Пакет прикладных программ

Паке́т прикладны́х програ́мм (аббр. ППП, англ. application package[1]) или паке́т програ́мм — набор взаимосвязанных модулей, предназначенных для решения задач определённого класса некоторой предметной области. По смыслу ППП было бы правильнее назвать пакетом модулей вместо устоявшегося термина пакет программ. Отличается от библиотеки тем, что создание библиотеки не ставит целью полностью покрыть нужды предметной области, так как приложение может использовать модули нескольких библиотек. Требования же к пакету программ жёстче: приложение для решения задачи должно использовать только модули пакета, а создание конкретного приложения может быть доступно непрограммистам[2].

 

Пакетному подходу можно противопоставить создание «универсальной» программы. Такая программа может участвовать в решении различных задач, тогда как в пакетном подходе несколько модулей пакета объединяются для решения одной задачи. Разница может показаться небольшой (из пакета программ можно, добавив управляющую надстройку, сделать «универсальную» программу, или наоборот, использовать некоторые модули «универсальной» программы в качестве ППП). Тем не менее с точки зрения архитектуры ППП более удобен для расширения и модификации, так как развитие ППП может происходить за счёт добавления новых модулей, не затрагивающих работоспособность ранее отлаженных модулей[2].

 

Цепочечный подход

Проще всего проиллюстрировать пакетный подход на примере конвейера в Unix. Система Unix содержит большое количество небольших программ, выполняющих конкретную функцию. В конвейере входящие в цепочку программы могут обрабатывать некоторые данные[3].

 

В следующем примере данные об объёмах хранящихся в текущем каталоге подкаталогов вычисляются (команда du), сортируются (sort), выбираются 10 занимающих наибольший объём (tail), отбрасывается первое поле с числом (cut) и результат печатается на принтере (lpr):

 

du. | sort -n | tail -n 10 | cut -f 2- | lpr

 

Цепочечный подход в ряде случаев можно автоматизировать, поручив построение цепочки системным средствам пакета[3]. Помимо перечислительного механизма к созданию цепочки (явное задание входящих в цепочку модулей), возможен ассоциативный механизм, при котором модуль включается системными средствами в формируемую программу на основании некоторого атрибута. В случае, когда пользователь задаёт известные и искомые величины, восстановление цепочки средствами системы называется автоматическим планированием вычислений. Несмотря на некоторые достоинства и отдельные успехи (системы ПРИЗ и СПОРА), автоматическое планирование вычислений не получило массового развития по причине бедности цепочки как конфигурационного ориентира[4].

Каркасный подход

 

При накоплении опыта программирования в любой предметной области со временем вырабатывается представления о рациональной модульной организации, накапливается набор модулей, которые сильно не изменяются при переходе от одной версии программ к другой, а также находятся постоянные места для сменных модулей. В результате вырисовывается архитектура приложения, состоящая из постоянного компонента — каркаса, имеющего гнёзда для размещения сменных модулей[5]. Разумеется, гнёзда и сменные модули имеют согласованные спецификации.

 

Задание конкретной конфигурации для пользователя упрощается. Гнёзда каркаса — отражение характеристик решаемой задачи, в сменные модули — допустимые значения этих характеристик[5].

 

Например, в каркасе с двумя вариантными гнёздами может описать конфигурацию расчёта, не касаясь алгоритма задачи: Материал ← Алюминий, Точность ← Двойная.

 

В отличие от цепочечного, каркасный подход даёт больше свободы в проектировании структуры формируемой программы, что является предпочтительным для большинства предметных областей[5].

Виды пакетов

 

Можно выделить следующие виды ППП[6]:

 

Общего назначения. Примеры: текстовый процессор, электронные таблицы, графический редактор, СУБД

Офисные пакеты. Для обеспечения деятельности офиса. Включают органайзеры, средства OCR и т. п.

Проблемно-ориентированные. Для предметных областей, в которых возможна типизация структур данных, алгоритмов обработки и функций управления. Примеры: бухгалтерский учёт, управление персоналом.

САПР

Настольная издательская система

Системы искусственного интеллекта. Системы с диалогом на естественном языке, экспертные системы и т. п.

Системное программное обеспечение ПК

 

1.3.1. Структура программного обеспечения ПК

 

Программное обеспечение

 

Совокупность программ, предназначенная для решения задач на ПК, называется программным обеспечением. Состав программного обеспечения ПК называют программной конфигурацией.

 

Программное обеспечение, можно условно разделить на три категории:

системное ПО (программы общего пользования), выполняющие различные вспомогательные функции, например создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.д.

