КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ИНФОРМАТИКА

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ИНФОРМАТИКА»

Введение.

Одно из первых определений информации принадлежит Н. Винеру:

“Информация - это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств. Процесс получения и использования информации является процессом нашего приспособления к случайностям внешней среды и нашей жизнедеятельности в этой среде”.

Информация может быть перенесена в пространстве, сохранена во времени, передана другому познающему субъекту или техническому устройству (например, ЭВМ), подвергнута иным операциям, совокупность которых называют информационными процессами.

Известно широкое определение информатики, данное Международным конгрессом в Японии в 1978г.: “Понятие информатики охватывает области, связанные с разработкой, созданием, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая машины, оборудование, математическое обеспечение, организационные аспекты, а также комплекс промышленного, коммерческого, административного, социального и политического воздействия”. В этом определении можно выделить то главное, что и составляет основу современного содержания информатики, а именно ЭВМ и машинную обработку информации.

В информатике как области деятельности можно выделить несколько направлений:

- научное (фундаментальные исследования процессов получения, передачи, представления, хранения и обработки информации, а также разработка технических и программных средств для оперирования с информацией);

- промышленное (массовое производство компьютеров и других технических средств информатики);

- социальное (изучение и решение социальных вопросов информатизации общества, в том числе компьютеризации учебного процесса).

1. Автоматизированная обработка информации: основные понятия и технологии

1.1. Информация, информационные процессы и информационное общество

Структура информационного процесса

Информация становится решающим фактором в мировой политике, экономике (торговле, производстве), именно она является продуктом научной и исследовательской деятельности. Возрастает потребность в средствах структурирования, накопления, хранения, поиска и передачи информации - удовлетворение именно этих потребностей и является целью создания и развития информационных сетей. При стремлении к совместному использованию вычислительных и информационных ресурсов возникает жизненная необходимость в обеспечении к ним доступа и их объединении с помощью сетей.

В этих условиях становится все труднее, иногда просто невозможно, сохранять качество научных исследований и разработок на уране мировых стандартов, не пользуясь таким мощным информационным инструментом, каким являются глобальные компьютерные сети, а коммерческим структурам становится невозможно достойно конкурировать на мировом рынке, не обладая мощными возможностями, предоставляемыми глобальными информационными сетями.

Компьютеризацию можно считать, пожалуй, наиболее значимой среди особенностей, характеризующих научно-технический прогресс человечества второй половины XX века.

Этим термином принято обозначать технику, математические методы и специальное программное обеспечение, применяемые для сбора, хранения и переработки информации, используемой в различных процессах управления, для обучения, а также для получения различного рода информационных и вычислительных услуг.

Компьютеризация - это собирательное понятие, оно включает в себя, объединяет в единое целое процессы использования логики, математического аппарата (в частности, для формализованного описания объектов и алгоритма решения правовых задач), теории информации и информационных систем и, наконец, самих компьютеров (как технических средств автоматизации информационных процессов).

“Сообщение” и “информация” - это основные понятия информатики, техническое значение которых не вполне соответствует употреблению этих двух слов в обиходной речи. Необходимое в связи с этим уточнение содержания указанных понятий не может быть достигнуто с помощью определения, так как последнее лишь сводило бы эти понятия к другим не определенным основным понятиям. Поэтому мы вводим сообщение и информацию как неопределяемые основные понятия

Для сообщений, которыми обмениваются люди, в большинстве случаев имеются соглашения относительно их формы. О таких сообщениях мы говорим, что они передаются в языковой форме, что они составлены на некотором языке.

Для нас особенно важны языки, в которых для передачи сообщений используются долговременные носители информации. При этом передача освобождается от гнета реального времени, и становятся даже возможными сообщения человека самому себе - заметки на память - и тем самым уменьшение нагрузки на человеческую память за счет использования “инструмента”.

Представление сообщений на долговременных носителях мы называем письмом, а сам долговременный носитель - носителем письма.

Внешне устройство связи, или, точнее, “приемопередающее устройство”, состоит из приемника (получателя) и передатчика (отправителя). О внутреннем строении устройств связи никаких общих утверждений сделать нельзя, разве что при более внимательном рассмотрении многие из них оказываются составленными из нескольких более мелких устройств связи.

Может случиться, что для сообщений на входе и на выходе используется один и тот же носитель. Такие устройства служат лишь для возможного усиления или регенерации сообщения, связанной с устранением помех, и называются релейными линиями. Примерами таких устройств являются рупор, слуховая трубка, а также их современные электронные варианты - мегафон и слуховой аппарат. Если для сообщений на входе и выходе устройства используются различные физические носители, то устройство связи называют преобразователем.

Протяженную в пространстве среду, “через” которую носитель сообщения передается от передатчика к приемнику, называют каналом (связи).

Современная техника в качестве носителей при передаче сообщений по каналам связи чаще всего использует

- механическое движение,

- механическое давление жидкостей и газов (гидравлика, пневматика),

- волны давления в жидкостях и газах (до 1 МГц, включая звуковые волны),

- электрические напряжения и токи,

- свободные электромагнитные волны (от 10²кГц до 10⁶ МГц), в том числе световые волны,

- пучки электромагнитных волн (светосигнальные аппараты, лазеры).

Изменение некоторой физической величины во времени, обеспечивающее передачу сообщения (а тем самым и информации), называется сигналом. При этом для воспроизведения сообщения могут использоваться различные свойства сигнала. Та характеристика сигнала, которая служит для представления сообщения, называется параметром сигнала.

Сигнал называется дискретным, если параметр сигнала может принимать лишь конечное число значений. Дискретными сообщениями называются такие сообщения, которые могут быть переданы с помощью дискретных сигналов.

Знак - это элемент некоторого конечного множества отличимых друг отдруга “вещей”, набора знаков.

Набор знаков, в котором определен (линейный) порядок знаков, называется алфавитом.

Большое значение имеют наборы, состоящие всего из двух знаков. Такие наборы называют двоичными наборами знаков, а сами знаки - двоичными знаками. Вместо термина “двоичный знак” (англ.: binari digit) часто употребляют сокращение бит).

Примерами двоичных наборов знаков являются:

аа) пара цветов {“красный”, “зеленый”},

bb) пара яркостей {“светлый”, “темный”},

cc) пара цифр {0,1},

dd) пара состояний {“пробивка”, “нет пробивки”},

ее) пара жестов {“кивок головой”, “покачивание головой”},

ff) пара значений истинности {“истина”, “ложь”},

gg) пара ответов {“да”, “нет”},

hh) пара знаков {} (“повернуть налево”, “повернуть направо”),

ii) пара знаков {} (“мужской”, “женский”),

jj) пара знаков {¤,Ђ } (“включено”, “выключено”)

kk) пара напряжений {12В, 2В},

Набор знаков 7-разрядного двоичного кода ISO (первые два столбца содержат так называемые управляющие символы; буквой X помечены позиции, которые согласно принятым в данной стране нормам могут заполняться иначе).

Кодом называется правило, описывающее отображение одного набора знаков в другой набор знаков (или слов); так же называют и множество образов при этом отображении.

Если каждый образ при кодировании является отдельным знаком, то такое отображение мы называем шифровкой, а образы шифрами (англ. cipher). Поскольку здесь имеется криптографический аспект, обращение этого отображения когда оно однозначно - называется декодированием или дешифровкой.

Особым случаем является двоичное кодирование цифр. Оно осуществляется методами, учитывающими действия над числами, в частности их сложение. Значение этих кодов в последние годы заметно снизилось, так как машинные вычисления над числами осуществляются преимущественно в системе счисления с основанием 2, т. е. над двоичными цифрами О и 1. Числа, записанные в двоичной системе счисления, т. е. двоичные числа, это слова, составленные из двоичных цифр, и двоичные слова. Часто устанавливают соответствие

О <—> О,

l <—> L ,

хотя и против противоположного соответствия

О <—> L,

l <—> О

также возразить нечего.

Сообщения, которые не являются дискретными, например, такие неязыковые сообщения, как рисунки, карты, кривые, диаграммы, часто приближенно представляют дискретизациями, после чего с ними можно работать как с дискретными. Применяются два метода приближения: развертка и квантование.

Работая с компьютером, мы, чисто обращаемся к понятиям “бит” и “байт”. Бит - это двоичная цифра, принимающая значения О и 1. Байт состоит из восьми бит информации. Будучи электронным устройством. компьютер опознает только электрические сигналы, которые могут представлять О и 1. Можно условиться, что О соответствует низкое напряжение, а 1 - высокое. Однако для представления более сложной информации необходимо несколько бит. Например, буквы алфавита представлены обычно семью или восемью битами: принято считать, что в одном байте восемь бит. Применяют также и более емкие единицы - килобайт, мегабайт и гигабайт.

1 Кбайт = 1024 байт;

1 Мбайт = 1024 Кбайт = 1 048 576 байт;

1 Гбайт = 1024 Мбайт = 1 048 576 Кбайт = 1 073 741 824 байт.

Контрольные вопросы

1. Как Вы понимаете процесс компьютеризации общества?

2. В чем состоит различие между понятиями «сообщение» и «информация»?

3. Что называют кодом? Приведите примеры двоичных кодов.

1.2.Технологии обработки информации. Управление базами данных. Компьютерные коммуникации

“информационные тенденции”, причины развития ИТ

Мы придерживаемся точки зрения, что в дополнение к технологии ведущую роль в развитии ИТ играют сложные сочетания рыночных сил, существующей среды и стратегического управления, породившие пять различных, но взаимосвязанных явлений, названных “информационными тенденциями”, которые являются движущей силой в расширении использования и производства ИТ.

Информационный продукт

Информационный продукт в виде программных средств, баз данных и служб экспертного обеспечения приобретает стратегическое значение по сравнению с такими характеристиками средств, как вычислительная мощность, память или пропускная способность. Маклухан выдвинул другое положение о большей важности “сообщения” (message), т.е. информационного продукта, по сравнению с “носителем” (medium), т.е. средством (facility).

Наиболее подготовленные в области ИТ конечные потребители осознают, что хорошо выполненный информационный продукт .сообщение” сохраняет свою ценность дольше, чем конкретные носители, которые приходят и уходят.

Технологии, которые обеспечивают производства носителей, способствуют также созданию и распространению нового, представляющего интерес информационного продукта. Программы интерактивного обучения и маркетингам вызванные к жизни успехами в создании лазерных дисков, являются одним из свежих примеров такого воздействия, аналогичного тому, как прежние технологические успехи определили возможность создания компактных ЭВМ, развлекательных программ и электронных баз данных.

Экономические аспекты являются второй причиной господствующего положения информационного продукта. Технология снижает стоимость отдельных блоков большинства средств. В то же время стоимость информационного обслуживания растет, что связано в значительной степени с высокой стоимостью квалифицированного труда. Специалисты и мастера искусств, которые создают информационный продукт, представляют собой дефицитные и дорогостоящие ресурсы, денежное вознаграждение которых зависит от инфляции. Все сказанное относится и к используемому ими материальному обеспечению: студиям, офисам и автоматизированным системам проектирования.

Способность к взаимодействию

По мере того как растет относительная ценность информационного продукта, способность к взаимодействию приобретает значение ведущей технологической проблемы для поставщиков и потребителей ИТ, которые стремятся найти часто желаемое, но редко достижимое “абсолютное решение”. Способность к взаимодействию означает возможность двух или более сторон, представленных машиной или человеком, провести идеальный обмен информационным продуктом. Определение “идеальный” означает отсутствие смыслового искажения или непредусмотренной задержки между созданием, обработкой и использованием информационного продукта.

Обмен “человек - человек” становится идеальным за счет ликвидации промежуточных звеньев, людей или средств ИТ, которые могут отфильтровывать важные частности или замедлять передачу информации. Все формы обмена, кроме непосредственного контакта, являются неидеальными, если имеются в виду искажения и задержки, поэтому видеоконференцсвязь в наибольшей степени отвечает требованиям идеального обмена.

При использовании традиционного телефона взаимодействие достигается посредством обеспечения универсального обслуживания абонентов и передачи с низким уровнем шумов, а именно: что - сказано на одном конце, проходит через соединительные тракты и четко слышно на. другом конце. От телефонного соединения на 10 тыс. миль ожидается такое, же качество, как от соединения на расстоянии в одну милю.

При повседневной машинной обработке информации взаимодействие достигается за счет использования высокопроизводительных компонентов систем, согласования их конфигурации, высокоскоростных каналов передачи данных и программных механизмов автоматического обнаружения и коррекции ошибок.

В настоящее время мы подошли к новому уровню требований к взаимодействию. Обзор 1985 г., подготовленный фирмой “Инпут Инк.”, показал, что наиболее сложной проблемой, вставшей перед пользователями пакетов прикладных программ, является совместимость. Действительно, 40% опрошенных считают проблему совместимости наиболее серьезной и острой. Существующие сложности становятся подавляющими по мере того, как все большее число рассредоточенных пользователей желают одновременно связаться друг с другом или с ЭВМ, и такая связь требуется им все чаще при широком диапазоне средств, предлагаемых многочисленными поставщиками. Такой несомненный авторитет, как Джеймс Мартин, заявил: “Мы создаем гобелен, сплетая нити совершенно различной окраски: информационной техники, персональных ЭВМ, САПР для аналитиков, систем связи четвертого, поколения, перспективных офисов, диалоговой психологии. Все это необходимо, нo для воспроизведения общей картины должно выполняться условие совместимости” Лауреат Нобелевской премии Арно Пензиас утверждает: “Установление физических каналов связи между сетевыми узлами уже не является лимитирующим фактором: в настоящее время на первое место выдвигается проблема установления логических соединений в сети”.

Решение этой проблемы требует, чтобы все элементы традиционной телефонии, обработки данных, разнообразных аппаратных средств и форматы для ввода-вывода, передачи, хранения и обработки информационного продукта находились в полном соответствии. Функционирование системы, соединившей двух пользователей, должно удовлетворять их требования по быстродействию. Следовательно, стандарты, определяющие взаимодействие, приобретают особое значение, и участие поставщиков и пользователей в процессе стандартизации становится важнейшим фактором успеха.

Ликвидация промежуточных звеньев

Развитие способности к взаимодействию ведет к совершенствованию процесса обмена информационным продуктом, причем реальная его значимость углубляется и расширяется. Неизбежным следствием этого процесса в области взаимоотношений поставщиков и покупателей является ликвидация промежуточных звеньев. Использование новых информационных технологий ведет к созданию более совершенного рынка, под которым понимается рынок с минимальным количеством промежуточных звеньев между покупателем и продавцом. Там, где ранее было пять ступеней, сейчас - четыре, а завтра может быть только три или две, что позволяет покупателям и продавцам совершать сделки быстрее, четче и точнее.

В сфере услуг под угрозу сокращения подпадают такие лица, как агенты по продаже, клерки (особенно банковские), операторы телефонных сетей, учителя и пр. Возникает, например, вопрос, зачем обращаться к торговому агенту, если можно разместить заказ самостоятельно, используя электронную систему. Если терминал обеспечивает прямой доступ к информации о транспорте и отелях, то зачем нужен агент бюро путешествий, занятый резервированием мест и оформлением билетов? В результате могут быть исключены не только лица-посредники, но и такие специальные посреднические организации, как оптовые и розничные склады, регистратура амбулаторных больных и т.п.

По мере совершенствования внутренних операций ликвидация промежуточных звеньев реализуется также и внутри, и между компаниями. Новые системы - в снабжении, разработке, производстве, учете, продаже - порождают существенные изменения в архитектонике производственных, административных и других элементов крупнейших предприятий. Например, сокращается количество региональных филиалов. Это объясняется тем, что автоматизация производства и работы складов позволяет головной фирме закрыть отдельное мелкое предприятие или склад. По мере распространения комплексных конторско-управленческих систем в список находящихся под угрозой увольнения будут попадать те служащие, которые выполняют посреднические функции по передаче информации между управляющими высшего эшелона, формулирующими стратегию, и непосредственными исполнителями. В таком положении уже находятся служащие, обеспечивающие конечному пользователю расшифровку и подготовку данных, поступающих из УИС (управленческая информационная система) и систем электронной обработки данных.

В результате ликвидация промежуточных звеньев является жизненно важным вопросом для тех категорий служащих, которые выполняют те или иные посреднические функции, а стратегическое использование ИТ стало решающим фактором в достижении общего успеха.

Глобализация

Много написано о значении мирового рынка для таких отраслей, как металлургия, электроника, автомобилестроение и др. В данном контексте ИТ следует рассмотреть одновременно как причину и следствие глобализации. Результатом влияния ИТ является способность транснациональных корпораций успешно вести дела в мировом масштабе, новые технологии предоставляют фирмам возможность проводить операции на периферии, а также покупать и продавать более эффективно, используя при этом знания о состоянии рынка. “Я всегда вожу с собой электронный терминал и использую его”, - утверждает президент “Эм Си Ай” Билл Мак-Говей.

Параллельно с процессом ликвидации различных промежуточных звеньев, который угрожает вызвать серьезные изменения всей структуры мировых сделок, возрастают потребности деловых кругов всего мира в продукции и услугах, обеспечиваемых ИТ.

Одновременно с этим идет глобализация рынка потребительской продукции ИТ; исключения составляют отдельные информационные и развлекательные услуги, предназначенные для конкретного национального региона. Этому способствуют, с одной стороны, всеобщее стремление потребителей к развлечениям, знаниям и другим формам самоудовлетворения, а с другой стороны, желание продавцов расширить и укрепить новые торговые каналы для массового сбыта, не признающие национальных границ. Обе эти тенденции проявились, например, в сделке, подписанной Тедом Тернером с “Комсат” и “Бритиш телеком интернэшнл”, программы которых через системы космической связи передаются по всей Европе совместно с европейскими радиостанциями.

Ограничительные барьеры на пути свободной торговли продукцией ИТ рушатся перед лицом растущих требований потребителей и параллельных усилий по стандартизации продукции и служб. Регулирующим органам все сложнее сдерживать преодолевающий границы поток информационного продукта, в особенности программного обеспечения, баз данных и развлекательных программ, идущих зачастую от автора непосредственно к потребителю. Политика регулирования быстро меняется от ограничений к стимулированию заимствования ИТ. Все меньшее количество стран способно придерживаться протекционистской политики, которая ведет к отставанию в национальной экономике или задерживает рост спроса потребителей, несмотря на отдельные попытки законодательным путем упорядочить этот процесс, которые, однако, не дают желаемых результатов. Практика ясно показывает, что протекционизм в большей степени наносит вред внутренним поставщикам ИТ, чем крупным международным конкурентам.

Конвергенция

Конвергенция является конечным результатом развития четырех описанных выше тенденций. Исчезают различия между изделиями и услугами, информационным продуктом и средствами, использованием н быту и для деловых целей, информацией и развлечением, а также среди отдельных режимов, работы, таких, как передача звуковых, цифровых и видеосигналов. Конвергенция проявляется в ослаблении конкурирующих интересов между поставщиками ИТ, а также между занятыми в индустрии ИТ компаниями, уходящими корнями во все шесть областей ИТ, которые ранее были изолированы. Однако появление отраслей новой продукции и рынков все в большей степени сталкивается с интересами аналогичных отраслей в других областях ИТ.

Это обусловливает стратегические последствия в плане конкуренции не только внутри индустрии ИТ, но и между ИТ и другими отраслями экономики. Относительно высокие темпы роста и дивиденды в индустрии ИТ привлекают много новых компаний из других отраслей. Индустрия ИТ в целом процветает и будет развиваться в дальнейшем.

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой информационный продукт?

2. Общий состав и структура персональных ЭВМ и вычислительных систем, их программное обеспечение

2.1. Архитектура персонального компьютера, структура вычислительных систем. Программное обеспечение вычислительной техники.

Аппаратными средствами (Hardware) называют совокупность всех устройств, которые составляют компьютер или могут добавляться к нему по мере необходимости. В компьютере - это все то, что можно потрогать руками, начиная от соединительных кабелей и заканчивая монитором, корпусом компьютера, клавиатурой и мельчайшими электронными компонентами (Chips - микросхемами).

К важнейшим составляющим аппаратуры персонального компьютера относятся:

Системный блок, по крайней мере, с однимдисководом и дополнительным винчестером и/или еще одним дисководом;

клавиатура, подобная клавиатуре обычной пишущей машинки, с помощью которой можно вводить информацию в компьютер;

дисплей (монитор), на котором отображаются результаты происходящих в компьютере процессов обработки информации.

Дисплей и клавиатура (аналог консоли управления пользователя любой ЭВМ) имеют статус стандартных устройств ввода-вывода.

Нестандартные устройства ввода-вывода мы обычно называем “периферией”.

* принтер и плоттер - устройства графического вывода ни бумагу.

* мышь, сканер и дисковод для компакт-дисков - устройства ввода разного типа;

* модем - устройство для ввода и вывода с использованием телефонной сети:

* магнитные накопители - наиболее широко распространенные устройства ввода-вывода.

Программным обеспечением называют совокупность всех программ, предназначенных для выполнения на компьютере. Операционная система MS-DOS для персональных компьютеров - это программа, призванная создать минимальные удобства для программистов и пользователей при работе с компьютером.

Системный блок представляет собой собственно “мозг” компьютера. Здесь данные, которые вводятся через клавиатуру или с помощью мыши, обрабатываются и передаются на различные подключенные к компьютеру устройства.

Составные части системного блока располагаются на объединительной, или материнской, плате (motherboard). Все они подключены к системной шине - сети электронных проводников, связывающих различные части компьютера. Устройства ввода-вывода стыкуются

Устройства компьютера. Прежде всего, компьютер должен иметь следующие устройства:

· арифметическо-логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции;

· устройство управления, которое организует процесс выполнения программ;

· запоминающее устройство, или память для хранения программ и данных;

· внешние устройства для ввода-вывода информации.

Память компьютера должна состоять из некоторого количества пронумерованных ячеек, в каждой из которых могут находиться или обрабатываемые данные, или инструкции программ. Все ячейки памяти должны быть одинаково легко доступны для других устройств компьютера.

Принципы работы компьютера. В общих чертах работу компьютера можно описать так. Вначале с помощью какого-либо внешнего устройства в память компьютера вводится программа. Устройство управления считывает содержимое ячейки памяти, где находится первая инструкция (команда) программы, и организует ее выполнение. Эта команда может задавать выполнение арифметических или логических операций, чтение из памяти данных для выполнения арифметических или логических операций или запись их результатов в память, ввод данных из внешнего устройства в память или вывод данных из памяти на внешнее устройство.

Как правило, после выполнения одной команды устройство управления начинает выполнять команду из ячейки памяти, которая находится непосредственно за только что выполненной командой. Однако этот порядок может быть изменен с помощью команд передачи управления (перехода). Эти команды указывают устройству управления, что ему следует продолжить выполнение программы, начиная с команды, содержащейся в некоторой другой ячейке памяти. Такой “скачок”, или переход, в программе может выполняться не всегда, а только при выполнении некоторых условий, например, если некоторые числа равны, если в результате предыдущей арифметической операции получился нуль и т.д. Это позволяет использовать одни и те же последовательности команд в программе много раз (т.е. организовывать циклы), выполнять различные последовательности команд в зависимости от выполнения определенных условий и т.д., т.е. создавать сложные программы.

Под системным блоком в более узком смысле понимают лишь сам процессор (по-английски CPU - Central Processing Unit -центральный обрабатывающий блок). MS-DOS работает на компьютерах, которые оснащены микропроцессором - полупроводниковой микросхемой высокой степени интеграции фирмы Intel.

Сведения о некоторых важных характеристиках микропроцессоров фирмы Intel.

*Интерфейс с системной шиной. Количество разрядов интерфейса с шиной данных влияет на эффективность обмена данными с внешними устройствами. От… * Тактовая частота. Необходима для синхронизации работы устройств компьютера.… * Адресация памяти. Количество адресуемой памяти равно 2 в степени разрядности адресной шины.

Примечание.

Важнейшей характеристикой принтера является качество вывода, то есть разрешающая способность. Максимальное разрешение 9-игольного принтера Epson FX-LOO - 244 точки на дюйм (dots per inch - dpi). С этим качеством принтер за 5-6 минут печатает в графическом режиме страницу с шрифтом, близким к стандарту

пишущей машинки. Время печати рисунков и чертежей зависит от их сложности. Наилучшее качество 24-игольного Epson LQ-500 360 dpi, при этом скорость печати выше, чем у 9-игольного принтера.

Для построения графических изображений применялись специальные устройства, чертящие пером, которые так и назывались - графопостроителями, или плоттерами. Современные плоттеры - это совершенные устройства для вывода высококачественных чертежей, в том числе многоцветных. Они применяются, например, в инженерной практике. Однако с появлением графических принтеров именно последние стали наиболее популярными устройствами печатного вывода.

Накопитель на лазерном диске (CD-ROM)

По принципу доступа к данным накопитель этого типа похож на накопитель на гибком диске. Информация (до 680 МБайт) записана на концентрических окружностях сменного лазерного диска. И эту информацию можно в большинстве случаев только читать (хотя есть и устройства для многократной и однократной записи на лазерные диски). Сам привод и головка CD-ROM накопителя не отличается от таковых в музыкальном проигрывателе лазерных дисков, а некоторые CD-ROM- накопители позволяют даже прослушивать музыку с лазерных дисков.

Мышь представляет собой легко умещающуюся в ладони коробочку с кнопками и проводом. Провод подсоединяется к последовательному порту компьютера. Не так давно появились “бесхвостые” мыши с автономным питанием и радиопередачей сигналов,

Для пользования мышью обычно требуется дополнительная настройка операционной системы компьютера, выполняемая при помощи специального программного обеспечения, поставляемого в комплекте с мышью. Некоторым программам такая настройка не нужна, другие (в основном - старые пакеты) вообще не воспринимают мышь. Если мышь подключена, то ее перемещение по столу (лучше по специальному планшету или коврику - mouse pad) вызывает перемещение курсора мыши по экрану, а команды передаются нажатием кнопок. В символьном режиме экрана курсор мыши по умолчанию имеет вид прямоугольника, в графическом - стрелки, направленной влево вверх.

