Lektsii_1_kurs / Лекция 3(Программное обеспечение. Файловая система)
.docЛекция №3
Тема: Программное обеспечение ПК. Файловая система.
-
Состав вычислительной системы
-
Аппаратное обеспечение
-
Программное обеспечение
-
Базовый уровень
-
Системный уровень
-
Служебный уровень
-
Прикладное программное обеспечение
-
-
Системный уровень. Операционные системы.
-
Формализация в работе с внешней памятью. Понятие файла. Файловая система хранения информации.
-
Классификация прикладных программных средств.
1. Состав вычислительной системы называется конфигурацией. Эта конфигурация представляет собой совокупность аппаратных и программных средств вычислительной техники. Одни и те же задачи можно решить как аппаратными, так и программными средствами Критерии выбора - производительность и эффективность.
2. К аппаратному обеспечению относят устройства и приборы собственно образующие аппаратную конфигурацию. Аппаратное обеспечение имеет блочно-модульную конструкцию.
Согласование между отдельными узлами и блоками выполняют с помощью переходных аппаратно-логических устройств, называемых аппаратными интерфейсами. Стандарт на аппаратный интерфейс – протокол.
Протокол – это совокупность технических условий, которые должны быть обеспечены разработчиками устройств для успешного согласования их работы с другими устройствами.
Многочисленные интерфейсы, присутствующие в архитектуре любой вычислительной системы условно делят на две большие группы: последовательные и параллельные.
Последовательный интерфейс – данные передаются последовательно, бит за битом. Производительность последовательных интерфейсов измеряют битами в секунду. Применяют для подключения «медленных» устройств (устройства ввода и вывода знаковой и сигнальной информации, контрольных датчиков, малопроизводительных устройств связи, когда нет существенных ограничений по продолжительности обмена данными (большинство цифровых фотокамер).
Параллельный – данные передаются одновременно группами битов. Производительность параллельных интерфейсов измеряют байтами в секунду (байт/с; Кбайт/с; Мбайт/с).
3. Программное обеспечение
Программы – это упорядоченные последовательности команд.
Цель любой компьютерной программы – управление аппаратными средствами.
Состав программного обеспечения вычислительной системы называют программной конфигурацией.
Между программами существует взаимосвязь, т.е. мы можем говорить о межпрограммном интерфейсе. На практике он обеспечивается распределением программного обеспечения на несколько взаимодействующих между собой уровней.
Уровни программного обеспечения имеют пирамидальную конструкцию и опираются последующий на предыдущий.
-
Прикладное ПО
Служебное ПО
Системное ПО
Базовое ПО
3.1 Базовый уровень – базовое программное обеспечение. Базовое программное обеспечение входит в состав базового оборудования и хранится в специальных микросхемах, называемых постоянными запоминающими устройствами (ПЗУ – Read Only Memory, ROM). Когда изменение базовых программных средств во время эксплуатации – целесообразно, вместо микросхем ПЗУ применяют перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ – Erasable and Programmable Read Only Memory, EPROM). В этом случае изменение содержания ПЗУ можно выполнять как непосредственно в составе вычислительной системы (такая технология флэш – технология) так и вне ее, на специальных устройствах, называемых программаторами.
3.2 Системный уровень – переходной, выполняет посреднические функции, обеспечивает взаимодействие программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с программным обеспечением.
К нему относятся во – первых конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств – они входят в состав программного обеспечения системного уровня.
Во вторых – средства обеспечения пользовательского интерфейса.
Совокупность программного обеспечения системного уровня образует ядро операционной системы компьютера
Наличие ядра операционной системы – непременное условие для возможности практической работы человека с вычислительной системой.
3.3 Служебный уровень – Утилиты. Задача – автоматизация работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы. Некоторые служебные программы изначально включают в состав операционной системы, но большинство служебных программ являются для операционной системы внешними и служат для расширения ее функций.
3.4 Прикладной уровень – Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой комплекс программ, с помощью которых на данном рабочем месте выполняются конкретные задания. (Текстовые редакторы, текстовые процессоры, графические редакторы, Системы управления базами данных, Электронные таблицы, Системы автоматизированного проектирования (CAD – системы), настольные издательские системы, экспертные системы, редакторы HTML (Web – редакторы), средства обеспечения компьютерной безопасности.
Иногда выделяют еще информационное обеспечение – совокупность программ и предварительно подготовленных данных (словари для переводчиков).
