Определение и понятие информационных технологий (ИТ). 4 глава

9.Тип принтера.

10.Наличие математического сопроцессора. Математический сопроцессор позволяет в десятки раз ускорить выполнение операций над двоичными числами с плавающей запятой и над двоично-кодированными десятичными числами.

11.Имеющееся программное обеспечение и вид операционной системы.

12.Аппаратная и программная совместимость с другими типами ЭВМ. Аппаратная и программная совместимость с другими типами ЭВМ означает возможность использования на компьютере соответственно тех же технических элементов и программного обеспечения, что и на других типах машин.

13.Возможность работы в вычислительной сети.

14.Возможность работы в многозадачном режиме. Многозадачный режим позволяет выполнять вычисления одновременно по нескольким программам (многопрограммный режим) или для нескольких пользователей (много-пользовательский режим). Совмещение во времени работы нескольких устройств машины, возможное в таком режиме, позволяет значительно увеличить эффективное быстродействие ЭВМ.

15.Надежность. Надежность – это способность системы выполнять полностью и правильно все заданные ей функции. Надежность ПК измеряется обычно средним временем наработки на отказ.

16.Стоимость.

17.Габариты и масса.

Рекомендации по выбору ПК.

Условно все компьютеры можно разделить на две группы:

Ø ПК группы Brand Name, собранные в широко известных фирмах (IBM, Compaq, Hewlett Packard и др.);

Ø прочие компьютеры группы No Name, сборку которых осуществляли не на фирмах, имеющих известное имя.

Компьютеры Brand Name должны иметь товарные знаки, указывающие на изготовителя, торгующую фирму, кроме этого, сертификаты соответствия по совместимости, качеству, безопасности, энергосбережению, внешнему излучению и др.

Компьютеры Brand Name очень дороги, тем более имеющие многочисленные сертификаты. Поэтому часто приходится ограничиться выбором компьютера «прочие».

Здесь очень важно правильно выбрать конфигурацию компьютера: тип основного МП и материнской платы; объем основной и внешней памяти, виды системного и локального интерфейсов, тип видеоадаптера и видеомонитора, тип клавиатуры, мыши, модема и др.

Важнейшей характеристикой является производительность компьютера. Некоторые основные факторы повышения производительности ПК: увеличение тактовой частоты; увеличение разрядности МП; наличие и объем КЭШ-памяти; наличие математического сопроцессора, объем ОЗУ и его быстродействие и др. Важно знать, что быстродействие современного компьютера зависит не только от тактовой частоты, характеристик МП, ОП, НЖМД (накопители на жестких магнитных дисках) и видеосистемы, но в значительной степени и от интерфейса.

Вопросы.

1.Перечислить основные блоки процессора.

2.Что является основной функцией системной шины.

3.Перечислить виды памяти применяемые в ПК.

4.Перечислить устройства и средства ПК.

5.В чем заключается принцип открытости архитектуры.

6.Перечислить Функциональные характеристики ПК.

Лекция 4.

Операционная система.

Классификация программных продуктов. Программные продукты можно классифицировать по различным признакам. Рассмотрим классификацию, в которой основополагающим признаком является сфера (область) использования программных продуктов:

Рис. 1. Классы программных продуктов.

Ø аппаратная часть автономных компьютеров и сетей;

Ø функциональные задачи различных предметных областей;

Ø технология разработки программ.

Для поддержки информационной технологии в этих областях выделим соответственно три класса программных продуктов, представленных на рис 1:

Ø системное программное обеспечение;

Ø пакеты прикладных программ (прикладное программное обеспечение);

Ø инструментарий технологии программирования.

Системное программное обеспечение направлено:

Ø на создание операционной среды функционирования других программ;

Ø на обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;

Ø на проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;

Ø на выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование и восстановление файлов программ и баз данных и т.д.).

Данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью. Программные продукты в основном ориентированы на квалифицированных пользователей - профессионалов в компьютерной области: системного программиста, администратора сети, прикладного программиста, оператора.