Наиболее распространены механические мыши с шариком в основании. Самые точные, надежные и дорогие мыши - оптические, построенные на основе светового индикатора. Разные модели мышей для IBM PC могут иметь две или три кнопки. Абсолютное большинство программ, работающих с мышью, поддерживают стандарт Microsoft Mouse (с двумя кнопками, но это не единственное его отличие). Поэтому следует приобретать мышь, совместимую с Microsofl Mouse.

Так называемый шаровой манипулятор (trackball) похож на механическую мышь, лежащую на спине . Его не надо двигать по столу, перемещение курсора достигается вращением шарика. Считается, что он удобнее мыши, потому что не требует пространства для перемещения. Лично мне это кажется несущественным (действительно удобный трекбол может занимать почти столько же места, сколько и коврик для мыши), здесь скорее важны вкус и привычка. Другое дело, когда шарик встроен в клавиатуру переносного компьютера.

Джойстик (joystick) очень похож на рукоятку, каковой, в сущности, и является. Это рычажный указатель, который теперь применяется в основном для компьютерных игр. Джойстик подключают к специальному игровому (game) адаптеру персонального компьютера.

Устройства ввода изображений

Сканер (scanner) создает в компьютере электронную копию изображения, считываемого с бумаги. Изображение может быть текстом, рисунком, фотографией, диаграммой, проекцией трехмерного предмета на плоскость или чем-нибудь другим. Оно считывается многоэлементными фотоприемными линейками с использованием

протяженного осветителя и объектива. Число фотоприемников в линейке может составлять 2000 и выше.

Самые простые сканеры - ручные, или handheld. Оператор сам должен перемещать ручной сканер по изображению. Handheld-сканеры - наиболее дешевые, но при их помощи нельзя за один проход ввести полностраничное изображение, поскольку их стандартная ширина - 105 мм. Хорошо зарекомендовали себя ручные цветные и серые (256 оттенков серого цвета) сканеры фирмы Logitech.

Значительно удобнее (и дороже) планшетный сканер - можно просто положить в него лист бумаги (а при наличии автоподатчика - и целую пачку). На российском рынке среди сканеров данного типа лидирующее положение занимают Hewlett-Packard ScanJet.

Роликовые сканеры облегчают работу оператора тем, что сами протягивают бумагу сквозь себя. При помощи таких сканеров можно вводить документы формата А4, но только в виде отдельных листов. В России распространены, например, серые sheetfed-сканеры DextraReader фирмы Dextra Technologies. Я давно и с успехом пользуюсь цветной моделью SICOS Colour Page фирмы XECOS.

Существуют также проекционные (overhead) сканеры, внешне напоминающие фотоувеличитель. Они обеспечивают ввод как документов, так и проекций трехмерных предметов, но работают довольно медленно.

На рынке имеются и комбинированные устройства. Сканер Niscan Page фирмы NISCA известен уникальной способностью самостоятельно перемещаться по листу бумаги, также его можно использовать как ручной или роликовый.

Для работы сканера обязательно нужны соответствующая системная настройка и программное обеспечение. Бывают сканеры, воспринимающие только черное и белое (штриховые), несколько дороже сканеры, которыми можно вводить изображения с оттенками серого (grayscale. полутоновые), самые дорогие сканеры - цветные.

Важным параметром является разрешающая способность сканера. Сканеры характеризуются как оптическим разрешением, определяемым количеством элементов в фотоприемной линейке, так и логическим. получаемым из оптического с помощью масштабирования. Например, сканер Hewlett-Packard ScanJet HP имеет логическое разрешение I 200 dpi при оптическом 300 dpi. ScanJet Hcx - логическое разрешение 1600 dpi при оптическом 400 dpi. Многие производители сканеров не приводят в технических характеристиках значение оптического разрешения.

Некоторые сканеры поставляются готовыми для подключения к обычному параллельному порту. Лучшее быстродействие обеспечивают модели сканеров, поставляемые с собственным параллельным интерфейсом, устанавливаемым в разъем расширения системной платы.

Диджитайзер digitizer- оцифровщик). Фактически это планшет для рисования специальным пером. Диджитайзер обычно подключается к последовательному интерфейсу ПК. В настоящее время ведутся активные разработки в области перьевого ввода текста, но о повсеместном применении реn-распознавания говорить пока рано.

Коммуникационное оборудование

Связь между ЭВМ нужна для того, чтобы не приходилось бегать с дискетами всякий раз, когда необходимо перенести данные с одного компьютера на другой. Кроме того, широко применяется управление удаленными компьютерами. В зависимости от степени удаленности машин для обеспечения компьютерной коммуникации необходимо различное оборудование.

Для передачи данных между двумя компьютерами, находящимися в одной комнате, требуется только кабель, которым можно соединить последовательные порты (их не зря называют коммуникационными). Для такого обмена информацией необходимо специальное программное обеспечение, пригоден, кстати, и всем известный пакет Norton Commander фирмы Symantec.

Совместное функционирование многих компьютеров в системе одного учреждения - значительно более серьезная задача. Ее решение достигается монтажом локальной вычислительной сети (ЛВС; Local Area Network, LAN). ПК подключается к ЛВС посредством сетевого адаптера через СОМ-порт. Разумное планирование ЛВС помогает наиболее оптимально распределить вычислительные мощности. В последнее время большое значение приобретает объединение ЛВС для совместного функционирования в так называемых сетях WAN - Wide Area Network..

Наконец, для передачи данных на действительно большие расстояния используются телефонные линии. Преобразование цифровой информации в звуковые сигналы (модуляцию) и звуковых сигналов в цифровую информацию (демодуляцию) выполняет модем - модулятор-демодулятор. Модемы выпускаются как в настольном, так и в “карманном” исполнениях для использования с переносными компьтерами, а также в виде плат, встраиваемых внутрь компьютера. Разновидность модема - факс-модем - может служить для передачи и приема факсимильных сообщений, а также функционировать как обычный модем.

Подготовка компьютера к работе

Обязательно подумайте о том, как правильно разместить компьютер на вашем рабочем месте. Системный блок должен располагаться на надежной поверхности, лучше всего на массивной подставке. Можно поставить его на пол, если это не создаст неудобств при смене дискет. В любом случае позаботьтесь о том, чтобы компьютер не трясли и не задевали. Не ставьте персональный компьютер на один стол с матричным принтером или пишущей машинкой. Особое внимание обратите на положение дисплея - выберите такое, при котором менее всего утомляются глаза и в поле зрения не попадают источники света. Использование защитного фильтра будем считать обязательным.

Первое, о чем следует подумать перед включением компьютера в сеть, - какова величина напряжения. Как правило, достаточно установить соответствующее значение на переключателе блока питания. Существуют блоки питания с автоматической настройкой.

Следующая проблема - колебания напряжения. Подчас довольно резкие, они бывают характерны даже для электропитания на серьезных предприятиях, не говоря уже о бытовой электросети. От вредного влияния колебаний напряжения персональный компьютер защитит подключение через стабилизатор напряжения.

Перед включением ПК в сеть следует “оживить” все необходимое оборудование, которое получает питание помимо системного блока компьютера - например принтер, внешний модем, сканер, а также дисплей, если тот включен не в системный блок, а непосредственно в сеть. После окончания работы, напротив, первым надо выключить системный блок. Правда, случаи немедленного выхода из строя аппаратуры при нарушении этих рекомендаций неизвестны, так что обычно ими пренебрегают.

Тем не менее совершенно обязательны для выполнения следующие правила:

* выключайте ПК перед подсоединением или отсоединением устройств ввода-вывода;

* полностью выключайте ПК и оборудование из сети, если необходимо открыть системный блок.

Напротив, если вы всего лишь собираетесь сделать небольшой перерыв в работе, то компьютер выключать не следует! Как известно, электрические устройства испытывают наибольшие перегрузки при подаче напряжения, и вы неоднократно могли в этом убедиться, наблюдая, как при включении тока перегорают лампы накаливания. В данном случае основная разница между лампой накаливания и компьютером состоит в стоимости этих устройств... Лучше всего

включать ПК в начале рабочего дня и выключать в конце. Некоторые пользователи вообще никогда не выключают компьютер. Если необходимо выключить и включить компьютер (например, при аварийной остановке системы - “зависании”), пользуйтесь комбинацией клавиш Ctrl+Alt+Del или кнопкой “Reset”. Если клавиатура блокирована, а кнопки “Reset” нет, то выключив компьютер, включайте

его не сразу, а примерно через 40 секунд.

Вы уже познакомились с основными понятиями. Теперь настало время включить компьютер.

ЧТОБЫ ВКЛЮЧИТЬ...

Для того, чтобы включить компьютер, просто включите его сетевой выключатель. Обратите внимание, чтобы в дисководы не были вставлены гибкие диски (предполагаем, что системные файлы записаны на жестком диске).

Как только засветится экран монитора, вы увидите на нем меняющуюся информацию. Сначала компьютер производит самотестирование; отображаемая информация при этом может быть различна: могут сообщаться результаты каждого отдельного теста, вы увидите меняющиеся цифры, которые показывают объем проверенной оперативной памяти компьютера. После завершения проверки (она может длиться от нескольких секунд до порядка минуты) на экран будет выведена таблица конфигурации системы, и дальнейшая работа компьютера будет зависеть от тех указаний, которые вы ему раньше дали. Если же результаты какого-либо теста окажутся неудовлетворительными, то лучшее, что следует сделать - пригласить специалиста.

Вначале компьютер ищет файл config. sys и выполняет заданные в нем указания. После этого обрабатываются команды файла autoexec. bat. На экран будут выводиться сообщения о результатах выполнения команд; можете не обра-

щать на них внимания - они носят информационный характер. Как написать эти файлы в соответствии с вашими пожеланиями, мы рассмотрим ниже.

После того, как будут выполнены все указания, содержащиеся в этих двух файлах, система будет готова к работе. Забегая вперед, отметим, что в autoexec.bat обычно включают вызов программы Nortort Commander, которая облегчает работу

с файлами.

Мигающий курсор в левом нижнем углу свидетельствует о готовности системы к выполнению ваших указаний.

Если компьютер не находит файла autoexec.bat, то система спросит у вас текущее время и дату, предлагая свои варианты. Если вы согласны с ними, просто нажмите Enter, если нет - то введите свои значения в той последовательности и с такими же знаками разделителя, как предложил компьютер.

Current date is Thu 01-23-1992

Enter new date (mm-dd-yy):

Current time is 6:59:46.30p

Enter new time:

Microsoft(R) MS-DOS(R) Version 5.00

(C)Copyright Microsoft Carp 1981-1991

C:\>>_

И ЧТОБЫ ВЫКЛЮЧИТЬ…

Для того, чтобы выключить компьютер, завершите работу тех программ, которые вы вызывали. На мониторе должна быть подсказка DOS. Убедитесь, что гибкие диски вынуты из дисководов. Выключите питание компьютера.

Если вы решили перенести компьютер с места на место, то надо побеспокоиться, чтобы жесткий диск не был поврежден. Новые жесткие диски, особенно большой емкости, имеют специальную конструкцию, обеспечивающую необходимое размещение головок - так называемую парковку. Если вы не уверены, то перед выключением компьютера эапустите программу park и дождитесь, когда на мониторе появится надпись, говорящая о необходимости выключить питание. Если на экране компьютера панели Norton’a и включен режим сохранения экрана, то через установленный промежуток времени экран потухнет и на нем начнут хаотично вспыхивать маленькие звездочки. В Windows 3.1 также есть программа сохранения экрана. В случае нажатия любой клавиши на экране появится окно прикладной программы. Если по каким-либо причинам невозможно включение подобной программы, то максимально уменьшите яркость изображения. Если. Вы ‘хотите, чтобы во время вашего отсутствия никто не работал на компьютере, то поставьте программу сохранения экрана, включающую экран только по набору соответствующего пароля (например, из состава. РС Tools 7.0). Вкупе с паролем при загрузке компьютера эта мера обеспечит сохранность данных.

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

Электронная вычислительная машина или компьютер - это комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач. В развитии электронно-вычислительной техники принято условно выделять несколько поколений ЭВМ, которые определяются применяемой элементной базой (электронные лампы, дискретные транзисторы, интегральные микросхемы и т.п.). Тем самым подчеркивается важность для ЭВМ «начинки» или элементов, на базе которых созданы основы технических средств. Прогресс в области элементной базы всегда вызывал и прогресс в развитии компьютерной техники, расширяя ее функциональные возможности, увеличивая быстродействие, память и надежность ЭВМ, снижая энергопотре­бление, массу и габаритные размеры.

Персональный компьютер (ПК) представляет собой малогабаритную ЭВМ, имеющую следующие характеристики:

- малая стоимость;

- автономность и простота эксплуатации;

- возможность применения в различных сферах деятельности;

- доступность быстрого освоения используемого программного обеспечения;

- высокая надежность работы.

Персональный компьютер - это сложная система взаимосвязанных аппаратных (технических) средств, способных принимать, хранить, перера­батывать и выдавать информацию с помощью вычислительных и логических операций по определенному алгоритму или программе. Под аппаратными средствами понимается оборудование ПК, участвующее в автоматизированной обработке данных.

Архитектура персонального компьютера

Для выполнения процесса обработки данных (вычислительного процесса) в состав ПК включаются различные устройства, выполняющие вполне определенные функции. Эти устройства принято разделять на центральные и периферийные (устройства компьютера, осуществляющие связь с различными источниками и получателями информации). На рис. 5 приведена упрощенная структурная схема персонального компьютера.

Процессор и основная память являются центральными устройствами ПК. Процессор (микропроцессор) - электронная микросхема, включающая в себя огромное количество элементарных полупроводниковых элементов и выполняющая в компьютере все вычисления и обработку информации.

Процессор является основной частью ПК и непосредственно осущест­вляет обработку данных и управление работой компьютера. Программы обработки данных и сами обрабатываемые процессором данные хранятся в основной памяти, которая подразделяется на оперативную и постоянную.

С помощью периферийных устройств осуществляется связь с различными источниками (поставщиками) и получателями (потребителями) информации. Функции периферийных устройств достаточно сложны, однако среди них можно выделить две основные: хранение информации на различных носителях данных и преобразование ее согласно функции, выполняемой внешним устройством. К периферийным устройствам относятся устройства ввода-вывода и внешняя память.

К аппаратным средствам ввода информации в ПК относятся клавиатура – устройство ввода текста, чисел и управляющей информации в основную память, а также устройства ввода алфавитно-цифровой, графической и речевой информации, например манипулятор «мышь», планшет, сканер и др. К аппаратным средствам вывода информации из ПК относятся знако- и графорегистрирующие устройства, например принтер(устройство для регистрации (печати) информации на бумажном носителе), графопостроитель, а также синтезаторы речи. Дисплеи (видеомониторы) предназначены для отображения визуальной информации (текстов, чисел, графических изображений или других результатов работы).

Устройства внешней памяти ПК также выполняют функции двустороннего обмена информацией и служат для постоянного хранения программ и данных. Однако они представляют область памяти, к которой процессор непосредст­вен­но обращаться не может. Чтобы использовать информацию, хранящуюся во внешней памяти, ее необходимо предварительно передать в основную память. К аппаратным средствам внешней памяти (внешние запоминающие устройства) относятся накопители на гибких и жестких магнитных дисках, магнитных лентах и другие .

Связь всех функциональных устройств ПК определяется интерфейсами - совокупностью правил и средств, устанавливающих единые принципы взаимодействия этих устройств. Например, интерфейс периферийного устройства включает в себя техническое исполнение, наборы передаваемых сигналов и правила обмена информацией с центральным устройством.

Все устройства ПК объединены внутрисистемным интерфейсом и взаимодействуют по адресному принципу: все подчиненные устройства и их составные части имеют конкретные адреса, по которым к ним обращаются устройства управления работой компьютера. Для связи процессора с периферийными устройствами используются специальные устройства сопряжения и обмена, называемые адаптерами (каналами). Через эти каналы осуществляется передача информации между отдельными частями ПК. В компьютере существует общий канал, через который взаимодействуют все входящие в ПК устройства, называемый системнойшиной.

В очень упрощенном варианте попытаемся проиллюстрировать работу функциональных устройств ПК на конкретном примере. Предположим, что мы получили магнитный диск с компьютерной игрой. Мы знаем, что на диске записана программа, реализующая алгоритм этой игры. Включив компьютер и вставив диск в дисковод, мы «запускаем» игру, то есть переписываем соответствующую ей программу с внешнего устройства (магнитный диск) через системную шину в основную память и включаем в работу процессор, который, обработав начальную информацию, опять же через системную шину поместит результат ее обработки (начальную картинку) в основную память и выдаст ее через адаптер на устройство вывода информации (монитор). Сам процесс игры осуществляется при помощи устройств ввода информации (клавиатура, мышь), путем передачи от них информации (нажатие определенной кнопки или клавиши) через адаптер и системную шину в процессор, который обрабатывает ее и результат обработки записывает в основную память и выдает на монитор.

В настоящее время наибольшей популярностью пользуются так называемые IBM-совместимые персональные компьютеры, изучению устройства которых будет посвящен дальнейший материал. Основной особенностью этих компьютеров является заложенный в них принцип открытой архитектуры. Компьютер сделан не единым, монолитным устройством, а собран из отдельных изготовляемых независимо частей или узлов с обеспечением определенных методов их соединения друг с другом. Любой узел может быть заменен другим и кроме того к компьютеру могут быть дополнительно подсоединены другие узлы. Это делает достаточно простыми операции по модернизации ПК и по расширению функциональных возможностей компьютера.

Персональный IBM компьютер в минимальной комплектации в настольном исполнении состоит из трех отдельных частей (рис. 6):

- системный блок;

- клавиатура;

- монитор.

Компьютеры выпускаются и в портативном варианте, например, в «блокнотном» исполнении - Notebook (рис. 7). В этом случае системный блок, монитор и клавиатура заключены в единый корпус. Системный блок расположен под клавиатурой, а монитор сделан как ее крышка.

Конструктивно системный блок настольного ПК состоит из набора определенных устройств, собранных в едином корпусе. В нем располагаются важнейшие устройства ПК:

- электронные схемы, управляющие работой компьютера, в том числе процессор и блоки памяти;

- жесткий магнитный диск;

- дисководы для гибких магнитных дисков;

- блок питания;

- дополнительные устройства, например модем, дисковод для CD-дисков, звуковая карта, стример и др.

Существуют два исполнения корпуса системного блока - горизонтальный и вертикальный (может служить подставкой под монитор). На корпусе системного блока любого ПК в доступном для пользователя месте (как правило на лицевой стороне) расположены по меньшей мере две кнопки или клавиши включения и перезагрузки компьютера, а также световые сигнальные индикаторы. Кроме того, на передней панели корпуса в специально отведенных местах могут располагаться дисководы для дисков или другие устройства. При отсутствии таковых эти места закрыты отдельными крышками.

На задней панели системного блока располагаются разъемы для подключения электропитания и для связи с другими устройствами. С точки зрения пользователя конструктивно разъемы выполнены очень удобно - невозможно их перепутать при подключении соединительных кабелей.

Функциональные и технические характеристики устройств персонального компьютера

1. Процессор

Самым главным элементом в компьютере является процессор или микропроцессор – небольшая (примерно в половину спичечного коробка) электронная микросхема, включающая в себя огромное количество элементарных полупроводниковых элементов (до нескольких миллионов) и выполняющая все вычисления и обработку информации.

Микропроцессор обрабатывает информацию трех типов – данные, адреса и команды программ. Он оперирует информацией, организованной в виде машинных слов, длина которых, как правило, составляет от 8 до 32 бит. Микропроцессор умеет выполнять сотни различных операций и делает это со скоростью до нескольких сотен миллионов операций в секунду (технический прогресс в разработке новых типов микропроцессоров ежегодно эту цифру неуклонно увеличивает).

В основном микропроцессор выполняет функции двух устройств:

- устройство управления, которое формирует и подает во все блоки компьютера в нужные моменты времени определенные сигналы управления (управляющие импульсы), формирует адреса ячеек памяти, ис­пользуемых выполняемой операцией и передает их в другие блоки ПК;

- арифметико-логическое устройство, которое предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией.

Необходимо помнить, что процесс обработки информации компьютером осуществляется дискретно, то есть элементарные операции выполняются последовательно, каждая за определенный промежуток времени. Этот промежуток времени определяется числом тактов или, иными словами, числом тактовых импульсов. Опорную временную последовательность импульсов микропроцессор получает от генератора тактовых импульсов. Частота выработки тактовых импульсов или тактовая частота указывает скорость выполнения элементарных операций внутри микропроцессора. Поэтому отметим для себя, что чем выше тактовая частота микропроцессора, тем выше его быстродействие, а значит и производительность ПК. При этом разные модели микропроцессоров могут выполнять одни и те же операции ( например, умножение) за разное число тактов.

Большинство IBM-совместимых ПК используют микропроцессоры фирмы Intel. В таблице 2 приведены характеристики наиболее распространенных из них.

Если нам требуется компьютер с высоким быстродействием, мы приобретем ПК с микропроцессором Pentium II 400 МГц, который несмотря на то, что обойдется нам дороже ПК с микропроцессором Pentium 133 МГц, будет, по крайней мере, в три раза превосходить его по производительности. Отметим, что быстродействие разных моделей микропроцессоров при переходе к модели более позднего выпуска при том же значении тактовой частоты становится выше (примерно вдвое).

2. Основная память

Основная память ПК состоит из оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ)

Оперативная память (RAM - Random Access Memory - память с произвольным доступом) является очень важным элементом компьютера. В ней хранятся программы и данные, с которыми непосредственно работает ПК. Основу ОЗУ составляют большие интегральные схемы, содержащие матрицы полупроводниковых элементов.

Название «оперативное» обусловлено быстротой его работы - процессору практически не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в память. Второй особенность ОЗУ, о которой надо постоянно помнить при работе на компьютере, является то, что при выключении компьютера его содержимое стирается, а значит, теряется вся не сохраненная информация.

Структурно ОЗУ состоит из миллионов отдельных ячеек памяти емкостью 1 байт каждая. Поэтому основной характеристикой оперативной памяти является ее объем, который исчисляется в байтах. Его величина определяет перечень программ, которые можно использовать на ПК. Например, для нормальной работы операционной системы Windows 95 необходимо 16 Мбайт оперативной памяти. Чем больше объем оперативной памяти, тем меньше у пользователя проблем с использованием программного обеспечения.

Постоянная память (ROM - Read-Only Memory - память только для чтения) используется для хранения неизменяемой информации: загрузочных программ операционной системы, программ тестирования устройств компьютера - и выполнения базовых функций по их обслуживанию. Поскольку большая часть этих программ связана с обслуживанием процессов ввода-вывода, содержимое ПЗУ часто называют BIOS (Base Input-Output System или базовая система ввода-вывода). Конструктивно постоянное запоминающее устройство выполняется из полупроводниковых модулей (кассет) и в отличие от ОЗУ является энергонезависимым (информация сохраняется при выключении компьютера). Данные в ПЗУ заносятся при его изготовлении и не могут быть изменены пользователем. Объем постоянной памяти значительно меньше, чем оперативной, и не превышает нескольких сотен Кбайт.

Каждая ячейка основной памяти имеет свой, отличный от всех остальных адрес. Основная память имеет для ОЗУ и ПЗУ единое адресное пространство - совокупность ячеек памяти, к которым можно обращаться с использованием машинного адреса. Для персональных компьютеров характерно стандартное распределение непосредственно адресуемой памяти между ОЗУ и ПЗУ .

Прежде всего основная память компьютера делится на две логические области: непосредственно адресуемую память, занимающую первые 1024 Кбайта ячеек, и расширенную, доступ к ячейкам которой осуществляется с помощью специальных программ, называемых драйверами. Драйвер- это программа операционной системы, обслуживающая отдельные устройства компьютера, в частности, управляющая работой памяти.

В непосредственно адресуемой памяти в диапазоне от 0 до 640 Кбайт располагается стандартная (базовая) память, которая доступна операционной системе и прикладным программам. Диапазон от 640 до 1024 Кбайт занимает верхняя (резервная) память, которая зарезервирована для памяти дисплея и ПЗУ.

В диапазоне ячеек с адресами 1024 Кбайта и выше расположена расширенная память, непосредственный доступ к которой в реальном режиме работы процессора возможен только при использовании драйверов. Расширенная память может быть использована для хранения данных и некоторых программ операционной системы. Иногда эту память используют для организации виртуальных (электронных) дисков - часть ячеек памяти отводится для имитации физического магнитного диска. Исключение составляет небольшая область расширенной памяти с адресами от 1024 до 1088 Кбайт - высокая память, которая может адресоваться непосредственно при помощи драйвера HIMEM.SYS и используется для хранения программ и данных операционной системы.

3. Электронные платы.

Электронная начинка ПК выполняется из нескольких модулей - электронных плат. Плата представляет собой прямоугольную пластину из пластика, на которой размещены электронные элементы (микросхемы, резисторы, конденсаторы и др.) и различные разъемы. Внутри платы проложены проводники для соединения всех элементов между собой.

Самой большой электронной платой в компьютере является системная или материнская плата. На ней обычно располагаются микропроцессор, модули оперативной памяти, BIOS, контроллеры (электронные схемы, управляющие работой различных устройств компьютера) и шины (магистрали передачи данных между оперативной памятью и контроллерами).

Разные компьютеры включают в себя набор разных внешних устройств, а значит и контроллеров. Подключение к ПК дополнительного внешнего устройства вызывает необходимость установки в системный блок управляющего им контроллера. В большинстве компьютеров контроллеры устройств располагаются на отдельных платах, которые вставляются в специальные разъемы (слоты) на материнской плате. Контроллер устройства может быть встроен в материнскую плату, например контроллер клавиатуры, который обычно расположен на материнской плате как ее элемент.

