С. В. Ченцова. В. Чубарьинформатикакрасноярск 2002 введение
 Скачать 0.92 Mb.
|
|
10.4. Современные операционные системы Операционные системы привязаны к процессорам, на основе которых разрабатываются компьютеры. Для IBM-совместмых компьютеров различают следующие ОС: однозадачные (MS DOS, PC, PTS DOS, Windows), многозадачные (UNIX, OS/2, Windows’95), сетевые (Lan Server, Windows, NT, Net Ware) и ОС, обеспечивающие режим реального времени (QNX). Самой распространенной однозадачной ОС является дисковая операционная система фирмы Microsoft (MS DOS), работающая в основном в текстовом режиме (все остальные поддерживают форматы MS DOS и очень на нее похожи, поэтому можно говорить о дисковой операционной системе ДОС). Работающая графическом режиме система Windows в настоящее время вытесняет MS DOS. UNIX − первая многопользовательская система, но она в настоящее время несколько устарела. Операционная система реального временит (ОС РВ) - это система с гарантированным временем реакции на событие. Это очень важно в системах технологического управления: атомными станциями, химическим производством и т.п. (ОС РВ для IBM-подобных компьютеров, это ОС QNX фирмы Quatrum Software System). Под управлением ОС MS DOS работают трансляторы наиболее известных в настоящее время языков программирования и большие наборы инструментальных программ - текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных т.д. DOS включает три основных компонента: • файловую систему; • систему взаимодействия с внешними устройствами; • командный процессор. Файловая система - включает библиотеки программ и данных, а также средства ведения этой библиотеки. Основные объекты этой системы - файл и каталог. Файл − это область памяти на внешнем носителе (гибком или жестком диске), имеющая имя. Обозначения файла включают два элемента - имя и тип (расширение), они записываются рядом и разделяются точкой. Например, DOM.PAS , здесь DOM - имя файла, PAS- тип файла. Тип файла не является обязательным, он указывает тип информации, хранящейся в файле. Каталог диска − это список всех файлов, хранящихся на диске. Его обычно называют корневым каталогом. Он является аналогом библиотечного каталога, корневой каталог не имеет имени и идентифицируется с именем диска. Для удобства пользователя, каталог разбивается на разделы подкаталоги. Каждый подкаталог имеет свое имя, подкаталог, можно в свою очередь также 61 разбивать на подкаталоги, т. е., файловая система может иметь древовидную структуру. Пользователь может управлять работой ПЭВМ с помощью системных команд, а не только используя привычные операционные оболочки. Системные команды воспринимают, анализируют и исполняют командный процессор. Примеры системных команд: DIR A: − выводит на экран каталог диска А. Type D:\POK\dok.bas − выводит на экран текст программы, записанной в файле dok.bas в подкаталоге POK диска D. 10.5. Понятие интерфейса ОС Современные ОС предоставляют пользователю удобный способ общения (интерфейс) с вычислительной системой. Интерфейс при этом может быть программным и пользовательским. Программный интерфейс – это совокупность средств, обеспечивающих взаимодействие устройств и программ в рамках вычислительной системы. Пользовательский интерфейс – это программные и аппаратные средства взаимодействия пользователя с программой или ЭВМ. В свою очередь пользовательский интерфейс может быть командным или объектно-ориентированным. Командный интерфейс предполагает ввод пользователем команд с клавиатуры при выполнении действий по управлению ресурсами компьютера. Объектно-ориентированный интерфейс – это управление ресурсами вычислительной системы посредством осуществления операций над объектами, представляющими файлы, каталоги (папки), дисководы, программы, документы и др. Операционные системы все время совершенствуются и модифицируются, поэтому в целях сохранения преемственности новая модификация ОС не переименовывается, а приобретает название версии. Версии ОС обозначаются, как правило, «десятичной дробью» вида 6.0, 2.1, 3.5. При этом увеличение цифры до точки отражает существенные изменения, вносимые в операционную систему, а увеличение цифр, стоящих после точки, - незначительные изменения. 