Программное обеспеченее компьютров
1. Прораммы и програмная конфигурация Программы — это упорядоченные последовательности команд. Конечная цель любой компьютерной программы — управление аппаратными средствами. Даже
если на первый взгляд программа никак не взаимодействует с обарудованием не требует никакого ввода данных с устройств ввода и не осуществляет вывод данных на устройства вывода, все равно ее работа основана на управлении аппаратными устойствами компьютера. Состав программного обеспечения вычислительной системы назвают программной конфигураций. Между программами как и между физическими узлами и блоками существует взаимосвязь — многие программы работают, опираясь на другие программы более низкаго уравня то есть мы можем говорить о межпро граммном интерфейсе
Системные и прикладные программы
Существует раздиление вычислетельных машин на две составляющие: аппаратурную и программную. Программная часьть называется программным обеспечением ЭВМ. Программное обеспечение делетсяна две части. Одна часть- это комплекс программных средствов, предназначеных для того, чтобы на вычеслительной машене можно было организовать выполнение программ. Вторая - множество тех программ, которые нацелины на решенние конкретных задач. Эти две части программного обеспечения принятно соответственно называть Системными программами и прикладными программами. 2.1. Системные программы Удобно разделить системные программы на три класса:
1. Опероционные системы компьютеров. Основая зад
ача таких программ - планирование вычислительного процесса, распоряжение ресурсами машины оргенизация взаимадействия
отдельных процессов, протекающих в машине во время выполнения программ. К этим программам примыкают программные системы, обеспечивающие отображение информации в удобном для пользователя виде (например, на дисплее), диалоговые программы для общения на естественном языке, а также системы трансляции (трансляторы), обеспечивающие перевод программ с языков программирования в машинные коды.
В настоящее время наиболее распространенными операционными системами (ОС) являются MS DOS, Unix, Windows. 2. Сервисные программы: отладчики, диагностические программы, программы для борьбы с компьютерными вирусами и др. Эти программы облегчают пользователю взаимодействие с машиной. 3. Программы обеспечения работы в сети. Эти программы реализуют протоколы обмена информацией между машинами, работу с базами данных, телеобработку данных.
Прикладные программы
Прикладные программы удобно разделить на следующие классы:1. Текстовые редакторы. Основные функции этого класса прикладных программ заключаются в вводе и редактировании текстовых данных. Дополнительные функции состоят в автоматизации процессов ввода и редактирования. Для операций ввода, вывода и сохранения данных текстовые редакторы вызывают и используют системное программное обеспечение. Впрочем, это характерно и для всех прочих видов прикладных программ, и в дальнейшем мы не будем специально указывать на этот факт.
С этого класса прикладных программ обычно начинают знакомство с программным обеспечением и на нем отрабатывают первичные навыки взаимодействия с компьютерной системой. (Например, редактор Лексикон) 2. Текстовые процессоры. Основное отличие текстовых процессоров от текстовых редакторов в том, что они позволяют не только вводить и редактировать текст, но и фор
матировать его, то есть оформлять. Соответстве
нно, к основным средствам текстовых процессоров относятся средства обеспечения взаимодействия текста, графики таблиц и других объектов, составляющих итоговый документ, а к дополнительным — средства автоматизации процесса форматирования.
