GOSY / 1 блок-все-шпора(печать)

окончания загрузки ОС управление передается командному процессору и на экране появляется приглашение системы к вводу команды пользователя.

Заметим, что в оперативной памяти во время работы компьютера обязательно должны находится базовый модуль ОС и командный процессор. Следовательно, нет необходимости загружать в оперативную память все файлы ОС одновременно. Драйверы устройств и утилиты могут подгружаться

вОЗУ по мере необходимости, что позволяет уменьшать обязательный объем оперативной памяти, отводимый под системное программное обеспечение.

Описание модулей:

1.Базовая система ввода-вывода (BIOS), находящаяся в постоянной памяти компьютера. Эта часть ОС явл. «встроенной» в комп-ер. Ее назначение состоит

ввыполнении наиболее простых и универсальных услуг ОС, связанных с осуществлением ввода-вывода. Базовая система ввода-вывода содержит программу вызова загрузчика ОС. Без модуля BIOS MS-DOS функционировать не может. Основная ф-ия BIOS – управление стандартными внешними устройствами (дисплей, клавиатура, дисководы, принтер..).

2.Загрузчик ОС – это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с ОС MS-DOS. Ф-ия этой программы заключается в считывании в память еще двух модулей ОС, кот-ые и завершают процесс загрузки DOS.

3.Драйверы устройств – это спец. программы, кот. дополняют систему ввода

– вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств. Например, с помощью драйверов возможна работа с «электронным диском», т. е. частью памяти компьютера, с которой можно работать также как с диском. Драйверы загружаются в память комп-ра при загрузке ОС, их имена указываются в спец. файле CONFIG.SYS. Такая схема облегчает добавление новых устройств и позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS.

4.Важными классами системных программ являются также программы вспомогательного назначения — утилиты (лат. utilitas — польза). Они либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные важные задачи. Кратко опишем некоторые разновидности утилит:

*программы контроля, тестирования и диагностики, которые используются для проверки правильности функционирования устройств компьютера и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации; указывают причину и место неисправности; *программы-драйверы, которые расширяют возможности операционной

системы по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т.д.; с помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся;

121

*программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл; *антивирусные программы, предназначенные для предотвращения

заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусами;

Windows представ. Собой 32разрядную операц. Систему, обеспеч. Многозадач. И многопоточную обработку приложений (программ). Она поддерж. Удобный граф. Пользоват. Интерфейс, возможность работы в защищенном режиме, совместимость с программами реального режима и сетевые возможности. ОСОБЕННОСТИ:

1.налич. Граф. Интерфейса.

2.возмож. Испол. Длинные имена.

3.вожможн. Испол. Win32 и возмож. Испол. 32 разрядного режима для исполнения программ.

4.расширение адресного прост-ва.

Графический интерфейс.

Комбинация монитора и мыши обеспеч. Наибол. Современ. Тип интерфейса пользователя, котор. Наз-ся графическим. Пользователь наблюд. На экране графич. Обьекты и элементы управл. С помощью мыши он измен. Св-ва обьектов и привод. В действие элементы управ. Компьют. Системой, а с помощью монитора получ. От нее отклик в графич. Виде.

Кодовая табл. Ansi.

Для того чтобы весь мир один. Кодиров. Текст. Данные, нужны един. Табл. Кодир. Для английск. Языка институт стандартизации США (Ansi) ввел в

действие систему кодирования ASCII. В системе ASCII закрепл. 2 табл. Кодиров.- базовая и расширенная. Базовая табл. Закреп. Значения кодов от 0 до 127, а расширенная относ. К символам с номерами от 128 до 255. Первые 32 кода базов. Табл. , начиная с 0, отданы производителям аппаратных средств (в перв. Очередь производ. Компьют. И печатающ. Уст-в). В этой области размещ. Так наз-ые управл. Коды, котор. Не соответст. Никакие символы языков, и, соответст., эти коды не выводятся ни на экран, ни на уст-ва печати, но ими можно управ. Тем, как произв. Вывод прочих данных. Начин. С кода 32 по код 127 размещ. Коды символов англ. Алфавита, знаков препин., цифр, арифм. Действий и некот. Вспомогат. Символов. Поддерж. Проивод. Оборудов. И программ вывела Америк. Код Ascii на уровень международ. Стандарта, и национал системам кодиров. Пришлось «отступить» во 2, расширенную систему кодиров., определ. Знач. Кодов со 128 по 255.

