Программные средства реализации информационных процессов
План 1.Классификация ПО 2.Операционные системы: 2.1. Понятие ОС 2.2. Состав ОС 2.3. Виды ОС 2.4. Обзор ОС 3.Файловые системы 4.Сервисные программы 5.Обзор прикладного ПО (самостоятельно - Курносов, с.174)
1. Классификация ПО Программное обеспечение (ПО, Software) - совокупность программ для компьютера. ПО СистемноеИнструментальноеПрикладное Системное ПО – это совокупность программ, обеспечивающих создание операционной среды функционирования других программ, проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера, выполнение вспомогательных технологических операций.
Базовое ПО: операционные системы; оболочки; сетевые операционные системы. Сервисное ПО - программы (утилиты): диагностики; обслуживания носителей; архивирования; обслуживания сети ; антивирусные. Системное ПО
Инструментальное ПО - совокупность программ, используемых в процессе разработки новых программ. Прикладное ПО - комплекс программ, предназначенных для решения задач определенного класса в конкретной предметной области.
По типу лицензии выделяют: коммерческие программные продукты; freeware - бесплатные, свободно распространяемые программы; shareware - условно-бесплатные программы, которые имеют ограниченные возможности.
«Слои» ПО пользователь прикладные программы системы программирования аппаратно-независимая часть(ядро) аппаратно-зависимая часть (работа с устройствами) ОС: средства диалога с пользователем внешние устройства компьютер внешние устройства
2. Операционные системы 2.1. Понятие ОС Операционная система - это совокупность программ, предназначенных для управления ресурсами ЭВМ, исполнения программ и организации диалога с пользователем. Выделяют однопользовательские и многопользовательские, однозадачные и многозадачные ОС.
При кооперативной многозадачности каждое приложение получает фактически столько процессорного времени и аппаратных ресурсов, сколько оно считает нужным. «Зависание» программ приводит к необходимости перезагрузки компьютера. В режиме приоритетной многозадачности каждому приложению отводится строго определенное количество времени. При «зависании» программы ОС может выгрузить ее из памяти, не нарушая работы других.
Требования к ОС: Надежность Защита программ и данных Предсказуемость Удобство Эффективность Гибкость Модифицируемость Ясность
2.2. Состав ОС 1) Базовая система ввода-вывода (BIOS) - это набор микропрограмм, реализующих основные низкоуровневые (элементарные) операции ввода-вывода. 2) Загрузчик операционной системы - это короткая программа, находящаяся в первом секторе любого загрузочного диска.
3) Ядро ОС реализует основные высокоуровневые услуги, загружается в ОЗУ и остается в ней постоянно. 4) Драйверы - это программы, управляющие работой внешних (периферийных) устройств на физическом уровне. 5) Командный процессор - это программа, исполняющая внутренние и внешние команды.
2.3. Виды ОС 1) ОС для мэйнфреймов: OS/390 2) серверные ОС: Windows 2003, Unix, Linux 3) ОС для персональных компьютеров 4) OC реального времени: VxWorks, QNX 5) Встроенные OC: PalmOS, Windows CE 6) OC на смарт-картах.
ОС с интерфейсом командной строки: MS-DOS - появилась в 1981 г. ОС с графическим интерфейсом: Windows 1.0 была выпущена в 1985 г. Windows г. Windows 95/98/Millennium – для домашнего использования Windows NT/2000 – для корпоративного использования Windows ХР – универсальная ОС Windows Vista – 2006 г. Unix, Linux, MacOS, OS/ Обзор ОС
Файл - логически связанная совокупность данных или программа, записанная в виде поименованной области на устройстве хранения. Файловая система (ФС) отвечает за организацию хранения и доступа к информации на какихлибо носителях. 3. Файловые системы
Каталог в ФС - это группа файлов. На каждом диске имеется один главный (корневой) каталог. Каталоги, входящие в корневой, называются подкаталогами 1-го уровня и т.д. Путь к файлу - это последовательность символов, начинающаяся с имени дисковода, корневого каталога и последующих подкаталогов вплоть до каталога, содержащего необходимый файл.