Наиболее популярный текстовый процессор – Microsoft Word. 3. Графические редакторы. Это обширный класс программ, предназначенных для создания и обработки графических изображений. Сюда следует отнести встроенный в Microsoft Office редактор Paint, а также графические редакторы Corel DRAW, Photoshop. 4. Системы управления базами данных. Базами данных называют огромные массивы данных, организованных в табличные структуры. Основными функциями систем управления базами данных являются:
· создание пустой (незаполненной) структуры базы данных;
· предоставление средств ее заполнения или импорта данных из таблиц другой базы;
· обеспечение возможности доступа к данным, а также предоставление средств поиска и фильтрации. Многие системы управления базами данных (СУБД) дополнительно предоставляют возможности проведения простейшего анализа данных и их обработки. В результате возможно создание новых таблиц баз данных на основе имеющихся. В связи с широким распространением сетевых технологий к современным системам управления базами данных предъявляется также требование возможности работы с удаленными и распределенными ресурсами, находящимися на серверах всемирной компьютерной сети. Наиболее распространенными являются
· СУБД FOXPRO, PARADOX, ACCESS. 5. Электронные таблицы. Электронные таблицы (ЭТ) предос-тавляют комплексные средства для хранения различных типов данных и их обработки. В некоторой степени они аналогичны системам управления базами данных, но основной акцент смещен не на хранение массивов данных и обеспечение к ним
доступа, а на преобразование данных, причем в соответствии с их внутренним содержанием. Наиболее распространены ЭТ Supercalc, Excel. 6. Системы автоматизированного проектирования ( CAD -системы). Предназначены для автоматизации проектно-конструкторских работ. Применяются в машиностроении, приборостроении, архитектуре. Кроме чертежно-графических работ эти системы позволяют проводить простейшие расчеты (например, расчеты прочности деталей) и выбор готовых конструктивных элементов из обширных баз данных.7. Экспертные системы. Предназначены для анализа данных, содержащихся в базах знаний, и выдачи рекомендаций по запросу пользователя. Такие системы применяют в тех случаях, когда исходные данные хорошо формализуются, но для принятия решения требуются обширные специальные знания. Характерными областями использования экспертных систем являются юриспруденция, медицина, фармакология, химия. По совокупности признаков заболевания медицинские экспертные системы помогают установить диагноз и назначить лекарства, дозировку и программу лечебного курса. По совокупности признаков события юридические экспертные системы могут дать правовую оценку и предложить порядок действий, как для обвиняющей стороны, так и для защищающейся. С использованием экспертных систем связана особая область научно-технической, деятельности, называемая инженерией знаний. Инженеры знаний — это специалисты особой квалификации, выступающие в качестве промежуточного звена между разработчиками экспертной системы (программистами) и ведущими специалистами в конкретных областях науки и техники (экспертами). Этапы разработки систем принятия решений (экспертных систем) рассмотрены в главе. 8. Редакторы HTML (Web-редакторы). Это особый класс редакторов, объединяющих в себе свойства текстовых и графических редакторов. Они предназначены для создания и редактирования так называемых Web-документов (Web-страниц Интернета).Web-документы — это электронные документы, при подготовке которых следует учитывать ряд особенностей, связанных с приемом/передачей информации в Интернет.
Теоретечески для создания Web-документов можно использовать обычные текстовые редакторы и процессоры, а также некоторые из графических редакторов векторной гра-фики, но Web-редакторы обладают рядом полезных функций, повышающих производительность труда Web-дизайнеров. Программы этого класса можно также эффективно использовать для подготовки электронных документов и мультимедийных изданий. 3.1. Классификация операционных систем Первые ОС для персональных компьютеров относились к локальным ОС, т.к. они устанавливались на отдельных локальных компьютерах, организовывали работу одного конкретного ПК. К локальным ОС относились операционная система MS DOS, ранние версии ОS/2.