Однако знание базовой технологии работы с этим классом программных продуктов требуется и конечным пользователям персонального компьютера, которые самостоятельно не только работают со своими программами, но и выполняют обслуживание компьютера, программ и данных.

Программные продукты данного класса носят общий характер применения, независимо от специфики предметной области. К ним предъявляются высокие требования по надежности и технологичности работы, удобству и эффективности использования.

Системное программное обеспечение (System Software) - совокупность программ и программных комплексов для обеспечения компьютера и сетей ЭВМ.

Пакеты прикладных программ (ППП) служат программным инструментарием решения функциональных задач и являются самым многочисленным классом программных продуктов. В данный класс входят программные продукты, выполняющие обработку информации различных предметных областей.

Установка программных продуктов на компьютер выполняется квалифицированными пользователями, а непосредственную их эксплуатацию осуществляют, как правило, конечные пользователи - потребители информации, во многих случаях, деятельность которых весьма далека от компьютерной области. Данный класс программных продуктов может быть весьма специфичным для отдельных предметных областей.

Пакет прикладных программ (application program package) – комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определенного класса конкретной предметной области.

Инструментарий технологии программирования обеспечивает процесс разработки программ и включает специализированные программные продукты, которые являются инструментальными средствами разработчика. Программные продукты данного класса поддерживают все технологические этапы процесса проектирования, программирования (кодирования), отладки и тестирования создаваемых программ. Пользователями этого класса программных продуктов являются системные и прикладные программисты.

Инструментарий технологии программирования - совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов.

Системное программное обеспечение.

Структура системного программного обеспечения. На рис. 2. представлена структура системного программного обеспечения - базового программного обеспечения, которое, как правило, поставляется вместе с компьютером, и сервисного программного обеспечения, которое может быть приобретено дополнительно.

Рис. 2. Классификация системного программного обеспечения компьютера.

Базовое программное обеспечение (base software) - минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера.

Сервисное программное обеспечение - программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.

Базовое программное обеспечение.

В базовое программное обеспечение входят:

Ø операционная система;

Ø операционные оболочки (текстовые и графические).

Понятие операционной системы. Операционная система - это совокупность программ, выполняющих две основные функции:

1.управление ресурсами системы, их распределение между несколькими пользователями и контроль за выделением ресурсов для одновременного выполнения многих задач;

2.предоставление набора услуг, обеспечивающего пользователю удобный интерфейс.

Пользовательский интерфейс (interface – средства взаимодействия, связи, согласования) – методы и средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Операционные системы классифицируются по:

Ø количеству одновременно работающих пользователей на однопользовательские и многопользовательские;

Ø числу задач, одновременно выполняемых под управлением ОС, на однозадачные и многозадачные;

Ø количеству используемых процессоров на однопроцессорные и многопроцессорные;

Ø разрядности процессора на 8-, 16-, 32- и 64-разрядные;

Ø типу пользовательского интерфейса на командные (текстовые) и объектно-ориентированные (графические);

Ø типу использования общих аппаратных и программных ресурсов на сетевые и локальные.

Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей.

В многозадачном режиме каждой задаче (программе, приложению) поочередно выделяется какая-то доля процессорного времени. Поскольку процесс переключения идет очень быстро, а выделяемые задачам доли процессорного времени достаточно малы, то для пользователя создается впечатление одновременного выполнения нескольких задач. Например, можно одновременно запустить на счет математическую систему, включить принтер для печати текста, вести поиск вирусов и раскладывать пасьянс – заметить замедление работы компьютера будет практически невозможно.

Различают вытесняющуюи невытесняющуюмногозадачность.

При работе ЭВМ важнейшим разделяемым ресурсом является процессорное время. Распределение процессорного времени между несколькими одновременно выполняемыми программами может осуществляться двумя способами. При невытесняющей многозадачности активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам по собственной инициативе не отдаст управление ОС для того, чтобы та выбрала из очереди другой готовый к исполнению процесс. При вытесняющей многозадачности решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимается ОС, а не самим активным процессом.

В качестве примера однопользовательской однозадачной ОС можно назвать MSDOS, однопользовательской многозадачной – Windows. Операционная система UNIX является многопользовательской многозадачной ОС.

Создание ОС очень трудоемкий процесс и затраты исчисляются сотнями, даже тысячами человеко-часами. Современные ОС содержат множество системных программ и по этой причине часто занимают на диске больше места, чем прикладная программа, которая использует сервис, предоставляемый ОС.

В секторе программного обеспечения и операционного обеспечения и операционных систем ведущее положение занимают фирмы IBM, Microsoft, UNISYS, Novell. Доход от продаж операционных систем в среднем превышает 20 млрд. дол. в год.

Наиболее традиционное сравнение ОС осуществляется по следующим характеристикам процесса обработки информации:

Ø управление памятью (максимальный объем адресуемого пространства, типы памяти, технические показатели использования памяти);

Ø функциональные возможности вспомогательных программ (утилит) в составе ОС;

Ø наличие компрессии (сжатия) диска;

Ø возможность архивирования файлов;

Ø поддержка многозадачного режима работы;

Ø поддержка сетевого программного обеспечения;

Ø наличие сетевого программного обеспечения;

Ø наличие качественной документации;

Ø условия и сложность процесса инсталляции.

Для компьютеров типа IBM PC наибольшее распространение получили на сегодняшний день следующие ОС:

Ø MS-DOS (Microsoft);

Ø Windows 95 (Microsoft);

Ø Windows NT во всех модификациях (Microsoft);

Ø Novell NetWare (Novell);

Ø Unix во всех модификациях.

Операционная система MS-DOS является промышленным стандартом для 16-разрядных ЭВМ на основе микропроцессоров 8086…80486. Все программы MS-DOS хранятся на магнитных дисках, поэтому она называется дисковой операционной системой (Disk Operation System). Буквы MS являются сокращением названия фирмы-разработчика Microsoft. Было выпущено несколько модификаций этой ОС, поэтому можно говорить о целом семействе операционных систем MS-DOS.

MS-DOS является командной (текстовой) ОС. Это означает, что для выполнения необходимых операций следует набрать с помощью клавиатуры соответствующую команду. Такой ввод неудобен и приводит к возникновению большого числа ошибок.

Для облегчения работы с помощью дисковой операционной системы разработаны графические надстройки, которые называются операционными оболочками.

Операционные оболочки - специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной системы. Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя.

Наиболее популярны в России следующие виды текстовых оболочек операционной системы MS-DOS:

Ø Norton Commander;

Ø DOS Navigator;

Ø Volkov Commander;

Ø Far.

В настоящее время операционные оболочки встраиваются в операционные системы. Они имеют графический интерфейс, расширяют набор основных и сервисных функций. Например, Windows 95 в действительности графической является операционной оболочкой на основе MS-DOS версии 7.0.

Ключевые особенности ОС Windows. Достоинством операционных систем семейства Windows является унифицированный пользовательский интерфейс (оболочка), благодаря которому в различных программах сохраняются одинаковые принципы управления их работой. А также значительно упрощается освоение новых программ (например, нажатие клавиши F1 – помощь, Alt+F4 – завершение (закрытие) программы).

Как уже говорилось, эта ОС обеспечивает возможность выполнения одновременно нескольких задач. Каждая из разных по содержанию задач решается практически одновременно в своем окне (отсюда, в частности, и происхождение самого названия ОС). Информация о вызванных программах в виде значков отображается на Панели задач.

Операционная система Windows реализует режим вытесняющей многозадачности. Он основан на приоритетах. Приоритет - это величина, отражающая важность приложения.

Каждое приложение имеет некоторый приоритет. Операционная система Windows выделяет выполняющемуся приложению процессорное время в соответствии с текущими приоритетами. Говорят, что более приоритетное приложение “вытесняет” менее приоритетное. Это позволяет избегать “зависаний” системы.

При создании операционной системы Windows фирма Microsoft использовала объектно-ориентированный подход. На уровне пользователя это выражается в том, что интерфейс представляет собой подобие реального мира, а работа с ЭВМ сводится к действиям с обычными объектами (например, папки можно открывать, закрывать, убирать в портфель, выбрасывать в корзину).

В ОС Windows заложен принцип – WYSIWYG (What You See Is What You Get – что видите, то и получаете), за счет которого на принтере формируется такое же изображение, как и на экране дисплея. При работе в DOS вид текста на экране и отпечатанного на принтере может оказаться разным.

Другой удачный принцип – Plug And Play (вставь и играй, точнее подключи и используй) позволяет без ручной настройки подключать новые устройства к ЭВМ (например, принтер или лазерный проигрыватель). ОС автоматически подбирает драйвер для работы этого устройства.

Драйверы (driver – шофер, водитель) – системные программы, обеспечивающие работу принтеров, дисководов, дисплеев, клавиатуры и других внешних устройств ЭВМ.

В Windows используется технология Drag And Drop (перетащи и положи). Благодаря этой технологии можно легко изменить положение окна и его размеры, удалить или переместить объект с помощью мыши.

В Windows можно составлять документы из частей, подготовленных в различных приложениях. Для связывания и внедрения объектов используется технология OLE (Object Linking and Embedding), что означает «связывание и внедрение объектов». Например, в документ, подготовленный в текстовом редакторе, можно вставить рисунок, сделанный в графическом редакторе. При этом достаточно дважды щелкнуть мышью по рисунку, чтобы вызвать графический редактор, и сделать нужные исправления.

Безусловно уровень сервиса операционных систем семейства Windows значительно выше уровня MS-DOS. Однако, за облегчение работы приходится платить большими затратами на аппаратное обеспечение: увеличивать объем ОЗУ, винчестера, повышать быстродействие процессора.

Перспективной является многопользовательская и многозадачная операционная система UNIX, созданная корпорацией Bell Laboratory в 1969 году. Главными отличительными чертами ОС UNIX являются ее модульность, легкая переносимость на другие типы ЭВМ обширный набор системных программ. Данная ОС органически сочетается с языком Си, на котором написана основная часть модулей, и предоставляет благоприятную обстановку для системных программистов, т.е. для тех специалистов, основной задачей которых является разработка новых системных программ.

UNIX получила распространение для суперкомпьютеров, рабочих станций и профессиональных компьютеров, имеет большое количество версий, разработанных различными фирмами.

Linux – свободно распространяемая версия операционной системы UNIX. В ней не используется никаких частей программного обеспечения, принадлежащих каким-либо коммерческим организациям. По этой причине она получила достаточно широкое распространение.

Первая версия ОС Linux была разработана в 1991 году Т. Линусом (Финляндия), а затем в ее разработке участвовало большое число людей из разных частей мира. Последние версии являются результатом коллективного творчества большого числа программистов.

Вопросы.

1.Перечислить классификацию и классы программных продуктов.

2.На что направлено системное программное обеспечение.

3.Нарисовать структуру системного программного обеспечения.

4.Что входит в базовое программное обеспечение?

5.Назвать две основные функции ОС.

6.Как классифицируются Операционные системы.

7.Перечислить ключевые особенности ОС Windows.

Лекция 5.

Обработка текстовых данных.

Текстовые редакторы и текстовые процессоры. При подготовке текстовых документов на компьютере используются три основные группы операций.

Операции ввода позволяют перевести исходный текст из его внешней формы в электронный вид, т.е. в файл, хранящийся на компьютере. Под вводом не обязательно понимается машинописный набор с помощью клавиатуры. Существуют аппаратные средства, позволяющие выполнять ввод текста путем сканирования бумажного оригинала, и программы распознавания образов для перевода из формата графического изображения в текстовый формат.

Операции редактирования (правки) позволяют изменить уже существующий электронный документ путем добавления или удаления его фрагментов, перестановки частей документа, слияния нескольких файлов в один или, наоборот, разбиение единого документа на несколько более мелких.

Оформление документа задают операциями форматирования. Команды форматирования позволяют точно определить, как будет выглядеть текст на экране монитора или на бумаге.

Все текстовые документы требуют ввода и, обычно, редактирования, форматирование не всегда является обязательным, кроме того, часто вредит делу, так как информация о форматировании заносится в текст в виде невидимых кодов, наличие которых может помешать определенным программам работать с текстом. Например, при написании текста программы форматирование не требуется, так как он предназначен не для печати, а для последующей обработки программой-компилятором.

Существуют два вида программ работы с текстом. Одни из них используются только для ввода и редактирования текста, другие позволяют его также форматировать.

Первые программы называют текстовыми редакторами (Блокнот), вторые – текстовыми процессорами (WordPad, Word).

Неформатированные текстовые файлы в системе Windows имеют расширение .txt , а форматированные .doc.

Основные понятия текстового процессора.

Типовая структура интерфейса включает ряд элементов:

Строка меню содержит имена групп команд, объединенных по функциональному признаку. Строка меню находится в верхней части экрана. Выбор режима из строки меню открывает соответствующее подменю, а выбор определенной опции в нем обеспечивает доступ к меню более низкого уровня. Такая система вложенных (ниспадающих) меню составляет основу интерфейса текстового процессора. Команды меню выбираются с помощью мыши, клавиш управления курсором или комбинаций нажатия определенных клавиш («горячих клавиш»).

Строка состояния (статуса) содержит имя редактируемого документа и определяет текущее положение курсора в этом документе. В строке выводится справочная информация.

Строка подсказки содержит информацию о возможных действиях пользователя в текущий момент.

Рабочее поле — это пространство на экране монитора для создания документа и работы с ним. Максимальный размер рабочего поля определяется стандартными параметрами монитора и составляет 25 строк по 80 знаков каждая.

Координатная линейка определяет границы документа и позиции табуляции. Различают вертикальную и горизонтальную линейки. По умолчанию координатная линейка градуирована в сантиметрах. Нулевая точка координатной линейки выровнена по первому абзацу текста.

Линейка прокрутки служит для перемещения текста документа в рабочем поле окна. Линейка, обеспечивающая вертикальное перемещение текста, называется вертикальной линейкой прокрутки, а горизонтальное перемещение — горизонтальной линейкой прокрутки.

Курсор — короткая, как правило, мигающая линия, показывает позицию рабочего поля, в которую будет помещен вводимый символ или элемент текста.

Управление курсором при помощи клавиатуры:

Четыре клавиши управления курсором передвигают курсор на одну позицию в направлении стрелки.

Клавиши <Ноmе> и <End> перемещают курсор в начало и конец строки текста соответственно.

Клавиши <Page Up> и <Page Dn> перемещают текст на одну страницу (экран) вверх или вниз.

При использовании мыши перемещение по документу осуществляется щелчком по соответствующей стрелке на линейках прокрутки или щелчком по самой линейке прокрутки, а также перетаскиванием мышью движка по линейке прокрутки.

Режим вставки и замены символов. Текстовый процессор всегда находится в одном из двух режимов — вставка или замена. Для их переключения используется клавиша <Ins>. В режиме вставки вводимый с клавиатуры текст отодвигает направо текст документа, стоящий правее курсора, не разрушая его. В режиме замены вместо символа, стоящего правее курсора, вводится новый символ с клавиатуры. Режим вставки разрушает существующий текст документа.

Копирование, перемещение и удаление текста. Фрагментом называется непрерывная часть текста. Выделение фрагмента делает его объектом последующей команды, выделить фрагмент — значит «подсветить» его с помощью мыши или клавиатуры. Существуют специальные способы выделения для слова, строки, предложения и др. (Например, двойной или тройной щелчок мышью в WinWord).

Копирование и перемещение фрагментов текста. Эти операции могут выполняться как с буфером промежуточного хранения, так и без него. Например, в текстовом процессоре WinWord возможно перетаскивание фрагментов мышью на новое место (с удалением по старому месту или без удаления) без помощи буфера. Сущность операций, использующих буфер промежуточного хранения, состоит в том, что помеченный фрагмент текста переносится на новое место. Технология выполнения этих операций включает в себя несколько этапов:

Ø выделение части текста (фрагмента);

Ø перенос выделенного фрагмента в буфер промежуточного хранения;

Ø перемещение курсора в нужное место документа;

Ø копирование (перенос) выделенного фрагмента из буфера в место документа, указанное курсором.

Поскольку все приложения Windows работают через общий системный буфер промежуточного хранения, можно переносить (копировать) помеченный фрагмент из текущего документа WinWord, в другой открытый документ WinWord или в документ табличного процессора Excel.

Удаление текста. В современных текстовых процессорах возможно удалить символ, слово, строку, фрагмент текста (строчный или блочный).

При этом удаление последнего введенного символа (т.е. символа, стоящего левее курсора) осуществляется при помощи клавиши <Backspace>, а символа, следующего за курсором, — при помощи клавиши <Delete>.

Удалению слова, строки, предложения или любого другого фрагмента текста предшествует предварительное выделение соответствующего элемента текста, а затем применение либо клавиши <Delete>, либо операции удаления. Место, занимаемое удаленным элементом текста, автоматически заполняется размещенным после него текстом.

Операция откатки. В текстовом процессоре, предусмотрена операция откатки. Для реализации этой операции текстовый процессор фиксирует последовательность действий по изменению текста в виде последовательных шагов. Специальной командой откатки (Отменить действие) пользователь может вернуть документ к состоянию, которое было несколько шагов назад, т.е. «откатиться».

Форматирование текста. Операции форматирования включают в себя разбивку текста на строки (в рамках абзаца) и страницы, выбор расположения абзацев, отступов и отбивок между абзацами, обтекания отдельных абзацев, а также видов и начертаний шрифтов. Эти операции выполняются различными текстовыми процессорами с разной степенью автоматизации. Например, разбивку на строки и страницы WinWord выполняет автоматически.

Суть форматирования в способности текстового процессора изменять оформление документа на странице, а именно:

Ø изменять границы рабочего поля, определяя поля сверху, снизу, слева, справа;

Ø устанавливать межстрочный интервал (разреженность строк на странице) и межбуквенный интервал в слове;

Ø выравнивать текст — центрировать, прижимать к левой или правой границе, равномерно распределять слова в строке;

Ø использовать разные шрифты и т.п.

Форматирование часто применяется по отношению к абзацу. Абзац — фрагмент текста, процесс ввода которого закончился нажатием на клавишу ввода <Enter>. Новый абзац наследует стиль предыдущего.

Примечание. В режиме индикации на экране специальных символов в конце абзаца вы увидите символ ¶.

Работа с окнами.

Характерной особенностью современных текстовых процессоров является их мультиоконность, т.е. способность одновременно работать с несколькими документами, находящимися в различных окнах. При вводе и редактировании текста пользователь работает в активном окне, в котором возможен доступ ко всем меню. Специальные команды дают возможность упорядочивать окна документов, создавать новые и переходить из одного окна в другое. Здесь различают два режима: полноэкранный и неполноэкранный. В полноэкранном режиме вновь открытое окно является текущим (активным) и перекрывает остальные открытые окна. Переход к другим окнам осуществляется по специальной команде. В не полноэкранном режиме специальные команды упорядочения окон дают возможность расположить все открытые окна на экране в натуральную величину с перекрытием в виде стопки документов. Окно становится активным в результате фиксации на нем в произвольном месте указателя мыши. Команды Распахнуть и Свернуть дают возможность распахнуть активное окно во весь экран или свернуть его в прежний уменьшенный формат.