4. Системный интерфейс

Системный интерфейс персонального компьютера - система связи и сопряжения узлов и блоков ПК между собой. Она представляет собой совокупность электрических линий связи (провода), схем сопряжения с устройствами компьютера, протоколов (правил) передачи и преобразования сигналов.

В подавляющем большинстве современных ПК в качестве системного интерфейса используется системная шина. Системная (общая) шина– это канал передачи электрических сигналов для обмена информацией между основными и дополнительными устройствами компьютера. Она обеспечивает три направления передачи информации:

1) между микропроцессором и основной памятью;

2) между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств;

3) между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств – в режиме прямого доступа.

Управление работой системной шины осуществляется микропроцес­сором. Важнейшими функциональными характеристиками системной шины являются количество обслуживаемых ею устройств и ее пропускная способность (скорость передачи информации). Пропускная способность зависит от тактовой частоты, на которой работает шина, и разрядности шины. Разрядность – это максимальное количество разрядов двоичного числа, над которым одновременно производится элементарная машинная операция, в том числе и операция передачи информации. Чем больше разрядность, тем при прочих равных условиях будет больше и производительность (например, 64-х разрядная шина за один такт передает два 32-х разрядных числа, а 32-х разрядная шина – одно).

В персональных компьютерах используются следующие типы шин:

- шины расширений – шины общего назначения, позволяющие подключать большое число разнообразных устройств (шины ISA, EISA, MCA и др.);

- локальные шины, предназначенные для обслуживания небольшого количества устройств определенного класса (шины VLB, PCI, EIDE и др.).

Вышеперечисленные шины отличаются разрядностью (до 64 разрядов), тактовой частотой (до нескольких десятков МГц), пропускной способностью (до нескольких сотен МГц) и числом подключаемых устройств (до полутора десятков).

5. Устройства внешней памяти

Устройства внешней памяти или внешние запоминающие устройства (ВЗУ) весьма разнообразны и различаются по виду носителя, типу конструкции, по принципу записи и считывания информации и т.д. Основу любого ВЗУ составляет носитель информации - материальный объект, способный хранить информацию. Почти все типы ВЗУ обеспечивают долговременное и энергонезависимое хранение информации.

В качестве ВЗУ широкое применение получили магнитные диски, которые относятся к носителям информации с прямым доступом - способ доступа к данным, при котором все элементы данных (намагниченные участки поверхности диска) равнодоступны и для доступа к любому элементу не требуется просмотр других элементов. Помимо повсеместно используемых магнитных дискет и жестких дисков, например для сохранения и резервного копирования больших массивов информации применяются накопители со сменными магнитными дисками по так называемой технологии Бернулли.

Говоря о магнитных носителях информации, необходимо упомянуть о стримере, представляющем собой накопитель на магнитной ленте для быстрой записи с жесткого диска и надежного сохранения больших объемов данных. По существу стример – это цифровой кассетный магнитофон, в котором используются специальные кассеты (катриджи) с магнитной лентой емкостью до нескольких гигабайт.

Широкое распространение получили лазерные технологии и различные оптические накопители - компакт-диски CD-ROM, CD-R и WORM (их удобно использовать в основном только для считывания информации). Самыми перспективными накопителями для ПК являются магнитооптические диски, позволяющие многократно записывать и стирать информацию в больших объемах.

В настоящее время наибольшее распространение нашел принцип магнитной записи на движущийся носитель. Физической основой магнитной записи является свойство ферромагнитных материалов сохранять состояние остаточной намагниченности после воздействия напряженности внешнего магнитного поля. Регистрация информации на магнитном носителе сводится к намагничиванию миниатюрных по площади участков магнитного слоя носителя с помощью специальных магнитных головок. Информация записывается на носитель вдоль дорожки, проходящей под головкой. Считывание информации производится при прохождении под головкой дорожки магнитного носителя с записанными данными.

Широкое использование в ВЗУ магнитной записи обусловлено ее следующими преимуществами:

- компактность и надежность записи;

- малое энергопотребление в процессе записи и считывания;

- неограниченное время хранения информации без потребления энергии;

- возможность неоднократного использования носителя.

Высокая надежность, компактность, небольшие габариты, удобство в эксплуатации и низкая стоимость хранения единицы информации являются отличительными особенностями наиболее широко используемых в ПК трех основных типов накопителей: накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) типа «винчестер» и накопители на оптических компакт-дисках CD-ROM, некоторые характеристики которых приведены ниже (табл.).

Таблица

Для работы с дисками (чтение и запись информации) используются специальные устройства, подсоединяемые компьютеру, которые называются дисководами.

Для хранения и транспортировки информации предназначены дискеты (НГМД). Дискета это сменный магнитный диск на гибком носителе, используемый в ПК в качестве внешней памяти прямого доступа. Дискеты бывают двух типов: диаметром 5,25 дюйма (133 мм) в футляре-конверте из гибкого пластика (в настоящее время морально устарели и практически не используются) и диаметром 3,5 дюйма (89 мм) в жесткой пластиковой кассете (рис. 8).

Дискеты легко снимаются с компьютера, что обусловливает конфиденци­аль­ность записанной на них информации, обеспечивают длительное хранение информации и защиту ее от несанкционированной записи, удобны при переносе информации с одного компьютера на другой. Основной характеристикой дискеты является количество размещаемой информации или ее емкость. Так называемые трехдюймовые дискеты обычно имеют емкость 1,44 Мбайт, что эквивалентно 600-м стандартным страницам текста.

Практически все современные ПК оснащаются жестким диском (НЖМД), на котором располагаются программы и данные, хранящиеся в компьютере. Жесткий диск(Hard disk) или винчестер– это диск из сплава алюминия или керамики, покрытый ферромагнитным слоем и расположенный вместе с магнитными головками в герметически закрытом корпусе. Жесткий диск устанавливается внутри системного блока, на передней панели которого расположен индикатор работы жесткого диска.

Из всех внешних запоминающих устройств жесткие диски обеспечивают наиболее быстрый доступ к данным и высокую скорость их чтения и записи. Основные характеристики жесткого диска:

- емкость;

- быстродействие;

- используемый интерфейс (тип контроллера).

Максимальная емкость жестких дисков во многом определяет диапазон применения компьютера и может достигать десятков Гбайт. Быстродействие жесткого диска характеризуется временем доступа к данным на диске (до нескольких мс) и скоростью чтения-записи данных, которая зависит не только от диска, но и от его контроллера, типа шины и быстродействия процессора (до нескольких Мбайт/с). Большинство современных дисков имеет интерфейс EIDE, это означает, что данные диски должны подключаться к контроллерам подобного типа.

Компакт-диски CD-ROM благодаря своим малым размерам, большой емкости, низкой себестоимости, легкости тиражирования, высокой надежности и долговечности с успехом применяются в качестве устройств внешней памяти. Компакт-диск– это оптический диск, предназначенный для записи и считывания информации при помощи лазерного луча (рис. 9).

На компакт-дисках, как правило, не предусмотрено стирание и изменение информации.

Компакт-диски используются только для считывания содержащейся на них информации, которая записывается на них при изготовлении. Основные характеристики компакт-дисков аналогичны жестким дискам. Емкость диска CD-ROM составляет примерно 650 Мбайт, что позволяет размещать на нем не только текстовую информацию, но и громоздкие файлы с разнообразной графической, звуковой и видео информацией. Скорость чтения информации определяется тем, во сколько раз дисковод CD-ROM вращает диск быстрее, чем дисководы для обычных аудио компакт-дисков. Например, так называемый 16-ти скоростной дисковод CD-ROM обеспечивает скорость чтения около 2,4 Мбайт/с.

6. Устройства ввода информации

Основным устройством ввода в ПК информации от пользователя является клавиатура.

 

При нажатии на любую клавишу срабатывает миниатюрный переключатель, сигнал от которого отслеживается специальным микропроцессором, посылающим соответствующие сообщения в компьютер, где они обрабатывают­ся операционной системой. В настоящее время широко применяются клавиатуры, у которых более 101 клавиши. Расположение буквенных клавиш на клавиатурах стандартно. Повсеместно применяется стандарт QWERTY, что соответствует отечественному стандарту ЙЦУКЕН расположения клавиш кириллицы, который практически аналогичен расположению клавиш на пишущей машинке.

Для управления работой современных программ обязательным является использование различных манипуляторов. Наиболее широко применяются манипуляторы мышь и трекбол.

Перемещение мыши по столу отражается на экране в виде перемещения по нему маркера - указателя мыши, обычно имеющего вид стрелки. Для выполнения действий в мыши предусмотрены кнопки (как правило две), которые пользователь нажимает в нужный момент. Трекбол это перевернутая «вверх ногами» мышь. Управление перемещением маркера по экрану осуществляется вращением пальцами или ладонью шарика манипулятора.

7. Мониторы и видеоконтроллеры

Монитор (дисплей) представляет собой устройство для отображения информации, основанное на использовании электронно-лучевой трубки.

 

Монитор получает видеосигнал в готовом виде от видеоконтроллера, расположенного в системном блоке. Видеоконтроллер получает от микропроцессора компьютера команды по формированию изображения, создает его в своей служебной памяти (видеопамять) и преобразует в сигнал, подаваемый на монитор. Основой монитора является электронно-лучевая трубка. В ней формируется электронный луч, управляя перемещением и интенсивностью которого можно получить изображение на экране, в общем случае состоящее из отдельных точек или пикселей.

Мониторы классифицируются по следующим признакам:

- цветность индикатора (монохромные и цветные);

- вид отображаемой информации (алфавитно-цифровые и графические);

- способ формирования изображения (векторные и растровые);

- способ поддержания изображения (с регенерацией и с запоминанием);

- вид управления (цифровые и аналоговые).

Основной характеристикой видеосистемы, состоящей из монитора и видеоконтроллера является разрешающая способность, которая определяется количеством различимых точек на поле экрана по горизонтали и вертикали. Большинство современных мониторов имеют следующие значения разрешающей способности: 800х600, 1024х768, 1600х1200.

Важной характеристикой, определяющей четкость изображения на экране, является размер зерна (точки). Чем меньше «зернистость» экрана (минимальный размер составляет до 0,18 мм), тем выше четкость и меньше утомляемость для глаз.

Еще одной важной характеристикой является частота кадровой развертки монитора, которая измеряется количеством воспроизведений изображения за единицу времени. Мелькание экрана как один из наиболее вредных факторов устраняется при частоте кадровой развертки на уровне 70-80 Гц.

Кроме этого к важным характеристиками видеосистемы относятся число цветов или полутонов, определяющее качество воспроизведения, а также емкость видеопамяти, предназначенная для хранения воспроизводимой на экране информации и определяющая количество хранимых в памяти пикселей.

8. Принтеры

Для вывода данных из ПК на бумагу используются специальные печатающие устройства - принтеры.

 

Принтеры являются наиболее многочисленной группой устройств вывода информации и различаются по следующим основным признакам:

- цветность (черно-белые и цветные);

- принцип действия (матричные, струйные, лазерные);

- ширина каретки (широкая до 450 мм, узкая - 250 мм);

- способ формирования символов (знакопечатающие и знакосинте­зирующие).

В матричных принтерах изображение переносится на бумагу ударным способом. Печатающая головка принтера содержит ряд тонких вертикальных металлических стержней (иголок). Головка движется вдоль печатаемой строки, а иглы ударяют в нужный момент через красящую ленту по бумаге. Например, простой 9-ти игольчатый матричный принтер, печатая один символ, семь раз переместит печатающую головку и «нарисует» букву в прямоугольнике из 7х9 или 63 точек.

В печатающей головке струйных принтеров вместо иголок установлены тонкие трубки - сопла, через которые на бумагу выбрасываются микрокапли специальных чернил. В отличие от матричных, струйные принтеры работают почти бесшумно и обеспечивают лучшее качество печати, особенно цветной.

В лазерных принтерах используется электрографический принцип: изображение наносится на бумагу со специального барабана, к которому электрически притягиваются частицы краски (тонера). Лазерный луч служит для электризации соответствующих участков барабана. Закрепление изображения на бумаге осуществляется разогревом тонера до плавления. Лазерные принтеры обеспечивают наилучшее качество и высокую скорость печати, но являются наиболее дорогими.

Основными характеристиками принтеров являются:

- количество игл или сопел (за исключением лазерных), определяющее качество печати;

- скорость печати, определяющая производительность принтера;

- количество встроенных шрифтов;

- формат бумаги и вид подачи листов (автоматическая или полуавто­матическая).

9. Другие устройства, подключаемые к компьютеру

В связи с тем, что при создании компьютера IBM в него был заложен принцип открытой архитектуры, существует возможность подключения к системному блоку широкого спектра дополнительных устройств различного назначения. Дополнительные периферийные устройства существуют в двух вариантах: в виде электронной платы, устанавливаемой внутри системного блока и в виде отдельного устройства с автономным питанием. Связь компьютера с устройствами второй группы осуществляется через коммуникационные порты ввода-вывода, которых обычно как минимум три. Порт ввода-вывода - это аппаратура сопряжения, позволяющая подключить к компьютеру дополнительное устройство через коммуникационный разъем, расположенный на задней панели системного блока. Порты ввода-вывода в основном бывают двух типов: параллельные, обозначаемые LTP1, LTP2... (к ним подключается принтер), и последовательные, обозначаемые COM1, COM2... (к ним подключаются мышь, модем и др.).

Рассмотрим назначение и общие принципы действия некоторых дополнительных периферийных устройств.

ГРАФОПОСТРОИТЕЛЬ. Графопостроитель, иначе называемый плоттером, - это чертежная машина, позволяющая с высокой точностью и скоростью вычерчивать сложные графические изображения: чертежи, схемы, карты, графики и т.п. Существует несколько видов графопостроителей. Например, в планшетном графопостроителе лист бумаги закрепляется на рабочей плоскости, по которой специальным приводом с большой точностью перемещается пишущее перо. В качестве пера могут быть использованы шариковые или графитные стержни, чертежные тонкопишущие фломастеры и иконографы (трубчатые рейсфедеры). При этом могут использоваться несколько пишущих элементов различной толщины и цвета, собранных в специальные кассеты.

СКАНЕР. Для ввода графической информации в компьютер применяется сканер - оптическое сканирующее устройство. Процесс преобразования графической информации в цифровую форму состоит из двух этапов - считывания и кодирования. При считывании распознается графический элемент (элементарный фрагмент, точка, линия) и определяется его координата. Затем считанная информация по определенным правилам преобразуется в цифровой код и передается в ПК. Сканер позволяет оптическим путем вводить в компьютер черно-белую или цветную графическую информацию с листа бумаги и сохранять изображение в файле.

Сканеры бывают различных конструкций. Например, самые простые - ручные считывают изображение в память компьютера при прокатывании сканера по странице книги или журнала.

МОДЕМ. Модем - это устройство для обмена информацией между компьютерами при помощи телефонной сети. Работает модем следующим образом: принимая от компьютера данные (программу, текст, графическое изображение и т.п.), он разделяет их на управляющие команды и полезную информацию, преобразует их в аналоговый сигнал, который можно передавать по телефонным проводам (этот процесс называется модуляцией), и передает в канал связи. В модеме принимающего ПК происходит обратное преобразование - сигнал демодулируется, то есть обратно преобразуется в цифровой код. Отметим, что модемы на обоих концах канала связи должны быть совместимыми, то есть иметь одинаковый интерфейс.

Характеристиками основных видов модемов являются: конструктивное исполнение (устанавливаемый в системный блок или в виде отдельного устройства), скорость передачи данных, принцип обмена информацией (односторонний или в обоих направлениях).

ФАКС-МОДЕМ. Факс-модем- это устройство, сочетающее возможности модема и средства для обмена факсимильными изображениями с другими факс-модемами и обычными телефаксными аппаратами. Для приема и передачи факсимильных изображений необходимо оснастить компьютер сканером, принтером и факс-модемом. При этом возникает ряд преимуществ по сравнению с обычным телефаксом: можно просматривать сообщения на мониторе и распечатывать на принтере только необходимые, можно передавать документы, созданные при помощи текстового редактора на компьютере, напрямую, минуя сканер. Однако при круглосуточном приеме сообщений надо помнить, что по крайней мере системный блок должен быть постоянно включен.

САУНДБЛАСТЕР. Саундбластерили звуковая картаобычно позволяет осуществить запись звукового сигнала в файл, воспроизведение и синтез звука. К звуковой плате подключается микрофон, акустические колонки и проигрыватель компакт-дисков CD-ROM. Существует достаточно широкий спектр звуковых карт, от простых моделей до самых совершенных, снабжаемых программами распознавания человеческой речи.

ВИДЕОБЛАСТЕР. Видеобластерили видеокартаиспользуется в компьютере для вывода неподвижных и движущихся изображений. Видеокарта позволяет выводить изображение на экран монитора, захватывать движущееся изображение и обрабатывать изображение, поступающее с видеокамеры, видеомагнитофона или телевизора. К видеокарте может быть подключен микрофон и акустические системы.

Выше приведены краткие описания только части периферийных устройств ПК. На практике их значительно больше и каждый год возникают все новые. Часть этих устройств имеют широкое применение на практике, часть - используется для решения специфических проблем или в специальных областях человеческой деятельности. Например, дигитайзер, используемый для ввода в ПК сложных графических изображений, «электронное перо», способное ввести в компьютер рукописный текст, или цифровая фотокамера, предназначенная для ввода фотографических изображений.

Кроме того, существуют различные виды «околокомпьютерных» аксессу­аров, обеспечивающих пользователю удобство и комфортность в работе на ПК. К ним относятся экранные фильтры, коврики для мыши, сетевые фильтры и блоки бесперебойного питания, компьютерная мебель, кассеты для хранения дисков и многое другое.

10. Портативные и мультимедийные компьютеры

Портативные компьютеры весьма разнообразны: от достаточно тяжелых портативных рабочих станций до миниатюрных электронных записных книжек. Большинство портативных компьютеров имеют автономное питание от аккумуляторов, но могут подключаться к бытовой электросети. В качестве мониторов обычно у них применяются жидкокристаллические дисплеи. Клавиатура чаще всего укороченная - до 84 клавиш, а в качестве манипулятора используется трекбол, трекпойнт (гибкая клавиша, прогиб которой перемещает курсор) и трекпад (планшет на клавиатуре, воспринимающий при легком нажиме направление перемещения нажимающего объекта).

Наибольшую популярность у пользователей нашли компьютеры-блокноты - так называемые Notebook. Конструктивно они изготавливаются в виде небольшого чемоданчика. Подобный компьютер мало в чем уступает обычному офисному настольному компьютеру, но способен всегда находиться под рукой.

Термином «мультимедиа» обозначается диалоговая компьютерная система, осуществляющая обработку различных видов информации и обеспечивающая синтез текста, графики, звука, речи и видео. Мультимедийный компьютер должен быть оснащен дисководом для компакт-дисков, звуковой и видеокартой и акустическими колонками или наушниками. Помимо этого должны удовлетворяться требования к быстродействию процессора, объему оперативной памяти и к некоторым другим техническим характеристикам устройств ПК. Выпускаемые в настоящее время компьютеры полностью удовлетворяют требованиям «мультимедийности». Например, в следующей главе описана конфигурация персонального компьютера, условно считающегося средним по требованиям 1997-1998 годов, который является системой мультимедиа.

Основной носитель информации мультимедиа - компакт-диск CD-ROM. С помощью его можно создавать справочники, игры, учебные пособия, атласы, журналы, книги с живыми картинками и звуками, альбомы, путеводители, энциклопедии и прочее. Технология мультимедиа превращает компьютер из «гадкого утенка», представляющего собой смесь калькулятора и пишущей машинки, в «прекрасного лебедя», способного не только перенести пользователя в виртуальную реальность, но и внести качественные изменения во многие сферы человеческой деятельности.

Выбор конфигурации персонального компьютера

При выборе персонального компьютера в первую очередь необходимо определить, какие задачи вы на нем собираетесь решать, то есть ответить на вопрос, для чего вам нужен компьютер? После этого можно приступать к форми­­ро­ванию требований к ПК, которые определяются, в основном, следующими характеристиками:

- быстродействие ПК (тактовая частота и разрядность микропроцессора);

- тип системного интерфейса (системной шины);

- объем оперативной памяти ПК;

- объем жесткого диска;

- параметры монитора и видеоконтроллера (размер экрана, разрешающая способность, размер зерна экрана, объем памяти видеоконтроллера и др.).

Далее необходимо определить перечень периферийного оборудования (дисководы для дискет и компакт-дисков, модем, звуковая карта, принтер и т.п.) и их характеристики. При этом необходимо учитывать, что компьютерная техника стремительно развивается (компьютер «устаревает» в момент его приобретения), поэтому, исходя из материальных возможностей, постараться обеспечить небольшой запас на будущее.

Ниже приводятся рекомендации по выбору конфигурации персонального компьютера (действующие на 1998 год). Классификация ПК осуществляется по типу микропроцессора, от которого, в основном, зависит производитель­ность компьютера. С учетом существенного прогресса в разработке новых типов микропроцессора желательно ориентироваться на модели микропроцес­соров с тактовой частотой не ниже 200 МГц.

Объем оперативной памяти должен полностью удовлетворять требовани­ям программного обеспечения и иметь определенный запас, так как раз­работчики программ не стоят на месте. Оперативная память размером 8 или 16 Мбайт обеспечит нормальную работу операционной системы Windows 95 и ее приложений, но предпочтительней объем 32 Мбайта, а для работы с графикой и еще больше. Необходимо отметить, что, как правило, имеется возможность увеличения оперативной памяти за счет установки в ПК дополнительных модулей памяти.

В компьютере должен быть установлен винчестер и по одному дисководу для дискет 3,5 дюйма и компакт-дисков CD-ROM. Объем винчестера определяет объем хранящихся в компьютере программ и их продуктов. Жесткий диск размером 2-4 Гбайта должен удовлетворить потребности нормального «коллекционера» программного обеспечения. Следует обратить внимание на время доступа к информации (не более 8 мс) и скорость передачи данных (не менее 2000 Кбайт/с) жесткого диска.

Очень важен выбор монитора, от которого зависят комфортность работы и здоровье пользователя. Экран монитора должен быть плоским, антибликовым, с антистатическим покрытием, низким уровнем излучения, размером 15-17 дюймов по диагонали. Кроме того необходимо учитывать следующие факторы: размер зерна экрана (не более 0,28 мм), разрешающая способность, частота кадров (не менее 70 Гц), объем памяти видеоконтроллера (не менее 2-3 Мбайт). Работа монитора сопровождается разного рода излучением, для защиты от которых желательна установка на монитор экранного фильтра - сеточного, пленочного или стеклянного.

Для обеспечения возможности подключения к глобальной компьютерной сети желательна установка модема. Однако отметим, что благодаря принципу «открытой архитектуры» любое дополнительное устройство, в том числе и модем, можно установить в действующий компьютер в любой момент по мере необходимости. Модем следует выбирать высокоскоростной (более 14400 бит/с), что даст экономию средств при оплате телефонных услуг.

При выборе принтера необходимо учитывать тип (матричный, струйный, лазерный), цветность, количество рабочих элементов (игл или сопел), ширину печати, разрешающую способность, скорость печати, расходные материалы (лента, чернила, порошок, бумага). Выбор принтера определяется его производственным назначением (делопроизводство, полиграфия и т.п.), степенью загрузки работой и материальными возможностями при приобретении.

Ниже приводится конфигурация персонального компьютера, который может считаться средним на период 1997-1998 гг.:

 микропроцессор Pentium с тактовой частотой 133 Мгц;

 объем оперативной памяти 16 Мбайт;

 объем жесткого диска 2 Гбайта;

 монитор с экраном 15 дюймов по диагонали;

 видеоконтроллер с памятью 2 Мбайт;

 дисковод для мягких дисков размером 3,5 дюйма;

 дисковод для компакт-дисков не менее восьмикратной скорости;

 модем или факс-модем со скоростью передачи 33600 бит/с;

 клавиатура под «Windows 95» со 104 клавишами;

 манипулятор мышь фирмы Microsoft или Genius;

 звуковая карта с колонками и микрофоном.

 цветной струйный принтер.

Строка в рекламном объявлении о продаже такого компьютера может примерно выглядеть следующим образом:

Pentium-133/RAM 16/HDD 2,0/ SVGA 2M/ FDD 3,5”/ CD 8sp/ sound

Выбор конфигурации персонального компьютера в основном определяет­ся его практическим использованием, а также материальными ресурсами на его… Бессмысленно приводить какие-то конкретные количественные характеристики для… Современное программное обеспечение предъявляет определенные требования к характеристикам ПК, поэтому сначала…

Что такое операционная система

Основная причина необходимости такой программы, как операционная система, состоит в том, что элементарные операции для работы с устройствами… * имеется около десятка форматов дискет, и операционная система должна уметь… * файл на дискетах занимает определенные участки, причем пользователь не должок ничего знать о том, какие именно. Все…

Загрузка и выполнение команд

Поиск выполняется в том порядке, в котором эти расширения перечислены выше. Если пользователь, не указал, в каком каталоге следует искать программу,… Bad command or file name (Неверное имя команды или программы)

Действия при “зависании” компьютера

Или неправильной работе программ

Иногда выполняемая программа начинает работать неправильно или же не реагирует на нажатия клавиш и т.д. В этом случае выполнение программы следует прекратить. Это делается так. Сначала надо одновременно нажать на клавиши [Ctrl] и [Break], чтобы прекратить выполнение программы или вывести ее из состояния “зависания”. Если это не помогает, то надо перезагрузить MS DOS. Для этого следует одновременно нажать на клавиши [Ctrl], [Alt] и [Del], а если это не

помогает, то клавишу “Reset” на корпусе компьютера. Если такой клавиши нет, то надо выключить компьютер, и затем включить его.