Обмен данными м/у приложениями.

Уст-во, преднач. Для обмена инф-ией м/у удал. Комп-ми по каналам связи, принято наз-ть модемом. При этом под каналом связи поним. Физич. Линии ( проводные, оптоволоконные, каабельные и радиочастотные), способ их испол.

122

( коммутируемые и выделенные) и способ передачи данных ( цифровые или аналог. Сиглалы). Цифр. Данные, поступ. В модем из ком-ра, преобр. В нем путем модуляции(по ампит. , тастоте, фазе) в соотв. С избран. Стандар. (протоколом) и направ. В телеф. Линию. Модемприемник, пониам. Данный протокол, осущ. Обратное преобр. (демодуляцию) и пересыл. Восстан. Цифровые данные в свой ком-тер. Т.о. обеспеч. Удал. Связь м/у ком-рами и обмен данными м/у ними.

Технолог. Внедрен. Обьектов OLE

Работа с докум. По стандарту OLE предостав. Возможн. Встраивания в документ обьектов из др. приложений ( к пр-ру, та бл. Процессоров, графич. Редакторов, систем управл. Базами данных) с возмож. Вызова послед. Для обработки связанных обьектов.

Совмест. Применение различ. Приложений с возмож. Доступак ф-ям др. друга без выхода из своих сред предусмотр. Одним из наиб. Распрст. Стандартов интеграции OLE (связывание и встраивание обьектов) , положенным в основу разраб. Соврем. Программных систем. Обьекткми могут быть рисунки, диаграммы, табл. И др. элементы документов. Совр. Вариант технологииOLE.2- позвол. При создании докум. В среде текст. Процессора (OLEклиента) испол. Данные и функцион. Возмож. Др. программ (OLEсерверов). В частности, технологию OLE.2 поддерж. Программы WRITE, WORD, (OLEклиенты) и EXCEL, PowerPoint, Paint(OLEсерверы).

Графическая оболочка ОС Windows обеспечивает взаимодействие пользователя с компьютером в форме диалога с использованием ввода и вывода на экран дисплея графической информации, управления программами с помощью пиктограмм, меню, окон, панелей (управления, задач, инструментов) и других элементов управления.

Основными элементами графического интерфейса Windows являются: Рабочий стол, Панель задач с кнопкой Пуск. Так как в Windows применен графический пользовательский интерфейса, то основным устройством управления программами является манипулятор мышь.

сновные элементы графического интерфейса Windows

Основными элементами графического интерфейса Windows являются: Рабочий стол с пиктограммами Панель задач, на которой размещаются программные кнопки, индикаторы,

Панель быстрого запуска, Главное меню (кнопка Пуск), Контекстное меню (отображается при щелчке правой кнопкой мыши по выбранному объекту)

Меню в Windows

В ОС Windows применяются четыре типа меню (меню – это список команд, выводимых на экран и предлагаемых пользователю для выбора):

Главное меню (открывается кнопкой Пуск)

Строка меню в окнах приложения (все программы, входящие в стандартный пакет поставки Windows, имеют строку меню)

123

Системное меню в окнах приложения (для изменения размеров окна и его положения)

Контекстное меню

Работа с файлами

Все файлы, документы и программы в Windows хранятся в папках. В электронной папке, как правило, хранят файлы, сгруппированные по какомулибо признаку, типу и другие папки.

Папка – это контейнер для программ и файлов в графических интерфейсах пользователя, отображаемый на экране с помощью значка, имеющего вид канцелярской папки. Windows предоставляет средства для управления файлами и папками.

К таким средствам относятся программа Проводник и окно Мой компьютер. Приложение Проводник является главным инструментом Windows для просмотра файлов и папок, хранящихся на жестких и гибких дисках и других носителях информации.

Проводник отображает иерархическую структуру файлов, папок и дисков на ПК. В левой части проводника Windows использует иерархическое представление папок, файлов и других ресурсов, подключенных к компьютеру или сети.

Мой компьютер – программа,используемая для работы с файлами и папками, хранящимися на дисках компьютера. Мое сетевое окружение – программа, используемая для работы с сетевыми ресурсами в рабочей группе.