10.6. Классификация операционных систем. Современные операционные системы Операционные системы классифицируются по: • количеству одновременно работающих пользователей: однопользовательские, многопользовательские; • числу процессов, одновременно выполняемых под управлением системы: однозадачные, многозадачные; • количеству поддерживаемых процессоров: однопроцессорные, многопроцессорные; • разрядности кода ОС: 8-разрядные, 16-разрядные, 32-разрядные, 64 - разрядные; 62 • типу интерфейса: командные(текстовые) и объектно- ориентированные (графические); • типу доступа пользователя к ЭВМ; с пакетной обработкой, разделением времени, реального времени. • типу использования ресурсов: сетевые, локальные. Согласно шестому признаку ОС подразделяются на системы: • пакетной обработки, в которых из программ, подлежащих выполнению, формируется пакет (набор) заданий, вводимых в ЭВМ и выполняемых в порядке очередности с возможным учетом приоритетности; • разделения времени (TSR), обеспечивающих одновременный диалоговый (интерактивный) режим доступа к ЭВМ нескольких пользователей на разных терминалах, которым по очереди выделяются ресурсы машины, что координируется операционной системой в соответствии с заданной дисциплиной обслуживания; • реального времени, обеспечивающих определенное, гарантированное время ответа машины на запрос пользователя с управлением им какими-либо внешними по отношению к ЭВМ событиями, процессами или объектами. Операционные системы привязаны к процессорам, на основе которых разрабатываются компьютеры. Для IBM-совместмых компьютеров различают следующие ОС: однозадачные (MS DOS, PC , PTS DOS, Windows), многозадачные (UNIX, OS/2, Windows’95), сетевые (Lan Server, Windows, NT, Net Ware) и ОС, обеспечивающие режим реального времени (QNX). 10.7. Оболочки операционных систем Оболочкойназывается программа, являющаяся надстройкой над другой программой или «прослойкой» между какой-либо программой и пользователем. Оболочки ОС существенно облегчают работу пользователя и предоставляют ему ряд дополнительных сервисных услуг. Оболочки ОС обеспечивают: • создание, переименование, копирование, пересылку, удаление и быстрый поиск файла в текущем каталоге диска или на всех дисках компьютера; • просмотр, создание и сравнение каталогов; • просмотр, создание и редактирование текстовых файлов; • архивацию, обновление и разархивацию архивных файлов и просмотр архивов; • синхронизацию каталогов, расщепление и слияние файлов; • поддержку связи двух компьютеров через последовательный или параллельный порты; • форматирование и копирование дискет, смену метки дискеты и метки тома для жестких дисков, а также чистку дисков от ненужных файлов; • запуск программ. 63 Таблица 10.2 Наиболее распространенные оболочки Наименование Среда функционирования Командные оболочки общего назначения Norton Commander DOS DOS Navigator DOS, Windows, OS/2, UNIX PC Shell DOS Norton Commander for Windows 95 Windows 95 Командные оболочки специального назначения Оболочки управления программами DASH Board for Windows Windows DASH Board for Windows 95 Windows 95 Desk Bar for Windows 95 Windows 95 Оболочки архиваторов Shez DOS RAR DOS, OS/2 WinRAR Windows WinZip Windows WinZip 6.0 Windows 95 Утилиты Norton Utilities DOS Norton Desk Top for Windows Windows Команды оболочки − предписания на исполнение определенного действия, могут производиться несколькими способами: • в режиме меню; • комбинацией клавиш (клавиш-акселераторов); • щелчком мышью соответствующей кнопки в строке подсказок экрана NC; • перемещением мышью объектов панелей оболочки; • щелчком мышью соответствующей пиктограммы 64 10.8. Прикладное программное обеспечение 10.8.1.Текстовые редакторы В настоящее время редко где можно встретить еще недавно обязательный атрибут любой конторы, отдела или как теперь говорят, офиса − пишущую машинку Всю нагрузку по созданию документации взяли на себя персональные компьютеры – идеальные пишущие машинки. Теперь, допустив ошибку, не надо вынимать пять листов с копиркой из машинки и заправлять ее новыми. Корректировать текст можно всегда и в любом месте текста. Не надо также от руки вписывать символы и текст на иностранном языке. Все это стало возможным благодаря редакторам текста. Другое не менее часто используемое ППО – это табличные редакторы и системы управления базами данных. Современные текстовые редакторы представляют собой программный продукт, обеспечивающий пользователя ПК средствами создания, обработки и хранения документов различной природы. В последнее время текстовые редакторы заменяются текстовыми процессорами, которые предоставляют пользователю широкий круг возможностей оформления текстового материала. Текстовые редакторы обеспечивают основные возможности по подготовке несложных документов (Write для Windows). Текстовые процессоры обладают возможностями создания документов любой сложности, (Word 