ИНФОРМАТИКА

Федеральное агентство по образованию

 

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Тульский государственный университет

 

 

М.А.Князева,

М.А.Андриянова

 

 

ИНФОРМАТИКА

Часть 1

  Издательство ТулГУ Тула 2006

Предисловие

 

Как наука "Информатика" имеет глобальный и универсальный характер применения. Воспитание у студентов информационной культуры включает в себя прежде всего отчетливое представление роли этой науки в становлении и развитии цивилизации в целом и современной социально-экономической деятельности в частности.

В результате изучения курса студенты должны:

· иметь представления об информационных ресурсах общества как экономической категории; знать основы современных информационных технологий переработки информации и их влияние на успех в профессиональной деятельности;

· знать современное состояние уровня и направлений развития вычислительной техники и программных средств;

· уверенно работать в качестве пользователя персонального компьютера, самостоятельно использовать внешние носители информации для обмена данными между машинами, создавать резервные копии и архивы данных и программ;

· уметь работать с программными средствами (ПС) общего назначения, соответствующими современным требованиям мирового рынка ПС;

· иметь навыки работы в локальных и глобальных компьютерных сетях, использовать в профессиональной деятельности сетевые средства поиска и обмена информацией;

· владеть основами автоматизации решения экономических задач;

· владеть приемами антивирусной защиты.

Дисциплина «Информатика» имеет целью ознакомить учащихся с основами современных информационных технологий, тенденциями их развития, обучить студентов принципам построения информационных моделей, проведению анализа полученных результатов, применению современных информационных технологий в профессиональной деятельности и, кроме того, она является базовой для всех курсов, использующих автоматизированные методы анализа и расчетов, и так или иначе использующих компьютерную технику. Данное пособие предназначено для студентов направлений «Экономика» и «Менеджмент» и специальностей «Экономика и управление на предприятии», «Государственное и муниципальное управление» и «Налоги и налогообложение».

В соответствии с требованиями государственных образовательных стандартов задачами изучения дисциплины являются базовые знания по следующим вопросам:

1) понятие информации;

2) общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации;

3) технические и программные средства реализации информационных процессов;

4) инструментарии решения функциональных и вычислительных задач;

5) алгоритмизация и программирование;

6) языки программирования высокого уровня;

7) программное обеспечение ЭВМ и технологии программирования;

8) базы данных;

9) локальные и глобальные сети ЭВМ;

10) основы защиты информации и сведений, составляющих государственную тайну;

11) методы защиты информации.

Дисциплина «Информатика» состоит из трех частей, имеющих отчётность:

· теоретический курс I семестра с лабораторными занятиями и контрольно-курсовой работой, завершающийся зачетом;

· теоретический курс II семестра с лабораторными занятиями, завершающийся экзаменом;

· курсовая работа III семестра.

Данное пособие объединяет в себе теоретический материал, изучаемый в первом семестре, и включает в себя пять тем.

В первой теме рассматриваются основные понятия информатики, ее структура, задачи и функции; понятие информации, ее свойства и виды, классификация и кодирование; а также дается общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации.

Вторая тема посвящена вопросам алгоритмизации и программирования. Основное внимание уделено свойствам и графическому представлению алгоритмов, технологии программирования, языкам программирования высокого уровня на примере Паскаля и Пролога.

В третьей теме разбирается история развития средств вычислительной техники, классификации компьютеров, архитектура ЭВМ, базовая аппаратная конфигурация и общая схема ПК.

Классификации и структуре программных средств реализации информационных процессов посвящена четвертая тема. В ней дается определение операционной системы, среды и оболочки, понятие файловой системы и сервисного программного обеспечения.

В пятой теме рассматривается инструментарий решения функциональных и вычислительных задач: текстовые процессоры, электронные таблицы, средства создания презентаций, СУБД, средства работы с графикой, офисные системы.

Тема 1. Основные понятия информатики

План

1.1. Информатика, ее структура, задачи и функции

1.2. Понятие информации

1.3. Свойства информации

1.4. Виды информации

1.5. Экономическая информация

1.6. Классификация и кодирование информации

1.7. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации

Информатика, ее структура, задачи и функции

Материальной и технологической базой информационного общества станут различного рода системы на базе компьютерной техники и компьютерных сетей,… Информационная технология (ИТ) - процесс, использующий совокупность средств и… Информационная культура – совокупность знаний, умений и навыков, связанных с пониманием закономерностей информационных…

Понятие информации

Данные[3] – это материальные объекты произвольной формы, выступающие в качестве средства представления информации. Данные служат исходным «сырьем» для получения информации. Одни и те же данные…

Свойства информации

Атрибутивные свойства- необходимые свойства, те, без которых информация не может существовать: · это неотрывность от физического (материального) носителя, · языковая природа,

Виды информации

Таблица 1.1. Виды информации Классификационный признак Виды …

Экономическая информация

Классификация ЭИ: · по принадлежности к сфере материального производства и непроизводственной… · по стадиям воспроизводства и элементам производственного процесса: отражающая снабжение, производство,…

Классификация и кодирование информации

Одной из операций при работе с информацией является классификация информации об объектах.

Классификация объектов - система распределения объектов (предметов, явлений, процессов, понятий) по классам в соответствии с определенным признаком.

Разработаны 3 метода классификации объектов: иерархический, фасетный, дескрипторный.

Иерархическая система классификации строится следующим образом:

· исходное множество элементов составляет 0-й уровень и делится в зависимости от выбранного классификационного признака на классы (группировки), которые образуют 1-й уровень.

· каждый класс 1-го уровня в соответствии со своими, характерным для него классификационным признаками делится на подклассы, которые образуют 2-й уровень

· и т.д.

Пример. Иерархическая система классификации для информационного объекта «Факультет» (рис.1.6), которая позволяет классифицировать информацию о студентах по следующим признакам: факультет, на котором студент учится, возрастной состав, пол, для женщин – наличие детей.

Рис. 1.6. Пример иерархической системы классификации

Фасетная система классификации позволяет выбирать признаки классификации независимо как друг от друга, так и от семантического содержания классифицируемого объекта. Признаки классификации называются фасетами. Каждый фасет (Ф_i) содержит совокупность однородных значений данного классификационного признака. Процедура классификации состоит в присвоении каждому объекту соответствующих значений из фасетов. При этом могут быть использованы не все фасеты (рис. 1.7.)

Рис. 1.7. Фасетная система классификации

Пример. Для объектов, использованных в предыдущем примере, разработаем фасетную классификацию (рис. 1.8.)

Рис. 1.8. Пример фасетной классификации

Дескрипторная система классификации. Для организации поиска информации, для ведения тезарусов (словарей) эффективно используется дескрипторная (описательная) система классификации. Особенно широко она используется в библиотечной системе поиска. Суть этого метода классификации в следующем:

· отбирается совокупность ключевых слов или словосочетаний, описывающих определенную предметную область или совокупность однородных объектов. Причем среди ключевых слов могут находиться синонимы.

· выбранные ключевые слова и словосочетания подвергаются нормализации, т.е. из совокупности синонимов выбирается один или несколько наиболее употребимых;

· создается словарь дескрипторов, т.е. словарь ключевых слов и словосочетаний, отобранных в результате процедуры нормализации.

Система кодирования применяется для замены названия объекта на условное обозначение (код) в целях обеспечения удобной и более эффективной обработки информации.

Система кодирования - совокупность правил кодового обозначения объектов.

Код строится на базе алфавита, состоящего из букв, цифр и других символов. Код характеризуется:

· длиной - число позиций в коде;

· структурой - порядок расположения в коде символов, используемых для обозначения классификационного признака.

Можно выделить две группы методов, используемых в системе кодирования (рис. 1.9):

· классификационная система кодирования, основанная на проведении предварительной классификации объектов (иерархической или фасетной);

· регистрационная система кодирования, не требующая предварительной классификации объектов.

Рис. 1.9. Системы кодирования, использующие разные методы

Последовательное кодирование используется для иерархической системы классификации. Сначала записывается код старшей группировки 1-го уровня, затем код группировки 2-го уровня и т.д.

Пример. Для объекта ФАКУЛЬТЕТ (см. выше) можно задать следующие коды:

131 - студенты медицинского факультета, свыше 30 лет, мужчины.

2221 - студенты факультета экономики и права, от 20 до 30, женщины, имеющие детей.

Параллельное кодирование используется для фасетной системы классификации. Все фасеты кодируются независимо друг от друга; для значений каждого фасета выделяется определенное количество разрядов кода.

Пример. Для объекта ФАКУЛЬТЕТ код 1310 расшифровывается аналогично предыдущему, но 4-й разряд равен 0 т.к. значение для мужчин не определено.

Порядковая система кодирования предполагает последовательную нумерацию объектов числами натурального ряда.

Серийно-порядковая система кодирования предусматривает предварительное выделение групп объектов, которые образуют серию, а затем в каждой серии производится порядковая нумерация объектов.

Кодирование и декодирование числовой информации

Система счисления - способ наименования и изображения чисел с помощью символов, имеющих определенные количественные значения. В зависимости от способа изображения чисел системы счисления делятся на… 523 = 5 * 102 + 2 * 101+ 3 * 100

Международные системы байтового кодирования текстовой информации

В системе ASCII закреплены две таблицы кодирования - базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, а расширенная… Первые 32 кода базовой таблицы, начиная с нулевого, отданы производителям… Начиная с кода 32 по код 127 размещены коды символов английского алфавита, знаков препинания, цифр, арифметических…

Кодирование графических данных

Общепринятым на сегодняшний день считается представление черно-белых иллюстраций в виде комбинации точек с 256 градациями серого цвета, т.о. для… Для кодирования цветных графических изображений применяется принцип… Если для кодирования яркости каждой из основных составляющих использовать по 256 значений (восемь двоичных разрядов),…

Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации

· сбор данных – накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений; · формализация данных – приведение данных, поступающих из разных источников, к… · фильтрация данных – отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений; при этом должен…

Тесты для самопроверки

1. Из каких взаимосвязанных частей состоит информатика?

а) технических средств

б) программных средств

в) информационных средств

г) алгоритмических средств

Информация это

а) числа и символы, представленные в двоичной форме и хранящиеся в памяти

б) сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний

в) сведения об объектах и явлениях окружающей среды, перенесенные на какой-нибудь носитель

г) признаки или записанные наблюдения, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся

Простая элементарная составляющая единица экономической информации

а) экономический показатель

б) атрибут

в) объект

г) реквизит

4. Переведите число 11001,01 из двоичной системы счисления в шестнадцатиричную

а) C.A

б) 19.4

в) 19.1

г) C.3

5. Для цветной картинки, составленной из 256 цветов в графическом режиме монитора 640 х 480, требуется объем видеопамяти (Кбайт)

а)300

б)256

в)2400

г)900

Приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой, т.е. повысить их уровень доступности - это операция

а) фильтрации

б) сортировки

в) архивации

г) формализации

Тема 2. Алгоритмизация и программирование

План

1. Понятие алгоритма

2. Свойства алгоритмов

3. Графическое представление алгоритмов

4. Технологии программирования

5. Понятие языка программирования

6. Грамматика языков программирования

7. Проектирование программ

8. Системы программирования

9. Языки программирования высокого уровня

Понятие алгоритма

Алгоритмом называется точное предписание, задающее преобразование исходных данных в искомый результат. При этом могут производиться числовые… Наличие алгоритма формализует процесс решения задачи, исключая рассуждения… Исполнитель алгоритма — это некоторая абстрактная или реальная (техническая, биологическая или биотехническая)…

Свойства алгоритмов

· определенность (детерминированность). В алгоритме должна соблюдаться однозначность предписываемой последовательности действий, не допускающая… · массовость. Алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде так, чтобы… · дискретность. Алгоритм должен быть разделен на отдельные элементарные акты;

Графическое представление алгоритмов

Схема алгоритма содержит условные графические фигуры[15]. Они обозначают соответствующие команды, а соединяющие их линии указывают… При изображении алгоритмов в виде схем используют фигуры, изображенные на… Соотношения между геометрическими элементами устанавливаются следующие:

Технологии программирования

Операционный подход

1) использование наименьшего возможного числа ячеек оперативной памяти компьютера при исполнении программы; 2) минимальное время исполнения (минимальное число операций). При этом программы составлялись из следующих команд:

Структурный подход

· Следование (последовательность) предписывает выполнение указанного набора действий в естественном порядке (один за другим) без пропусков и… · Выбор (ветвление) организует выполнение лишь одного из двух указанных… · Цикл организует многократное выполнение указанного действия. Используется несколько различных форм записи циклов. …

Объектно-ориентированное программирование

Объект – совокупность свойств (структур данных, характерных для этого объекта), методов их обработки (подпрограммы изменения свойств) и событий, на… Свойства – перечень параметров объекта, которые определяют внешний вид и… События – сигналы, формируемые пользователем, операционной системой или работающей программой.

Декларативный подход в программировании

Появился в разработке компьютерных программ в начале 70-х. Направлен на относительно узкий круг задач искусственного интеллекта. При его применении программист описывает свойства исходных данных, их взаимосвязи, свойства, которыми должен обладать результат, а не алгоритм получения результата. Алгоритм порождается той системой, которая поддерживает декларативно-ориентированный язык программирования (Пролог и Лисп).

Процедурно-ориентированное программирование

Данный подход иногда называют параллельным программированием. В привычных алгоритмах и программах действия совершаются последовательно одно за другим. Однако логика решения множества задач вполне допускает одновременное выполнение нескольких операций, что ведет к многократному увеличению эффективности. Реализация параллельных алгоритмов на ЭВМ стала возможной с появлением многопроцессорных компьютеров.

Понятие языка программирования

Каждый язык программирования имеет: · алфавит – фиксированный для данного языка набор основных символов,… · синтаксис – систему правил, определяющих допустимые конструкции языка программирования из букв алфавита;

Грамматика языков программирования

Оператор – законченная фраза языка, определяющая однозначно трактуемый этап обработки данных. В теории алгоритмов выделяют основные (базисные) операторы языка: присвоения,… Большая часть операторов ведет обработку величин. Величины могут быть постоянными и переменными. Величины…

Проектирование программ

Разработка любой программы или прикладной системы начинается с определения требований к ней для конкретного набора пользователей и заканчивается… По современным взглядам проектирование и разработку программ целесообразно… 1) постановка задачи;

Системы программирования

Современные системы программирования обычно предоставляют пользователям мощные и удобные средства разработки программ. В них входят: · компилятор или интерпретатор; интегрированная среда разработки; … · другие специфические особенности.

Языки программирования высокого уровня

Язык программирования Паскаль

Язык Паскаль был создан в 70-годах 20 века швейцарским ученым Норбертом Винером и получил широкое распространение, т.е. сочетает в себе простоту написания программ и наличие средств, позволяющих успешно применять его при создании крупных проектов.

Для языка Паскаль разработана визуальная среда быстрого проектирования программ для Windows Borland Delphi.

Основные элементы языка программирования Паскаль

1. Структура программы на Паскале.

Programимя программы;

Labelперечисление меток;

Constописание констант;

Typeописание типов, определяемых пользователем;

Varописание переменных;

Functionимя функции (параметры);

Procedureимя процедуры(параметры);

BEGIN

операторы программы

END.

2. Предварительное описание переменных и констант.

Постоянные величины (константы)

ConstA=’abc’; // строковая константа

B=2.782; // число с плавающей точной

K=50000 // целое число.

Переменные (стандартных типов)

Varj: integer; // целые

r, d: real; // числа с плавающей запятой

t: boolean; // логические (истина и ложь)

c: char; // символ

r: string[10];// строка символов длиной не более чем 10

При необходимости можно создать более сложные типы данных:

массивы

TypeG=array [1..100] ofinteger; // массив 100 целых чисел

Р=array [1..20] ofreal; // массив 20 вещественных чисел

S=array [1..25] ofchar; // строка из 25 символов

M=array [1..2, 1..3] ofinteger; // массив из 6 целых чисел

записи

Type

книга=record

шифр: integer;

автор: array[1..18] of char;

название: array[1..35] of char;

издательство: array [1..20] of char;

год_издания: integer;

количество_печатных_листов: real

End;

После определения типов можно описать переменные, имеющие этот тип.

Varучебник: книга;

библиотека: array[1..K] of книга; // использована константа

3. Используемые операторы ставятся в соответствие основным блокам изображения алгоритмов.

Название блока	Операторы
начало	begin
конец	end
действие, вычисление	имя переменной := значение;
условие	if условие then оператор else оператор; case селекторof значение: оператор; значение: оператор; значение: оператор else оператор end;
ввод	read (имя переменной); readln (имя переменной);
вывод	write(имя переменной); writeln();
цикл с параметром	forпараметр:=начало to (downto)конец do оператор;
цикл с предусловием	whileусловие doоператор;(оператор - если истина)
цикл с постусловием	repeatоператоры untilусловие; (до тех пор пока не, т.е. выход по истине)

Пример. Программа вычисления функции , при х, изменяющемся в интервале от 1 до 5 с шагом 0,5.

PROGRAM one; // цикл с предусловием

VAR a, b, h: real;

x, y: real;

BEGIN

write (‘нижняя граница’); read(a);

write (‘верхняя граница’); read(b);

write (‘шаг’); read(h);

x:=a;

writeln(‘ x y’); // шапка для вывода таблицы с результатами

while (x<=b) do begin //проверить границу

y:= sqrt(x);

writeln(x, y);

x:=x+h // перейти к следующей точке

end;

write(‘конец’)

END.

Язык программирования Пролог

· программа на Прологе не является алгоритмом, а представляет собой запись условия задачи на языке формальной логики; · язык Пролог предназначен не для решения вычислительных или графических… · Пролог требует особого стиля мышления программиста. Изучению Пролога должно предшествовать изучение математической…

Тесты для самопроверки

Одним из пяти основных свойств алгоритма является

а) информативность

б) оперативность

в) конечность

г) адекватность

д) цикличность

2. Какая каноническая (базовая) структура изображена на рисунке?

а) следование б) выбор в) цикл с параметром г) цикл с предусловием д) цикл с постусловием

В объектно-ориентированном программировании каждый объект по отношению к своему классу является

а) кодом

б) фрагментом

в) функцией

г) экземпляром

д) свойством

4. Переменная – это …

а) описание действий, которые должна выполнять программа

б) порядковый номер элемента в массиве

в) область памяти в которой хранится некоторое значение

г) законченное минимальное смысловое выражение на языке программирования

д) служебное слово на языке программирования

5. Какая из приведенных фраз в языке Паскаль описывает переменную, как число с плавающей запятой?

а) Const pi = 3,14159;

б) Const число = 'плавающая';

в) Var abc : real;

г) Type a : real;

6. В каком случае завершается выполнение тела цикла Repeat..Until?

а) условие истинно

б) условие ложно

7. Сколько раз выполнится тело цикла?

a := 13 ;

b := 7 ;

for i:=a downto b do

8. Чему будет равно значение переменной а после выполнения фрагмента программы на Паскале?

а := -5;

j := 10;

k := 19;

for i:=j to k do

a:=a+1;

9. Задан одномерный массив X1, X2, … XN. Фрагмент алгоритма

Определяет

а) количество отрицательных элементов

б) индекс первого отрицательного элемента

в) минимальный элемент массива

г) индекс минимального элемента массива

д) индекс последнего отрицательного элемента

Задания для самопроверки

1. Разработать базу знаний на Прологе для описания взаимоотношений в семье (рис 2.4)

Рис. 2.4. Родственные отношения в семье

Используя предикаты МАМА, ПАПА, ПОЛ определить факты, описывающие членов семьи.

Определить правила БАБУШКА, ДЕДУШКА, ДОЧЬ, СЫН.

По заданным правилам определить значения запросов:

? бабушка (Сережа)

? бабушка (Надя)

? дочь (Надя)

2. Разработать алгоритм и программу на языке Паскаль, выполняющую следующие действия:

- ввод N целых чисел,

- вычисление суммы четных из введенных чисел,

- вычисление произведения нечетных из введенных,

- вывод результата вычислений.

Тема 3. Технические средства реализации информационных процессов

План

10. Офисная техника

11. История развития средств вычислительной техники

12. Методы классификации компьютеров

13. Архитектура ЭВМ

14. Базовая аппаратная конфигурация ПК

15. Внутренние устройства системного блока ПК

16. Системы, расположенные на материнской плате ПК

17. Периферийные устройства ПК

18. Общая схема ПК

Офисная техника

Офисная организационная техника (оргтехника) - технические средства, применяемые для механизации и автоматизации управленческих и… Рис. 3.1. Классификация средств оргтехники

История развития средств вычислительной техники

1642 г. Французский ученый Блез Паскаль приступил к созданию арифметической машины — механического устройства с шестернями, колёсами, зубчатыми… В 1694 г. немецкий математик и философ Готфрид Вильгельм Лейбниц, используя… 1834 г. Английский ученый Чарльз Бэббидж составил проект "аналитической" машины, в которую входили:…

Методы классификации компьютеров

Электронная вычислительная машина (ЭВМ, компьютер) - техническая система, предназначенная для выполнения вычислений на основе алгоритмов.

Существуют различные классификации компьютерной техники:

• по этапам развития (по поколениям);
• по архитектуре;
• по производительности;
• по условиям эксплуатации;
• по количеству процессоров;
• по потребительским свойствам и т.д.

Четких границ между классами компьютеров не существует. По мере совершенствования структур и технологии производства, появляются новые классы компьютеров, границы существующих классов существенно изменяются.

Классификация по поколениям

Первое поколение

К первому поколению обычно относят машины, созданные на рубеже 50-х годов. В их схемах использовались электронные лампы(рис. 3.2). Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла. Набор команд был небольшой, схемы арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно просты, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими (порядка 10-20 тысяч операций в секунду).

Рис. 3.2. Электронная лампа

Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства.

Программы для этих машин писались на языке конкретной машины. Математик, составивший программу, садился за пульт управления машины, вводил и отлаживал программы и производил по ним счет. Процесс отладки был наиболее длительным по времени. Несмотря на ограниченность возможностей, эти машины позволяли выполнять сложнейшие расчёты, необходимые для прогнозирования погоды, решения задач атомной энергетики и др.

Отечественные машины первого поколения: МЭСМ (малая электронная счётная машина), БЭСМ, Стрела, Урал, М—20.

Второе поколение

Второе поколение компьютерной техники — машины, сконструированные примерно в 1955—65 гг. Характеризуются использованием в них как электронных ламп, так и дискретных транзисторных логических элементов(рис. 3.3). Их оперативная память была построена на магнитных сердечниках. В это время стал расширяться диапазон применяемого оборудования ввода-вывода, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски.

Рис. 3.3. Транзистор

Быстродействие — до сотен тысяч операций в секунду, ёмкость памяти — до нескольких десятков тысяч слов.

Появились языки высокого уровня и трансляторы с них. Появился широкий набор библиотечных программ для решения разнообразных математических задач. Появились мониторные системы, управляющие режимом трансляции и исполнения программ. Из мониторных систем в дальнейшем выросли современные операционные системы.

Машинам второго поколения была свойственна программная несовместимость, которая затрудняла организацию крупных информационных систем. Поэтому в середине 60-х годов наметился переход к созданию компьютеров, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе.

Третье поколение

Машины третьего поколения созданы примерно после 60-x годов ХХ века. Поскольку процесс создания компьютерной техники шел непрерывно, и в нём участвовало множество людей из разных стран, имеющих дело с решением различных проблем, трудно и бесполезно пытаться установить, когда "поколение" начиналось и заканчивалось. Возможно, наиболее важным критерием различия машин второго и третьего поколений является критерий, основанный на понятии архитектуры.

Рис. 3.4. Интегральная схема

Машины третьего поколения — это семейства машин с единой архитектурой, т.е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них используются интегральные схемы (рис. 3.4), которые также называются микросхемами.

Машины третьего поколения имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, т.е. одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина.

Примеры машин третьего поколения — семейства IBM—360, IBM—370, ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ), СМ ЭВМ (Семейство малых ЭВМ) и др.

Быстродействие машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до миллионов операций в секунду. Ёмкость оперативной памяти достигает нескольких сотен тысяч слов.

Четвёртое поколение

Четвёртое поколение — это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года.

Наиболее важный в концептуальном отношении критерий, по которому эти компьютеры можно отделить от машин третьего поколения, состоит в том, что машины четвёртого поколения проектировались в расчете на эффективное использование современных высокоуровневых языков и упрощение процесса программирования для конечного пользователя.

В аппаратурном отношении для них характерно широкое использование интегральных схем в качестве элементной базы, а также наличие быстродействующих запоминающих устройств с произвольной выборкой ёмкостью в десятки мегабайт.

C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Быстродействие составляет до нескольких десятков миллионов операций в секунду, ёмкость оперативной памяти порядка 1-500 Мбайт.

Для них характерны:

· применение персональных компьютеров;

· телекоммуникационная обработка данных;

· компьютерные сети;

· широкое применение систем управления базами данных;

· элементы интеллектуального поведения систем обработки данных и устройств.

Пятое поколение[36]

Разработка последующих поколений компьютеров производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования оптоэлектронных принципов (лазеры,голография).

Развитие идет также по пути "интеллектуализации" компьютеров, устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой.

В компьютерах пятого поколения произойдёт качественный переход от обработки данных к обработке знаний.

Архитектура компьютеров будущего поколения будет содержать два основных блока. Один из них — это традиционный компьютер. Но теперь он лишён связи с пользователем. Эту связь осуществляет блок, называемый термином "интеллектуальный интерфейс". Его задача — понять текст, написанный на естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую программу для компьютера.

Будет также решаться проблема децентрализации вычислений с помощью компьютерных сетей, как больших, находящихся на значительном расстоянии друг от друга, так и миниатюрных компьютеров, размещённых на одном кристалле полупроводника.

Классификация по условиям эксплуатации

По условиям эксплуатации компьютеры делятся на два типа:

· офисные (универсальные);

· специальные.

Офисные предназначены для решения широкого класса задач при нормальных условиях эксплуатации.

Cпециальные компьютеры служат для решения более узкого класса задач или даже одной задачи, требующей многократного решения, и функционируют в особых условиях эксплуатации. Машинные ресурсы специальных компьютеров часто ограничены. Однако их узкая ориентация позволяет реализовать заданный класс задач наиболее эффективно.

Специальные компьютеры управляют технологическими установками, работают в операционных или машинах скорой помощи, на ракетах, самолётах и вертолётах, вблизи высоковольтных линий передач или в зоне действия радаров, радиопередатчиков, в неотапливаемых помещениях, под водой на глубине, в условиях пыли, грязи, вибраций, взрывоопасных газов и т.п.

Классификация по производительности и характеру использования

По производительности и характеру использования компьютеры можно условно подразделить на:

· микрокомпьютеры, в том числе — персональные компьютеры;

· миникомпьютеры;

· мэйнфреймы (универсальные компьютеры);

· суперкомпьютеры.

Микрокомпьютеры — это компьютеры, в которых центральный процессор выполнен в виде микропроцессора.

Микрокомпьютеры представляют собой инструменты для решения разнообразных сложных задач. Их микропроцессоры с каждым годом увеличивают мощность, а периферийные устройства — эффективность. Быстродействие — порядка 1 — 10 миллионов операций в сек.

Разновидность микрокомпьютера — микроконтроллер. Это основанное на микропроцессоре специализированное устройство, встраиваемое в систему управления или технологическую линию.

Персональные компьютеры (ПК) — это микрокомпьютеры универсального назначения, рассчитанные на одного пользователя и управляемые одним человеком.

В класс персональных компьютеров входят различные машины — от дешёвых домашних и игровых с небольшой оперативной памятью, с памятью программы на кассетной ленте и обычным телевизором в качестве дисплея (80-е годы ХХ века), до сверхсложных машин с мощным процессором, винчестерским накопителем ёмкостью в сотни Гигабайт, с цветными графическими устройствами высокого разрешения, средствами мультимедиа и другими дополнительными устройствами.

Миникомпьютерами и суперминикомпьютерами называются машины, конструктивно выполненные в одной стойке, т.е. занимающие объём порядка половины кубометра. Сейчас компьютеры этого класса вымирают, уступая место микрокомпьютерам.

Мэйнфреймы предназначены для решения широкого класса научно-технических задач и являются сложными и дорогими машинами. Их целесообразно применять в больших системах при наличии не менее 200 — 300 рабочих мест.

Централизованная обработка данных на мэйнфрейме обходится примерно в 5 — 6 раз дешевле, чем распределённая обработка при клиент-серверном подходе.

Известный мэйнфрейм S/390 фирмы IBM обычно оснащается не менее чем тремя процессорами. Максимальный объём оперативного хранения достигает 342 Терабайт.

Производительность его процессоров, пропускная способность каналов, объём оперативного хранения позволяют наращивать число рабочих мест в диапазоне от 20 до 200000 с помощью простого добавления процессорных плат, модулей оперативной памяти и дисковых накопителей.

Десятки мэйнфреймов могут работать совместно под управлением одной операционной системы над выполнением единой задачи.

Суперкомпьютеры — это очень мощные компьютеры с производительностью свыше 100 мегафлопов (1 мегафлоп — миллион операций с плавающей точкой в секунду). Эти машины представляют собой многопроцессорные и (или) многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Различают суперкомпьютеры среднего класса, класса выше среднего и переднего края (high end).

Архитектура суперкомпьютеров основана на идеях параллелизма и конвейеризации вычислений.

В этих машинах параллельно, то есть одновременно, выполняется множество похожих операций (мультипроцессорная обработка). Таким образом, сверхвысокое быстродействие обеспечивается не для всех задач, а только для задач, поддающихся распараллеливанию.

Отличительной особенностью суперкомпьютеров являются векторные процессоры, оснащенные аппаратурой для параллельного выполнения операций с многомерными цифровыми объектами — векторами и матрицами. В них встроены векторные регистры и параллельный конвейерный[37] механизм обработки.

Супер-компьютеры используются для решения сложных и больших научных задач (метеорология, гидродинамика и т. п.), в управлении, разведке, в качестве централизованных хранилищ информации и т.д.

Элементная база — микросхемы сверхвысокой степени интеграции.

Основные разновидности портативных компьютеров

Laptop (наколенник, от lap — колено и top — поверх). По размерам близок к обычному портфелю. По основным характеристикам (быстродействие, память)… Возможности портативных компьютеров постоянно расширяются. Например,…

Архитектура ЭВМ

Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей программирования,… Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей… Наиболее распространены следующие архитектурные решения.

Классическая архитектура (архитектура фон Неймана)

Данная архитектура (рис. 3.9) предполагает одно арифметико-логическое устройство (АЛУ), через которое проходит поток данных, и одно устройство управления (УУ), через которое проходит поток команд — программа.

Рис. 3.9. Общая схема компьютера

Это однопроцессорный компьютер. К этому типу архитектуры относится и архитектура персонального компьютера с общей шиной, подробно рассмотренная в ниже (рис. 3.30). Все функциональные блоки здесь связаны между собой общей шиной, называемой также системной магистралью.

Физически магистраль представляет собой многопроводную линию с гнездами для подключения электронных схем. Совокупность проводов магистрали разделяется на отдельные группы: шину адреса, шину данных и шину управления.

Периферийные устройства (принтер и др.) подключаются к аппаратуре компьютера через специальные контроллеры — устройства управления периферийными устройствами.

Контроллер — устройство, которое связывает периферийное оборудование или каналы связи с центральным процессором, освобождая процессор от непосредственного управления функционированием данного оборудования.

Многопроцессорная архитектура

Наличие в компьютере нескольких процессоров означает, что параллельно может быть организовано много потоков данных и много потоков команд. Таким образом, параллельно могут выполняться несколько фрагментов одной задачи. Структура такой машины, имеющей общую оперативную память и несколько процессоров, представлена на рис. 3.10.

Рис. 3.10. Архитектура многопроцессорного компьютера

Многомашинная вычислительная система

Преимущество в быстродействии многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем перед однопроцессорными очевидно.

Архитектура с параллельными процессорами

Рис. 3.11. Архитектура с параллельным процессором В современных машинах часто присутствуют элементы различных типов архитектурных решений. Существуют и такие…

Базовая аппаратная конфигурация ПК

Принцип открытой архитектуры заключается в следующем: · Регламентируются и стандартизируются только описание принципа действия… · Компьютер легко расширяется и модернизируется за счёт наличия внутренних расширительных гнёзд, в которые…

Системный блок

Одним из основных параметров корпуса системного блока является форм-фактор, который должен быть обязательно согласован с форм-фактором системной… Корпуса ПК поставляются вместе с блоком питания, мощность которого также… Типичный системный блок со снятой крышкой корпуса — на рис. 3.13. Рис. 3.13. Системный блок со снятой…

Видеосистема компьютера

· монитор (называемый также дисплеем); · видеоадаптер; · программное обеспечение (драйверы видеосистемы).

Последняя не должна быть ниже 85 Гц, иначе изображение будет мерцать.

Жидкие кристаллы — это особое состояние некоторых органических веществ, в котором они обладают текучестью и свойством образовывать пространственные… Большинство ЖК-мониторов использует тонкую плёнку из жидких кристаллов,… Активные матрицы вместо нитей используют прозрачный экран из транзисторов и обеспечивают яркое, практически не имеющее…

Клавиатура

Все символы, набираемые на клавиатуре, немедленно отображаются на мониторе в позиции курсора (курсор — светящийся символ на экране монитора,… Наиболее распространена сегодня клавиатура с раскладкой клавиш QWERTY… Такая клавиатура имеет 12 функциональных клавиш, расположенных вдоль верхнего края. Нажатие функциональной клавиши…

Мышь

Мышь (mouse) - устройство позиционирования, предназначенное для указания координат на экране.

Существует несколько конструкций мыши, различающихся формой, внешним видом и принципом действия.

Наиболее распространена мышь в виде небольшой коробки, полностью умещающейся на ладони. Мышь связана с компьютером кабелем через специальный блок — адаптер, и её движения преобразуются в соответствующие перемещения курсора по экрану дисплея. В верхней части устройства расположены управляющие кнопки (обычно их три, хотя все чаще добавляется колесико для скролинга), позволяющие задавать начало и конец движения, осуществлять выбор меню и т.п.

Есть и "бесхвостые" мыши, использующие связь с компьютером при помощи инфракрасного излучения. Позже появилась идея перевернуть мышь, расположив шар не снизу, а сверху. Принцип работы, здесь, тот же, но пользователь приводит в движение не корпус мыши, а ее шар, вращая его в разных направлениях. Использование такой мыши повышает точность работы.

Созданы также мыши, выполненные в виде клавиатуры. Так, корпорация IBM предложила похожую на ластик клавишу, надавливая на разные концы которой пользователь перемещает курсор в нужном направлении. Известно также устройство с плоской пластиной. При управлении им палец пользователя скользит по его поверхности. Изометрические устройства мыши, перемещающие курсор в соответствии с направлением усилия, прикладываемого пользователем, занимают меньше места и не требуют прочистки, необходимой обычной мыши. Кроме этого, при работе со встроенной мышью экономится время, не нужны дополнительное место на столе и коврик для мыши.

Для работы с объемными изображениями фирма Mouse Systems создала мышь, обеспечивающую ввод указаний по трем осям координат (X, Y, Z). Для этого в обычную мышь добавлен ролик, который пользователь катит вперед либо назад, управляя перемещением по оси Z. Перемещение по осям Х, Y выполняется, как в обычной мыши.

Появился международный стандарт устройств ввода. В соответствии с ним, для работы с мышью определены максимальный угол поворота запястья, тип движения руки в процессе работы и форма устройства позиционирования.

Внутренние устройства системного блока ПК

В системном блоке размещаются:

· блок питания;

· системная плата (материнская плата);

· накопитель на жёстких магнитных дисках;

· накопитель на гибких магнитных дисках;

· накопитель CD-ROM;

· платы расширения; и др.

Системная плата

· центральный процессор; · постоянную (ROM) и оперативную (RAM) память, кэш-память; · интерфейсные схемы шин;

Внешняя память

В состав внешней памяти компьютера входят: · накопители на гибких магнитных дисках;

Оптические накопители CD-ROM

CD-ROM представляет собой прозрачный полимерный диск диаметром 12 см и толщиной 1,2 мм, на одну сторону которого напылен светоотражающий слой… Информация на диске представляется в виде последовательности впадин… В отличие от магнитных дисков, компакт-диски имеют не множество кольцевых дорожек, а одну — спиральную, как у…

Накопители на магнитной ленте (стримеры)

Стриммер (tape streamer) - устройство для записи и воспроизведения цифровой информации на кассету с магнитной лентой. Стриммеры используются в ПК для резервного архивирования информации и создаются как во внешнем, так и во внутреннем исполнении. Их основными достоинствами яв­ляются большие объемы хранимой информации (нескольких десятков Гб) и низкая стоимость хранения данных.

Flash-память

Отличительные особенности носителей с flash-памятью: компактность, энергонезависимость, высокая емкость, бесшумная работа. Эти устройства…

Платы расширения

Интерфейс — это средство сопряжения двух устройств, в котором все физические и логические параметры согласуются между собой[40]. Если интерфейс является общепринятым, например, утверждённым на уровне… Каждый из функциональных элементов (память, монитор или другое устройство) связан с шиной определённого типа —…

Системы, расположенные на материнской плате ПК

Центральный процессор

Центральный процессор в общем случае содержит в себе: · арифметико-логическое устройство; · шины данных и шины адресов;

Микропроцессорный комплект

Чипсетом системной платы называется набор микросхем, управляющих процессором, памятью, постоянным запоминающим устройством, шинами и интерфейсами передачи данных, а также рядом периферийных устройств. Чипсет, как правило, состоит из нескольких специализированных интегральных микросхем, конструктивно привязанных к типу используемого процессора. Переход к чипсетам обусловлен необходимостью совместимости аппаратных средств различных производителей.

Системные шины

· шина данных; · шина адреса; · шина команд.

Внутренняя память

Байты могут объединяться в ячейки, которые называются также словами. Для каждого компьютера характерна определенная длина слова — два, четыре или… Современные компьютеры имеют много разнообразных запоминающих устройств,… В состав внутренней памяти входят оперативная память, кэш-память и постоянная память.

Периферийные устройства ПК

Принтеры

Основных виды принтеров: матричные, лазерные и струйные. · Матричные принтеры используют комбинации маленьких штырьков, которые бьют по… · Лазерные принтеры работают примерно так же, как ксероксы. Компьютер… · Струйные принтеры генерируют символы в виде последовательности чернильных точек. Печатающая головка принтера имеет…

Плоттер

Плоттеру, так же, как и принтеру, обязательно нужна специальная программа — драйвер, позволяющая прикладным программам передавать ему инструкции:…

Сканер

Сканер — устройство для ввода в компьютер графических изображений. Создает оцифрованное изображение документа и помещает его в память компьютера.

Если принтеры выводят информацию из компьютера, то сканеры, наоборот, переносят информацию с бумажных документов в память компьютера. Существуют ручные сканеры, которые прокатывают по поверхности документа рукой, и планшетные сканеры, по внешнему виду напоминающие копировальные машины.

Если при помощи сканера вводится текст, компьютер воспринимает его как картинку, а не как последовательность символов. Для преобразования такого графического текста в обычный символьный формат используют программы оптического распознавания образов.

Манипуляторы

Дигитайзер

Дигитайзер — устройство для преобразования готовых изображений (чертежей, карт) в цифровую форму. Представляет собой плоскую панель — планшет, располагаемую на столе, и специальный инструмент — перо, с помощью которого указывается позиция на планшете. При перемещении пера по планшету фиксируются его координаты в близко расположенных точках, которые затем преобразуются в компьютере в требуемые единицы измерения.

Общая схема ПК

Упрощённая блок-схема, отражающая основные функциональные компоненты компьютерной системы в их взаимосвязи, изображена на рисунке 3.30.

Рис. 3.30. Общая структура персонального компьютера с подсоединенными периферийными устройствами

 

Тесты для самопроверки

1. Первые механические вычислительные устройства (арифмометры) разработали

а) Г. Лейбниц и Ч. Беббидж

б) Б. Паскаль и Г. Лейбниц

в) Б. Паскаль и Дж Фон Нейман

г) Ада Лавлайс и Ч. Беббидж

К базовой конфигурации персонального компьютера НЕ относится

а) клавиатура

б) принтер

в) системный блок

г) монитор

Укажите два основных параметра системного блока

а) количество слотов расширения

б) объем оперативной памяти

в) мощность блока питания

г) тактовую частоту

д) форм-фактор

Укажите три основные характеристики процессора

а) объем кэш-памяти

б) емкость винчестера

в) разрядность

г) объем оперативной памяти

д) тактовая частота

При включении питания процессор в первую очередь обращается к

а) компакт-диску

б) принтеру

в) постоянной памяти (ПЗУ)

г) оперативной памяти (ОЗУ)

д) гибкому диску

Одним из параметров жесткого диска является

а) объем оперативной памяти (ОЗУ)

б) тактовая частота процессора

в) количество системных шин

г) количество поверхностей

д) объем постоянной памяти ПЗУ

Укажите три основные характеристики монитора

а) размер по горизонтали

б) соответствие стандартам безопасности

в) размер по вертикали

г) размер по диагонали

д) частоты вертикальной и горизонтальной развертки

Принцип записи данных на перезаписываемые компакт диски заключается в

б) размагничивании поверхности диска в) намагничивании поверхности диска г) просвечивании лазером поверхности диска

ТЕМА 4. Программные средства реализации информационных процессов

План

1. Программное обеспечение ЭВМ. Классификация и структура.

2. Назначение и основные функции ОС

3. Классификация ОС.

4. Понятие файловой системы

5. Сетевое ПО

6. Операционные среды и оболочки

7. Сервисное (служебное ПО)

Программное обеспечение ЭВМ. Классификация и структура.

Под программным обеспечением (ПО) информационных систем (ИС) понимают совокупность программных и документальных средств для создания и эксплуатации систем обработки данных средствами вычислительной техники.

Популярность той или иной ЭВМ, широта и эффективность ее использования зависит не только от надежности и разнообразия ее аппаратного обеспечения (hardwaare компьютера), но и от уровня ее ПО (software), который характеризуется разнообразием программ, реализующих алгоритмы решения задач в различных областях науки и техники, производства и управления.

В зависимости от функций, выполняемых программным обеспечением, его можно разделить на 3 уровня(рис. 4.1): базовое программное обеспечение, системное программное обеспечение, прикладное программное обеспечение. Каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней. Каждый вышележащий уровень повышает функциональность всей системы.

 

Рис. 4.1 Иерархия программного обеспечения

Самый низкий (первый) уровень ПО представляет базовое ПО. Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Как правило, базовые программные средства непосредственно входят в состав базового оборудования и хранятся в специальных микросхемах - ПЗУ (ROM - Read Only Memory), которые «прошиваются» в процессе производства. Базовое ПО настолько тесно связано с аппаратными средствами, что его иногда считают частью компьютера.

Для ПК совокупность этих программ носит название BIOS (Base Input Output System – базовая система ввода-вывода). В состав BIOS входят:

· драйверы стандартных устройств (клавиатура, монитор);

· тестовые программы для контроля работоспособности оборудования;

· программы начальной загрузки;

Эти программы начинают работать при включении ЭВМ. На первом этапе тестируется оперативная память, далее проверяется наличие внешних устройств и только после этого управление ПК передается операционной системе.

Драйвер – программа, обслуживающая внешнее устройство, которая предоставляет пользователю или программам более высокого уровня набор функций (программные интерфейс) для управления конкретным внешним устройством, например, драйвер принтера[42] позволяет пользователю задать требуемые параметры печати.

Второй уровень ПО является переходным от первого к третьему. Программы этого уровня обеспечивают взаимодействие других программ компьютера с программами первого уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением. Стержнем ПО второго уровня является операционная система (ОС). В состав операционной системы также входят дополнительные драйверы, которые обеспечивают работу с внешними устройствами, для которых не предусмотрены драйверы в базовом ПО. ОС предоставляет программам более высокого уровня набор функций (программный интерфейс), а пользователям – пользовательский интерфейс.

ПО третьего уровня ориентировано на пользователя, предоставляя ему возможность решать конкретные задачи, поэтому ПО этого уровня называется прикладным (рис. 4.2.)

ПО второго и третьего уровней постоянно хранится во внешней памяти и только при необходимости загружается в оперативную память.

Назначение и основные функции ОС

Под ресурсом ЭВМ понимается любой логический или аппаратный компонент ЭВМ, а под процессом - последовательность действий, предписанных программой. … Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой…

Классификация ОС

Операционные системы различают (рис. 4.3) по особенностям реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера, особенностям использованных методов проектирования, типам аппаратных платформ, сферам применения и др.

Рис. 4.3. Классификация операционных систем

Обобщенная характеристика современной ОС для ПК — сетевая, многопользовательская, многозадачная и даже многопроцессорная. Всем этим критериям соответствуют наиболее широко используемые ОС семейства Windows, выпускаемые компанией Microsoft для ПК начиная с 2000 года. Включение сетевого ядра в ОС персональных компьютеров в первую очередь связано с развитием и массовым использованием глобальной сети Internet.

Однозадачные ОС выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Однозадачные ОС включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем.

Многозадачные ОС, кроме вышеперечисленных функций, управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства.

Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Появление многопользовательских ОС, в первую очередь, связано с решением проблемы разграничения прав доступа пользователей к аппаратным, программным ресурсам ПК, а также данным.

Большинство ОС использует монолитное ядро, которое компонуется как одна программа, работающая в привилегированном режиме и использующая быстрые переходы с одной процедуры на другую. Альтернативой являются ОС, построенные на базе микроядра, работающего в привилегированном режиме и выполняющего только минимум функций по управлению аппаратурой, в то время как функции ОС более высокого уровня выполняют специализированные компоненты ОС — серверы, работающие в пользовательском режиме. Такие ОС реализуют «клиент-серверную» модель взаимодействия прикладной программы и операционной системы, в которой все обращения пользовательской программы (клиента) к операционной системе обрабатываются специальной программой (сервером).

При таком построении ОС работает более медленно, так как часто выполняются переходы между привилегированным режимом и пользовательским, однако, система получается более гибкой— ее функции можно наращивать, модифицировать или сужать, добавляя, модифицируя или исключая серверы пользовательского режима.

При любом построении программы, входящие в состав ядра, при загрузке ОС помещаются в оперативную память, где они постоянно находятся и используются при функционировании ЭВМ. Такие программы называются резидентными.

Все операционные системы способны обеспечивать как пакетный, так и диалоговый режим работы с пользователем. В пакетном режиме операционная система автоматически исполняет заданную последовательность команд. В диалоговом режиме ОС находится в ожидании команды пользователя и, получив ее, приступает к исполнению, а исполнив, возвращает отклик и ждет очередной команды. Диалоговый режим работы основан на использовании прерываний процессора. Опираясь на эти аппаратные прерывания, операционная система создает свой комплекс системных прерываний. Способность операционной системы прервать текущую работу и отреагировать на события, вызванные пользователем с помощью управляющих устройств, и определяет сущность диалогового режима работы.

Понятие файловой системы

Файл (переводится как досье, картотека - file) - поименованная целостная совокупность данных на внешнем носителе. Для управления файлами и упорядочивания порядка их хранения на носителе… Одна и та же операционная система может поддерживать одновременно несколько файловых систем (табл. 4.1).

Сетевое ПО

К сетевому ПО относят ОС, поддерживающие работу компьютера в сетевых конфигурациях (так называемые сетевые ОС), а также отдельные сетевые программы… Сетевая операционная система составляет основу любой вычислительной сети. В… · средства управления локальными ресурсами компьютера реализуют функции ПК в локальном (изолированном от других ПК)…

Операционные среды и оболочки

Оболочка операционной системы, в отличие от операционной среды, модифицирует только пользовательский интерфейс, предоставляя пользователю… Одним из наиболее удачных файловых менеджеров, разработанных для ОС Windows,…

Служебное ПО

Они обеспечивают реализацию следующих действий: · обслуживание магнитных дисков (форматирование, дефрагментация, проверка… · обслуживание файлов и каталогов (поиск и восстановление удаленных файлов);

Тесты для самопроверки

Драйверы - это

б) технические устройства в) системы автоматизированного проектирования г) программы для согласования работы внешних устройств и компьютера

Форматированием диска называется процесс

а) определение его объема

б) разбиение его поверхности на сектора и дорожки

в) разбиение его на логические диски

4. В операционной системе Windows собственное имя файла не может содержать символ

а) знак сложения (+)

б) вопросительный знак (?)

в) точку (.)

г) запятую (,)

В операционной системе Windows логической единицей хранения данных является

а) файл

б) бит

в) байт

г) папка

6. Программа «Проверка диска» выявляет (выберите наиболее полный ответ)

а) устаревшие файлы и дефекты жесткого диска.

б) логические ошибки в файловой структуре и физические ошибки, связанные с дефектами жесткого диска.

в) типичные ошибки в файловой структуре и физические ошибки жесткого диска.

г) физические ошибки жесткого диска.

Тема 5. Инструментарии решения функциональных задач

План

1. Понятие прикладного ПО и пакета прикладных программ

2. Прикладное ПО общего назначения

a. Текстовые процессоры

b. Электронные таблицы

c. Средства создания презентаций

d. СУБД

e. Средства работы с графикой

f. Офисные системы

3. Проблемно-ориентированное ПО

4. Методо-ориентированное ПО

Понятие прикладного ПО и пакета прикладных программ

Спектр проблемных областей, с которыми сталкивается современный пользователь ПК, достаточно широк, и, соответственно, столь же широким должен быть… Это обстоятельство наложило свой отпечаток на структуру современного… Необходимо отметить, что облик ППО динамично изменяется по мере расширения аудитории пользователей ПК, поскольку…

Прикладное ПО общего назначения

Современный пакет прикладных программ общего назначения включает:

· текстовый процессор;

· электронную таблицу;

· средства создания презентаций;

· систему управления базами данных;

· средства работы с графикой;

· телекоммуникационные средства.

Текстовые процессоры

В отличие от текстовых редакторов, выполняющих - аналогичные функции, текстовые процессоры включают средства форматирования текста, т.е. оформления… Характерные признаки текстовых процессоров: · автоматический переход на другую строку, перенос слое,

Электронные таблицы

Все файлы, создаваемые в ЭТ называются книгами, причем каждая книга состоит из нескольких листов. Имена листов отображаются на ярлычках в нижней… Лист ЭТ состоит из столбцов и строк. Каждое пересечение строки и столбца… Формула – выражение, состоящее из числовых величин в арифметических (логических) операциях. В формулу могут входить…

Средства создания презентаций

Наиболее распространенным средством создания презентаций является MS Power Point/

Система управления базами данных

Система управления базами данных (СУБД) — это комплекс программ, предназначенных для накопления, ведения и совместного использования базы данных многими пользователями. База данных представляет собой массив данных, организованный в табличную структуру.

СУБД выполняет две главные функции: создание базы данных (заполнение табличных форм) и организацию доступа к данным с использованием средств поиска и фильтрации.

Графические редакторы

К растровым графическим редакторам относятся Paint, Photoshop. Основным недостатком растровой графики является большой объем памяти,… К векторным графическим редакторам относятся Corel Drow, Visio.

Офисные системы

Ключевым компонентом системы Microsoft Office System является пакет Office 2003, преемник пакета Microsoft Office XP. Этот пакет обеспечивает… В пакет Office 2003 входят следующие приложения: · Microsoft Office Word 2003 — текстовый процессор;

Проблемно-ориентированное ПО

Проблемно-ориентированное ПО предназначено для автоматизации конкретных видов деятельности специалистов в различных областях, например, поддержка… Экспертные системы используются для анализа данных на основе логических… Используются для решения эвристических (неформализованных) задач типа "что будет, если", основанных на…

Методо-ориентированное ПО

Математические программы предназначены для выполнения сложных научных расчетов, проведения исследований, моделирования сложных технических… MathCad, MathLab, Mathematica Аналитические системы находят применение в банковских и биржевых структурах. Они позволяют контролировать и…

Тесты для самопроверки

а) единым стилем взаимодействия пользователя с системой б) многообразным представлением информации в) взаимной несогласованностью программ

Библиографический список

2. Экономическая информатика: Учебник / Под ред. В.П.Косарева и Л.В. Еремина. – М.: Финансы и статистика, 2002. – 592 с. 3. Экономическая информатика / под ред. П.В. Конюховского и Д.Н. Колесова. –… 4. Акулов О.А., Медведев Н.В. Информатика: базовый курс: Учебник для вузов, бакалавров, магистров / О.А.Акулов,…

ИНФОРМАТИКА

Часть 1

  Редакция авторов