Математическое обеспечение (совокупность программного и информационного обеспечения), чаще всего применяются в специализированных компьютерных системах. (Бортовые компьютеры).
Системный уровень – Операционные системы.
Операционная система – комплекс системных и служебных программных средств.
Приложения операционной системы – программы, предназначенные для работы под управлением данной системы.
Основная функция операционных систем обеспечение интерфейсов:
-
Интерфейс между пользователем и программно-аппаратными средствами компьютера (интерфейс пользователя);
-
Интерфейс между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно – программный интерфейс)
-
Интерфейс между разными видами программного обеспечения ( программный интерфейс)
Интерфейс пользователя:
-
Неграфический (интерфейс командной строки)
-
Графический
Обеспечение автоматического запуска.
Все операционные системы обеспечивают свой автоматический запуск. Для дисковых операционных систем в специальной (системной ) области диска создается запись программного кода. Обращение к этому коду выполняют программы, находящиеся в базовой системе ввода-вывода (BIOS).
5. Организация файловой системы
Все современные дисковые операционные системы обеспечивают создание файловой системы, предназначенной для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним. Принцип организации файловой системы - табличный. Поверхность жесткого диска рассматривается как трехмерная матрица, измерениями которой являются номера поверхности, цилиндра и сектора. Под цилиндрами понимают совокупность всех дорожек, принадлежащих разным поверхностям и находящихся на равном удалении от оси вращения. Данные о том, где записан файл, хранятся в специальных таблицах размещения файлов. (FAT).
Наименьшей физической единицей хранения данных является сектор. Размер сектора 512 байт. Размер FAT ограничен, для дисков, размер которых превышает 32 Мбайт, обеспечить адресацию к каждому отдельному сектору не представляется возможным. В связи с этим группы секторов условно объединяются в кластеры. Кластер – наименьшая единица адресации к данным. Размер кластера, в отличие от размера сектора, не фиксирован и зависит от емкости диска.
Windows 98 обеспечивает совершенную организацию файловой системы FAT 32 c 32 – разрядными полями в таблице размещения файлов.
Пользователю данные представляются в виде иерархической структуры. Все необходимые преобразования берет на себя операционная система.
К функциям обслуживания файловой структуры относятся операции:
Создание файлов и присвоение им имен;
Создание каталогов (папок) и присвоение им имен;
Переименование файлов и каталогов
Копирование и перемещение файлов между дисками компьютера и между каталогами (папками) одного диска;
Удаление файлов и каталогов (папок);
Управление атрибутами файлов.
ФАЙЛ – ПОИМЕНОВАННАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ БАЙТОВ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ДЛИНЫ.
По способам именования файлов различают «короткое» имя и «длинное».
Информация хранится в файлах.
Файл – поименнованная область памяти компьютера,
или массив информации, сохраненный на диске и имеющий собственное имя.
Имена файлов обычно состоят из идентификатора и расширения,
оптимально:
имя (8 символов).расширение (3 символа).
Однако в Windows предельная длина файлов допускается до 255 символов, включая пробелы. Может включать буквы, символы, пробелы и символы типа !, @, #, $, %, &, ( ), -, [ ], { }.
Имя может быть собственным, в идеале должны пояснять, что за ним скрывается.
Расширение характеризует тип информации, находящийся в файле, указывает на программу, в которой был создан файл, или показывает с помощью какой программы его можно обработать.
( или способ, которым организованы байты в файле – формат файла)
Основные расширения:
. ехе
. bat - выполняемые файлы
. com
. txt - текстовый файл
. doc - файл созданный или сохраненный в текстовом редакторе Word
. xls - файл созданный или сохраненный в электронных таблицах EXCEL
. ppt - файл созданный или сохраненный в редакторе презентаций POWER POINT
. bmp
. pcx
. gif - графические форматы
. tiff
. jpeg
. zip
. arj - архивированные файлы
. bak - резервные копии
. wave
. midi - звуковые файлы
. avi
. mpeg - видеоданные
. html - Internet
. eml
Папка (каталог) – обычно совокупность файлов, объединенных по общему признаку (документы пользователя, формы документов и. т. д..)
Папка (каталог) имеет только имя.
Создание папок, каталогов, файлов.
-
Мой компьютер – контекстное меню – создать
или рабочий стол контекстное меню – создать.
-
Win Com - Shift + f4 – файл
F7 – папка.
Папки, каталоги, файлы можно копировать, перемещать, удалять.
Путь к файлу – адрес, где на диске находится нужный файл
(с:\ папка\ папка\имя файла).