В 90-е годы практически все операционные
системы,занимающие заметное место на рынке, стали сетевыми. Сетевые операционные системы, позволяют не только рассредоточить пользователей, но и организовать распределенное хранение и обработку данных между несколькими компьютерами сети. Любая сетевая операционная система, с одной стороны, выполняет все функции локальной операционной системы, а с другой стороны обладает некоторыми дополнительными средствами, позволяющими ей взаимодействовать по сети с операционными системами других компьютеров. Программные модули реализующие сетевые функции, появлялись в операционных системах постепенно, по мере развития сетевых технологий, аппаратной базы компьютеров и возникновения новых задач, требующих сетевой обработки.Сетевые ОС должны выполнять функции обычных ОС (доступ к диску, хранение файлов, использование памяти),а также функции защиты данных, размещенных на файловых серверах, от несанкционированного доступа и управлять правами пользователей.Сетевые функции сегодня встраивается в ядро ОС, являясь ее неотъемлемой частью. Операционные системы получили средства для работы со всеми основными технологиями локальных и сетей, а также средства для создания составных сетей.Особое внимание в течение всего последнего десятилетия уделялось корпоративным сетевым операционным системам. Их дальнейшее развитие представляет одну из более важных задач и в обозримом будущем. Корпоративная операционная система отличается способностью хорошо и устойчиво работать в крупных сетях, которые характерны для больших предприятий, имеющих отделения в десятках городов и,возможно, в разных странах. Поэтому корпоративная ОС должа без проблем взаимодействовать с операционными системами разных типов и работать на различных аппаратных платформах. К настоящему времени достаточно явно определилась тройка лидеров в классе корпоративных ОС: это Novell NetWare, Microsoft Windows NT и Windows 2000, Windows XP, а также UNIX- системы различных производителей аппаратных платформ.Операционные системы могут быть классифицированы как клиентские и серверные системы. Серверные ОС устанавливаются на центральных компьютерах сети, называемых серверами, а клиентские ОС организуют работу рабочих станций. Операционные системы могут быть классифицированы как однопользовательские и многопользовательские. Главное отличие
этих ОС – это наличие в многопользовательских системах средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. К однопользовательским
ОС относятся ранние версии OS/2, Windows95, Windows 98, Windows Me. К многопользовательским ОС относятся UNIX, Windows NT, Windows 2000 Professional, Windows XP.Современными операционным системам присуще много-платформенность, то есть способность работать на совершенно резных типах компьютеров. Исключенеем пока является ОС NetWare, все версии которой разработаны для плотформы Intel. Операционные системы могут буть класифицированы по количеству процессоров, которое может поддержать данная операционная система. Начиная с Windows 2000 ОС фирмы Microsoft являются многопроцессорными. 3.2. Краткая характеристика популярных операционных систем 1. Операционные системы семейства OS/2
OS/2 – семейство многозадачных операционных систем с графическим интерфейсом,есть версии для мног опроцессорных машин. Файловая система OS/2 совместила с файловой системой FAT. OS/2создавалась для собственных нужд и задач фирмы IBM. OS/2 использовалась IBM в качестве основы некоторого числа своих программных
решений, таких как комментаторские системы олимпийских игр, программное обеспечение для банков и т.д.Под нее практически не существует программного обеспечения, эта система мало распространена, система умирает. 2. Операцион-ые системы семейства UNIX Начало UNIX датируют шестидесятыми годами. В 1969 году была написана вторая версия UNIX – многопользовательская и многозадачная операционная система. В течение 70-х годов исходные тексты UNIX распространялись практически свободно, лицензии на использование ОС раздавались по символическимценамивскореUNIX стала весьма популярна в университетах и научно-исследовательских лабораториях.В настоящее время имеется несколько версий этой ОС.
Все они являются многозадачными, многопользовательскими, с графическим интерфейсом, обеспечивают достаточную надежность и защиту данных, ставятся на разные аппаратные платформы (на ПК,
на большие машины, т.е. на майнфреймы ЭВМ).Совокупная доля различных UNIX- систем занимает значительную долю на рынке серверных систем.
Ввиду большой надежности системы UNIX она широко используется для организации работы глобальной сети Internet.
Операционные системы семейства Windows
Платформы операционных систем Windows NT и Windows
2000 представляют сабой операционные системы для использования на самых разнообразных компьютерах.
К платформе Windows NT относятся следующие ОС:
· Windows NT Workstation;
· Windows NT Workgroups;
· Windows NT Server.
К платформе Windows 2000 относятся следующие ОС:
· Windows 2000 Professional;
· Windows 2000 Server;
· Windows 2000 Advansed Server;
· Windows 2000 Datacenter Server.
OC Windows NT Workstation и Windows 2000 Professional являются клиентскими операционными системами. Остальные ОС этих платформ являются операцонными системами для серверов. В данном обзоре рассматриваются только клиентские ОС. Операционные системы Windows 95, WindowsNT,Windows98,Windows2000 и Windows ХР по своей архитектуре являются 32-разрядными. ОСWindows95, Windows98-это однопользовательские, однопроцессорные системы.
Windows NT, Windows 2000 и Windows XP являются многопользовательскими ОС, поддерживающими работу более одного процессора.Все ОС семейства Windows являются многозадачными системами с графическими интерфейсом. Windows NT – это 32- разрядная операционная система, поддерживающая достаточно высокую степень безопасности (т.е. испортить данные или файлы очень сложно, программы друг другу не мешают работать.
Безопасность также обеспечивается за счет того, что каждый пользователь может иметь свое имя и пароль для входа в систему. Кроме этого, безопасность обеспечивается на уровне файловой системы NTFS (для каждого файла можно указать права доступа к этому файлу). Windows NT поддерживает файловую структуру FAT и файловую систему NTFS (new technology file system). В отличие от ранних версий Windows (таких как Windows for Workgroups Windows95), NT- это законченная операционная система, а не надстройка над операционной системой DOS. Microsoft Windows 98 - это обновленная ОС Windows 95, расширяющая функциональные возможности компьютера. Эта ОС имеет Web- совместимый интерфейс пользователя; поддерживает такие аппаратные средства, как шина USB и диски DVD, расширяет возможности для отображения рабочего пространства на нескольких мониторах благодаря возможности подключения к одному компьютеру нескольких мониторов и несколько графических адаптеров. В 2000 году появилась ОС Windows Millennium,которая стала развитием направления ОС Windows95/98. Почти одновременно с ней появилась ОС Windows2000,которая
основывалась на технологии NT,при этом в ней сохранены все полезные возможности Windows98,ОС Windows 2000 позиционировалась как ОС для поддержки всего спектра вычислительной техники от портативных и настольных компьютеров до кластерных систем на серверах класса highend. Система Windows ХР создавалась на основе усовершенствованного кода Windows 2000, причем были разработаны различные версии для пользователей домашних компьютеров и бизнес-пользователей: Windows ХР Home Edition и Windows ХР Professional.Сохранив ядро Windows 2000,операционная система Windows ХР обрела новое внешнее оформление. Были объединены и упрощены типичные задачи, добавлены новые визуальные подсказки, помогающие пользователю в работе с компьютером.
В Windows ХР появилась возможность применения несколькими пользователями, работающими на одном компьютере, функции быстрого переключения пользователей. Эта функция была разработана для применения в домашних условиях. Она позволяет каждому члену семьи работать с компьютером так, как если бы этот компьютер находился только в его распоряжении. При переключении не требуется, чтобы ранее работавший на компьютере пользователь выходил из системы, сохраняя открытые им файлы.К семейству Windows ХР относится и 64-разрядная операционная система Windows ХР 64-Bit Edition,предназначенная для специализированных технических рабочих станций, пользователям которых требуется высочайший уровень быстродействия и масштабируемости. Эта ОС разработана под 64- разрядный процессор фирмы Intel. 3.3. Достоинства ОС семейства Windows Одним из достоинств ОС семейства Windows является поддержка технологии Plug & Play- стандарта аппаратной и программной архитектуры, делающего возможным распознавание устройств. Эта технология упрощает для пользователя подключение разных внешних устройств (сканеров, принтеров и т.д.) Еще одним достоинством этих ОС является их переносимость: за счет специальных модулей осуществляется связь ОС с разным аппаратным обеспечением. ОС семейства Windows реализуют метод многозадачности с вытеснением. Этот метод позволяет ОС захватывать процессор в любой момент времени, независимо от работающего приложения. Если приложение зависло,
можно его снять.ОС семейства Windows поддерживают технологию OLE (Object Linking and Embedding) - связь и внедрение объектов. ОLE – стандарт, позволяющий создавать различные составные документы: в документ, созданный одним приложением, можно внедрять другие объекты или ссылаться на объекты, созданные другими приложениями. Например в документ, созданный средствами текстового редактора Word, можно вставить таблицу, созданную в приложении Excel.