6.0 и 7.0, Лексикон 2.0 и 97, Ami Pro 3.1), Основными понятиями для большинства текстовых процессоров являются: Символ представляет собой минимальный элемент текста. Внешне воспринимается как один знак. Для кодового представления символов в Windows используется стандарт ANSI. Абзацем является оформленный определенным образом фрагмент текста. Абзацы отделяются друг от друга символом конца абзаца, вставляемым клавишей Колонтитул представляет собой область страницы, в которой размещается справочный текст. Обычно это номер страницы, название документа, раздела или главы. Колонтитулы бывают верхними и нижними и могут использоваться совместно. Примечание - это пояснение к отдельному слову или предложению, размещаемое вне основного текста внизу страницы или в конце документа. Сноска представляет собой комментарий, вынесенный за пределы основного текста и обычно содержащий ссылку на текст из другого источника. Кадр представляет собой видимую или невидимую рамку, служащую для размещения рисунков или таблиц. Система стилей документа представляет собой набор определенных способов оформления абзацев различных элементов документа (заголовков, названий, колонтитулов и др.) и символов* 65 Раздел есть отдельная часть документа, в пределах которой можно установить свои параметры страницы и колонтитулов. Шаблон документа представляет собой текстовое содержимое заготовки документов, выполненное в соответствии с определенным набором стилей и предназначенное для отображения структуры документа в целях облегчения его подготовки. Современные текстовые процессоры работают в режиме WYSIWYG (What You See Is You Get − что вы видите, то получите). Создаваемый в текстовом редакторе документ может включать в себя совершенно разные объекты кроме текста- таблицы, рисунки, диаграммы, графики. Текстовые процессоры делятся на предназначенные для массового использования (Word, Лексикон) специального назначения, например для набора научных текстов (Т Е Х, Chiwriter). Современные текстовые редакторы предоставляют пользователям большие возможности для исправления текста, проверки правописания, содержат большой набор шрифтов, позволяют создавать простые рисунки, поддерживают национальные языки и т.д. Т.е. о текстовых процессорах можно сказать, что это идеальная пишущая машинка. Оценить то, насколько они облегчили работу по созданию документов, могут в полной мере те, кто работал раньше на пишущих машинках. 10.8.2. Табличные процессоры Табличными процессорами называют пакеты программ, предназначенные для создания электронных таблиц и манипулирования их данными, Наиболее распространенными табличными процессорами являются: Lotus 1-2-3, QuatroPro, SuperCalc, Microsoft Excel. Наиболее часто применяемыми электронными таблицами в настоящее время являются версии Excel, которые предоставляют пользователю следующие возможности: • В ячейках таблиц могут быть использованы сложные формулы, содержащие в своем составе сложные функции различного назначения (математические, финансовые, статистические, инженерные и т.д.) По формулам вычисляются результирующие значения, зависящие от содержимого других ячеек таблицы. • Организовывать связи нескольких таблиц; значения ячеек одной таблицы могут формироваться на основе данных из других таблиц, причем изменение данных в исходных таблицах автоматически влияет на конечные результаты в итоговой таблице, • Создавать так называемые сводные таблицы - интерактивные таблицы, обеспечивающие удобный анализ больших массивов данных, • Применять к таблицам, оформленным в виде списков (баз данных), операции сортировки, вычисления промежуточных итогов и фильтрации данных. 66 • Осуществлять консолидацию данных, при которой данные из нескольких таблиц могут быть объединены в одну таблицу. • Использовать сценарии - поименованные массивы исходных данных, по которым формируются конечные итоговые значения в одной и той же таблице. Имея несколько таких массивов данных, можно быстро получить несколько вариантов конечных результатов. • Выполнять автоматизированный поиск ошибок вычислений по формулам. Кроме анализа кодов сообщения об ошибке, пользователь имеет возможность отслеживать зависимости между ячейками. С помощью панели инструментов Зависимости можно задать режим выдачи таблицы на экран, при котором влияющие ячейки соединены разноцветными линиями с зависимыми ячейками. • Защищать данные от изменения посторонними лицами. Защитить можно одну или несколько ячеек, всю таблицу или рабочую книгу. Могут быть использованы возможные комбинации уровней защиты. • Использовать структурирование данных, позволяющее скрывать или отображать определенную часть (уровень) таблицы. • Применять механизм автозаполнения, при котором в несколько ячеек таблицы может быть быстро введено одно и тоже значение или несколько различных значений, заранее подготовленных я сохраненных в виде рядов данных. Каждый член ряда вводятся в одну ячейку таблицы. Последовательный ввод данных в ячейки может осуществляться начиная с любого члена ряда в прямом и обратном направлении. • Использовать таблицы подстановки, которые могут содержать одну или две переменные с произвольным количеством их значений. Эти значения переменных используются при вычислении результатов по одной и той же формуле. Результаты затем отображаются в виде массива данных. Табличный процессор Excel поддерживает также функции текстовых процессоров. Он позволяет использовать автозамену, изменение стилей, построение, диаграмм, проверку орфографии, вставку объектов из других приложений. Ключевыми терминами электронных таблиц являются: Рабочая книга − это основной документ Excel. Она хранится в файле с произвольным именем с расширением xls. При создании или открытии рабочей книги ее содержимое представлено в отдельном окне. Каждая книга по умолчанию содержит 16 рабочих листов. Листы предназначены для создания и хранения таблиц, диаграмм и макросов Лист состоит из 256 столбцов и 16384 строк. В зависимости от формы представления данных в Excel различают листы следующих типов: • листы таблиц, в которых создаются и обрабатываются таблицы; • листы диаграмм, предназначенные для размещения диаграмм; • листы макросов, в которых хранятся макрокоманды автоматизации процесса обработки таблиц (макрос - команда или набор команд, созданных пользователем, могут сохраняться в шаблонах документов). 67 Ячейка − наименьшая структурная единица для размещения данных внутри рабочего листа. В зависимости от содержимого ячейки делятся на исходные (влияющие) и зависимые. Ячейка, выбранная указателем, называется текущей или активной. Адрес ячейки предназначен для определения местонахождения ячейки в таблице. Формула − это математическая запись вычислений, производимых над данными таблицы. Ссылка − это запись адреса ячейки в составе формулы. 10.8.3. Базы данных и СУБД База данных − это совокупность данных, определенным образом организованная и хранящаяся в памяти ЭВМ. Простейшим примером базы данных является приведенная ниже таблица 10.3. Таблица 10.3 Фамилия Имя Математика Физика Информатика Иванов Иван 3 5 4 Петров Петр 5 4 5 Сидоров Сидор 4 5 3 Программные средства, позволяющие работать с базами данных, называются системами управления базами данных или СУБД. Без таких систем в настоящее время не может функционировать ни одно крупное предприятие. Основными задачами, решаемыми СУБД являются: поиск и сортировка данных, обновление и ввод данных, формирование и вывод отчетов, создание новых баз, реорганизация данных. Ядром любой информационной системы, то есть внутренним носителем знаний о предметной области является база данных (БД). Встречается еще одно определение БД, как «совокупности данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, независимая от прикладных программ». В федеральном законе «О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных» дается нормативная трактовка этого понятия, согласно которому «база данных – это объективная форма представления и организации совокупности данных, систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ». Другим понятием, связанным с базами данных, является система управления базами данных (СУБД), которая по ГОСТу определяется как «совокупность программ и языковых средств, предназначенных для управления данными в базе данных, ведения базы данных и обеспечения взаимодействия ее с прикладными программами». В настоящее время развитие СУБД как 68 специального вида программного обеспечения приводит к расширенному толкованию СУБД, как «комплекса программных средств, реализующих создание баз данных, их поддержание в актуальном состоянии, а также обеспечивающих различным категориям пользователей возможность получать из БД необходимую информацию». В общем плане можно выделить следующие функции, реализуемые СУБД: • организация и поддержание логической структуры данных (схема базы данных); • организация и поддержание физической структуры данных во внешней памяти; • организация доступа к данным и их обработка в оперативной и внешней памяти. Организация и поддержание логической структуры данных обеспечивается средствами |