
- •Кафедра управления и информатики в технических системах
- •Информатика
- •Учебное пособие для студентов всех специальностей
- •Москва 2010
- •3. Логические основы построения компьютеров
- •Аппаратная часть
- •Программная часть
- •Процессоры компьютеров
- •Оперативное запоминающее устройство
- •Устройства ввода
- •10. Вычислительные сети
- •Типы вычислительных сетей
- •10. Программное обеспечение
- •Данные могут быть введены в таблицу несколькими способами.
- •Программирование
- •10 Rem разветвленная программа, Иванов в.В. 310286
- •12. Вычислительная техника и биотехнологии
10. Программное обеспечение
10.1. Классификация программного обеспечения персонального компьютера
Программное обеспечение (ПО) - это совокупность всех программ и документации, обеспечивающая использование компьютера в заданных целях. Различают системное, прикладное и сервисное ПО.
Системное ПО - это совокупность программ для обеспечения работы непосредственно самого компьютера и создания интерфейса пользователя.
Прикладное ПО – это комплекс программ для решения задач определенного класса конкретной предметной области. Прикладное ПО работает только при наличии системного ПО.
Среди прикладных программ следует отметить:
текстовые процессоры (редакторы);
табличные процессоры;
базы данных:
интегрированные пакеты:
системы иллюстративной и деловой графики (графические процессоры);
экспертные системы;
обучающие программы;
программы математических расчетов, моделирования и анализа;
игры;
коммуникационные программы.
Особую группу составляют системы программирования (инструментальные системы), которые являются частью системного ПО, но носят прикладной характер. Системы программирования – это совокупность программ для разработки, отладки и внедрения новых программных продуктов. Системы программирования обычно содержат:
трансляторы;
среду разработки программ;
библиотеки справочных программ (функций, процедур);
отладчики;
редакторы связей и др.
Сервисное ПО включает в себя программы (утилиты):
- диагностики и контроля;
антивирусные;
архивирования;
обслуживания сети;
обслуживания носителей.
10.2 Операционная система (ОС).
<tbody>Операционная система – это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого – организовать взаимодействие пользователя с компью- тером и выполнение всех других программ.</tbody> |
Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователем, с другой стороны.
Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера — на жестком диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ.
Этот процесс называется загрузкой операционной системы.
В функции операционной системы входит:
осуществление диалога с пользователем;
ввод-вывод и управление данными;
планирование и организация процесса обработки программ;
распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);
запуск программ на выполнение;
всевозможные вспомогательные операции обслуживания;
передача информации между различными внутренними устройствами;
программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).
Операционную систему можно назвать программным продолжением устройства управления компьютера. Операционная система скрывает от пользователя сложные ненужные подробности взаимодействия с аппаратурой, образуя прослойку между ними. В результате этого люди освобождаются от очень трудоемкой работы по организации взаимодействия с аппаратной частью. </tbody> |
В зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей, которых могут обслуживать ОС, различают четыре основных класса операционных систем:
однопользовательские однозадачные, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;
однопользовательские однозадачные с фоновой печатью, которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать. Это ускоряет работу при выдаче больших объёмов информации на печать;
однопользовательские многозадачные, которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. Например, к одному компьютеру можно подключить несколько принтеров, каждый из которых будет работать на "свою" задачу;
многопользовательские многозадачные, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.
В различных моделях компьютеров используют операционные системы с разной архитектурой и возможностями. Для их работы требуются разные ресурсы. Они предоставляют разную степень сервиса для программирования и работы с готовыми программами.
Операционная система для персонального компьютера, ориентированного на профессиональное применение, должна содержать следующие основные компоненты:
программы управления вводом/выводом;
программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;
процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.
Каждая операционная система имеет свой командный язык, который позволяет пользователю выполнять те или иные действия:
обращаться к каталогу
выполнять разметку внешних носителей;
запускать программы;
... другие действия.
Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор операционной системы.
Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы — драйверы. Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в постоянное ЗУ компьютера.
Операционные системы Windows
В настоящее время большинство компьютеров в мире работают под управлением той или иной версии операционной среды Windows фирмы Microsoft. Охарактеризуем наиболее распространенные версии.
Windows NT (NT — англ. New Technology) — это операционная система, а не просто графическая оболочка. Она использует все возможности новейших моделей персональных компьютеров и работает без DOS. Windows NT — 32-разрядная ОС со встроенной сетевой поддержкой и развитыми многопользовательскими средствами. Она предоставляет пользователям истинную многозадачность, многопроцессорную поддержку, секретность, защиту данных и многое другое. Эта операционная система очень удобна для пользователей, работающих в рамках локальной сети, для коллективных пользователей, особенно для групп, работающих над большими проектами и обменивающихся данными.
Windows 95 представляет собой универсальную высокопроизводительную многозадачную и многопотоковую 32-разрядную ОС нового поколения с графическим интерфейсом и расширенными сетевыми возможностями. Windows 95 — интегрированная среда, обеспечивающая эффективный обмен информацией между отдельными программами и предоставляющая пользователю широкие возможности работы с мультимедиа, обработки текстовой, графической. Звуковой и видеоинформации. Интегрированность подразумевает также совместное использование ресурсов компьютера всеми программами.
Эта операционная система обеспечивает работу пользователя в сети, предоставляя встроенные средства поддержки для обмена файлами и меры по их защите, возможность совместного использования принтеров, факсов и других общих ресурсов. Windows 95 позволяет отправлять сообщения электронной почтой, факсимильной связью, поддерживает удаленный доступ. Применяемый в Windows 95 защищённый режим не позволяет прикладной программе в случае сбоя нарушить работоспособность системы, надежно предохраняет приложения от случайного вмешательства одного процесса в другой, обеспечивает определённую устойчивость к вирусам.
Пользовательский интерфейс Windows 95 прост и удобен. В отличие от оболочки Windows 3 эта операционная система не нуждается в установке на компьютере операционной системы DOS. Она предназначена для установки на настольных ПК и компьютерах блокнотного типа с процессором 486 или Pentium. Рекомендуемый размер оперативной памяти 32—128 Мбайт. После включения компьютера и выполнения тестовых программ BIOS операционная система Windows 95 автоматически загружается с жесткого диска. После загрузки и инициализации системы на экране появляется рабочий стол, на котором размещены различные графические объекты. Пользовательский интерфейс спроектирован так, чтобы максимально облегчить усвоение этой операционной системы новичками и создать комфортные условия для пользователя.
Windows 98 отличается от Windows 95 тем, что в ней операционная система объединена с браузером Internet Explorer посредством интерфейса, выполненного в виде Web-браузера и оснащенного кнопками "Назад" и "Вперед" для перехода на предыдущую и последующую Web-страницы. Кроме этого, в ней улучшена совместимость с новыми аппаратными средствами компьютера, она одинаково удобна как для использования на настольных, так и на портативных компьютерах.
Windows 2000 Professional — операционная система нового поколения для делового использования на самых разнообразных компьютерах — от портативных до серверов. Эта ОС является наилучшей для ведения коммерческой деятельности в Интернете. Она объединяет присущую Windows 98 простоту использования в Интернете, на работе, в пути с присущими Windows NT надежностью, экономичностью и безопасностью.
Кроме ОС Windows существует множество других операционных систем, из которых следует выделить UNIX и Linux. Первая из этих ОС является одной из старейших и до сих пор широко используется в основном в США для управления мэйнфреймами. Вторая находит все большее использование, поскольку является ОС с так называемым открытым исходным кодом. Государственные структуры некоторых стран (например, Германии и Китая) предпочитают использовать именно эти ОС.
10.3. Текстовый редактор WORD.