Путь к файлу text2.ехе: C:\Lesson\Editor_1\text2.ехе С: Metod Lab Lesson Metod_2 Metod_1 Editor_1 Editor_2 Editor_3 laborator1.txt laborator2.txt text1.com text2.exe metodika.doc teoria
Имя файла состоит из двух частей: собственного имени и расширения имени (3 буквы, указывает на тип файла). Например: command.com com, exe - программные файлы doc - документ текстового редактора (Word) rtf - текст с элементами форматирования txt - текст без элементов форматирования xls - файл электронных таблиц MS Excel mdb - файлы базы данных MS Access ppt - файл презентаций MS PowerPoint wmf - векторный графический файл bmp - файл растрового рисунка bas - программа на языке Бейсик
Правила записи имен файлов В MS DOS действует правило 8.3 длякоротких имен. Начиная с Windows 95 действуют длинные имена файлов (до 256 символов), которые не должны содержать: \ / : * ? ^ !. Полное имя файла (в него входит путь доступа к файлу, начиная от вершины иерархической структуры) не может быть длиннее 260 символов.
Атрибуты файлов: А архивный; R только для чтения; S системный; Н скрытый. Для обращения к группе файлов используют символы подстановки: * – заменяет все символы в имени файла; ? - заменяет один символ. Например: *.txt *.* metod?.*
Файловые системы: FAT16 – 1977г, имеет жесткое ограничение на размеры корневого каталога (< 512 файлов и подкаталогов) VFAT (Virtual FAT)- поддерживает длинные имена файлов FAT32 - снято ограничение на размеры корневого каталога
HPFS – 1989г, распределяет пространство на диске не кластерами (как FAT), а секторами по 512 байт; структура каталога представляет собой сбалансированное дерево (т.н. В-дерево) с записями, расположенными в алфавитном порядке NTFS – восстанавливаемая ФС; встроена возможность сжатия, защиты файлов; не используется для гибких дисков. CDFS, UDF - для хранении информации на компакт-дисках.
Сервисное ПО - это совокупность программ, которые предназначены для тестирования устройств компьютера и обеспечения нормальной работы основных приложений. 1) Программы контроля и диагностики компьютера - предназначены для проверки наличия и работоспособности устройств, определения их характеристик и технических параметров работы:Сведения о системе; PC Mark 4. Сервисные программы
2) Файловые менеджеры - программы, предназначенные для управления файлами и папками (каталогами) на дисках: Проводник (Explorer), Norton Commander, FAR Manager, Frigate (Фрегат).
3) Программы обслуживания магнитных дисков: Программы проверки магнитных дисков на наличие физических и логических ошибок: Scandisk Программы дефрагментации диска (для ускорения процессов записи/чтения файлов): Defrag Программы временного хранения удаленных файлов (для снижения риска случайного уничтожения нужных данных): Корзина
Программы уничтожения данных. Существует несколько способов стирания данных с дисков: 1) удаление файлов в специальную системную папку, 2) удаление без помещения в системную папку, 3) уничтожение файлов с помощью специальных команд или программ: Shredder 4) форматирование диска без возможности восстановления или очистка дисков: Acronis Drive Cleanser или Shredder.
Программы восстановления файлов: Easy Recover, Tiramisu, Drive Rescue. 4) Программы обслуживания ОС Windows: Программы установки (инсталляции – setup.exe, install.exe) Программы удаления (деинсталляции - uninstall) Программы оптимизации работы ОС: RegCleaner, WinXP Manager Программы тонкой настройки (Tweak)
5) Программы работы с архивами (архиваторы) позволяют за счет применения специальных методов «упаковки» данных сжимать информацию на дисках. Основные характеристики архиваторов: степень сжатия информации; скорость работы; качество сервиса.
Алгоритмы сжатия: Running – метод повторяющихся символов LZW (Lempel-Ziv-Welch) – кодирование последовательностей неодинаковых символов Хаффмана – двойной проход: один раз для подсчета частоты вхождения символов, второй – при непосредственном кодировании. Архиваторы: ARJ, WinRAR, WinZip
5) Программы записи CD-дисков: Easy CD Creator, Nero Burning и др. Два метода записи на компакт-диски: сессионный (для CD-R и CD-RW) с предварительным форматированием диска (только для CD-RW). Сессионную запись можно делать в одном из двух режимов: DAO (Disk At Once - весь диск за один прием) – диски наиболее универсальны; ТАО (Track At Once - одна дорожка за один прием).