Манипулирование файлами и папками:

Создание нового файла и папки, Присвоение имени, Переименование, Перемещение и копирование, Удаление, Восстановление, Поиск, Просмотр и изменение свойств файлов и папок, Создание ярлыка на рабочем столе (правой кнопкой мыши, с проводника, с главного меню, с папки мой компьютер)

Настройка операционной системы Windows

Настройка ОС осуществляется с целью создания условий для эффективной работы на ПК.

Средства настроек можно разделить на пять групп: Средства ввода – вывода (клавиатура, мышь, принтер)

Настройка элементов управления (панель задач, главное меню, корзина) Настройка элементов оформления (тема, рабочий стол, заставка, оформление, параметры)

Настройка средств автоматизации (автоматический запуск приложений при включении ПК, запуск приложений по расписанию)

Настройка шрифтов и другие настройки

Установка приложений и особенности

есть несколько способов установки приложений, но основным является метод, основанный на использовании значка Установка и удаление программ в папке Панель управления (Пуск --> Настройка --> Панель управления) Во всех

124

случаях рекомендуется использовать именно это средство, поскольку прочие методы установки не гарантируют правильной регистрации приложений в реестре операционной системы. Приступая к установке приложений, необходимо знать особенности операционной системы, связанные с совместным использованием ресурсов, и помнить, что процедура установки непроверенных программных средств относится к категории потенциально опасных.

Принцип совместного использования ресурсов лежит в основе спецификаций Windows, и в области программного обеспечения он приводит к тому, что разные приложения могут использовать общие программные ресурсы.

Так, например, в большинстве приложений Windows можно встретить одинаковые элементы оформления и управления (окна, кнопки, раскрывающиеся списки, меню, флажки, переключатели и многое другое). Одинаковы и приемы управления ими, и методы их использования. С точки зрения приложений это означает, что их многие компоненты обрабатываются одним и тем же программным кодом.

Поэтому в Windows принято выделять стереотипные программные фрагменты и группировать их в динамические библиотеки, к которым открыт доступ из разных программ (динамические библиотеки имеют расширение имени файла

.DLL).

При установке новых приложений вместе с ними устанавливаются только те программные ресурсы, которые нужны для работы данного приложения, но отсутствуют на данном компьютере, то есть, не зарегистрированы в его операционной системе. Поэтому для установки новых приложений очень важно, чтобы они проходили правильную регистрацию.

125

126

19, Прикладное программное обеспечение общего назначения: обзор и классификация. Прикладные инструментальные пакеты для решения математических задач на ЭВМ: назначение и основные возможности.

1.ППО общего назначения: обзор и классификация.. Прикладные программы предназначены для того, чтобы обеспечить применение вычислительной техники в различных сферах деятельности человека. Рассмотрим один из вариантов классификации программных средств (ПС), составляющих ППО. Приведенная ниже классификация не является единственно возможной, но еѐ использование полезно для создания общего представления о ППО.

ППО:

ПС общего назначения(текстовые редакторы, издательские системы, графические системы, СУБД, Интегрированые системы).

ПС специального назначения(авторские системы, экспертные системы, гипертекстовые системы, мультимедиа системы).

ПС профессионального уровня(APM, САПР, АСНИ, АСУ, АСУП ТП, Пед.комплекс, системы телекоммуникаций).

1.1. ПС общего назначения. Для обработки информации, самыми популярными являются программы для работы с текстами − текстовые редакторы и издательские системы. Текстовыми редакторами называют программы для ввода, обработки, хранения и печатания текстовой информации в удобном для пользователя виде. Популярностью пользуются программы обработки графической информации. Компьютерная графика включает в себя ввод, обработку и вывод графической информации – чертежей, рисунков, картинок, текстов и т.д.- средствами компьютерной графики. Различные типы графических систем позволяют быстро строить изображения, вводить иллюстрации с помощью сканера или видео камеры, создавать анимационные ролики. Для выполнения расчетов и дальнейшей обработки числовой информации существуют специальные программы − электронные таблицы, т.к. часто требуется представить результаты работы в виде таблиц, где часть полей занята исходными данными, а другая − результатами вычислений и графического анализа. Характерными для них является большой объем перерабатываемой информации, необходимость многократных расчетов при изменении исходных данных. Автоматизацией подобной рутинной работы и занимаются электронные таблицы. Для компьютерной обработки БД используются СУБД. СУБД- это набор средств ПО, необходимых для создания, обработки и вывода записей БД. Различают следующие типы БД: иерархические, сетевые, реляционные. При работе с СУБД выделяют следующие этапы: проектирование БД; создание структуры БД; заполнение БД; просмотр и редактирование БД; сортировку БД; поиск необходимой записи; выборку информации; создание отчетов. Универсальные интегрированные системы разрабатывались по принципу единой системы, содержащей текстовые и графические редакторы, электронные таблицы и СУБД

(Например: Framework, Works, Мастер).