Текстовый редактор WORD для Windows (различные его модификации) является наиболее распространенным программным средством для создания, редактирования и форматирования текстовых документов на персональном компьютере. Он входит в группу программ Microsoft Office, куда кроме текстового редактора включены элетронная таблица Excel и система управления базой данных (СУБД) Access. Все эти программные средства предназначены в основном для формирования документооборота в организациях.
Существует несколько версий Word. Каждая предыдущая версия совместима с последующей, а каждая последующая имеет дополнительные возможности.
Для запуска Word необходимо выполнить команду Пуск и в меню Программы выбрать Microsoft Word с помощью курсора и левой кнопки мыши. После этого на экране появится окно редактора, которое имеет несколько стандартных элементов.
Верхний ряд экрана является стандартным для Windows. На нем расположено имя программы (в данном случае Microsoft Word) и четыре кнопки. Одна из них с левого края, а три остальные с правого края. Левая кнопка служит для вызова управляющего меню. Такое меню является типовым для любого окна Windows. Первая правая кнопка сворачивает окно, вторая изменяет размеры окна, а третья – закрывает окно.
Все возможные операции с текстом определяются меню, которое расположено во втором ряду верхней части экрана
Файл |
Правка |
Вид |
Вставка |
Формат |
Сервис |
Таблица |
Окно |
? |
Разделы этого меню включают в себя все возможные операции с текстом и настройками самого редактора.
Раздел Файл этого меню содержит команды основных операций с текстом: создание нового документа, открытие или закрытие уже существующего документа, команду предварительного просмотра перед печатью.
Раздел Правка позволяет запомнить, повторять или отменять практически все действия, производимые в процессе создания документа. Здесь содержатся команды операций с фрагментами текста (спрятать в «карман», скопировать в «карман», вставить из «кармана»). Здесь же содержится пункт поиска нужного слова или словосочетания в тексте, возможность замены слов, словосочетаний и параметров текста.
Раздел Вид позволяет изменять практически любой параметр внешнего вида документа. Можно добавить или убрать любые элементы (например, линейку, дополнительные панели инструментов), изменить масштаб отображения окна и др.
Раздел Вставка позволяет добавлять в документ новые элементы (например, примечания, сноски, оглавления, картинки, таблицы, нумерацию страниц).
Раздел Формат содержит команды изменения внешнего вида текста (шрифта, параметры абзаца, отступа во всем документе или в выделенной части).
Раздел Сервис позволяет получить доступ к настройкам текстового редактора (проверка орфографии, автозамена текста).
Раздел Таблица обеспечивает вставку таблиц в документ.
Раздел Окно предназначен для работы с несколькими документами одновременно.
Графическая часть текстового редактора Word позволяет создавать рисунки и чертежи (в том числе с использованием стандартных фигур) для внесения их в текст.
Электронная таблица Excel
Как и в случае с Word , существует несколько модификаций Microsoft Excel для Windows. Процедура запуска программы Excel аналогична процедуре запуска программы Word (при естественном выборе строки Microsoft Excel в меню или соответствующей иконки на Рабочем столе). В типовом варианте окно Excel имеет вид, показанный на рисунке. Окно содержит ряд типовых элементов.
Верхний ряд окна содержит название программы Microsoft Excel. С помощью крайней левой кнопки (как и в случае с Microsoft Word) вызывается управляющее меню. В правой части ряда расположены кнопки свертывания, развертывания (восстановления) и закрытия окна.
Все возможные операции, которые выполняются с помощью табличного процессора Excel , определяются меню, которое расположено во втором ряду окна. Это меню совпадает с меню текстового редактора Word.
Excel обладает всеми необходимыми возможностями для обработки электронных таблиц: от простых арифметических действий с несколькими ячейками таблицы до статистической обработки огромных массивов данных. Информация в Excel представляется в виде таблицы и может быть записана в ячейки этой таблицы. Рассмотрим некоторые возможности Excel.
Редактирование и форматирование данных.