Основные составные части MS DOS

Базовая система ввода-вывода (BIOS), находящаяся в постоянной памяти (постоянном запоминающем устройстве, ПЗУ) компьютера. Эта часть операционной… система ввода-вывода содержит программу вызова загрузчика операционной… Загрузчик операционной системы - это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с…

Начальная загрузка MS DOS

В начале загрузки работают программы проверки оборудования, находящиеся в постоянной памяти компьютера. Если они находят ошибку, то выводят код… После окончания работы программ тестирования оборудования программа начальной…

Non-system disk or disk error

Replace and strike any key when ready

Замените диск и нажмите любую клавишу). Следует поставить на дисковод А дискету с операционной системой, если Вы… После того как с того диска, с которого загружается операционная система (т.е. с дискеты или винчестера), прочитана…

Резидентные программы

При запуске резидентной программы она выполняет какие-то действия, после чего оканчивает свою работу. На экране появляется приглашение MS DOS, и… Иногда пользователь может повторно выдавать команду запуска резидентной… Наличие резидентных программ имеет смысл потому, что при первом запуске они указывают операционной системе MS DOS, что…

ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА MS DOS. ОСНОВНЫЕ КОМАНДЫ

ФАЙЛЫ И КАТАЛОГИ НА ДИСКАХ

Информация на магнитных дисках хранится в файлах. Файл - это поименованная область на диске. В файлах могут храниться тексты программ, документы, готовые к выполнению программы и т.д.

Часто файлы разделяют на две категории - текстовые и двоичные. Текстовые файлы предназначены для чтения человеком. Они состоят из строк символов, причем каждая строка оканчивается двумя специальными символами “возврат каретки” (СR) и “новая строка” (LF). При редактировании и просмотре текстовых файлов эти специальные символы, как правило, не видны. В текстовых файлах хранятся тексты программ, командных файлов MS DOS и т.д. Файлы, не являющиеся текстовыми, называются двоичными.

Текстовый файл, содержащий только символы с кодами до 127 (т.е. не содержащий русских букв и псевдографических символов) называется ASCH-файлом.

Имена файлов

Каждый файл имеет имя, которое состоит из двух частей: имени и расширения. В имени файла может быть от 1 до 8 символов. Расширение имени файла начинается с точки, за которой следуют от 1 до 3 символов. Например

command.com

раper.chi

autoexec.bat

имя расширение

Символы в имени и расширение могут быть прописными и строчными латинскими буквами, цифрами и символами.

- $ # & (а) ! % ( ) { } , ` , ^

Расширение имени файла является необязательным. Оно, как правило, описывает содержание файла, поэтому использование расширения весьма удобно. Многие программы устанаваливают расширение имени файла и по расширению Вы можете узнать, какая программа создала файл.

Следует заметить, что многие программы используют расширение .BAK для копий файла, делаемых перед его изменением.

Запрещенные имена файлов

Некоторые имена файлов являются запрещенными, так как MS DOS понимает их как имена устройств. Эти имена таковы:

AUX - дополнительное устройство, присоединяемое к асинхронному коммуникационному порту;

COM1 -СОМ3 - устройства, присоединяемые к асинхронным коммуникационным портам 1-3;

LPT1- LPT3 - устройства, присоединяемые к последовательным портам 1-3 (обычно это принтеры);

CON - при вводе - клавиатура, при выводе - экран;

PRN - принтер;

NUL - “пустое” устройство; все операции ввода-вывода для этого устройства игнорируются.

Даже если добавить к этим именам какое-либо расширение, все равно MS DOS будет воспринимать это как обращение к устройству. Например, обращение к файлу CON.ABC эквивалентно обращению к консоли, т.е. к CON, и поэтому CON.ABC не может быть использовано как имя дискового файла. Однако расширения имени файлов .CON, .AUX, .PRN и .NUL вполне допустимы.

Каталоги

файл всегда регистрируется только в одном каталоге. Все каталоги (кроме корневого. см. ниже) на самом деле являются файлами… Требования к именам каталогов те же, что к именам файлов. Как правило, расширение имени для каталогов не…

Указание пути к файлу

Путь - это последовательность из имен каталогов или символов “..”, разделенных символом “\”. Этот путь задает маршрут от текущего каталога или от… Если путь начинается с символа “\”, то маршрут вычисляется от корневого… Имена накопителей на дисках (дисководов)

Текущий дисковод

Текущий дисковод - это тот дисковод, с которым Вы работаете в настоящее время. MS DOS по умолчанию ищет все задаваемые пользователем файлы на диске, находящемся на текущем дисководе. Вы можете сменить текущий дисковод с помощью команд MS DOS.

Полное имя файла

Полное имя файла имеет следующий вид:

[ДИСКОВОД:][ПУТЬ \] ИМЯ-ФАЙЛА

т.е. состоит из пути к каталогу, в котором находится файл, и имени файла, разделенных символом “\”, перед которыми может стоять обозначение дисковода.

Если дисковод не указан, то подразумевается текущий дисковод. Если путь не указан, то подразумевается текущий каталог.

Полное имя файла полностью специфицирует, с каким файлом Вы хотите работать.

Например, пусть на рис. 1 изображена файловая система на диске накопителя А:. Текущий каталог на этом накопителе - А:\DOC. Тогда

a:paper.doc - файл paper.doc в текущем каталоге диска на дисководе А:;

а:\рарег.dос - файл paper.doc в корневом каталоге диска на дисководе А:;

post\telex.doc - файл telex.doc в подкаталоге POST текущего каталога.

ОСНОВНЫЕ КОМАНДЫ MS DOS

Приглашение MS DOS

Приглашение MS DOS выдается тогда, когда oперационная система готова к вводу команд пользователя. Когда пользователь проводит диалог с какой-либо программой, а не с MS DOS, тогда приглашение MS DOS отсутствует.

Приглашение MS DOS, как правило, содержит информацию о текущем дисководе и о текущем каталоге. Например,

А:\> - дисковод А:, корневой каталог.

С:\ЕХЕ> - дисковод С:, каталог \EXE.

Иногда приглашение MS DOS включает также и информацию о текущем времени суток, например 12:59 C:\EXE\SYS>

Ввод команд

[Del]- удаление текущего символа; [BackSpace] - стрелка налево над клавишей [Enter] - стирание предыдущего… [Ins] - включение-выключение режима вставки;

Strike any key to continue

(Для продолжения нажмите любую клавишу)

то для продолжения работы следует нажать любую буквенно-цифровую клавишу, пробел или [Enter].

Формат команд MS DOS

Команда MS DOS состоит из имени команды и, возможно, параметров, разделенных пробелами. Имя команды MS DOS и параметры могут набираться как прописными, так и строчными латинскими буквами.

В дальнейшем мы будем отмечать квадратными скобками необязательные элементы команд.

Имена команд

Для выполнения внутренней или внешней команды MS DOS необходимо ввести имя этой команды и ее параметры. Для выполнения программ или командных файлов (т.е. файлов с расширениями имени… Для выполнения программ или командных файлов, не находящихся в текущем каталоге или в одном из каталогов, указанных в…

Символы * и ?

Во многих командах MS DOS в именах файлов можно употреблять символы * и ? для указания группы файлов из одного каталога.

Символ * обозначает любое число любых символов в имени файла или в расширении имени файла.

Символ ? обозначает один произвольный символ или отсутствие символа в имени файла или в расширении имени файла.

П р и м е р ы

* .bac - все файлы с расширением .bak из текущего каталога;

c*.d * - все файлы с именем, начинающимся с С , и расширением, начинающимся с D , из текущего каталога;

a:\doc\ABC???. * - все файлы с именем, начинающимся с ABC и состоящим не более чем из 6 символов, из каталога \doc на диске на дисководе А:.

Команда смены текущего дисковода

Для смены текущего дисковода надо набрать имя дисковода, который должен стать текущим, и затем двоеточие, например

А: - переход на дисковод А:

В: - переход на дисковод В:

С: - переход на дисковод С:

Напоминаем, что после ввода команды надо нажать клавишу [Enter].

Не следует делать текущим дисковод на дискетах, если на дисководе нет дискеты, или дискета не читается, или не форматирована.

Изменение текущего каталога

Для изменения текущего каталога имеется команда cd (Change Directory). Формат команды:

cd [дисковод:]путь

Если задан дисковод, то текущий каталог изменяется на этом дисководе, иначе - на текущем дисководе.

П р и м е р ы

cd \ - переход в корневой каталог текущего диска;

cd \exe\dos - переход в каталог \exe\dos.

Вывод файла на экран

Формат команды:

type [дисковод:][путь\]имя-файла

П р и м е р ы

type paper.doc - вывод на экран файла paper.doc из текущего каталога;

type a:\doc\t.doc - вывод на экран файла t.doc из каталога a:\doc.

Вывод на экран можно приостановить нажатием [Ctrl-S]. Повторное нажатие [Ctrl-S] возобновляет вывод на экран (как указывалось ранее, нажать [Ctrl-S] означает нажать клавишу [Ctrl] и, не отпуская ее, нажать на клавишу “S”). Закончить вывод на экран можно, нажав [Ctrl-С] или [Ctrl-Break].

Удаление файлов

Для удаления файлов имеется команда del (delete). Формат команды:

del [дисковод:][путь\]имя-файла

В имени файла можно употреблять символы * и ?

П р и м е р ы

del *.bak - удаление всех файлов с расширением .bak из текущего каталога;

del paper.doc - удаление файла paper.doc из текущею каталога.

Если Вы захотите удалить все файлы из каталога, например, командой del *.* , то MS DOS спросит Вас:

Are You sure (Y/N) ?

(Вы уверены?)

Для удаления файлов надо нажать “Y” и [Enter], для отмены команды - нажать “N” и [Enter].

Просмотр каталога

dir [дисковод: ][путь\][имя-файла] [/P] [/W] В имени файла можно употреблять символы * и ?. Если имя файла не задано, то… Если не заданы дисковод или путь, то подразумеваются текущий дисковод и текущий каталог.

Создание каталога

Для создания нового каталога имеется команда md (Make Directory). Формат команды:

md [дисковод:]путь

П р и м е р ы

md xxx - создание подкаталога xxx в текущем каталоге;

md a:\work - создание подкаталога work в корневом каталоге диска а:.

Уничтожение каталога

Для удаления (пустого) каталога имеется команда rd (Remove Directory). Формат команды:

rd [дисковод:]путь

П р и м е р ы

rd ххх - удаление подкаталога ххх в текущем каталоге;

rd a:\work - удаление подкаталога work в корневом каталоге диска а:.

Отметим, что удалить можно только пустой каталог, т.е. каталог, не содержащий файлов и подкаталогов.

Переименование файлов

ren [дисковод:][путь\]имя-файла имя-файла Первое имя файла в команде задает имя (имена) переименовываемых файлов, второе… Дисковод и путь задают, в каком каталоге переименовываются файлы. Если дисковод или путь опущены, то подразумеваются…

Копирование файлов

Для копирования файлов имеется команда сору. Формат команды:

сору [дисковод:][путь\]имя-файла [дисковод:][путь\]имя-файла

или

сору [дисковод:][путь\]имя-файла [дисковод:][путь]

В именах файлов можно употреблять символы * и ?.

Из каталога, указанного в первом параметре команды, копируются файлы, заданные именем файла в первом параметре команды. Дисковод и путь во втором параметре команды указывают каталог, в который копируются файлы. Если во втором параметре имя файла отсутствует, то имена файлов при копировании не меняются. Если во втором параметре команды задано имя файла, то оно указывает новое имя копируемого файла. Символы * и ? в имени файла во втором параметре команды указывают, что соответствующие символы в именах копируемых файлов при копировании не меняются.

П р и м е р ы

сору xxx.doc xxx.txt - копирование файла xxx.doc в текущем каталоге; создается файл xxx.txt в текущем каталоге.

сору а:\*.* - копирование всех файлов из корневого каталога накопителя а: в текущий каталог.

сору \t\ *.doc c: *.txt - копирование всех файлов с расширением .doc из каталога

\t текущего диска в текущий каталог накопителя с:. Файлы получают расшиpeние .txt.

В команде сору вместо имен файлов можно использовать обозначения устройств, например:

CON - консоль (клавиатура для ввода, монитор для вывода). При вводе с клавиатуры конец файла задается как [Ctrl-Z] или [6];

PRN- принтер (только как выходной файл).

П р и м е р

сору paper.txt prn - вывод файла paper.txt на принтер.

Некоторые полезные программы и команды

1. cls - очистка экрана монитора; 2. ncd - наглядный переход в другой каталог; 3. park - подготовка компьютера к выключению питания;

Контрольные вопросы

1. Назовите основные и дополнительные устройства персонального компьютера?

2. Какие команды MS DOS называются внутренними? Приведите примеры внутренних команд.

3. Какое количество символов используется для написания имени каталога?

4. Что делает команда EDIT?

5. Что такое расширение файла и для чего оно служит?

6. Какое расширение имеют текстовые файлы?

7. Как создается текстовый файл в MS-DOS?

2.2. Операционные системы и оболочки Программная оболочка Norton Commander

Работа с программой Norton Commander

Для работы программы Norton Colmnander требуется 101 Кбайт на диске и 150 Кбайт оперативной памяти. При запуске прикладных программ в процессе работы с Norton Commander количество оперативной памяти, доступное этим прикладным программам, уменьшается на 12,3 Кбайт, что вполне допустимо.

Запуск Norton Commander осуществляется набором в командной строке NC.

Выход из Norton Commander

Для выхода из Norton Commander надо нажать клавишу [F10]. В центре экрана появится запрос на подтверждение того, что Вы хотите выйти из Norton Commander. Чтобы выйти, нажмите [Enter] или “Y”. Чтобы отменить выход, нажмите [Esc] или “N”.

Общий вид экрана

После запуска Norton Commander в верхней части экрана появляются два прямоугольных окна, ограниченные двойной рамкой (далее эти окна будут называться панелями). Ниже этих панелей располагается обычное приглашение DOS. Там можно вводить обычные команды DOS. Еще ниже располагается строка, напоминающая значения функциональных клавиш Norton Commander.

Общий вид панелей Norton Commander

В каждой панели Norton Commander может содержаться:

* оглавление каталога на диске;

* дерево каталогов на диске

* сводная информация о диске и каталоге на другой панели.

Если в панели содержится оглавление каталога, то наверху панели выводится имя этого каталога. Если в панели содержится дерево каталогов на диске, сверху выводится “Tree”. Если в панели содержится сводная информация о диске и каталоге, сверху панели выводится “Info”.

Имена файлов в оглавлении каталога выводятся строчными буквами, а подкаталоги - прописными буквами. Справа от имени подкаталога изображается <SUB-DIR>.

Самую верхнюю строку в оглавлении занимает ссылка на родительский каталог (разумеется, для корневого каталога диска эта строка отсутствует). В поле имени для родительского каталога изображается "..", справа изображается <UP-DIR>.

Выделенный файл или каталог

Клавишами перемещения курсора [й ], [к ], [PgUp], [PgDn] можно перемещать выделенный участок на экране, выделяя другой файл или каталог. Клавишей [Тab] можно перенести выделенный участок на другую панель Norton… Если выделить какой-либо подкаталог и нажать [Enter], то Norton Commander “войдет” в этот подкаталог и выведет его…

Использование функциональных клавиш

[F1] - Help - краткая информация о назначении клавиш при работе с Norton Commander; [F2] - User - запуск команд, указанных в списке, заданном пользователем… [F3] - View - просмотр файла. Можно просматривать как текстовые файлы, так и файлы DBase и Lotus 1-2-3:

Переход на другой диск

Для того чтобы в панели Norton Commander вывести оглавление другого диска, следует нажать [Alt-F1] - для левой панели, [Alt-F2] - для правой панели.

Затем надо выбрать (клавишами [и], [з]) имя нужного диска и нажать [Enter].

Если на панели Norton Commander изображается оглавление каталога на дискете, а Вы заменили дискету, то для того, чтобы прочесть оглавление новой дискеты, надо нажать [Alt-F1] или [Alt-F2] и [Enter].

Запуск программ и команд DOS

Если требуется посмотреть на выведенные на экран результаты выполнения команды они могут быть закрыты панелями Norton Commander), нажмите [Ctrl-O].… Чтобы вывести в командную строку предыдущую выполненную команду, нажмите… Если требуется выполнить одну из предыдущих введенных команд без всяких изменений, то можно нажать [Alt-F8], выделить…

Быстрый поиск файла

Чтобы быстро выделить файл в текущем каталоге, следует нажать клавишу [Alt] и, не отпуская ее, первые буквы имени нужного файла. Norton Commander выделит нужный файл, как только Вы введете достаточное количество букв имени файла.

Для быстрого поиски файла вo всех каталогах на диске следует нажать [Alt-F7] и набрать имя файла, который Вы хотите найти. В имени файла можно использовать символы * и ?. После нажатия клавиши [Enter] начнется поиск. Поиск можно прекратить, выделив “Stop” и нажав [Enter]. Клавишами перемещения курсора [й] и [к] можно выделить нужный файл среди найденных, если найдено несколько файлов. Затем можно выделить в меню “ChDir” и нажать

[Enter] для перехода в тот каталог, где находится нужный файл.

Меню Norton Commander

Для входа в меню следует нажать клавишу [F9]. в верхней строке экрана появится строка, содержащая пункты меню “Left”, “Files”, “Commands”, “Options” и “Right”. Один из этих пунктов меню является выделенным. Для выбора нужного пункта меню следует использовать клавиши перемещения…

Определение действий Norton Commander в зависимости от расширения имени файла

Опишем структуру файла NC.EXT. Каждая его строка должна иметь следующий вид: расширение: команда, причем в расширении можно использовать символы * и… ! - имя файла без указания расширения; !.! - имя файла с указанием расширения;

Меню команд пользователя

Следует заметить, что файл NC.MNU может располагаться либо в текущем каталоге, либо в корневом каталоге диска. Если файл NC.MNU имеется и в текущем… Файл NC.MNU можно редактировать самим Norton Соmmander пункты меню “Commands”,… Опишем структуру файла NC.MNU. Каждому элементу пользовательского меню соответствуют две или более строки в файле…

Контрольные вопросы

1. Для чего предназначена программная оболочка?

2. Какое количество символов используется для написания имени каталога?

3. Что такое расширение файла и для чего оно служит?

4. Какое расширение имеют текстовые файлы?

5. Как осуществляется переход из панели в панель в оболочке?

6. Какая команда в Volkov Commander выполняет вход в подкаталог? Выход в надкаталог?

7. Как осуществляется поиск файлов и каталогов в программной оболочке?

2.3. Операционные системы и оболочки. Графическая Операционная Система Windows

Общие сведения о Windows

Простота использования компьютеров во многом определяется установленной на нем дисковой операционной системой (DOS). Ушел в прошлое подход, когда работа в MS–DOS происходила в малопонятном для большинства пользователей командном режиме. Раньше создатели различных приложений (текстовых редакторов, баз данных, систем программирования и др.) предлагали свой пользовательский интерфейс (правила работы с ПК). В результате пользователям приходилось, освоив премудрости работы с одной программой, тут же переучиваться для работы с другой программой — даже если она была того же класса, например, текстовым редактором.

С приходом графических оболочек интерфейс стал унифицированным как для самих операционных систем, так и (что особенно важно!) для многих тысяч приложений. К тому же он постепенно становится интуитивно понятным.

Обратимся к предыстории. Современный ПК для решения задач содержит три уровня программного обеспечения. Низший — это программа начальной установки конфигурации ПК SETUP и базовая система ввода–вывода BIOS, которые являются программным обеспечением, хранящимся в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) ПК. BIOS выполняет функции управления вводом–выводом и хранит таблицу адресов прерываний ПК. Напомним, что прерыванием называется остановка работы ПК при возникновении определенного события. Прерывания имеют последовательные номера, и с ними связана таблица прерываний, хранящаяся в начале адресного пространства оперативного запоминающего устройства (ОЗУ). Таблица прерываний — это просто набор двухбайтовых адресов, каждый из которых указывает на место в ПЗУ подпрограммы, ведущей обработку прерываний. Например, если вы просматриваете содержание диска А, забыв вставить сам диск в щель дисковода, то соответствующее прерывание остановит работу ПК, а подпрограмма обработки выведет на экран дисплея сообщение о вашей ошибке и возобновит работу после ваших действий, устраняющих возникшую ситуацию.

Средний уровень — операционные системы. Операционные системы являются связующим звеном между самим компьютером, его “железом” (Hardware) и прикладными (гибкими) программами (Software), образующими высший уровень программного обеспечения. ОС выполняют основные операции по управлению всеми важнейшими ресурсами компьютера. Операционных систем великое множество - MS–DOS, PC–DOS, DR–DOS, Windows 3.1, Windows 95, Windows NT, PS/2, UNIX и т. д. Поскольку желателен выбор и установка на ПК различных операционных систем, то большинство из них являются дисковыми операционными системами (DOS). Это значит, что они хранятся на магнитных дисках в виде определенного набора файлов. Напомним, что файл - это хранящаяся на магнитном диске под определенным именем информация (данные, программы), формально воспринимаемая как единое целое. Так что прежде, чем начать работу с ПК, надо позаботиться об инсталляции и загрузке DOS.

Операционные системы вместе с прикладными программами образуют сменное программное обеспечение - Software (в буквальном переводе — гибкое или мягкое). В последнее время такое программное обеспечение поставляется на новых типах носителей, например, оптических компакт–дисках с лазерным считыванием информации - CD–ROM.

Для увеличения скорости работы операционные системы с гибких дисков или CD–ROM переносятся на быстрый жесткий диск ПК, имеющий большой объем памяти — сотни Мбайт, а то и несколько Гбайт. При этом нередко проводится распаковка файлов операционной системы, представленных в упакованном виде, и установка их в определенные директории (каталоги) жесткого диска. Этот процесс называется инсталляцией(установкой) операционной системы.

В начале 80–х годов фирма Microsoft создала дисковую операционную систему для появившегося в то время и ставшего самым массовым персонального компьютера фирмы IBM — IBM PC. MS–DOS до сих пор использует примитивный и ставший просто архаическим пользовательский интерфейс, базирующийся на применении команд, набираемых посимвольно в командной строке и в текстовом режиме. Такой способ общения с ПК крайне неудобен, поскольку требует запоминания многих десятков различных команд, к тому же применяемых с различными операциями и ключами (так называют параметры, задаваемые после имени многих команд). К примеру, чтобы отформатировать дискету под загрузочную, вам приходится в командной строке вводить такую команду:

C:\dos\format/s, где /s — ключ, задающий создание диска с минимумом файлов MS–DOS, необходимых для ее загрузки.

Для удобства работы с операционной системой были разработаны программы–оболочки, например Norton Commander. Эта программа заменяет командный режим MS–DOS интуитивно понятными действиями с окнами (панелями) и именами файлов и каталогов. Эта программа использует текстовый режим работы дисплея.

Недостатки пользовательского интерфейса MS–DOS побудили разработчиков операционных систем перейти к более современному и удобному графическому многооконному интерфейсу пользователя и совмещению DOS с различными приложениями, облегчающими работу с ПК. При таком интерфейсе файлы и каталоги с файлами обозначаются красочными и наглядными рисунками — пиктограммами, или “иконками”, помещаемыми в масштабируемые и перемещаемые окна (Windows). Окна можно открывать и закрывать, таскать по экрану и менять размеры. Для управления ПК широко используются простейшие элементы виртуальной (кажущейся) реальности — объемные кнопки с тенями, панельные переключатели, распахивающиеся окна и т. д.

Пионером в создании такого интерфейса для ПК стала фирма Apple Computers, чьи ПК класса Macintosh уже давно выпускаются с операционными системами, основанными на графическом многооконном интерфейсе пользователя. В конце 80–х годов подобный интерфейс был разработан и фирмой Microsoft. Он был реализован на базе последних версий MS–DOS путем добавления к ним графической оболочки (надстройки) Windows 3.0. Этот интерфейс был назван GUI (Graphical User Interface — графический интерфейс пользователя).

Вскоре на смену Windows 3.0 пришли две основные версии популярных графических оболочек Windows:

Windows 3.1 — графическая надстройка для ПК, ориентированных в основном на индивидуальное применение. Оболочка слабо защищена от ошибок пользователя и использует только 16–битовые команды микропроцессора. С помощью специальных программ–расширений она может частично использовать 32–битовые (или 32–разрядные) команды микропроцессора;

Windows 3.11 for Workgroups — графическая надстройка для ПК, работающих в малых локальных компьютерных сетях.

Windows 3.1/3.11 широко применяются и поныне. Несмотря на закрепленный за ними фирмой Microsoft статус операционных систем, они все же не являются полноценными системами, поскольку могут работать только при наличии отдельно установленной на ПК MS–DOS. Фактически Windows 3.1/3.11 являются не более чем надстройками над MS–DOS.

Производительность и вычислительная мощность определяются сердцем компьютера — микропроцессором. Начиная с микропроцессора Intel 386 процессоры стали 32–разрядными. Это значит, что у них данные передаются по шинам, имеющим 32 провода. До этого процессоры были 16–разрядными. Совершенствуется архитектура микропроцессора, в частности, в отношении возможности параллельного и конвейерного выполнения нескольких команд. Операционные системы MS–DOS и Windows 3.1/3.11 использовали только 16–разрядные возможности ПК. Наиболее эффективные 32–разрядные команды использовались только с помощью отдельно инсталлируемого расширения Win32 для Windows 3.1/3.11. Один автор предложил следующее сравнение: представьте себе, что микропроцессор — это автобус с 32–мя сиденьями. Когда водителем автобуса работает Windows 3. или MS–DOS, они впускают одновременно только 16 пассажиров. Таким образом, 16 мест всегда остаются пустыми. Microsoft создала полноценную графическую 32–разрядную операционную систему Windows NТ для мощных ПК. Продолжим аналогию: автобус не может двигаться по городу быстрее, но он работает в два раза производительнее, так как перевозит вдвое больше пассажиров. Кроме того, что Windows NT является 32–разрядной операционной системой, она поддерживает симметричную обработку. Симметричная обработка означает, что NT может работать на компьютерах с несколькими микропроцессорами. Это необходимо тем, кто работает с невообразимо мощными программами, скажем с программами САПР. Windows NT нуждается в больших аппаратных ресурсах, например, оперативной памяти (не менее 32 Мбайт). Большей части пользователей не нужен компьютер с двумя микропроцессорами.