127

1.2. ПС специального назначения. Специальные программные системы целевого назначения для специалистов в некоторой предметной области. Авторская система представляет собой интегрированную среду с заданной интерфейсной оболочкой, которую пользователь может наполнить информационным содержанием своей предметной области. Экспертная система ведет себя подобно эксперту в некоторой прикладной области. ЭС призваны решать задачи с неопределенностью и неполными данными, требующие для своего решения экспериментальных знаний Отличием ЭС является их адаптивность, т.е. изменчивость в процессе самообучения. Выделяют в ЭС 3 основных модуля: модуль базы знаний; модуль логического вывода; интерфейс с пользователем. ЭС является основой искусственного интеллекта, и получили широкое распространение в науке, медицине, технике, политологии, социологии, криминалистике, лингвистике и т.д. В гипертекстовых системах информация напоминает текст энциклопедии, и доступ к любому выделенному фрагменту текста осуществляется произвольно по ссылке. Организация информации в гипертекстовом формате используется для создания справочных пособий, словарей, контекстной помощи (HELP). Расширение концепции гипертекста на графическую и звуковую информацию приводит к понятию гипермедиа. Гипермедиа получили распространение в сетевых технологиях (Интернеттехнология). Технология WWW(World Wide Web) позволила структурировать громадные мировые информационные ресурсы посредством гипертекстовых ссылок. Т.О. появились ПС, позволяющие создавать Web − странички, развивались механизмы поиска информации в информационных потоках (Нпр: в

Интернете − Yahoo, AltaVista, Magellan, Rambler и т.д.). Мультимедиа

(multimedia) − это взаимодействие визуальных и аудиоэффектов под управлением интерактивного ПО. Появление и широкое распространение компакт-дисков(CD- ROM) сделано эффективным использование мультимедиа в рекламной и информационной службе, сетевых телекоммуникационных.

1.3. ПС профессионального уровня. Каждая прикладная программа этой группы ориентируется на достаточно узкую предметную область, но проникает в нее достаточно глубоко. Так функционируют АСНИ − авторизованные системы научных исследований, каждая из которых «привязана» к определенной области науки, САПР − системы авторизированного проектирования, каждая из которых также работает в узкой области, АСУ − авторизованные системы управления. При внедрении вычислительной техники была поставлена цель − создать для каждой профессии и специализации автоматизированное рабочее место – АРМ. Подчеркнем, условность предложенной выше классификации, но и наличие пересечений так, каждую конкретную ЭС можно отнести к ППО профессионального уровня; принцип гипертекста реализован в ряде авторских систем и т.д.

2. Математические пакеты на примере MathCad. Организация вычислений в

MathCad. В отдельных сферах деятельности человека часто возникают задачи

128

общего характера, такие как проведение математических расчетов типа решения систем уравнений, интегрирования, статистической обработки и т.д., которые требуют использования ПС, которых в данное время существует очень много. Укажем некоторые классы таких средств: универсальные математические пакеты; пакеты статистической обработки данных; электронные «органайзеры» - ПС, облегчающие планирование деятельности, хранение и поиск записей, отслеживающие заданные промежутки времени и т.д. Опишем используемую как в обучении, так и в практической деятельности систему, предназначенную для решения математических задач − пакет MathCad.

Современные математические пакеты должны обладать следующими функциями:

1.Решение численных задач (Derive, MathCad, Map, Eureka);

2.Графическое оформление математических пакетов ( построение графиков одной или нескольких переменных, двухили трехмерные графики, построение сечений, нахождение маx и мin графика, областей возрастания и убывания и т.д.); 3.

