

Получившиеся в процессе компиляции объектные модули объединяются в исполняемую программу с помощью компоновщика.

3. Описание структуры решаемой задачи и ее модулей Программный модуль реализован в соответствие со схемой:

Главная программа реализована по схеме:

4. Описание алгоритмов реализации модулей

1. Код программного модуля (modul.cpp)

// Подключение стандартных библиотек и описание констант

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#define SCREENW 80

#define SCREENH 25

// Вычисление функции f1(x)

float f1(float x)

{

return exp ((1/5)*log (x*x+x+1));

}

// Вычисление функции f2(x)

float f2(float x)

{

return pow (log (fabs (sqrt (x+5))), 2);

}

// Вычисление функции f3(x)

float f3(float x)

{

return sin (x*x)+exp (0.25*log (x));

}

// Вычисление функции Y (x)

float y (float x)

{

float Y;

if (x<=0) Y=f1(x);

else if (x>0 && x<1.7) Y=f2(x);

else if (x>=1.7) Y=f3(x);

return Y;

}

// Вывод таблицы значений функции Y (x) на консоль и в файл

int vivod (float x, float xn, float h)

{

float Y;

FILE *out;

if ((out = fopen («\tablica.txt», «w+»)) == NULL)

{

fprintf (stderr, «Cannot open output file. n»);

return 1;

}

fprintf (out, «n____________________________________»);

printf («n|____________________________________|»);

fprintf (out," n|txt|tY (x)t|");

printf («n|txt|tY (x)t|»);

fprintf (out, «n|____________________________________|»);

printf («n|____________________________________|»);

while (x

", x, Y);

x+=h;

fprintf (out, «n|____________________________________|»);

printf («n|____________________________________|»);

fclose (out);

return 0;

}

// Функция построения графика

void plot (FILE * fout, float a, float b, float h, float (*f) (float))

{ char screen[SCREENW][SCREENH];

float x, y[SCREENW];

float ymin = 0, ymax = 0;

float hx=h, hy;

int i, j;

int xz, yz;

FILE *out;

if ((out = fopen («\grafil.txt», «w+»)) == NULL)

{

fprintf (stderr, «Cannot open output file. n»);

}

hx = (b — a) / (SCREENW — 1);

for (i = 0, x = a; i < SCREENW; ++i, x += hx)

{ y[i] = f (x);

if (y[i] < ymin) ymin = y[i];

if (y[i] > ymax) ymax = y[i];

}

hy = (ymax — ymin) / (SCREENH — 1);

yz = (int)floor (ymax / hy + 0.5);

xz = (int)floor (-a / hx + 0.5);

for (j = 0; j < SCREENH; ++j)

{

for (i = 0; i < SCREENW; ++i)

if (j == yz && i == xz)

screen[i][j] = '+';

else if (j == yz) screen[i][j] = '-';

else if (i==xz) screen[i][j]='}

for (i = 0; i < SCREENW; ++i)

{ j = (int)floor ((ymax — y[i]) / hy + 0.5);

screen[i][j] = '*';

}

for (j = 0; j < SCREENH; ++j)

{

for (i = 0; i < SCREENW; ++i)

{

fprintf (fout," %c", screen[i][j]);

fprintf (out," %c", screen[i][j]);

}

fprintf (out, «n»);

fprintf (fout, «n»);

}}

2. Код главной программы (zadacha.cpp)

// Подключение стандартных библиотек и описание констант

#include

#include

#include

#include

#include

#define SCREENW 80

#define SCREENH 25

// Описание главной функции программы

int main (void)

{

int v;

clrscr ();

// Вызов функции вывода таблицы значений функции Y (x) на консоль и в файл

vivod ();

printf («nDla vivida grafika nazhmite lubuyu klavishu»);

getch ();

printf («nt0-Y (x)nt1-F1(x)nt2-F2(x)nt3-F3(x)n»);

// Выбор функции для дальнейшего построения графика

scanf («%d» ,&v);

// Вызов функции построения графика

switch (v)

{

case 0: plot (stdout, -2.2, 4.5,0.15, y); break;

case 1: plot (stdout, -2.2, 0.0,0.15, f1); break;

case 2: plot (stdout, 0.15, 2.0,0.15, f2); break;

case 3: plot (stdout, 2.0, 4.5,0.15, f3); break;

default: printf («Error!»);

}

// Выход из программы

getch ();

return 0;

}

5.Тестирование и отладка программного продукта Программа была протестирована в компиляторах Borland C и Turbo C++. В обоих случая работала корректно.

При запуске программа предлагает ввести начальные даны: границы отрезка вычислений и шаг по сетке.

Далее выводятся результаты вычислений, которые можно увидеть в окне консоли и в текстовом файле Tablica.txt.

Далее предлагается выбрать функцию для дальнейшего построения ее графика.

Выводимые графики функций Графики функций выводятся и на экран, и в файл.

0;

1 -f1(x)=

2- f2(x)=

3 — f3(x)=

Тестирование показало, что программа работает корректно и решает все поставленные задачи.

6. Документирование программного продукта В процессе компиляции программы были исправлены как синтаксические, так и семантические ошибки.

Основные параметры программы: