УПРАВЛЕНИЕ КОМПЬЮТЕРОМ Лекция /2013 уч.год

ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ (USER) ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ (USER) ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ (ПО) КОМПЬЮТЕР СИСТЕМНОЕ ПО ПРИКЛАДНОЕ ПО (ППП) ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ (ОС)

Назначение операционных систем Управление отдельными устройствами компьютера и периферии Координация взаимодействия функциональных блоков компьютера Обслуживание сетевых функций - связей между компьютерами Обслуживание сетевых функций - связей между компьютерами Обеспечение удобного интерфейса пользователя с компьютером Интерфейс – это Диалог (Inter face- « лицом к лицу») Интерфейс – это Диалог (Inter face- « лицом к лицу»)

DOS WINDOWS UNIX 3 класса операционных систем Показатели: Количество одновременно решаемых задач Количество одновременно обслуживаемых пользователей ОДНОЗАДАЧНЫЕ ОДНОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ ОДНОЗАДАЧНЫЕ ОДНОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ МНОГОЗАДАЧНЫЕ ОДНОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ МНОГОЗАДАЧНЫЕ ОДНОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ МНОГОЗАДАЧНЫЕ МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ МНОГОЗАДАЧНЫЕ МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ

Набор программ, обеспечивающих удобный интерфейс пользователя с ОС Драйверы устройств (device drivers) Управление памятью (memory manager) Планировщик и диспетчер заданий Обработчик прерываний ( interrupt handler) Управление файлами (file manager) Электронные таблицы и базы данных Текстовые и графические редакторы Утилиты обслуживания устройств 3 компонента операционных систем Ядро - kernel Ядро - kernel Оболочка - shell Оболочка - shell Прикладные программы

Запуск компьютера С загрузки операционной системы: Начальный загрузчик (программа в ПЗУ) Начальный загрузчик (программа в ПЗУ) Загрузчик ОС (программа ОС) Загрузчик ОС (программа ОС) Загрузка ядра ОС Загрузка ядра ОС Загрузка оболочки и утилит Загрузка оболочки и утилит Включение питания Включение питания Управление компьютером начинается BIOS Базовая система Ввода-вывода BIOS Базовая система Ввода-вывода

Операционная система WINDOWSWINDOWS

Особенности: Многооконный интерфейс Graphical Users Interface (GUI) Многозадачность Графический интерфейс пользователя Сетевая поддержка Автоматическая связь через Интернет с разработчиками ПО (UpDate)

Рабочий стол Ярлыки папки значки Панель задач Кнопка Пуск Область уведомлений Графический интерфейс пользователя (GUI) Главное окно Windows

Основные понятия и ресурсы Windows контейнеры для имен файлов графическое отображение элементов на экране Файл с адресом – указателем на ресурс область экрана для размещения окон программ и других элементов ОС область размещения кнопок открытых программ и документов область экрана для отображения объекта загруженного в память компьютера меню, вызываемое нажатием правой кнопкой мыши на объекте Окно Контекстное меню Папки Панель задач Рабочий стол Ярлык Значки

Основные понятия и ресурсы Windows Заголовок окна Кнопки управления окном Строка меню Панель инструментов Линейки прокрутки

Основные понятия и ресурсы Windows Окна и элементы управления вкладки списки флажки переключатели регуляторы текстовые поля кнопки

Основные понятия и ресурсы Windows Управление с помощью клавиатуры Клавиша табуляции Ctrl + A Клавиши курсора Выделить все (весь документ) Копировать в буфер Горячие клавиши Сохранить документ Ctrl + С Ctrl + S Ctrl + V Ctrl + X Ctrl + Z навигация по областям окна навигация по элементам Вставить из буфера Вырезать в буфер Отмена операции (возврат на шаг)

Приложения: MicroSoft Officce Операционная система WINDOWS Текстовый редактор Word Excel PowerPoint Электронная таблица Access Редактор презентаций База данных - (СУБД ) Outlook Электронная почта Internet Explorer Интернет браузер

Приложения – это прикладные программы для компьютеров Разработка приложений И программирование Разработка приложений И программирование

Существует громадное количество языков и средств разработки прикладных программ не только методологией и технологией программирования, но и способами решения задач, для которых разрабатывается программа, или как говорят СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ ПРИЛОЖЕНИЙ LISP ALGOL PASCAL BASIC PROLOG C++ COBOL FORTRAN GPSS ПАРАДИГМОЙ DELPHI BILDER C# Они отличаются

Набор теорий, стандартов и методов, составляющих способ организации научного знания или способ видения мира Парадигмы программирования ПАРАДИГМА ? Обратимся к умникам ! (Теории, стандарты и методы программирования)

1 Императивная парадигма Задача разделяется на части и программирование идет сверху-вниз, от общему к частному. Создание активной программы, воздействующей на пассивные данные с целью достижения нужного результата Процедурная Суть парадигмы: Программа – есть последовательность директив для процессора - команд преобразования данных в соответствии с алгоритмом решения задачи Программа – есть последовательность директив для процессора - команд преобразования данных в соответствии с алгоритмом решения задачи Procedure Subroute Function процедурподпрограммпроцедур-функций Программа – иерархическая структура блоков ДирективнаяСтруктурная

2 Объектно-ориентированная парадигма Первичными считаются объекты (данные), которые могут активно взаимодействовать между собой, с помощью механизма передачи сообщений (вызовов методов) Суть парадигмы: Придумать и реализовать такие объекты, взаимодействие которых после запуска программы должно привести к достижению необходимого результата Задача программиста: ОБЪЕКТЫ ( ДАННЫЕ) могут активно взаимодействовать

Объектно-ориентированное программирование В рамках этой парадигмы был разработан целый ряд объектно- ориентированных языков программирования Object Pasсal Java C++ Основные понятия ООП: Класс Объект это сущность, которой можно посылать сообщения, и которая может на них реагировать, используя свои данные. Каждый объект является представителем класса, который выражает общие свойства и методы объектов. Классы организованы в единую древовидную структуру с общим корнем, называемую иерархией наследования Инкапсуляция Скрытие свойств и методов объекта от других объектов внутри него самого Свойства Параметры объекта (размеры, цвет, память и т.д) Методы Поведение объекта – выполняемые функции

3 Функциональная парадигма Процесс разработки программ – это соединение «черных ящиков» - функций, преобразующих входные данные так, чтобы создать необходимую зависимость между ними Суть парадигмы: div sum n n x,y,z.. Среднее арифметическое Входные данные Выходные данные

3 Функциональная парадигма Основными понятиями функциональных языков являются функция и выражение. (ЛИСП) - Первый язык этой парадигмы LISP (имя-функции список-фактических-параметров) Вызов функции имеет вид: Например, (+ 2 3) Список – это последовательность аргументов или атомов, разделенных пробелами. Атомы могут быть списками и функциями ЛИСП называют языком обработки списков Выражение это комбинация вызовов функций

ПРИМЕР РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММЫ для компьютера

Постановка задачи Дан неупорядоченный по высоте ряд элементов Вычислением максимального из ряда чисел - высот элементов в ряду ЗАДАЧА НА СОРТИРОВКУ Расставить элементы в ряду по убыванию высоты Элемент максимальной высоты сделать первым. Максимальный из оставшихся – вторым и т.д. Подбор метода решения

Воспользуемся традиционной императивной парадигмой Воспользуемся традиционной императивной парадигмой Структурное программирование: АЛГОРИТМ ПРОЦЕДУРЫ Pascal Классический язык программирования

Этапы разработки Разработка алгоритма решения Составление программы Отладка программы 1 2 Разработка блок-схемы программы 3 4 Формулировка задачи Подбор метода решения 5 6