Специализированные вычисления (вычисления в специальных областях математики − MatLab, Matrix, Statgraphics, Statistica, SPSS);

4.Символьные вычисления (MathCad 7.0, Solve, Reduce);

5.Набор естественнонаучных и математических текстов, использующих формулы и графики (TEX, а для Windows – LaTex).

Пакет MathCad − физико-математический пакет с включенной в последнюю версию системой искусственного интеллекта SmartMath (разработка NASA), которая позволяет выполнять вычисления как в числовом, так и в аналитической (символьной) форме.

MathCad состоит из: палитра операторов; панель инструментов; главное меню; рабочая область; панель форматирования; строка статуса.

Разработчики MathCad придавали важное значение удобству работы с ним и простоте освоения. Интерфейс MathCad прост и понятен, полностью отвечает стандартам среды Windows. Все графики и математические объекты могут быть введены щелчком «мыши» с перемещаемых палитр. Обучение пользователя происходит в процессе работы «на ходу» при помощи многочисленных сообщений системы.

Графическая среда MathCad позвляет записывать математические формулы в привычном виде, гибко и выразительно представлять данные графически. Документ MathCad состоит из: текстовой области, создающейся нажатием кнопки с буквой А на панели инструментов. Математические области возникают, если щелкнуть в свободном месте (появляющийся крестик). Области на экране можно легко перетаскивать с помощью мышки или команды Cut и Insert меню Edit. Большинство математических формул записывают В рабочем документе также, как и на листе бумаги знаки вводятся с клавиатуры.

Для ввода скобок, определяющих порядок выполнения арифметической операции, используется клавиша <Space> (пробел), в результате после ввода символа «=» с клавиатуры или с 1 палитры, система дает ответ. Здесь «=» − означает числовое, а

129

«стрелка равно» символьный вывод значения переменной функции, выражения. При вводе более сложных операций используют кнопки палитр операторов MathCad, для перехода от одной палитры к другой надо щелкнуть на цифре над палитрой. Стандартные функции cos, sin, tg, exp можно вводить посимвольно или вставлять из прокручивающегося списка, чтобы его вызвать надо выбрать пункт InsertFunction из меню Math. Для редактирования выражения надо щелкнуть «мышью» в стороне от выражения, подлежащего изменению, а затем нажать клавишу <Backspace> и ввести нужный элемент. Для медленного пересчета значения щелкнуть «мышью» в стороне того выражения. Все вычисления могут производиться с высокой точностью − число значащих цифр задается из меню системы и практически не ограниченно.

Документ MathCad, на котором совмещены текст, графика и формулы выглядит как страница учебника или научной статьи, при этом формулы являются «живыми» − стоит внести изменения в из них, как MathCad пересчитает результаты, перерисует графики и т.д. Можно анимировать график, записав его эволюцию при изменяющемся значении параметра, а затем воспроизвести мультипликацию со звуковым сопровождением. Документы MathCad могут быть особым образом «сшиты» в электронной книге, при этом сохраняют все свои свойства, оказываются организованными в структуру, обладающую гипертекстовыми ссылками, навигацией, контекстным поиском, открывающимися окнами и т.д. Доступ к таким электронным книгам могут осуществляться по локальным или глобальным сетям – MathCad имеет средства для выхода в Интернет и загрузки документов с помощью Интернет − протокола.

В среде MathCad имеются функции 3 видов: встроенные, пользовательские и вложенные. Это виртуальные функции, производные, интегралы, корни, связанные с соответствующими вычислительными методами и алгоритмами. В меню Symbolic пакета Mathcad PLUS 5.0 включены следущие операции символьной математики: Выч-я выраж-я в аналитич.виде; Выч-я выраж-я в комплескном виде; Выч-е числового значения выраж-я;упрощение выражений;развертывание выраж-й; разложение на множители; группировка выраж-ия; Вычисл-е коэффициентов полинома; поиск производной по переменной; интегрирование по переменной; решение уравнения в аналитическом виде; подстановка в выражение; разложение в ряд; представление в виде смешанной дроби; транспонирование матрицы; инвертирование (обращение) матрицы; нахождение определителя матрицы; преобразование Фурье; обратное преобразование Фурье; преобразование Лапласа; обратное преобразование Лапласа; Z-транспонирование; обратное Z- транспонирование; пределы(команд нет, есть кнопкииконки).

130