Микропроцессоры фирмы Intel могут работать в трех основных режимах - в реальном (Real Mode), в котором работали старые типы микропроцессоров 8086/8088, стандартном (Standart Mode) и защищенном, или расширенном (Enchanged Mode). Защищенный режим наиболее перспективен, поскольку позволяет линейно (указанием одного адреса) адресоваться к большим объемам оперативной памяти и способен реализовать выполнение сразу нескольких задач. Но он возможен, если емкость ОЗУ превышает 2 Мбайта (желательно 4 Мбайта), а микропроцессор используется типа 386 и выше.

В 1995 году на рынке появилась новая графическая операционная система Windows 95, использующая возможности 32–разрядных микропроцессоров. Появлению Windows 95 предшествовали обширные исследования в области психологии пользователей ПК. Пользовательский интерфейс Windows 95 изначально ориентирован на пользователя, совсем незнакомого с работой на ПК. Он сделан интуитивно понятным, простым и довольно строгим и скромным. Но возможности его расширения достаточно велики. ПК, оснащенные Windows 95, работают с новейшими 32–разрядными приложениями, могут объединяться в локальные сети, способны работать в крупных сетях с сетевыми серверами на базе сетевой ОС Windows NT. Windows 95 обладает автоматической настройкой конфигурации ПК под установленное периферийное оборудование, полноценно использует средства мультимедиа и работу в новейших телекоммуникационных средах (телефон, факс, электронная почта, компьютерные сети и т. д.).

Операционные системы класса MS–DOS могли использовать только реальный режим работы микропроцессоров. Windows 3.0 могла работать по выбору в любом режиме, Windows 3.1 работает в стандартном и расширенном режимах, Windows 3.11 - только в расширенном режиме. Windows 3.0 могла эксплуатироваться на машинах с процессорами 8088/8086. Формально для работы с Windows 3.1 достаточно процессора 80286 с 1 Мбайтом оперативной памяти и 6 Мбайтами на диске, фактически (для сколько–нибудь приемлемой скорости работы) требуется процессор 80386 с не менее чем 4 Мбайтами оперативной памяти и не менее 40 Мбайт на диске. Комфортная же работа обеспечивается лишь при наличии процессора 80486 с 8 Мбайтами оперативной памяти и не менее 80 — 100 Мбайт на диске для Windows и Windows–приложений.

Минимальные аппаратно–программные требования для установки Windows 95: ПК с процессором 386 с частотой 20 МГц и выше; мышка или аналогичное координатное устройство; ОЗУ 4 Мбайта и выше (рекомендуется 8 Мбайт); видеосистема VGA (рекомендуется Super VGA); 20 Мбайт свободного пространства на жестком диске. При таких технических характеристиках ПК старые версии Windows работают быстрее. Для работы с Windows 95 рекомендуется компьютер с процессором 486 и частотой 66 МГц (и выше) или любой компьютер с процессором Pentium.

В данный момент времени на рынке программного обеспечения появился новый программный продукт - Windows 98. Это новая оболочка с системными обновлениями является развитием предыдущей версии. Центральную роль в ней играет Internet Explorer (проводник по Интернет). Windows 98 ориентирована на использование новых аппаратных средств и программных продуктов. Разработчики из Microsoft утверждают, что для функционирования новой системы достаточно процессора 486, 16 Мбайт ОЗУ и 125 Мбайт дискового пространства, но такая конфигурация вряд ли позволит работать нормально.

Windows 95

Windows 95 — это законченная многозадачная операционная система с современным графическим интерфейсом, а не графическая оболочка под MS–DOS, коей были до сих пор версии Windows 3.0/3.1/3.11. После установки Windows 95 она берет на себя все функции управления ПК, не требует отдельной покупки и установки MS–DOS. Windows 95 не просто операционная система — это сгусток средств управления ресурсами ПК и новейших прикладных программ. Произошла дальнейшая интеграция операционной системы с прикладными программными продуктами. Программы имеют единый пользовательский интерфейс, совместимы друг с другом и поддерживают динамический обмен данными между собой.

Windows 95 имеет множество полезных и совершенных драйверов, программных утилит и прикладных приложений. Поддерживает новейшие 32–разрядные приложения, а именно задействует в работе весь набор команд 32–разрядных МП серий 386/486/Pentium. Это обеспечивает заметное повышение скорости выполнения одновременно ряда приложений, в частности Microsoft Office 95 (97) — новейшего набора программных средств для автоматизации офисной деятельности.

При достаточном объеме ОЗУ (8 Мбайт и выше) система обеспечивает повышение скорости выполнения приложений примерно на 25 — 30%. Заметно ускоряется работа с дисками. Скорость печати повышена почти вдвое. Новый механизм вытесняющей многозадачности позволяет одновременно запускать несколько программ, не испытывая при этом никаких трудностей. В частности, когда программа выполняет какую–нибудь операцию, указатель мыши принимает форму песочных часов, предлагающих дождаться завершения начатого действия. Однако, стоит вывести его за пределы окна программы, как появляется возможность, не теряя времени и без помех, работать с другой программой.

Заметно улучшен пользовательский интерфейс. Сама графическая оболочка Windows 95 требует гораздо меньшего процента системных ресурсов, чем оболочка Windows 3.1.

Реализован режим Plug and Play (Включи и Работай). При нем система автоматически распознает все периферийные устройства, подключенные к конкретному ПК, и автоматически устанавливает нужные для их работы драйверы. Так что после установки Windows 95 даже предельно напичканный периферийными и мультимедийными устройствами ПК готов к работе.

Улучшена поддержка игр, а также проигрывание видео- и звуковых файлов.

Увеличена предельная длина имени файлов — теперь они могут содержать 255 символов и включать буквы русского алфавита.

Расширены средства связи — как глобальной электронной почты, так и локальных сетей. Оснащенные Windows 95, ПК удобно объединять в локальные сети.

В Windows 95 используется новая реализация механизма OLE–2. Эта реализация делает динамический обмен данными и объектное связывание более простым и эффективным, чем ранее.

Windows 95 устанавливается на ПК с магнитных дисков или с оптических дисков CD–ROM. Windows 95 выпускается в двух модификациях — полной и рассчитанной на установку поверх ранее уже установленных программных продуктов MS–DOS и Windows 3.1/3.11. Кроме того, каждая модификация может быть американской, многоязычной панъевропейской или русской.

Хотя автоматизированная инсталляция Windows 95 не слишком сложна, лучше всего доверить ее специалисту. Установка любой операционной системы дело очень серьезное и тонкое, требующее профессиональных знаний.

Никаких действий по запуску (загрузке) установленной операционной системы предпринимать не нужно. После включения компьютера загружается Windows 95.

Пользовательский интерфейс

После загрузки Windows большую часть экрана занимает так называемый “Рабочий стол” (DeskTop). На Рабочем столе размещаются папки и значки основных программ для работы с компьютером, а также ярлыки наиболее часто используемых программ, документов и принтеров.

Файлы, представляющие объекты рабочего стола, хранятся в специальной поддиректории (подкаталоге “Windows\Рабочий стол”).

По умолчанию рабочая поверхность стола устлана зеленовато–серым “сукном” (в Windows 3.1 пространство между окнами именуется обоями). “Сукно” можно заменить красочными картинками. Рабочий стол выполнен аскетично, и на нем нет лишних папок и иных “предметов”, именуемых объектами. Он как бы настраивает нас на серьезную работу, требующую аккуратности и точности.

Сразу после инсталляции на поверхности стола появляются пиктограммы с подписями:

“Мой компьютер” — средства управления компьютером и работы с файлами, хранящимися на встроенных в ПК накопителях;

“Корзина” — “мусорная корзинка” для сбора ненужного хлама, т. е. файлов, предназначенных на выброс;

“Входящие” — установка средств телекоммуникаций, электронной почты и факса и работа с ними;

“Сетевое окружение” — средства сетевого окружения ПК, позволяющие работать с компьютерными сетями и пользоваться ресурсами сети, а также устанавливать и контролировать сетевое оборудование.

Значок “Мой компьютер” можно переименовать. На столе присутствуют четыре ярлыка: три ярлыка для текстовых файлов и один ярлык для прикладной программы Paintbrush. Ярлык объекта — это путь к объекту. Сам объект хранится где–нибудь в другом месте. Ярлыки являются средствами быстрого доступа к объектам, расположенным в какой–либо директории или в сети, к которой подключен компьютер.

В нижней части рабочего стола находится “Панель задач”. Она содержит кнопку “Пуск”, которая предназначена для быстрого запуска программ и поиска файлов, а также обеспечивает доступ к справке. Если на столе открывается окно, то на “Панели задач” появляется соответствующая открытому окну кнопка. На “Панели задач” имеются две такие кнопки: “Microsoft Word Glava3” и “Без имени–Paint” . Нажатие этой кнопки позволяет быстро перейти в выбранное окно (бирки Windows 95 вместо пиктограмм Windows 3.1).

Отдельные файлы объединяют в папки, которые являются аналогом каталогов. В повседневной жизни мы стремимся разложить многочисленные бумаги по папкам и дать каждой папке какое–нибудь название. Телефон, калькулятор и папки, если они лежат на нашем рабочем столе, мы располагаем в определенном удобном для нас порядке. Для обозначения предметов, лежащих на столе, Windows 95, как и предыдущие версии, использует графические символы. Папки являются средством организации и представления системных ресурсов ПК (каталогов, файлов и т. д.). Папка может содержать другие папки (вложенные папки), программы, а также такие объекты, как, например, принтеры и диски. Папка имеет вид закрытого кейса желтого цвета. Пиктограмма — приложение под Windows, ассоциированное со своим индивидуальным значком (таковы значки на “Рабочем столе”). Исполняемый файл MS–DOS имеет вид пустого окна с титульной строкой, в которой видны три маленькие кнопки. Командный файл MS–DOS имеет вид окна с шестеренкой в нем. Дисковод — изображение дисковода для гибких или жестких дисков.

Как и в предыдущих версиях Windows, чтобы открыть папку или запустить объект на выполнение, необходимо дважды щелкнуть на выбранном объекте.

Предыдущие версии DOS и Windows используют имена файлов в так называемом формате 8.3. В этом формате длина имени файла ограничивается восемью символами, а расширения имени — тремя символами. Имя и расширение разделяются точкой. Windows 95 дополнительно поддерживает длинные имена файлов. Прикладные программы, написанные соответствующим образом, могут работать с именами файлов длиной до 255 символов, содержащими буквы русского алфавита и пробелы.

Составляющие части окна

Стандартное окно Windows 95 очень похоже на окно Windows 3.1. Окно содержит строку заголовка, кнопку системного меню (теперь она изображена в виде пиктограммы), кнопки изменения размеров окна, строку меню, панель инструментов, линейки прокрутки, рабочую область, строку состояния.

Кнопка свертывания предназначена для свертывания окна и помещения его на “Панель задач”. (Некоторые прикладные программы сворачиваются в строку на рабочем столе, а не в кнопку на “Панели задач”). Кнопка развертывания предназначена для увеличения окна до размеров экрана дисплея. При развертывании окна его кнопка развертывания переходит в кнопку восстановления. Кнопка закрытия завершает работу прикладной программы. Кнопка системного меню повторяет функции этого инструмента в Windows 3.1.

Большинство команд управления окном сосредоточены в строке меню. На “Панели инструментов” находятся кнопки для быстрого вызова некоторых пунктов меню. Такие инструменты отсутствуют в оболочке Windows 3.1, но довольно давно применяются в приложениях, например, текстовом редакторе Word. Вид “Панели инструментов” меняется в зависимости от программы или от функции окна. “Панель инструментов” можно убрать.

Некоторые окна имеют в нижней части окна строку состояния, в которой выводится информация об объекте. Во многих окнах выбор пунктов меню или других объектов вызывает появление в строке состояния описание объекта или выбранного пункта меню. Так же, как и в Windows 3.1, окна можно изменять в размерах и перемещать по экрану.

По сравнению с Windows 3.1 диалоговые окна усложнились в связи с тем, что возможностей в Windows 95 стало больше. Теперь диалоговое окно часто имеет несколько вкладок, заслоняющих друг друга. Чтобы вывести соответствующую вкладку на передний план нужно щелкнуть по ней мышью. Диалоговое окно предоставляет возможность установкой параметров и другими способами управлять исполнением программы и выполняемыми ею функциями. Windows 95 включает много общих диалоговых окон для выполнения наиболее распространенных операций, таких, например, как открытие и сохранение документов, выбор приложения, установка параметров принтера и выбор шрифтов. Эти общие диалоговые окна используются многими прикладными программами для Windows и делают схожей работу с разными прикладными программами.

Оживление правой клавиши мышки

В Windows 95 для правой клавиши найдено важное оперативное применение — стоит щелкнуть ею, как на месте курсора мышки создается небольшое окно с…   Содержание пунктов меню зависит от того, какой объект выделен. Поэтому меню и называется контекстным.

Ярлыки

Ярлык содержит в себе только ссылку на объект (программу, файл, папку, принтер и т.д.). Файл документа может храниться, например, в каталоге \WORD\DOCUMENTS, но быть представлен значком на “Рабочем столе”. Сам файл документа не существует на “Рабочем столе” (в каталоге \WINDOWS\Рабочий стол). Вместо этого на “Рабочий стол” (и в каталог \WINDOWS\Рабочий стол) помещен специальный файл связи. Когда выполняется двойной щелчок на ярлыке, Windows 95 использует информацию, которая хранится в файле связи, чтобы найти и открыть объект, связанный с этим ярлыком.

Квадратик со стрелкой в левом нижнем углу значка означает, что этот объект — ярлык.

Ярлыки объектов позволяют сделать объект доступным из разных мест. Ярлык к программе, документу или принтеру может быть создан в любой папке, а также на “Рабочем столе”. Создать ярлык так же легко, как и скопировать или переместить объект — эти операции очень похожи.

Чтобы поместить ярлык на “Рабочий стол” необходимо:

1) выделить объект (файл, папку, принтер или компьютер), для которого необходимо создать ярлык;

2) выбрать в меню “Файл” команду “Создать ярлык”;

3) перетащить ярлык на “Рабочий стол”.

Удалить ярлык можно перетаскиванием его в корзину или клавишей Del. Удаление ярлыка на сам объект не влияет.

Создать ярлык можно с помощью перетаскивания правой клавишей мыши и с помощью пункта контекстного меню.

Пример. На рабочем столе необходимо создать ярлык игры “Пасьянс”.

Игра “Пасьянс” запускается программой Sol.exe в окне “New1”. Откроем окно “Игра”: двойной щелчок на значке “Мой компьютер”, затем на пиктограмме дисковода С:, затем откроем папку “Игра”. В окне “Игра” откроем папку “New1” .

Выделяем пиктограмму программы Sol.exe, вызываем контекстное меню правой клавишей мыши и выполняем команду “Создать ярлык”. В результате получаем ярлык этой программы

Теперь, чтобы ярлык появился на “Рабочем столе” необходимо перетащить его мышью на поверхность стола.

Кнопка “Пуск” — главная деталь интерфейса

Кнопка “Пуск” — самая левая кнопка на “Панели задач”. Кнопке “Пуск” принадлежит ведущая роль в новациях пользовательского интерфейса Windows 95. Кнопку “Пуск” можно сравнить с “Диспетчером Программ”. Кнопка “Пуск” обеспечивает другой способ открытия программ и документов. При нажатии на клавишу “Пуск” выводится меню (рис. 36), которое формируется в пункте “Настройка” “Настройка меню” этого же меню.

Меню кнопки “Пуск”.

Программы. Это каскадное меню дает быстрый доступ ко всем стандартным программам, которые поставляются в составе Windows 95 (как “Реквизиты” в… Документы. Этот пункт содержит подменю с пятнадцатью последними документами и… Настройка. Это каскадное меню дает возможность доступа к “Панели управления” (используется для конфигурирования…

Управление папками и файлами

Создать папку можно, используя окна меню “Файл”, в котором создается новая папка, или используя контекстное меню. Для этого выбирается команда… Чтобы скопировать объект (папку, файл) из папки на “Рабочий стол” или в другую… Для того, чтобы пе-реместить объект, его надо просто тащить из одной папки в другую, не нажимая при этом никаких…

Работа со справочной системой

Для получения справки выбирается пункт “Справка” в меню “Пуск”. Кроме этого каждое окно содержит пункт “?”, вызывающий справочную систему. Окно “Справочная система” содержит три вкладыша: содержание, предметный… Первый вкладыш выводит перечень тем в справке. Каждый раздел представлен значком книжки. Для просмотра подразделов…

Телекоммуникационные возможности

Для связи компьютеров используются телефонные линии, каналы связи через трансокеанские кабели, световолоконные линии связи с огромной пропускной… Для соединения компьютеров в сети можно использовать специальные сетевые… Слово “модем” происходит от начальных букв двух слов — МОДулятор и ДЕМодулятор. С помощью модема ПК может соединяться…

Стандартные программы

Большинство реквизитов Windows 3.1 включены в том или ином виде в Windows 95. При этом состав стандартных программ Windows 95 значительно изменен. … Минимальный набор включает: текстовый редактор, графический редактор,… WordPad

Динамический обмен данными

Возможности по связыванию и внедрению объектов Windows 95 расширились и одновременно упростились. В Windows 95 для копирования информации между приложениями можно использовать…

Конфигурирование оболочки Windows 95

Первый вкладыш вводит следующие опции: задает расположение “Панели задач” поверх всех окон, что наиболее удобно при… задает автоматическое уползание “Панели задач” с экрана, если на нее попадает окно приложения;

Классификация компьютерных вирусов

- Загрузочные вирусы

- Файловые вирусы

- Макро-вирусы

- Полиморфик-вирусы

- Стелс-вирусы

- Резидентные вирусы

- Прочие "вредные программы"

- IRC-черви

- Сетевые вирусы

Вирусы можно разделить на классы по следующим основным признакам:

· среда обитания;

· операционная система (OC);

· особенности алгоритма работы;

· деструктивные возможности.

По СРЕДЕ ОБИТАНИЯ вирусы можно разделить на:

· файловые;

· загрузочные;

· макро;

· сетевые.

Файловые вирусы либо различными способами внедряются в выполняемые файлы (наиболее распространенный тип вирусов), либо создают файлы-двойники (компаньон-вирусы), либо используют особенности организации файловой системы (link-вирусы).

Загрузочные вирусы записывают себя либо в загрузочный сектор диска (boot-сектор), либо в сектор, содержащий системный загрузчик винчестера (Master Boot Record), либо меняют указатель на активный boot-сектор.

Макро-вирусы заражают файлы-документы и электронные таблицы нескольких популярных редакторов.

Сетевые вирусы используют для своего распространения протоколы или команды компьютерных сетей и электронной почты.

Существует большое количество сочетаний - например, файлово-загрузочные вирусы, заражающие как файлы, так и загрузочные сектора дисков. Такие вирусы, как правило, имеют довольно сложный алгоритм работы, часто применяют оригинальные методы проникновения в систему, используют стелс и полиморфик-технологии. Другой пример такого сочетания - сетевой макро-вирус, который не только заражает редактируемые длокументы, но и рассылает свои копии по электронной почте.

Заражаемая ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА (вернее, ОС, объекты которой подвержены заражению) является вторым уровнем деления вирусов на классы. Каждый файловый или сетевой вирус заражает файлы какой-либо одной или нескольких OS - DOS, Windows, Win95/NT, OS/2 и т.д. Макро-вирусы заражают файлы форматов Word, Excel, Office97. Загрузочные вирусы также ориентированы на конкретные форматы расположения системных данных в загрузочных секторах дисков.

Среди ОСОБЕННОСТЕЙ АЛГОРИТМА РАБОТЫ вирусов выделяются следующие пункты:

· резидентность;

· использование стелс-алгоритмов;

· самошифрование и полиморфичность;

· использование нестандартных приемов.

РЕЗИДЕНТНЫЙ вирус при инфицировании компьютера оставляет в оперативной памяти свою резидентную часть, которая затем перехватывает обращения операционной системы к объектам заражения и внедряется в них. Резидентные вирусы находятся в памяти и являются активными вплоть до выключения компьютера или перезагрузки операционной системы. Нерезидентные вирусы не заражают память компьютера и сохраняют активность ограниченное время. Некоторые вирусы оставляют в оперативной памяти небольшие резидентные программы, которые не распространяют вирус. Такие вирусы считаются нерезидентными.

Резидентными можно считать макро-вирусы, посколько они постоянно присутствуют в памяти компьютера на все время работы зараженного редактора. При этом роль операционной системы берет на себя редактор, а понятие "перезагрузка операционной системы" трактуется как выход из редактора.

В многозадачных операционных системах время "жизни" резидентного DOS-вируса также может быть ограничено моментом закрытия зараженного DOS-окна, а активность загрузочных вирусов в некоторых операционных системах ограничивается моментом инсталляции дисковых драйверов OC.

Использование СТЕЛС-алгоритмов позволяет вирусам полностью или частично скрыть себя в системе. Наиболее распространенным стелс-алгоритмом является перехват запросов OC на чтение/запись зараженных объектов. Стелс-вирусы при этом либо временно лечат их, либо "подставляют" вместо себя незараженные участки информации. В случае макро-вирусов наиболее популярный способ - запрет вызовов меню просмотра макросов. Один из первых файловых стелс-вирусов - вирус "Frodo", первый загрузочный стелс-вирус - "Brain".

САМОШИФРОВАНИЕ и ПОЛИМОРФИЧНОСТЬ используются практически всеми типами вирусов для того, чтобы максимально усложнить процедуру детектирования вируса. Полиморфик-вирусы (polymorphic) - это достаточно труднообнаружимые вирусы, не имеющие сигнатур, т.е. не содержащие ни одного постоянного участка кода. В большинстве случаев два образца одного и того же полиморфик-вируса не будут иметь ни одного совпадения. Это достигается шифрованием основного тела вируса и модификациями программы-расшифровщика.

Различные НЕСТАНДАРТНЫЕ ПРИЕМЫ часто используются в вирусах для того, чтобы как можно глубже спрятать себя в ядре OC (как это делает вирус "3APA3A"), защитить от обнаружения свою резидентную копию (вирусы "TPVO", "Trout2"), затруднить лечение от вируса (например, поместив свою копию в Flash-BIOS) и т.д.

По ДЕСТРУКТИВНЫМ ВОЗМОЖНОСТЯМ вирусы можно разделить на:

· безвредные, т.е. никак не влияющие на работу компьютера (кроме уменьшения свободной памяти на диске в результате своего распространения);

· неопасные, влияние которых ограничивается уменьшением свободной памяти на диске и графическими, звуковыми и пр. эффектами;

· опасные вирусы, которые могут привести к серьезным сбоям в работе компьютера;

· очень опасные, в алгоритм работы которых заведомо заложены процедуры, которые могут привести к потере программ, уничтожить данные, стереть необходимую для работы компьютера информацию, записанную в системных областях памяти, и даже, как гласит одна из непроверенных компьютерных легенд, способствовать быстрому износу движущихся частей механизмов - вводить в резонанс и разрушать головки некоторых типов винчестеров.

Но даже если в алгоритме вируса не найдено ветвей, наносящих ущерб системе, этот вирус нельзя с полной уверенностью назвать безвредным, так как проникновение его в компьютер может вызвать непредсказуемые и порой катастрофические последствия. Ведь вирус, как и всякая программа, имеет ошибки, в результате которых могут быть испорчены как файлы, так и сектора дисков (например, вполне безобидный на первый взгляд вирус "DenZuk" довольно корректно работает с 360K дискетами, но может уничтожить информацию на дискетах большего объема). До сих пор попадаются вирусы, определяющие "COM или EXE" не по внутреннему формату файла, а по его расширению. Естественно, что при несовпадении формата и расширения имени файл после заражения оказывается неработоспособным. Возможно также "заклинивание" резидентного вируса и системы при использовании новых версий DOS, при работе в Windows или с другими мощными программными системами. И так далее.

Контрольные вопросы

1. Что такое компьютерный вирус?

2. Какие существуют виды вирусов? Как они воздействуют на файлы?

3. Как защитить информацию от воздействия компьютерных вирусов?

4. Назовите особенности работы компьютерных вирусов?

4. Локальные и глобальные компьютерные сети, сетевые технологии обработки информации

Локальные сети в деловой деятельностиПлан

Введение

Современное производство требует высоких скоростей обработки инфор­мации, удобных форм ее хранения и передачи. Необходимо иметь динамичные способы обращения к информации, способы поиска данных в заданные временные интервалы; реализовывать сложную математическую и логическую обработку данных. Управление крупными предприятиями требует участия в этом процессе достаточно больших коллективов. Такие коллективы могут располагаться в различных районах города, в различных регионах страны и даже в различных странах. Для решения задач управления, обеспечивающих реализацию экономической стратегии, становятся важными и актуальными скорость и удобство обмена информацией, а также возможность тесного взаи­модействия всех участвующих в процессе выработки управленческих решений.

В эпоху централизованного использования ЭВМ с пакетной обработкой информации пользователи вычислительной техники предпочитали приобретать компьютеры, на которых можно было бы решать почти все классы задач. Принцип централизованной обработки данных не отвечал высоким требованиям надежности, не мог обеспечить необходимую скорость обработки данных в многопользовательском режиме. Кратковременный выход из строя центральной ЭВМ приводил к роковым последствиям для системы в целом.

Появление малых ЭВМ, микроЭВМ и, наконец, персональных компьютеров потребовало нового подхода к организации систем обработки данных, к созданию новых информационных технологий. Возникло логически обоснованное требование перехода от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к распределенной обработке данных.

Распределенная обработка данных– это обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах.

Для реализации распределенной обработки данных были созданы многомашинные вычислительные комплексы, многопроцессорные системы и компьютерные (вычислительные) сети.

Первые вычислительные сети ЭВМ появились в 60-х годах. По сути дела они начали своего рода техническую революцию, сравнимую с появлением первых ЭВМ, так как была предпринята попытка объединить технологию сбора, хранения, передачи и обработки информации на ЭВМ с техникой связи.

С появлением микроЭВМ и персональных ЭВМ возникли локальные вычислительные сети. Они позволили поднять на качественно новую ступень управление производственным объектом, повысить эффективность использования ЭВМ, улучшить качество обрабатываемой информации, реализовать безбумажную технологию, создать новые технологии. Объединение локальных вычислительных сетей и глобальных сетей открыло доступ к мировым информационным ресурсам.

 

1. Понятие компьютерных сетей

 

В настоящее время наиболее важным применением компьютеров становится создание сетей, обеспечивающих единое информационное пространство для многих пользователей. Особенно наглядно этот процесс проявляется на примере всемирной компьютерной сети Интернет.

Компьютерной сетью называется совокупность взаимосвязанных через каналы передачи данных компьютеров, обеспечивающих пользователей средствами обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети: аппаратных, программных и информационных.

Объединение компьютеров в сеть позволяет совместно использовать дорогостоящее оборудование – диски большой емкости, принтеры, основную память, иметь общие программные средства и данные. Глобальные сети предоставляют возможность использовать аппаратные ресурсы удаленных компьютеров. Глобальные сети, охватывая миллионы людей, полностью изменили процесс распространения и восприятия информации, сделали обмен информацией через электронную почту самой распространенной услугой сети, а основным ресурсом – информацию.

Основным назначением сети является обеспечение простого и удобного доступа пользователя к распределенным общесетевым ресурсам и организация их коллективного использования при надежной защите от несанкционированного доступа, а также обеспечение средств передачи данных между пользователями сети. С помощью сетей эти проблемы решаются независимо от территориального расположения пользователей. В эпоху всеобщей информатизации большие объемы информации хранятся, обрабатываются и передаются в локальных и глобальных компьютерных сетях. В локальных сетях создаются общие базы данных для работы пользователей. В глобальных сетях осуществляется формирование единого научного, экономического, социального и культурного информационного пространства.

Существует множество задач, нуждающихся в централизованных общих данных, удаленном доступе к базам данных, передаче данных на расстояние и их распределенной обработке. Примерами являются банковские и другие финансовые структуры; коммерческие системы, отражающие состояние рынка («спрос-предложение»); системы социального обеспечения; налоговые службы; дистанционное компьютерное обучение; системы резервирования авиабилетов; дистанционная медицинская диагностика; избирательные системы. Во всех этих приложениях необходимо, чтобы в сети осуществлялся сбор, хранение и доступ к данным, гарантировалась защита данных от искажений и несанкционированного доступа.

Сеть превратилась в инструмент ежедневной работы и организации досуга людей самого разного круга.

 

2. Общие принципы организации и функционирования компьютерных сетей

 

Характеризуя возможности компьютерной сети, следует оценивать ее аппаратное (техническое), программное и информационное обеспечение.

Техническое обеспечение составляют ЭВМ различных типов, средства связи, оборудование абонентских пунктов. Основные требования, которые предъявляются к сети, - это универсальность, т.е. возможность выполнения практически неограниченного круга задач пользователей, и модульность, обеспечивающая возможность наращивания и изменения конфигурации сети. В сетях, в зависимости от их назначения, используются различные по своим характеристикам ЭВМ: от суперЭВМ до настольных ПК.

Информационное обеспечение сети представляет собой единый информационный фонд, ориентированный на решаемые в сети задачи и содержащий массивы данных общего применения и массивы индивидуального пользования. В состав информационного обеспечения входят базы знаний, банки данных и т.д.

Программное обеспечение сети предназначено для организации коллективного доступа к ее ресурсам, динамического распределения и перераспределения ресурсов сети с целью максимальной загрузки технических средств, координации работы всех ее звеньев, автоматизации программирования.

Основным компонентом программного обеспечения сети являются сетевые операционные системы(ОС), которые представляют собой комплекс управляющих и обслуживающих программ. В функции ОС входят установление последовательности решения задач и обеспечения их общесетевыми ресурсами, оперативное управление распределением ресурсов по элементам сети, контроль работоспособности элементов сети, обеспечение достоверности вводимой и получаемой информации и др. (Более подробно ОС будут рассмотрены ниже).

Важную роль играет специальное программное обеспечение, предназначенное для максимального удовлетворения пользователей программами часто решаемых задач и рационального использования ресурсов сети. В его состав входят автоматизированные фонды алгоритмов и программ, информационно-поисковые системы, специализированные библиотеки программ.

3. Телекоммуникационные системы в сетях

 

Любую компьютерную сеть можно рассматривать как совокупность абонентских систем и коммуникационной сети.

Абоненты сети – объекты, генерирующие или потребляющие информацию в сети. Абонентами сети могут быть отдельные ЭВМ, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные роботы, станки с числовым программным управлением и т.д.

Любой абонент сети подключается к станции.

Станция – аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и приемом информации.

Совокупность абонента и станции принято называть абонентской системой.

Для организации взаимодействия абонентов необходима физическая передающая среда - каналы связи.

Каналы связи -физическая среда: материал или пространство, обеспечивающие распространение сигналов, и аппаратные средства, передающие информацию от одного узла связи к другому.

На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть, которая обеспечивает передачу информации между абонентскими системами.

Обобщенная структура компьютерной сети приведена на рис.1.3.

Любая коммуникационная сеть должна включать следующие основные компоненты: передатчик, сообщение, средства передачи, приемник.

Передатчик – устройство, являющееся источником данных.

Приемник – устройство, принимающее данные.Приемником может быть компьютер, терминал или какое-либо цифровое устройство.

Сообщение – цифровые данные определенного формата, предназначен­ные для передачи. Это может быть файл базы данных, таблица, ответ на запрос, текст или изображение.

Средства передачи – физическая передающая среда и специальная аппаратура, обеспечивающая передачу сообщений.

Для передачи сообщений в компьютерных сетях используются различные типы каналов связи. Наиболее распространены выделенные телефонные каналы и специальные каналы для передачи цифровой информации. Применяются также радиоканалы и каналы спутниковой связи.

Особняком в этом отношении стоят локальные сети, где в качестве передающей среды используются витая пара проводов, коаксиальный кабель и оптоволоконный кабель.

Чтобы обеспечить передачу информации из ЭВМ в коммуникационную среду, необходимо согласовать внутренние сигналы ЭВМ с параметрами сигналов, передаваемых по каналам связи. При этом должно быть выполнено как физическое согласование (форма, амплитуда и длительность сигнала), так и кодовое.

Технические устройства, выполняющие функции сопряжения ЭВМ с каналами связи, называются адаптерами или сетевыми адаптерами. Один адаптер обеспечивает сопряжение с ЭВМ одного канала связи.

Для передачи цифровой информации по аналоговому каналу связи (например, телефонному) необходимо поток битов преобразовать в аналоговые сигналы, а при приеме информации из канала связи в ЭВМ выполнить обратное действие – преобразовать аналоговые сигналы в поток битов, которые может обрабатывать ЭВМ. Такие преобразования выполняет специальное устройство – модем.

Модем – устройство, выполняющее модуляцию и демодуляцию информационных сигналов при передаче их из ЭВМ в канал связи и при приеме в ЭВМ из канала связи.

Наиболее дорогим компонентом вычислительной сети является канал связи. Поэтому при построении ряда вычислительных сетей стараются сэкономить на каналах связи, коммутируя несколько внутренних каналов связи на один внешний. Для выполнения функций коммутации могут использоваться специальные устройства – концентраторы.

Концентратор – устройство, коммутирующее несколько каналов связи на один.

В локальных сетях, где физическая передающая среда представляет собой кабель ограниченной длины, для увеличения протяженности сети используются специальные устройства – повторители.

Повторитель (репитер) – устройство, обеспечивающее сохранение формы и амплитуды сигнала при передаче его на большее, чем предусмотрено данным типом физической передающей среды, расстояние.

Существуют локальные и дистанционные повторители. Локальные повторители позволяют соединять фрагменты сетей, расположенные на расстоянии до 50 м, а дистанционные – до 2000 м.

Для оценки качества коммуникационной сети можно использовать следующие характеристики:

– скорость передачи данных по каналу связи;

– пропускную способность канала связи;

– достоверность передачи информации;

– надежность канала связи и модемов.

Скорость передачи данных по каналу связи измеряется количеством битов информации, передаваемых за единицу времени – секунду.

Единица измерения скорости передачи данных - бит в секунду.

Скорость передачи данных зависит от типа и качества канала связи, типа используемых модемов и принятого способа синхронизации.

Для пользователей вычислительных сетей значение имеют не абстрактные биты в секунду, а информация, единицей измерения которой служат байты или знаки. Поэтому более удобной характеристикой канала является его пропускная способность, которая оценивается количеством знаков, передаваемых по каналу за единицу времени – секунду. При этом в состав сообщения включаются и все служебные символы. Теоретическая пропускная способность определяется скоростью передачи данных.

Единица измерения пропускной способности канала связи – знак в секунду.

Существенной характеристикой коммуникационной системы любой сети является достоверность передаваемой информации. Так как на основе обработки информации о состоянии объекта управления принимаются решения о том или ином ходе процесса, то от достоверности информации в конечном счете может зависеть судьба объекта. Достоверность передачи информацииоценивают как отношение количества ошибочно переданных знаков к общему числу переданных знаков. Требуемый уровень достоверности должны обеспечивать как аппаратура, так и канал связи. Нецелесообразно использовать дорогостоящую аппаратуру, если относительно уровня достоверности канал связи не обеспечивает необходимых требований.

Единица измерения достоверности: количество ошибок на знак – ошибок/знак.

Для вычислительных сетей этот показатель должен лежать в пределах 10-6-10-7ошибок/знак, т.е. допускается одна ошибка на миллион переданных знаков или на десять миллионов переданных знаков.

Наконец, надежность коммуникационной системыопределяется либо долей времени исправного состояния в общем времени работы, либо средним временем безотказной работы. Вторая характеристика позволяет более эффективно оценить надежность системы.

Единица измерения надежности: среднее время безотказной работы – час.

Для вычислительных сетей среднее время безотказной работы должно быть достаточно большим и составлять, как минимум, несколько тысяч часов.

 

4. Архитектура открытых систем

 

Для определения задач, поставленных перед сложным объектом, а также для выделения главных характеристик и параметров, которыми он должен обладать, создаются общие модели таких объектов. Общая модель вычислительной сети определяет характеристики сети в целом и характеристики и функции входящих в нее основных компонентов

Архитектура вычислительной сети – описание ее общей модели.

Многообразие производителей вычислительных сетей и сетевых програм­мных продуктов поставило проблему объединения сетей различных архитек­тур. Для ее решения Международной организацией по стандартизации была разработана эталонная модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI). Часто ее называют моделью архитектуры открытых систем.

Открытая система – система, взаимодействующая с другими системами в соответствии с принятыми стандартами.

Модель взаимодействия открытых систем(OSI) служит базой для производителей при разработке совместимого сетевого оборудования. Эта модель не является неким физическим телом, отдельные элементы которого можно осязать. Она устанавливает способы передачи данных по сети, определяет стандартные протоколы, используемые сетевым и программным обеспечением. Модель представляет собой самые общие рекомендации для построения совместимых сетевых программных продуктов. Эти рекомендации должны быть реализованы как в аппаратуре, так и в программных средствах вычислительных сетей.

Модель взаимодействия открытых систем (OSI) определяет процедуры передачи данных между системами, которые “открыты” друг другу благодаря совместному использованию ими соответствующих стандартов, хотя сами системы могут быть созданы на различных технических средствах.

В настоящее время модель взаимодействия открытых систем является наиболее популярной сетевой архитектурной моделью. Она рассматривает общие функции, а не специальные решения, поэтому не все реальные сети абсолютно точно ей следуют. Модель взаимодействия открытых систем состоит из семи уровней (рис. 1.4).

На каждом уровне выполняются определенные сетевые функции. Нижние уровни – 1-й и 2-й – определяют физическую среду передачи данных и сопутствующие задачи (такие как передача битов данных через плату сетевого адаптера и кабель). Самые верхние уровни определяют, каким способом осуществляется доступ приложений к услугам связи. Чем выше уровень, тем более сложную задачу он решает.

Перед подачей в сеть данные разбиваются на пакеты.

Пакет – это единица информации, передаваемая между устройствами сети как единое целое. На передающей стороне пакет проходит последова­тельно через все уровни системы сверху вниз. Затем он передается по сетевому кабелю на компьютер-получатель и опять проходит через все уровни в обратном порядке.

7-й уровень – прикладной– обеспечивает поддержку прикладных процессов конечных пользователей. Этот уровень определяет круг прикладных задач, реализуемых в данной вычислительной сети, представляя собой окно для доступа прикладных процессов к сетевым услугам. Он обеспечивает услуги, напрямую поддерживающие приложения пользователя, такие как программное обеспечение для передачи файлов, доступа к базам данных и электронная почта. Нижележащие уровни поддерживают задачи, выполняемые на прикладном уровне. Прикладной уровень управляет общим доступом к сети, потоком данных и обработкой ошибок.

6-й уровень – представительный (уровень представления)– определяет формат, используемый для обмена данными между сетевыми компьютерами. Этот уровень можно назвать переводчиком. На компьютере-отправителе данные, поступившие от прикладного уровня, переводятся в общепонятный промежуточный формат. На компьютере-получателе происходит перевод из промежуточного формата в тот, который используется прикладным уровнем данного компьютера. Представительный уровень отвечает за преобразование протоколов, трансляцию данных, их шифрование, смену или преобразование применяемого набора символов (кодовой таблицы).

5-й уровень – сеансовый – реализует установление и поддержку сеанса связи между двумя абонентами через коммуникационную сеть. Он позволяет производить обмен данными в режиме, определенном прикладной программой, или предоставляет возможность выбора режима обмена. Сеансовый уровень поддерживает и завершает сеанс связи. На этом уровне выполняется управление диалогом между взаимодействующими процессами, т.е. регулируется, какая из сторон осуществляет передачу, когда, как долго и т.д.

4-й уровень – транспортный– обеспечивает дополнительный уровень соединения. Транспортный уровень гарантирует доставку пакетов без ошибок, в той же последовательности, без потерь и дублирования. Он управляет потоком, проверяет ошибки и участвует в решении проблем, связанных с отправкой и получением пакетов.

3-й уровень – сетевой– отвечает за адресацию сообщений и перевод логических адресов в физические адреса. На этом уровне определяется маршрут от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю, решаются также такие проблемы, как коммутация пакетов, маршрутизация и перегрузки.

2-й уровень – канальный - реализует процесс передачи информации по информационному каналу. Информационный канал – логический канал, он устанавливается между двумя ЭВМ, соединенными физическим каналом. Канальный уровень обеспечивает управление потоком данных в виде кадров, в которые упаковываются информационные пакеты, обнаруживает ошибки передачи и реализует алгоритм восстановления информации в случае обнаружения сбоев или потерь данных.

1-й уровень – физический – самый нижний в модели. Этот уровень осуществляет передачу неструктурированного потока битов по физической среде (например, по сетевому кабелю). Физический уровень предназначен для передачи битов (нулей и единиц) от одного компьютера к другому. Он отвечает за кодирование данных, гарантируя, что переданная единица будет воспринята именно как единица, а не как ноль. Наконец, физический уровень устанавливает способ перевода бита в соответствующие электрические или оптические импульсы, передаваемые по сетевому кабелю.

При передаче информации от прикладного процесса в сеть происходит ее обработка уровнями модели взаимодействия открытых систем. Смысл этой обработки заключается в том, что каждый уровень добавляет к информации процесса свой заголовок – служебную информацию, которая необходима для адресации сообщений и для некоторых контрольных функций. Физический уровень заголовка не добавляет. Сообщение, обрамленное заголовками, уходит в коммуникационную сеть и поступает на абонентские ЭВМ вычислительной сети. Каждая абонентская ЭВМ, принявшая сообщение, дешифрирует адреса и определяет, предназначено ли ей данное сообщение. При этом в абонентской ЭВМ происходит обратный процесс – чтение и отсечение заголовков уровнями модели взаимодействия открытых систем. Каждый уровень реагирует только на свой заголовок. Заголовки верхних уровней нижними уровнями не воспринимаются и не изменяются – они “прозрачны “ для нижних уровней. Так, перемещаясь по уровням модели OSI, информация, наконец, поступает к процессу, которому она была адресована.

Каждый уровень модели взаимодействия открытых систем реагирует только на свой заголовок.

 

5. Классификация компьютерных сетей

 

Компьютерные сети можно классифицировать по ряду признаков, в том числе по степени территориальной распределенности. При этом различают глобальные, региональные и локальные сети.

Глобальные сети объединяют пользователей, расположенных по всему миру на значительном расстоянии друг от друга. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий, радиосвязи и систем спутниковой связи.

Региональные сети объединяют пользователей города, области, небольших стран. В качестве каналов связи чаще всего используются телефонные линии. Расстояния между узлами сети составляют 10-1000 км.

Локальные сети ЭВМ связывают абонентов одного или нескольких близлежащих зданий одного предприятия или учреждения. Локальные сети могут иметь любую структуру, но чаще всего компьютеры в локальной сети связаны единым высокоскоростным каналом передачи данных.

Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей (ЛВС) позволяет создавать многосетевые иерархии. Они обеспечивают мощные, экономически целесообразные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. На рис. 1.12 приведена одна из возможных иерархий вычислитель­ных сетей. Локальные вычислительные сети могут входить как компоненты в состав региональной сети, региональные сети – объединяться в составе глобальной сети и, наконец, глобальные сети могут также образовывать сложные структуры.

Персональные компьютеры, ставшие в настоящее время непременным элементом любой системы управления, привели к буму в области создания локальных вычислительных сетей. Это, в свою очередь, вызвало необходимость в разработке новых информационных технологий.

Практика применения персональных компьютеров в различных отраслях науки, техники и производства показала, что наибольшую эффективность от внедрения вычислительной техники обеспечивают не отдельные автономные ПК, а локальные вычислительные сети.

 

6. Основные понятия локальных сетей для деловой деятельности

 

Подавляющее большинство персональных компьютеров в мире работают в сетях. Локальные сети персональных компьютеров (часто их называют локальные вычислительные сети - ЛВС) получили очень широкое распространение, так как 80-90% информации циркулирует вблизи мест ее появления и только 10-20% связано с внешними взаимодействиями. Локальные сети связывают компьютеры, размещенные на небольшом расстоянии друг от друга. Главная отличительная особенность локальных сетей – единый высокоскоростной канал передачи данных и малая вероятность возникновения ошибок в коммуникационном оборудовании. В качестве канала передачи данных используются витая пара, коаксиальный или оптоволоконный кабель и др. Расстояния между ЭВМ в локальной сети небольшие – до 10 км, при использовании радиоканалов связи – до 20 км. Каналы в локальных сетях являются собственностью организаций и это упрощает их эксплуатацию.

Основное назначение любой компьютерной сети – предоставление информационных и вычислительных ресурсов подключенным к ней пользователям.

С этой точки зрения локальную вычислительную сеть можно рассматри­вать как совокупность серверов и рабочих станций.

Сервер – компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами.

Серверы могут осуществлять хранение данных, управление базами данных, удаленную обработку заданий, печать заданий и ряд других функций, потребность в которых может возникнуть у пользователей сети. Сервер – источник ресурсов сети.

Особое внимание следует уделить одному из типов серверов – файловому серверу (File Server). В распространенной терминологии для него принято сокращенное название – файл-сервер.

Файл-сервер хранит данные пользователей сети и обеспечивает им доступ к этим данным. Это компьютер с большой емкостью оперативной памяти, жесткими дисками большой емкости и дополнительными накопителями на магнитной ленте (стриммерами).

Он работает под управлением специальной операционной системы, которая обеспечивает одновременный доступ пользователей сети к расположенным на нем данным.

Файл-сервер выполняет следующие функции: хранение данных, архивирование данных, синхронизацию изменений данных различными пользователями, передачу данных.

Для многих задач использование одного файл-сервера оказывается недостаточным. Тогда в сеть могут включаться несколько серверов. Возможно также применение в качестве файл-серверов мини-ЭВМ.

Рабочая станция – персональный компьютер, подключенный к сети, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам.

Рабочая станция сети функционирует как в сетевом, так и в локальном режиме. Она оснащена собственной операционной системой (MS DOS, Windows, Unix и т.д.), обеспечивает пользователя всеми необходимыми инструментами для решения прикладных задач (рис.1).

Рис. 1. Локальная сеть

7. Особенности организации локальных сетей

 

Информационные системы, построенные на базе компьютерных сетей, обеспечивают решение следующих задач: хранение данных, обработка данных, организация доступа пользователей к данным, передача данных и результатов обработки данных пользователям.

В системах централизованной обработки эти функции выполняла центральная ЭВМ.

Компьютерные сети реализуют распределенную обработку данных. Обработка данных в этом случае распределена между двумя объектами: клиентом и сервером.

Клиент – задача, рабочая станция или пользователь компьютерной сети.

В процессе обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения сложных процедур, чтение файла, поиск информации в базе данных и т.д.

Сервер выполняет запрос, поступивший от клиента. Результаты выполнения запроса передаются клиенту. Сервер обеспечивает хранение данных общего пользования, организует доступ к этим данным и передает данные клиенту.

Клиент обрабатывает полученные данные и представляет результаты обработки в виде, удобном для пользователя. В принципе обработка данных может быть выполнена и на сервере. Для подобных систем приняты термины – система клиент-сервер или архитектура клиент-сервер.

Архитектура клиент-сервер может использоваться как в одноранговых локальных вычислительных сетях, так и в сети с выделенным сервером.

7.1. Одноранговая сеть

 

В такой сети нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. В одноранговой сети все компьютеры равноправны, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер. Пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступными. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть.

Пользователю сети доступны все устройства, подключенные к другим станциям (диски, принтеры).

Одноранговая сеть характеризуется рядом стандартных решений:

• компьютеры расположены на рабочих столах пользователей;

• пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспечивают защиту информации;

• для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система.

Целесообразностьприменения

Одноранговая сеть вполне подходит там, где:

• количество пользователей не превышает 10 человек;

• пользователи расположены компактно;

• вопросы защиты данных не критичны;

• в обозримом будущем не ожидается значительного расширения фирмы и, следовательно, сети.

Если эти условия выполняются, то, скорее всего, выбор одноранговой сети будет более правильным, чем выбор сети на основе сервера.

Достоинства одноранговых сетей: низкая стоимость и высокая надежность.

Недостатки одноранговых сетей:

• зависимость эффективности работы сети от количества станций;

• сложность управления сетью;

• сложность обеспечения защиты информации;

• трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.

В такие операционные системы, как Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups и Microsoft Windows 95, встроена поддержка одноранговых сетей. Поэтому, чтобы установить одноранговую сеть, дополнительного программного обеспечения не требуется.

Популярностью пользуются и одноранговые сети на базе сетевых операционных систем LANtastic, NetWare Lite.

7.2. Сеть с выделенным сервером

 

В сети с выделенным сервером один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций.

Такой компьютер обычно называют сервером сети. На нем устанавливает­ся сетевая операционная система, к нему подключаются все разделяемые внешние устройства – жесткие диски, принтеры и модемы.

Взаимодействие между рабочими станциями в сети, как правило, осуществляется через сервер. Логическая организация такой сети может быть предс­тавлена топологией “звезда”. Роль центрального устройства выполняет сервер.

Сети на основе сервера способны поддерживать тысячи пользователей. Сетями такого размера, будь они одноранговыми, было бы невозможно управлять.

Основным аргументом при выборе сети на основе сервера является, как правило, защита данных. В таких сетях, например, как Windows NT Server, проблемами безопасности может заниматься один администратор: он формирует политику безопасности и применяет ее в отношении каждого пользователя сети.

В сетях с централизованным управлением существует возможность обмена информацией между рабочими станциями, минуя файл-сервер. Для этого можно использовать программу NetLink. После запуска программы на двух рабочих станциях можно передавать файлы с диска одной станции на диск другой (аналогично операции копирования файлов из одного каталога в другой с помощью программы Norton Commander).

Достоинства сети с выделенным сервером:

• надежная система защиты информации;

• высокое быстродействие;

• отсутствие ограничений на число рабочих станций;

• простота управления по сравнению с одноранговыми сетями.

Недостатки сети:

• высокая стоимость из-за выделения одного компьютера под сервер;

• зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;

• меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью.

Сети с выделенным сервером являются наиболее распространенными у пользователей компьютерных сетей. Сетевые операционные системы для таких сетей – LANServer (IBM), Windows NT Server и NetWare (Novell).

 

8. Топология локальных сетей

 

Компьютеры, входящие в состав ЛВС, могут быть расположены самым случайным образом на территории, где создается вычислительная сеть. Следует заметить, что для управления сетью небезразлично, как расположены абонентские ЭВМ. Поэтому имеет смысл говорить о топологии ЛВС.

Топология сети - это физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети.

Топология – стандартный термин, который используется при описании основной компоновки сети.

Топология сети обуславливает ее характеристики. В частности, выбор той или иной топологии влияет на:

• состав необходимого сетевого оборудования;

• характеристики сетевого оборудования;

• возможности расширения сети;

• способ управления сетью.

Топологии вычислительных сетей могут быть самыми различными, но для локальных вычислительных сетей типичными являются всего три: кольцевая, шинная, звездообразная.

Иногда для упрощения используют термины – кольцо, шина и звезда. Не следует думать, что рассматриваемые типы топологий представляют собой идеальное кольцо, идеальную прямую или звезду.

Любую компьютерную сеть можно рассматривать как совокупность узлов.

Узел– любое устройство, непосредственно подключенное к передающей среде сети.

Топология усредняет схему соединений узлов сети. Так, и эллипс, и замкнутая кривая, и замкнутая ломаная линия относятся к кольцевой топологии, а незамкнутая ломаная линия – к шинной.

8.1. Топология “кольцо”

 

Кольцевая топология предусматривает соединение узлов сети замкнутой кривой – кабелем передающей среды (рис. 2). Выход одного узла сети соединяется с входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу. Каждый промежуточный узел между передатчиком и приемником ретранслирует посланное сообщение. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения.

Кольцевая топология является идеальной для сетей, занимающих сравнительно небольшое пространство. В ней отсутствует центральный узел, что повышает надежность сети. Ретрансляция информации позволяет использовать в качестве передающей среды любые типы кабелей.

Последовательная дисциплина обслуживания узлов такой сети снижает ее быстродействие. Каждый компьютер выступает в роли репитера (повторителя), усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру, поэтому выход из строя одного из них нарушает целостность кольца и прекращает функционирование всей сети.

Рис. 2. Сеть кольцевой топологии

8.2. Топология «шина»

Шинная топология – одна из наиболее простых (рис. 3). Она связана с использованием в качестве передающей среды коаксиального кабеля. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не транслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. Дисциплина обслуживания параллельная. Это обеспечивает высокое быстродействие ЛВС с шинной топологией.

«Шина» – пассивная топология. Это значит, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если один из компьютеров выйдет из строя, это не скажется на работе остальных. В активных топологиях (например, кольцо) компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.

Сеть легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам. Сеть шинной топологии устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов.

Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем их больше, т.е. чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть.

Сети шинной топологии наиболее распространены в настоящее время.

Следует отметить, что они имеют малую протяженность и не позволяют использовать различные типы кабеля в пределах одной сети.

Рис. 3. Сеть шинной топологии

8.3. Топология “звезда”

 

Звездообразная топология (рис. 4) базируется на концепции центрального узла, к которому подключаются периферийные узлы. Каждый компьютер имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети.

Звездообразная топология значительно упрощает взаимодействие узлов сети друг с другом, позволяет использовать более простые сетевые адаптеры. В то же время работоспособность ЛВС со звездообразной топологией целиком зависит от центрального узла (концентратора).

В сетях с топологией «звезда» подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованны. Но есть и недостаток: так как все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля. К тому же если центральный компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети. А если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети, на работу остальных компьютеров это не повлияет.

В реальных вычислительных сетях могут использоваться более сложные топологии, представляющие в некоторых случаях сочетания рассмотренных, например, топология “звезда - шина”.

Выбор той или иной топологии определяется областью применения сети, географическим расположением ее узлов и размерностью сети в целом.

Рис.4. Сеть звездообразной топологии

 

9. Методы доступа и протоколы передачи данных в локальных сетях

 

В различных сетях существуют различные процедуры обмена данными между рабочими станциями. Эти процедуры называют протоколами передачи данных. Международный институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (Institute of Electronics Engineers–IEEE) разработал стандарты для протоколов передачи данных в локальных сетях – стандарты IЕЕЕ802. Для нашей страны представляют практический интерес стандарты IЕЕЕ802.3, IЕЕЕ802.4 и IЕЕЕ802.5, которые описывают методы доступа к сетевым каналам данных.

Наиболее распространенные методы доступа: Ethernet, Arcnet и Token Ring реализованы соответственно на стандартах IЕЕЕ802.3, IЕЕЕ802.4 и IЕЕЕ802.5. (Для простоты изложения далее используются названия методов доступа, а не стандартов.)

Метод доступа Ethernet. Этот метод, разработанный фирмой Xerox в 1975 г., обеспечивает высокую скорость передачи данных и надежность.

Для данного метода доступа используется топология «общая шина». Поэтому сообщение, отправляемое одной рабочей станцией, принимается одновременно всеми остальными станциями, подключенными к общей шине. Но сообщение предназначено только для одной станции (оно включает в себя адрес станции назначения и адрес отправителя). Та станция, которой предназначено сообщение, принимает его, остальные игнорируют.

Ethernet является методом множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением коллизий (конфликтов). Перед началом передачи каждая рабочая станция определяет, свободен канал или занят. Если канал свободен, станция начинает передачу данных.

Ethernet не исключает возможности одновременной передачи сообщений двумя или несколькими станциями. Аппаратура автоматически распознает такие конфликты, называемые коллизиями. После обнаружения конфликта станции задерживают передачу на короткое время. Для каждой станции его продолжительность своя. После задержки передача возобновляется. Реально конфликты приводят к снижению быстродействия сети только в том случае, когда работают 80–100 станций.

Метод доступа Arcnet. Этот метод доступа разработан фирмой Datapoint Corp. Он тоже получил широкое распространение, в основном благодаря тому, что оборудование Arcnet дешевле, чем оборудование Ethernet или Token -Ring. Arcnet используется в локальных сетях с топологией «звезда». Один из компьютеров создает специальный маркер (специальное сообщение), который последовательно передается от одного компьютера к другому. Если станция должна передать сообщение, она, получив маркер, формирует пакет, дополнен­ный адресами отправителя и назначения. Когда пакет доходит до станции назначения, сообщение «отцепляется» от маркера и передается станции.

Метод доступа Token Ring. Этот метод разработан фирмой IBM; он рассчитан па кольцевую топологию сети. Данный метод напоминает Arcnet, так как тоже использует маркер, передаваемый от одной станции к другой. В отличие от Arcnet при методе доступа Token Ring предусмотрена возможность назначать разные приоритеты разным рабочим станциям.

 

10. Программное обеспечение локальных сетей

 

Основным назначением сети является предоставление различного рода услуг ее пользователям. Программное обеспечение, реализующее какую-либо из услуг, называется сервером этой услуги. В качестве примеров услуг и соответственно серверов можно назвать: файловый сервер, сервер печати, сервер электронной почты, коммуникационный сервер и т.д. Сетевое програм­мное обеспечение, поддерживающее функционирование сети и обеспечиваю­щее организацию услуг сети и доступ пользователя к этим услугам, реализуется сетевой операционной системой. Сетевая операционная система необходима для работы сети, так же как для локального персонального компьютера нужна одна из операционных систем: DOS, Windows 95, OS/2, UNIX.

В одноранговых сетях все компьютеры сети равноправны. Они работают в сети как обособленные рабочие места, но при этом им предоставляется возможность совместно использовать дисковое пространство любого из компьютеров сети, печатающие устройства и передавать сообщения. Как уже говорилось выше, эти функции поддерживаются такими операционными системами, как Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups и Microsoft Windows 95,куда встроена поддержка одноранговых сетей. Широкое распространение получили также сетевые операционные системы LANtastic и NetWare Lite.

В сетях с выделенным сервером операционная система и сервер работают как единое целое. Без операционной системы даже самый мощный сервер представляет собой лишь груду железа.

Сетевая операционная система выполняет помимо функций, присущих обычной ОС (доступ к диску, хранение файлов, использование памяти), функции защиты данных, размещаемых на сервере, от несанкционированного доступа и управляет правами пользователя. Кроме того, сетевая ОС обеспечивает работу со всеми рабочими станциями, на которых могут быть установлены различные операционные системы.

В настоящее время можно выделить четыре основные 32-разрядные сетевые операционные системы: NetWare фирмы Novell, Windows NT Server фирмы Microsoft, Vines фирмы Banyan, OS/2 Warp Advanced Server фирмы IBM. Кроме того, следует упомянуть сетевые ОС семейства UNIX.

Оценить сетевую ОС можно по ее соответствию основным требованиям к сетевой среде, а именно по возможности:

• совместного использования файлов и принтеров при высокой производительности;

• эффективного выполнения прикладных программ, ориентированных на архитектуру клиент-сервер, в том числе прикладных программ производителей;

• работы на различных платформах и с различным сетевым оборудованием;

• обеспечения интеграции с Internet: поддержки протокола TCP/IP, протокола динамической настройки (Dynamic Host Configuration Protocol – DHCP), программного обеспечения Web-сервера;

• дистанционного доступа к сети;

• организации внутренней электронной почты, групповых дискуссий;

• доступа к ресурсам в территориально разбросанных, многосерверных сетях с помощью служб каталогов и имен.

Любая из перечисленных сетевых ОС (с той или иной точки зрения) может быть названа лучшей, хотя ни одна из них не может удовлетворить все требования пользователя полностью. Для удовлетворения всех требований к сетевой обработке целесообразно объединять сетевые ОС разных производителей. В настоящее время в большинстве сетей используются несколько сетевых ОС. Для достижения универсальности и производитель­ности часто совместно используются NetWare и Windows NT Server. При этом NetWare используют для работы с файлами и обслуживания печати, поскольку она обеспечивает более широкие возможности и универсальность этих служб, a Windows NT – для обмена сообщениями и работы серверов приложений, таких как СУБД, на различных платформах.

Все перечисленные ОС имеют достаточно хорошие клиентские средства для работы с файлами и печатью. Многие производители выпускают программное обеспечение клиента, способное работать с разнотипными серверами. Так, Windows 95 включает клиентское программное обеспечение как для Windows NT, так и для NetWare и еще некоторых других. Причем пользователь может и не знать, к услугам какого сервера он обращается.

10.1. Сетевая ОС NetWare

 

Для обеспечения функционирования локальной сети, использующей файловый сервер, в настоящее время разработан целый ряд сетевых операционных систем. Одной из них является NetWare фирмы Novell.

Сетевая ОС NetWare координирует функционирование рабочих станций и регулирует процесс совместного использования сетевых ресурсов. Кроме того, сетевая ОС предоставляет различные средства администрирования сети. Эти средства обеспечивают защиту данных и их целостность, контролируя права доступа к ним.

Novell NetWare, как и другие сетевые ОС, ориентирована на работу с различными сетевыми платами. Перечень возможных видов плат очень широк. Поддерживаются многие платы Ethernet, Token-Ring, Arcnet. В соответствии с этим сетевая ОС обеспечивает работу сети любой структуры, в том числе моноканальной, кольцевой, звездообразной. Для пользователя неважно, каким образом персональные компьютеры физически связаны между собой (звезда, кольцо или шина). При любом из этих соединений пользователь имеет доступ со своего компьютера – рабочей станции сети к ресурсам центрального, более мощного компьютера – файлового сервера. Таким образом, на логическом уровне сеть NetWare имеет звездообразную структуру, в центре которой находится файловый сервер.

Файловый сервер NetWare может быть только выделенным, то есть не допускающим выполнения на нем работ пользователя. Файловый сервер является как бы сердцем сетевой операционной системы, выполняющим все работы по управлению ресурсами сети и координации действий, запрашиваемых пользователями рабочих станций. Ядро файлового сервера загружается в основную память компьютера (служащего файловым сервером) и не требует предварительной загрузки какой-либо базовой операционной системы, так как сетевая операционная система реализует все необходимые основные функции.

На рабочих станциях должна быть загружена одна из базовых операционных систем. NetWare допускает использование на рабочей станции следующих ОС: MS DOS, OS/2, Windows 3.x, Windows 95,UNIX или OS Mac (для Macintosh). Для обеспечения доступа к сети на рабочей станции запускается часть сетевого программного обеспечения, называемая оболочкой NetWare. Все работы пользователь выполняет на своем компьютере – рабочей станции, так же как и в локальном режиме.

10.2. ОС Microsoft Windows NT Server

 

Операционная система Windows NT Server фирмы Microsoft появилась в продаже в июле 1993 года. Сегодня она широко применяется самыми разными организациями, банками, промышленностью и индивидуальными пользовате­лями.

Растет число поклонников этой простой и надежной системы и в России.

Основные свойства Windows NT:

Приоритетная многозадачность

В Windows NT действует система приоритетов, позволяющая приложениям с более высоким приоритетом «вытеснять» те, что имеют более низкий. Так как система всегда контролирует события, процессорное время используется эффективнее, а некорректно работающее приложение не приведет к сбою системы.

Встроенная сетевая поддержка

В отличие от большинства других операционных систем Windows NT изначально разрабатывалась с учетом работы в сети. В результате функции совместного использования файлов, устройств и объектов встроены в интерфейс пользователя. Администраторы могут централизованно управлять и контролировать работу сетей в масштабах крупных предприятий. Особенно важна возможность распространения работы приложений типа клиент-сервер на многокомпьютерные системы.

Защищенность

Система Windows NT сертифицирована в США на уровень защиты С2 по Оранжевой книге, что подразумевает возможность владельца ресурсов (файла, каталога, принтера или совместно используемого объекта данных) управлять доступом к этим ресурсам. С2 гарантирует изолированное выполнение приложений в системе и обязывает пользователей регистрироваться.

При этом можно указать разные уровни доступа к ресурсам, предоставляя определенным пользователям или группам пользователей один из таких уровней.

Многопоточность

В Windows NT поддерживается многопоточность, позволяющая определенным образом разработанным приложениям одновременно выполнять несколько собственных процессов. Так, работая с многопоточной электронной таблицей, пользователь сможет выполнять перерасчет в одной таблице в то время, как будет печататься другая и загружаться в память третья.

Поддержка симметричной мультипроцессорной обработки

Windows NT поддерживает работу на компьютерах с несколькими процессорами. Такие системы становятся все более распространенными. Назначая различные потоки для разных процессоров, Windows NT позволяет добиться высокой производительности приложений, требующих большой вычислительной мощности.

Поддержка широкого спектра компьютерных платформ

Windows NT можно установить на самых различных типах компьютеров, список которых продолжает пополняться. Сегодня поддерживаются Intel-компьютеры с процессорами 386, 486, Pentium и Pentium Pro, а также три типа RISC-процессоров: PowerPC, MIPS R4000 и DEC Alpha. Благодаря особенностям внутренней структуры, Windows NT на другие платформы перенести довольно просто.

Возможность выполнения приложений, написанных для других операционных систем

Опыт показывает, что никакая операционная система не сможет достичь успеха, если она не позволяет выполнять уже существующие приложения. В Windows NT выполняются практически все 16-разрядные приложения для Windows, MS-DOS, неграфические 16-разрядные приложения для OS/2.

Знакомый интерфейс с пользователем

Если Вы один из пользователей, работающих с Microsoft Windows 3.х то, несомненно, заметите, что интерфейс Windows NT версии 3.5х практически не отличается от привычного.

Интерфейс Windows NT версии 4.0 совпадает с интерфейсом Windows 95.

 

11. Роль и функции администратора локальных сетей

 

Сеть, которая может работать сама по себе, еще не придумана. Время от времени нужно подключать новых пользователей, а среди существующих некоторых удалять. Приходится устанавливать новые ресурсы и предоставлять их в совместное использование, кроме того, предоставлять права на доступ к ним. Этими проблемами занимается сетевой администратор.

Централизованное управление ЛВС представляет собой очень трудную задачу. До сих пор нет универсального набора средств для выполнения функций администратора компьютерной сети. Имеются лишь программные и аппаратные средства для частичного выполнения этой работы. Администратор сети должен обладать очень высокой квалификацией и творческим подходом при применении тех или иных средств для решения нестандартных ситуаций, возникающих в компьютерных сетях. Он должен достаточно хорошо разбираться в конфигурациях сетей, их производительности, в вопросах учета и планирования, в защите данных и прикладных программ.

В функции администратора входят:

• учет пользователей и разграничение прав доступа;

• защита данных;

• обучение и поддержка пользователей;

• модернизация существующего программного обеспечения и установка нового;

• архивирование и резервное копирование данных;

• предупреждение потери данных;

• защита сети от вирусов;

• мониторинг и управление пространством для хранения данных на сервере;

• модернизация и замена компонентов сети и др.

12. Цели и задачи создания локальной сети в деловой деятельности

 

Если у вас есть только один персональный компьютер, нет модема и желания его приобрести, вы никогда не сможете ощутить те преимущества, которые дает компьютерная сеть. Однако если в вашем офисе установлено несколько компьютеров или имеется необходимость передавать данные в территориально удаленные филиалы, вам едва ли стоит пренебрегать сетевыми технологиями.

Попытаемся ответить на вопрос, вынесенный в заголовок раздела: зачем объединяют компьютеры?

Очевидно, для того, чтобы можно было передавать данные из одного компьютера в другие. Но это слишком общая формулировка. Пока не ясно, как возможность передачи данных из одного компьютера в другие может экономить время и деньги (особенно если учесть, что организация сети требует дополнительных затрат на сетевое аппаратное и программное обеспечение).

Попробуем доказать, что сетевые технологии экономят деньги, и немалые.Для этого кратко рассмотрим возможные области применения сетей компьютеров. В этой книге мы будем заниматься локальными сетями.

Локальные сети - это такие сети, которые объединяют компьютеры, находящиеся рядом (в одной комнате, в одном или нескольких близко расположенных зданиях). При этом для соединения компьютеров используются выделенные линии связи, принадлежащие той же фирме, что и компьютеры.

Что же касается глобальных сетей, то здесь нет никаких ограничений для расстояния между компьютерами. Существуют глобальные сети, объединяющие компьютеры в разных странах и на разных континентах. Разумеется, никакая мелкая или средняя фирма (кроме телефонной компании) не может владеть межконтинентальными линиями связи. Для создания глобальных сетей приходится брать в аренду телефонные или спутниковые линии связи.

Для локальных сетей характерна высокая скорость передачи информации между компьютерами, достигающая 10 или даже 100 Мбит в секунду. Скорость передачи данных в глобальных сетях невелика и при использовании телефонных линий может составлять 2 400-28 800 бит в секунду.

Области применения локальных и глобальных сетей различны, однако и те и другие являются значительным достижением в области компьютерных технологий, а потому заслуживают самого пристального внимания.

12.1. Печать документов

В любом офисе требуется печатать те или иные документы. Несмотря на повсеместное внедрение так называемой “безбумажной” технологии, количество печатных документов не только не уменьшилось, но даже возросло.

Если вас заботит престиж вашей фирмы, все ее внутренние и внешние документы должны печататься на качественном лазерном принтере.

Для простых документов можно использовать относительно дешевый принтер, который стоит несколько сотен долларов. В некоторых случаях нужен цветной принтер. Если же вы занимаетесь издательской деятельностью, вам нужен дорогой лазерный принтер, стоимость которого может исчисляться тысячами долларов.

Разумеется, нет смысла покупать несколько дорогостоящих лазерных принтеров, по одному для каждого компьютера. Не всякая фирма может позволить себе такие затраты. Поэтому обычно покупается только один или два принтера. Но как подключить один принтер сразу к нескольким компьютерам? Существует несколько возможностей.

Во-первых, можно купить специальный переключатель, который подключается с одной стороны к принтеру. а с другой - к нескольким компьютерам.

Очевидно, такое решение пригодно только в простейших случаях, когда все компьютеры находятся в одной комнате и в этой же комнате установлен принтер. Если компьютеров много, около переключателя соберется очередь из желающих воспользоваться принтером.

Во-вторых, можно подключить принтер только к одному компьютеру. Если пользователю, не имеющему принтер, нужно что-либо распечатать, он может записать данные на дискету и в таком виде отнести их к обладателю принтера.

У этого способа много недостатков. Например, объем данных может оказаться слишком большим, чтобы поместиться на одну дискету. Пользователь, к компьютеру которого подключен принтер, вряд ли придет в восторг от того, что к нему будут постоянно ходить сотрудники фирмы с просьбой распечатать документ на драгоценном лазерном принтере.

Третий способ предполагает наличие сети компьютеров.

Оставим пока в стороне технические подробности соединения компьютеров. На данном этапе вам достаточно будет знать, что в локальной сети компьютеры соединяются друг с другом при помощи специальных сетевых адаптеров, приобретаемых, как правило, отдельно.

Сетевое программное обеспечение должно быть установлено на каждом компьютере. Оно обеспечивает передачу данных в любом направлении между любыми компьютерами сети.

Несмотря на то что принтер подключен только к одному компьютеру, аппаратное и сетевое программное обеспечение предоставляет каждому пользователю доступ к принтеру. Принтер становится сетевым ресурсом, доступным из любого компьютера.

Доступ к подключенному таким образом принтеру очень удобный - процедура печати на сетевом принтере практически ничем не отличается от процедуры печати на локальном принтере (локальный принтер подключен непосредственно к компьютеру).

Преимущества использования сети для организации коллективного доступа к дорогостоящему принтеру наиболее очевидны, когда компьютеры разбросаны по нескольким комнатам или этажам здания. Вместо того чтобы покупать несколько принтеров (по одному на компьютер или на комнату), можно обойтись всего одним общим принтером, причем практически без снижения производительности труда. Что же касается экономии денег, достигнутой при помощи уменьшения количества лазерных принтеров, вы можете определить полученный эффект самостоятельно.

12.2. Базы данных

 

Несмотря на широко известное утверждение о том, что компьютеры используются в основном как очень хорошие и дорогие печатные машинки, для этого устройства существуют и другие, не менее полезные, применения.

Самое известное из них - базы данных. Мы не будем объяснять вам, что это такое, во всяком случае в этой книге. Безусловно, вам известно, что базы данных предназначены для ввода, хранения и выборки самой разной информации.

В простейших случаях вся база данных размешается в виде одного или нескольких файлов на диске одного компьютера. Вводом данных и запрашиванием нужной информации занимается один человек.

Однако чаще один человек не может справится с базой данных. Представьте себе базу данных среднего по величине банка или базу данных авиакомпании, содержащую сведения о свободных местах и проданных билетах.

В этом случае вводом и обработкой данных занимаются несколько человек (или даже несколько десятков или сотен человек). Как создать подобную систему, предназначенную для коллективного доступа к базе данных? Cуществует два подхода.

Первый подход берет свое начало с тех времен, когда компьютеры занимали отдельные комнаты, а обслуживанием одного компьютера занимались десятки специалистов различного профиля. Он заключается в организации работы пользователей с одним компьютером в режиме разделения времени.

Раньше компьютер стоил слишком дорого, для того чтобы с ним мог работать только один человек. К компьютеру подключали несколько терминалов, состоящих из видеомонитора и клавиатуры. Специально разработанные многозадачные и многопользовательские операционные системы, такие, как UNIX, MVS и VMS, позволяли разделять драгоценные ресурсы компьютера между многими пользователями, каждый из которых решал свою задачу.

Если расположить файлы базы данных на дисках такого компьютера, с ними смогут работать одновременно много пользователей. Таким образом, задача организации коллективного доступа решается достаточно легко. Bторой подход основан на использовании локальных сетей.

В этом случае один из компьютеров выделяется для работы системы управления базами данных (СУБД). Он называется сервером базы данных. Остальные компьютеры, подключенные к сети, называются рабочими станциями.

Рабочие станции выполняют роль интеллектуальных терминалов, посылая запросы в базу данных, которая физически находится на диске сервера СУБД. Сервер СУБД обрабатывает запросы, посылая в рабочие станции результат их выполнения.

Заметим, что, хотя компьютер, играющий роль сервера СУБД, имеет в своей конфигурации видеомонитор и клавиатуру, в обычном режиме работы эти устройства не используются. Компьютер сервера СУБД взаимодействует с компьютерами пользователей (и соответственно, с пользователями) через сеть, и только через сеть. Чем этот подход лучше первого?

Так как в роли терминала выступает персональный компьютер, пользователь может выполнять дополнительную обработку данных локально, не загружая ресурсы сервера СУБД. Это может значительно повысить производительность работы системы, особенно при большом количестве пользователей.

Если в качестве операционной системы рабочей станции используется Windows, любой пользователь может оформить результаты запроса к базе данных в формате текстового процессора Microsoft Word for Windows или электронной таблицы Microsoft Excel. Полученный документ можно затем отформатировать и отпечатать на лазерном принтере (разумеется, сетевом!). Такое невозможно, если все, что есть в распоряжении пользователя, - это алфавитно-цифровой видеомонитор с зеленым изображением и клавиатура.

Таким образом, сеть персональных компьютеров позволит вам создать в офисе базу данных с коллективным доступом. Трудно себе представить, как это можно сделать, если вы имеете только несколько компьютеров, никак не соединенных между собой.

12.3. Совместное использование файлов

 

Несмотря на стремительное падение стоимости дисковых устройств, памяти никогда не бывает слишком много. Если нескольким пользователям требуется доступ к одним и тем же файлам большого объема, нет смысла копировать их на диск каждой рабочей станции. Да это и не всегда возможно.

В локальной сети можно выделить один или несколько компьютеров для так называемых файл-серверов. Диски файл-сервера обычно имеют большую емкость (сотни мегабайт или даже десятки гигабайт). При этом они доступны пользователям рабочих станций так же, как и их локальные диски.

Если расположить файлы на диске файл-сервера, все пользователи сети (или только некоторые из них по выбору администратора сети) получат доступ к этим файлам.

Внешне это будет выглядеть так, как будто на каждой рабочей станции появится один или несколько новых дисков. Эти диски будут почти неотличимы по своему “поведению” от локальных дисков рабочей станции, но они будут расположены на файл-сервере (который находится, возможно, в другой комнате или даже в другом здании).

В качестве устройства памяти к файл-серверу можно подключить устройство чтения компакт-дисков или магнитооптический диск с перезаписью данных.

Стоимость устройства чтения компакт-диска невелика, поэтому его обычно устанавливают на каждой рабочей станции. Тем не менее сеть позволяет организовать коллективный доступ и сэкономить несколько сотен долларов.

В то же время стоимость устройства магнитооптической записи или магнитного диска емкостью в несколько гигабайт слишком высока, чтобы оснащать этими “игрушками” все рабочие станции. Поэтому, если необходимо организовать хранение и коллективное использование значительного объема данных, локальная сеть компьютеров будет весьма неплохим решением.

Вы можете представить себе файл-сервер просто как дисковое устройство коллективного пользования, и в большинстве случаев это будет недалеко от истины.

Одно из весьма полезных применений файл-сервера - обмен файлами между различными пользователями. Если сети нет, обмен выполняется при помощи дискет. Есть еще один вариант - соединение двух компьютеров через порт последовательной передачи данных, но этот вариант работает медленно и имеет другие очевидные недостатки.

Теперь представьте себе, что вам нужно переписать со своего диска на диски других компьютеров файл, имеющий размер 100 Мбайт. Вы можете подсчитать сами, сколько для этого потребуется дискет и времени.

Если же все пользователи имеют доступ к общему дисковому устройству, вам достаточно скопировать файл на это устройство один раз. Далее все остальные пользователи смогут обращаться либо к файлу, записанному вами на диск файл-сервера, либо они смогут скопировать этот файл к себе на локальный диск.