искать наибольший элемент 4. Поменять местами элементы 5. Увеличить номер К на 1 2. Начиная с этого номера 6. Если К < N, то перейти к п Порядковый номер элемента К = 1 КОНЕЦ НАЧАЛО К = Алгоритм сортировки N=7

Ввод N, H i Блок-схема сортировки Конец K:=1 K:=K+1 H[k max] :=H[k]; H[k]:=Hmax Начало K

Алгоритм поиска номера самого высокого элемента на заданном интервале от k до N Конец Начало обозначим номер и высоту 1-ого элемента Номер и высота следующего элемента Если Пусть 1-ый самый высокий, тогда i=к+1 Hi H max = H k H i > Hmax, тогда k k Hk Номер следующего элемента интервала i=i+1 Если i N Hi i i k k Hk иначе H max = Hi, Hi

Hi>Hmax Блок-схема процедуры Повторять до i > N Повторять до i > N Hmax:=Hi; Kmax:=i да нет i:=k+1 i:=i+1 Конец Начало i > N i

Program BEGIN END {заголовок программы} функций } {тело программы в операторных скобках begin.. end} {тело программы в операторных скобках begin.. end} {программа должна завершаться точкой} Написание текста программы Структура Паскаль-программы (Имя программы); Var Type Const {раздел объявлений и описаний} Procedure Function { так пишут комментарии} (текст процедуры); (текст функции); …………; …………….. ; {Типов данных переменных констант процедур

H : array [1..100] of real; i, k, N, K max : integer; H max : real; Begin End ; if H[i] > Hmax then Hmax:=H[k]; Program Sortirovka; Procedure Find_Max_Element; i:=k+1; i:=i+1; Var {массив действ-ных переменных} {целые переменные} { действительная переменная} repeat begin Hmax:=H[i]; Kmax:=i; end; until i > N; Procedure Input_Output(n: byte); Begin End; {процедура ввода-вывода} …………; {имя процедуры поиска Hmax} Kmax:=k; {голова цикла «повторять до»} {хвост цикла «повторять до»} {условие для поиска элемента} {переход к следущему элементу}

BEGIN k:=1; begin k:=k+1; end; END While k

Тестирование программы сортировки До сортировки После сортировки

Базовые алгоритмы (приемы) программирования Последовательное исполнение команд Ветвление (выполнение команд по условию) Циклы (многократное выполнение команд(ы)) В рамках этой традиционной парадигмы был разработан целый ряд алгоритмических языков программирования (ЯП) Pasсal ALGOL C (си) 1 2 IF … THEN … ELSE … Если … то … иначе … 3 WHILE (условие) REPEAT … UNTIL (условие) FOR …TO Определенное число раз Пока выполняется условие До выполнения условия

Машинно- ориентированные Машинно- ориентированные Их называют Ассемблерами Алгоритмические Языки программирования Позволяют составлять программы в командах конкретного типа машины Языки удобные для записей алгоритмов решения задач ASSEMBLER Проблемно- ориентированные Проблемно- ориентированные Ориентированы на профессиональную область решаемой задачи Объектно- ориентированные Объектно- ориентированные Delphi - для решения задач в экономике и статистике - для разработки систем массового обслуживания FORmula TRANslation - для программ с вычислениями по формулам COBOL GPSS FORTRAN Dilder C++ Логические - Это представители еще одной парадигмы - ЛОГИЧЕСКОЙ Prolog

После перевода получается объектный код. Его дополняют подпрограммами из библиотеки языка программирования. Это процесс редактирования связей. После перевода получается объектный код. Его дополняют подпрограммами из библиотеки языка программирования. Это процесс редактирования связей. Текст программы на языке высокого уровня называют исходным кодом Процессор компьютера этот код не понимает. Необходимо перевести его на язык процессора. Это называется трансляцией Процессор компьютера этот код не понимает. Необходимо перевести его на язык процессора. Это называется трансляцией Все эти преобразования выполняют специальные программы – компиляторы или интерпретаторы. Все эти преобразования выполняют специальные программы – компиляторы или интерпретаторы.