прикладное ПО, обеспечивающее выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, обработка информационных массивов и т.д.

инструментальное ПО (системы программирования), обеспечивающее разработку новых программ для компьютера на языке программирования.

 

Структура программного обеспечения компьютера (ПК)

 

 

Системное ПО

 

Это программы общего пользования не связаны с конкретным применением ПК и выполняют традиционные функции: планирование и управление задачами, управления вводом-выводом и т.д.

 

Другими словами, системные программы выполняют различные вспомогательные функции, например, создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.п.

 

К системному ПО относятся:

операционные системы (эта программа загружается в ОЗУ при включении компьютера)

программы – оболочки (обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS, например, Norton Commander)

операционные оболочки – интерфейсные системы, которые используются для создания графических интерфейсов, мультипрограммирования и.т.

Драйверы (программы, предназначенные для управления портами периферийных устройств, обычно загружаются в оперативную память при запуске компьютера)

утилиты (вспомогательные или служебные программы, которые представляют пользователю ряд дополнительных услуг)

К утилитам относятся:

диспетчеры файлов или файловые менеджеры

средства динамического сжатия данных (позволяют увеличить количество информации на диске за счет ее динамического сжатия)

средства просмотра и воспроизведения

средства диагностики; средства контроля позволяют проверить конфигурацию компьютера и проверить работоспособность устройств компьютера, прежде всего жестких дисков

средства коммуникаций (коммуникационные программы) предназначены для организации обмена информацией между компьютерами

средства обеспечения компьютерной безопасности (резервное копирование, антивирусное ПО).

 

Необходимо отметить, что часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует автономно. Большая часть общего (системного) ПО входит в состав ОС. Часть общего ПО входит в состав самого компьютера (часть программ ОС и контролирующих тестов записана в ПЗУ или ППЗУ, установленных на системной плате). Часть общего ПО относится к автономными программам и поставляется отдельно.

 

Прикладное ПО

Прикладные программы могут использоваться автономно или в составе программных комплексов или пакетов. Прикладное ПО – программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, создание электронных таблиц и т.д.

 

Пакеты прикладных программ – это система программ, которые по сфере применения делятся на проблемно – ориентированные, пакеты общего назначения и интегрированные пакеты. Современные интегрированные пакеты содержат до пяти функциональных компонентов: тестовый и табличный процессор, СУБД, графический редактор, телекоммуникационные средства.

 

К прикладному ПО, например, относятся:

Комплект офисных приложений MS OFFICE

Бухгалтерские системы

Финансовые аналитические системы

Интегрированные пакеты делопроизводства

CAD – системы (системы автоматизированного проектирования)

Редакторы HTML или Web – редакторы

Браузеры – средства просмотра Web - страниц

Графические редакторы

Экспертные системы

И так далее.

 

Инструментальное ПО

Инструментальное ПО или системы программирования - это системы для автоматизации разработки новых программ на языке программирования.

 

В самом общем случае для создания программы на выбранном языке программирования (языке системного программирования) нужно иметь следующие компоненты:

1. Текстовый редактор для создания файла с исходным текстом программы.

2. Компилятор или интерпретатор. Исходный текст с помощью программы-компилятора переводится в промежуточный объектный код. Исходный текст большой программы состоит из нескольких модулей (файлов с исходными текстами). Каждый модуль компилируется в отдельный файл с объектным кодом, которые затем надо объединить в одно целое.

3. Редактор связей или сборщик, который выполняет связывание объектных модулей и формирует на выходе работоспособное приложение – исполнимый код.

Исполнимый код – это законченная программа, которую можно запустить на любом компьютере, где установлена операционная система, для которой эта программа создавалась. Как правило, итоговый файл имеет расширение.ЕХЕ или.СОМ.

4. В последнее время получили распространение визуальный методы программирования (с помощью языков описания сценариев), ориентированные на создание Windows-приложений. Этот процесс автоматизирован в средах быстрого проектирования. При этом используются готовые визуальные компоненты, которые настраиваются с помощью специальных редакторов.

 

Наиболее популярные редакторы (системы программирования программ с использованием визуальных средств) визуального проектирования:

Borland Delphi - предназначен для решения практически любых задачи прикладного программирования

Borland C++ Builder – это отличное средство для разработки DOS и Windows приложений

Microsoft Visual Basic – это популярный инструмент для создания Windows-программ

Microsoft Visual C++ - это средство позволяет разрабатывать любые приложения, выполняющиеся в среде ОС типа Microsoft Windows