Прикладное ПО - комплекс программ, предназначенных для решения задач определенного класса в конкретной предметной области. Классы прикладных программ: Оригинальные программы пользователя. Пакеты прикладных программ (ППП) - комплексы программ, предназначенные для решения задач определенного класса. Интегрированные системы - многофункциональные автономные пакеты, состоящие из совокупности специализированных программ, использующих единое представление и технологию обработки данных. 5. Обзор прикладного ПО
5.1. Прикладные программы общего назначения 1) Текстовые процессоры и настольные издательские системы: встроенные редакторы, редакторы систем программирования, текстовые процессоры (MS Word), редакторы для создания научных документов (MathWord, TeX, TCube), НИС (QuarkXPress, Adobe PageMaker, Corel Ventura)
2) Табличные процессоры и системы управления базами данных. Табличные процессоры – это программы обработки данных, представленных в табличной форме (MS Excel, Improv, QuattroPro). Система управления базами данных (СУБД) это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения, поддержки баз данных и обеспечения доступа к ним пользователей (dBase, Paradox, MS Access, Oracle).
3) Программы обработки графических изображений и мультимедиа Графические редакторы предназначены для создания и редактирования цифровой графики. Растровые графические редакторы в основном используются для обработки (коррекции, редактирования, компоновки) цифровых фото изображений (Adobe Photoshop, Picture Publisher, Photo Works Plus, Photo Editor)/ Векторные графические редакторы предназначены для профессиональной работы с художественными и техническими иллюстрациями (CorelDraw, Adobe Illustrator, Aldus Free Hand, Professional Draw). Пакеты демонстрационной графики - это своеобразные конструкторы графических образов деловой информации (PowerPoint, Harvard Graphics, WordPerfect Presentations, Freelance Graphics).
Программы просмотра графических изображений позволяют выводить на экран изображения, записанные в виде файлов на внешнем запоминающем устройстве (ACDSee). Пакеты программ мультимедиа предназначены для отображения и обработки аудио- и видеоинформации (Adobe Premiere, Ulead MediaStudio Pro, Pinnacle Studio).
4) Электронные органайзеры Предназначены для планирования и контроля за использованием различных ресурсов (времени, денег, материалов) как отдельного человека, так и целого предприятия или его структурных подразделений. Различают две разновидности органайзеров: для управления проектами (Time Line, MS Project, CA-Super Project ) персонального типа (Lotus Organizer и ACTI).
5.2. Методо-ориентированные ППП Предназначены для реализации определенных методов решения задач Выделяют две большие группы: универсальные (Mathematica, Maple, MathCAD, MatLAB) Статистические (STATISTICA, S-PLUS, SPSS, STATGRAPHICSPLUS).
Предназначены для решения задачи в какой- то конкретной функциональной области. ППП бухгалтерского учета (1С.Бухгалтерия, Инфо-бухгалтер, Парус, Бест, Офис). ППП финансового менеджмента. Представлены двумя классами программ: для финансового анализа предприятия (ЭДИП, 1С: АФС, Альт-финансы, Финансовый анализ) и для оценки эффективности инвестиций (Project Expert) Проблемно-ориентированные ППП
Системы автоматизированного проектирования (САПР) предназначены для автоматизации проектно- конструкторских работ (AutoCAD, DesignCAD, Grafic CAD Professional). Информационно-справочные правовые пакеты (Гарант, Консультант Плюс). Системы распознавания символов необходимы для быстрого ввода машинописных и печатных документов в компьютер (FineReader, CuneiForm).
Программы распознавания речи (Горыныч - Dragon Naturally Speaking, VmVoice, KurzweilVoic). Электронные словари и системы перевода (Lingvo 7.0, PROMT Translation Office).
5.4. Интегрированные пакеты Традиционные (полносвязанные) интегрированные комплексы (Framework, Symphony, Microsoft Works, Lotus Works). Объектно-связанные интегрированные пакеты (Borland Office for Windows, Lotus SmartSuite for Windows, Microsoft Office).