12.4. Передача сообщений и почта

 

Во время работы сотрудники часто обмениваются различной информацией, в том числе сообщениями. Раньше, когда не было компьютерных сетей, вы могли воспользоваться двумя методами передачи сообщений.

Первый метод заключается в том, что вы сами находите нужного вам человека и передаете ему на словах все, что нужно. В зависимости от того, насколько легко застать человека на рабочем месте, процесс передачи сообщения может длиться несколько минут или несколько дней.

Второй метод предполагает использование телефона или селекторной связи. Если сотрудник находится на месте, вы передаете ему сообщение. Если же нет... впрочем, вы все это отлично знаете сами.

Локальная сеть позволяет организовать передачу текстовых сообщений между пользователями рабочих станций. Все, что вам нужно сделать для передачи сообщения, - это выбрать пользователя из списка, набрать текст сообщения и в соответствующей диалоговой панели нажать универсальную кнопку "ОК". Если рабочая станция адресата включена, на экране появится текст сообщения, сопровождаемый звуковым сигналом. Конечно, в том случае, когда сотрудника нет на месте, все ваши усилия пропадут даром.

Более удобны услуги, предоставляемые так называемой электронной почтой. Как работает обычная почта, вы хорошо знаете. Надо написать письмо, заклеить его в конверт, надписать адрес (а также обратный адрес) и опустить конверт в почтовый ящик. Все дальнейшее зависит от расторопности почтовых служащих.

Электронная почта работает аналогично. Вы составляете текст письма и записываете его в файл. Затем запускаете специальную почтовую программу, вводите адрес получателя и имя файла, содержащего заранее подготовленное письмо.

Программа передает письмо по сети адресату (естественно, нужно указать особый, "электронный” адрес получателя, такой, как имя компьютера в локальной сети или уникальный идентификатор пользователя).

Один из компьютеров сети выполняет роль почтового сервера. Он принимает письма, складывает их в почтовые ящики пользователей-адресатов, выдает эти письма получателю “на руки” по специальному запросу, а также занимается рассылкой почты в другие сети.

Не вдаваясь пока в технические подробности организации электронной почты, отметим, что она позволяет передать файл адресату, даже если последний находится в отпуске и отдыхает на море. Когда получатель выйдет на работу и включит свой компьютер, он получит сообщение о том, что на его имя пришла почта и ее можно забрать.

Так как отдельные компьютеры и локальные сети компьютеров нетрудно связать телефонными линиями, вы можете передавать электронную почту в любое место земного шара.

Можно также организовать коллективную работу с факс-модемом, когда любой пользователь сети сможет передавать факсы по одной телефонной линии. Несмотря на то что сам по себе факс-модем стоит недорого, нет никакого смысла оснащать им каждый компьютер, потому что количество свободных телефонных линий в вашей фирме может быть невелико.

Сетевой факс-модем доступен из любой рабочей станции, создавая у пользователей иллюзию наличия персонального факс-модема.

12.5. Видеоконференция

 

Относительно недавно появилась и бурно развивается новая область использования локальных сетей - видеоконференция.

Для организации видеоконференции каждый компьютер оснащается видеокамерой и звуковым адаптером. Специальные программные средства обеспечивают передачу изображения и звука между рабочими станциями.

Компьютерные видеоконференции облегчают проведение совещаний, однако пока это удовольствие стоит недешево.

 

Заключение

 

Основной целью создания локальных компьютерных сетей для деловой деятельностиявляется совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одной фирмы, так и за ее пределами. Ресурсы – это данные и приложения (программы), хранящиеся на дисках сети, и периферийные устройства, такие как внешний дисковод, принтер, модем и т.д. Понятие интерактивной связи компьютеров подразумевает обмен сообщениями в реальном режиме времени.

Основными преимуществами работы в локальной сети являются:

1. Возможность хранения данных персонального и общего использования на дисках файлового сервера. Благодаря этому обеспечивается одновремен­ная работа нескольких пользователей с данными общего применения (просмотр и чтение текстов, электронных таблиц и баз данных), многоаспектная защита данных на уровне каталогов и файлов, создание и обновление общих данных сетевыми прикладными программными продуктами, такими как Excel, Access.

2. Возможность постоянного хранения программных средств, необходимых многим пользователям, в единственном экземпляре на дисках файлового сервера. Заметим, что такое хранение программных средств не нарушает привычных для пользователя способов работы. К программным средствам, необходимым многим пользователям, относятся прежде всего прикладные программы общего назначения, такие как текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных и т.д. Благодаря указанной возможности обеспечивается рациональное использование внешней памяти за счет освобождения локальных дисков рабочих станций от хранения программных средств и надежность хранения программных продуктов за счет применения средств защиты сетевой ОС.

3. Обмен информацией между всеми компьютерами сети. При этом обеспечивается диалог между пользователями сети, а также возможность организации работы электронной почты.

4. Одновременная печать всеми пользователями сети на общесетевых принтерах (одном или нескольких). При этом обеспечивается доступность сетевого принтера любому пользователю, возможность использования мощного и качественного принтера при его защищенности от неквалифицированного обращения.

5. Обеспечение доступа пользователя с любого компьютера локальной сети к ресурсам глобальных сетей при наличии единственного коммуникацион­ного узла глобальной сети.

Персональные компьютеры активно проникают во все сферы человеческой деятельности, их число непрерывно растет. Также растет и количество информации, создаваемой и обрабатываемой компьютерами, в связи с чем возникла проблема передачи информации от одного компьютера к другому. Эта проблема была успешно решена с помощью объединения компьютеров в вычислительные сети.

Компьютеры, расположенные в одном помещении, здании или на расстоянии не более 1-2 км друг от друга, можно объединить в локальную вычислительную сеть. Локальная вычислительная сеть- это группа устройств, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга, не использующих средств связи общего назначения и поддерживающих один или несколько каналов передачи цифровой информации, которые предоставляются подключаемым устройствам для монопольного использования. Другими словами, локальная сеть - это группа из нескольких компьютеров и различных периферийных устройств, соединенных между собой посредством кабелей, через которые они могут обмениваться информацией. Использование локальных сетей обеспечивает:

- обмен данными между компьютерами (информация, хранимая в любом из объединенных в сеть компьютеров, доступна другим компьютерам сети);

- коллективную обработку данных (решение конкретной задачи можно осуществлять сразу на нескольких компьютерах, используя их объединенные ресурсы);

- совместное использование программного обеспечения (программы любого компьютера сети могут быть использованы остальными);

- совместное использование периферийного оборудования (несколько компьютеров могут быть обслужены одними и теми же периферийными устройствами).

Для объединения компьютеров в локальную сеть необходимо вставить в каждый подключаемый к сети компьютер сетевой контроллер и соединить компьютеры и другие устройства сети электрическими кабелями. Сетевой контроллер позволяет компьютеру получать информацию из локальной сети и передавать данные в сеть. Организация кабельного соединения компьютеров зависит от их количества и расстояния между ними и может осуществляться при помощи специальных устройств - концентраторов, коммутаторов и других.

Для координации работы компьютеров в локальной сети часто выделяется специальный компьютер - сервер. Сервер управляет использованием разделяемых ресурсов - принтеров, внешней памяти, баз данных. Серверы необходимы при совместной интенсивной работе с какой-либо базой данных или при объединении в сеть более 20 компьютеров (часто называемых рабочими станциями). В локальных сетях с выделенным сервером необходимо использовать специальное программное обеспечение - сетевую операционную систему (Novell NetWare, Windows NT Server и др.), которая обеспечивает надежную и эффективную обработку запросов от рабочих станций.

Для эффективной работы пользователей в локальной сети применяется вспомогательное программное обеспечение: электронная почта (обеспечивает доставку корреспонденции пользователям сети), средства удаленного доступа (позволяют подключаться к локальной сети с помощью модема), средства групповой работы (позволяют совместно работать над документами) и другие.

Предположим, что вы руководите небольшим предприятием и осущест­вляете поставки какой-либо продукции заказчикам. Ваша фирма арендует несколько помещений в одном здании, в которых установлены пять ПК. На одном из компьютеров, например, который установлен в вашем кабинете, хранится необходимая информация для управления предприятием (договора, важная корреспонденция, планы работы и прочее). Второй компьютер предназначен для ведения делопроизводства, третий компьютер обслуживает бухгалтерию и экономическую службу. С помощью четвертого компьютера осуществляет свою работу отдел реализации и рекламы, а пятый стоит на складе и предназначен для учета получаемой и отгружаемой продукции. Объединив компьютеры в локальную сеть, вы получите ряд преимуществ. Например, прямой доступ к информации, хранящейся в любом из компьютеров, не только облегчит вам управление работой фирмы, но и упростит взаимосвязь и взаимоотношения между различными службами. Кроме того, можно будет не иметь при каждом компьютере простенький принтер, как правило большее время простаивающий без работы, а оснастить сеть одним производительным и качественным принтером, который будет обслуживать всех абонентов сети.

Помимо локальных вычислительных сетей в последнее время стали стремительно развиваться глобальные (региональные, национальные) вычислительные сети. Глобальные сети связывают отдельные компьютеры и локальные сети, расположенные на большом расстоянии друг от друга, и предоставляют индивидуальный доступ к разнообразной экономической, научно-технической и иной справочной информации и базам данных, а также к важнейшим международным информационным ресурсам. Взаимодействие между абонентами такой сети осуществляется на базе использования телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Эти внешние коммуникационные сети в настоящее время стремительно развиваются и за ними огромное будущее.

Глобальная сеть Internet (в переводе «между сетей») представляет собой общемировую совокупность компьютерных сетей, связывающую между собой миллионы компьютеров. Internet обеспечивает обмен информацией между всеми компьютерами, которые входят в подключенные к ней сети. Важной особенностью Internet является то, что она не создает никакой иерархии, то есть все подключенные к сети компьютеры являются равноправными. До середины 90-х годов пользоваться сетью Internet было не так-то просто, и она использовалась в основном в научной среде.

Массовый пользователь получил возможность подключаться к сети Internet с возникновением в ней новой службы - Word Wide Web (в переводе «всемирная паутина»), которая представляет собой базу гипертекстовых документов (гипертекст - это текст, содержащий в себе связи с другими текстами, графической, видео или звуковой информацией). При этом управление ресурсами осуществляют Web-серверы - постоянно подключенные к сети компьютеры, на которых можно размещать документы для общего пользования. При просмотре базы гипертекстовых документов после подключения к Web-серверу на экран выводится Web-страница (картинка). Указывая, например, мышью на расположенные на ней выделенные фрагменты текста можно перейти на соответствующему этому фрагменту другую Web-страницу, которая может находиться на другом Web-сервере. Щелкая мышью по различным ссылкам можно в поиске информации за несколько минут проскакать по Web-серверам в десятке различных стран. На Web-серверах размещается самая разнообразная информация - сведения о фирмах, реклама товаров, обращения политических партий, информация по финансам, промышленности, спорту, культуре, отдыху, развлечениям и тому подобное.

Для получения доступа к этой информации необходимо только заключить договор с одной из организаций-владельцев сетей, входящих в Internet, и оснастить компьютер модемом и необходимым программным обеспечением. В диалоговом варианте доступа к Internet при помощи набора сообщений на клавиатуре пользователь может общаться с другими пользователями, находящимися от него за сотни, а то и за тысячи километров. Таким образом персональный компьютер из индивидуального средства обработки и хранения информации превращается еще и в мощное коммуникационное устройство, обеспечивающее связь пользователя с внешним миром. Интернет (Internet) — это мировая сеть компьютеров, объединенных общим стандартом обмена данными и способом назначения имен. Можно отправить послание на любой из этих компьютеров, можно поинтересоваться содержимым этих машин и скопировать интересующую вас информацию. По Internet передается самая разная информация с новостями из жизни всей планеты. Чтобы воспользоваться услугами сети Internet, нужно к ней подключиться. Подключаются к Internet через сеть (сеть в этом случае уже подключена) или через модем. Если подключение осуществлено через модем, то в этом случае возникает посредник в виде фирмы–провайдера, с которой заключается договор о предоставлении адреса и/или времени в Internet. Таких фирм сейчас достаточно много.

Для работы в сети потребуется дополнительное программное обеспечение - броузер. Популярностью пользуется Microsoft Internet Explorer, который предоставляет возможность просматривать страницы WoldWideWeb, содержащие разнообразные новости. Эта программа подключается с помощью утилиты “Установка и удаление программ” и не является составной частью Windows 95.

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой локальная сеть? Глобальная сеть?

2. Что такое Броузер? Какие броузеры наиболее известны?

3. Объясните понятие «Провайдер»?

5. Прикладные программные средства

5.1. Текстовые процессоры

Введение

Работа с текстами – важная составная часть деятельности людей многих профессий: писателей, юристов, ученых, руководителей, инженеров, секре­тарей. Обработка текстов, подготовка различного вида документов составляют значительную часть работ, выполняемых в настоящее время на ПК.

В состав подготавливаемых на ПК документов могут входить текстовые данные, таблицы, математические формулы, графические объекты и т.д. Главная задача любого текстового редактора заключается в обеспечении оптимальных для пользователя условий по созданию и обработке документов.

Современный текстовый редактор представляет собой программный продукт, обеспечивающий пользователя ПК средствами создания, обработки и хранения документов различной степени сложности. В последнее время текстовые редакторы вытесняются текстовыми процессорами, которые позволяют не только набирать “чистый”, неформатированный текст, но и оформлять его: произвольно размещать на странице, выделять шрифтами, цветом и т.д. Однако без ущерба для понимания можно в равной степени использовать оба термина.

Текстовый редактор позволяет делать все то, что может делать машинистка с помощью хорошей пишущей машинки. Но кроме традиционных возможностей ПК позволяет осуществлять качественно новые способы обработки текстовых документов: вставку повторяющихся фрагментов, изменение длины строк, автоматический перенос слов, выделение нужных частей текста нестандартным шрифтом при печати и другие.

Ошибка при подготовке документа на ПК не влечет за собой больших переделок, так как автоматическое выполнение рутинных работ облегчает изменение и перемещение фрагментов текста. Возможность предварительного просмотра полученного документа на экране дисплея помогает избежать непроизводительных затрат труда и бумаги при печати.

Обилие различных типов документов привело к многообразию существующих текстовых редакторов. В качестве классифицирующего признака, с помощью которого можно разделить все множество текстовых редакторов на группы, примем тип обрабатываемого документа.

1. Редакторы текстов – предназначены для создания и редактирования несложных текстов и текстов программ (Brief, Norton Editor, Quick).

2. Редакторы документов – предназначены для работы с документами, структурно состоящими из вложенных разделов, страниц, абзацев и т.д. В структуру документа могут входить таблицы, графические образы, которые могут создаваться в других приложениях. Среди редакторов, предназначенных для работы с текстовыми документами, можно выделить Лексикон, AmiPro, MultiEdit, Word Perfect, Microsoft Word. Признавая общность последних по типу создаваемого и обрабатываемого объекта, нельзя не отметить их различия по возможностям, предоставляемым пользователю.

3. Редакторы научных текстов. Особенность данного класса редакторов в том, что они обеспечивают подготовку и редактирование научных текстов, содержащих большое количество математических формул, графиков, специальных символов и т. д. Среди наиболее известных редакторов научных текстов можно выделить системы ТЕХ и MathOr. Необходимо отметить, что современные текстовые редакторы включают в себя средства подготовки документов с формулами. Вопрос только в том, как соотносятся обычный текст и формулы. Использование редакторов научных текстов оправдано тогда, когда подготавливаемый текст содержит много формул.

4. Издательские системы – используются для подготовки больших сложных документов (книги, альбомы, журналы, газеты, буклеты). В качестве примеров издательских систем можно назвать Corel Ventura Publisher, Adobe PageMaker, QuarkXPress. Необходимо отметить, что работа с издательскими системами предполагает использование редакторов документов на этапе предварительной подготовки материалов. Издательские системы предназна­чены для верстки текста. Верстка текста заключается в размещении текста по страницам создаваемого документа, вставке рисунков, использовании различных шрифтов применительно к документам, уже созданным при помощи редакторов текстов. В целом, на наш взгляд, различия между редакторами документов и издательскими системами стираются. По общему мнению, в последнее время редакторы документов по своим возможностям не только приблизились к издательским системам, но даже в некоторых вопросах стали их превосходить. Примером такого текстового редактора может служить Microsoft Word.

В заключение краткого обзора текстовых редакторов можно сделать вывод, что возможные различия между ними в настоящее время перестали быть принципиальными. Тенденция в развитии текстовых редакторов заключается в создании редакторов, позволяющих пользователям одновременно работать с текстами, содержащими объекты и фрагменты различной природы. Особенно четко это прослеживается в редакторах документов.

Как правило, исходным моментом работы с документом является текст, к которому добавляются объекты и фрагменты различной природы, например, диаграммы, таблицы и т.д. Работа специалиста с документами в первую очередь имеет целью расширение информационной базы принимаемых решений. Поэтому желательно, чтобы при работе с документом основное рабочее время тратилось специалистом не на создание документа (набор), а на придание ему требуемого вида и его анализ.

Последнее достижимо при расширении технологических возможностей редакторов за счет приближения компьютерной технологии работы с докумен­том к человеческой. Справедливость последнего утверждения можно проил­люстрировать на примере различий между Microsoft Word для Windows 95 (Word 7.0) и Microsoft Word 6.0. В целом Word 7.0 можно рассматривать как очередной шаг в направлении превращения редактора документов в настольную издательскую систему с точки зрения его возможностей по работе с текстами различной структуры и сложности.

Базовые возможности текстовых редакторов.

Строка меню содержит имена групп команд, объединенных по функциональному признаку. Строка меню находится в верхней части экрана. Выбор команды меню открывает соответствующее подменю, а выбор определенной опции в нем обеспечивает доступ к меню более низкого уровня. Такая система вложенных (ниспадающих) меню составляет основу интерфейса текстового процессора. Команды меню выбираются с помощью мыши, клавиш управления курсором или нажатием комбинаций определенных клавиш (“горячих клавиш” или клавиш быстрого доступа).

Строка состояния (статуса) содержит имя редактируемого документа и определяет текущее положение курсора в этом документе. В строке находятся индикаторы режима работы редактора и выводится справочная информация.

Строка подсказки содержит информацию о возможных действиях пользователя в текущий момент.

Рабочее поле – это пространство на экране дисплея для создания документа и работы с ним. Максимальный размер рабочего поля определяется стандартными параметрами монитора и составляет 25 строк по 80 знаков каждая.

Координатная линейка определяет границы документа и позиции табуляции. Различают вертикальную и горизонтальную линейки. По умолчанию координатная линейка градуирована в сантиметрах. Нулевая точка координатной линейки выровнена по первому абзацу текста.

Полоса (линейка) прокрутки служит для перемещения текста документа в рабочем поле окна. Полоса, обеспечивающая вертикальное перемещение текста, называется вертикальной полосой прокрутки, а горизонтальное перемещение – горизонтальной полосой прокрутки.

Управление курсором.

Курсор – короткая, как правило, мигающая линия, показывающая позицию рабочего поля, в которую будет помещен вводимый символ или элемент текста. В информационной строке (строке состояния) редактора на экране дисплея пользователь всегда видит номер строки документа и номер позиции в ней, где в текущий момент находится курсор. В текстовом режиме курсор горизонтальный, находящийся внизу знакоместа, на которое показывает. В графическом режиме – вертикальный, находится левее места вставки очередного символа. Каждый текстовый процессор имеет свои возможности для обеспечения движения курсора (как и управления интерфейсом вообще). Управление курсором может осуществляться при помощи клавиатуры и мыши.

При помощи клавиатуры четыре клавиши управления курсором передвигают курсор на одну позицию в направлении стрелки.

Клавиши Hоmе и End обычно перемещают курсор в начало и конец строки соответственно.

Клавиши PageUp и PageDn перемещают курсор и текст на одну страницу (экран) вверх или вниз.

Часто современные текстовые процессоры, используя различные комбинации функциональных и обычных клавиш, дают возможность перемещать курсор на одно слово, предложение или абзац, направлять его в начало или конец текста.

При использовании мыши перемещение курсора осуществляется щелчком по той позиции документа, куда надо поместить курсор.

Просмотр текста.

Редактируемый текстовый документ, как правило, имеет размеры, превышающие размер экрана дисплея, поэтому в каждый конкретный момент пользователь видит только часть текста. Можно рассматривать экран дисплея как некоторое окно, через которое виден фрагмент документа.

Текстовый процессор обеспечивает перемещение текста в окне. Этот режим включается автоматически, как только курсор достигает границ экрана. Так, если курсор находится на нижней строке экрана и вы нажмете на клавишу перемещения курсора вниз, внизу экрана появится новая строка документа, а самая верхняя строка экрана исчезнет. Таким же образом можно просматривать текстовый документ по направленияю вверх. Если ширина документа больше ширины экрана монитора, то клавишей перемещения курсора влево и вправо перемещают текст документа в окне по горизонтали.

Как уже указывалось ранее, для перемещения текста документа в рабочем поле окна во многих текстовых процессорах используются вертикальная и горизонтальная полосы прокрутки. Клавиши PageUp и PageDn позволяют перемещаться на одну страницу (экран) вперед или назад по документу. Специальные команды обеспечивают попадание с любой позиции сразу в конец или в начало документа.

Режимы работы текстового процессора “вставка” и “замена”.

Текстовый процессор всегда находится в одном из двух режимов – вставка или замена. Индикация режима осуществляется в информационной служебной строке (строке состояния) процессора на экране дисплея.

Для переключения с одного режима на другой обычно используется клавиша Ins. В режиме вставки вводимый с клавиатуры текст отодвигает вправо текст документа, стоящий за курсором, не разрушая его. В режиме замены вместо символа, стоящего над курсором (или правее его), вводится новый символ с клавиатуры. Режим замены разрушает существующий текст документа.

Режимом вставки пользуются, когда текст вводится впервые, а также при редактировании текста, когда добавляется в текст символ, слово или предложение. Если же надо заменить один символ другим, используют режим замены.

Режим вставки – режим работы с документом, при котором добавление новых символов осуществляется за счет сдвига вправо текста, стоящего за курсором.

Режим замены – режим работы с документом, при котором вводимый с клавиатуры символ заменяет символ, стоящий в позиции курсора.

Многооконный режим работы.

Характерной особенностью современных текстовых процессоров является их многооконность, позволяющая одновременно работать с несколькими документами в различных окнах. При вводе и редактировании текста пользователь работает в активном окне, в котором возможен доступ к командам меню. Специальные команды дают возможность упорядочивать окна документов, создавать новые и переходить из одного окна в другое.

Здесь различают два режима: полноэкранный и неполноэкранный. В полноэкранном режиме вновь открытое окно является текущим (активным) и перекрывает остальные открытые окна. Переход к другим окнам осуществля­ется по определенной команде. В неполноэкранном режиме команды упорядочения окон дают возможность расположить все открытые окна на экране в уменьшенном формате без перекрытия. Окно становится активным в результате фиксации на нем в произвольном месте указателя мыши. Команды Развернуть и Свернуть дают возможность распахнуть активное окно во весь экран или свернуть его.

С помощью команды Разделить рабочая область разделяется на две части. Это удобно, если необходимо работать одновременно с двумя разными частями большого документа.

Подготовка текстового документа.

Основными этапами подготовки текстовых документов являются:

- набор текста;

- редактирование текста;

- печать текста;

- ведение архива текстов.

Каждый этап состоит из выполнения определенных операций. Состав операций зависит от используемого текстового редактора. Как правило, увеличение числа возможных операций делает текстовый редактор, с одной стороны, более универсальным, удовлетворяющим представителей разных профессий, а с другой – приводит к усложнению его освоения, повышению требований к оборудованию ПК.

Набор текста.

Набор текста на ПК с помощью текстового редактора напоминает работу на пишущей машинке, но предоставляет заметно большие удобства. В частности,… Те пробелы, которые текстовый редактор автоматически вставляет для… Точно так же существуют “мягкие” и “жесткие” признаки конца строки. “Мягкий” признак конца строки создается текстовым…

Редактирование текста.

Использование ПК и текстовых редакторов отделяет этап печати документа от этапов его набора и редактирования. В принципе можно произвести все… Операции редактирования выполняются при подаче пользователем команд текстового… Операции редактирования над символами.Чтобы вставить один или несколько символов, текстовый редактор должен находиться…

Форматирование текста.

В чем суть форматирования? Это способность текстового процессора производить оформление документа: - задавать границы рабочего поля (полосы набора), определяя поля сверху,… - устанавливать межстрочный интервал (разреженность строк на странице) и межбуквенный интервал в слове;

Ведение архива текстов.

Просмотр оглавления архива на МД. Просмотр оглавления – часто используемая операция, бывает необходима для поиска дискеты, содержащей нужный текст,… Чтение текста с МД. Операция выполняется при подаче пользователем специальной… Запись текста на МД. Операция выполняется при подаче пользователем специальной команды редактора. Существует…

Работа с текстом

Операции, производимые над документом в целом.К опера­циям, производимым над документом, относятся:- создание нового документа – присвоение… - распечатка документа – создание твердой (бумажной) копии документа. Операции, производимые над абзацами документа.Абзац являет­ся ключевым элементом в структуре документа для многих…

Расширенный набор типовых операций.

Другой вид поиска – по образцу – заключается в том, что задается некоторый образец (символ, слово, группа слов или цепочка символов) и подается… Поиск по образцу удобен, например, при замене термина в документе. Так, если… Команда замены служит для замены одного контекста на другой. Перед подачей задаются образец поиска и образец для…

Работа издательских систем.

Особенности издательских систем.

Отличительными особенностями редакторов издательских систем является наличие средств для подготовки текста, иллюстраций, графиков, для использования… - В традиционной полиграфии, чтобы увидеть свой заказ в оконча­тельном виде,… - В традиционной полиграфии текст вашего заказа набирается набор­щиком. Помимо того, что набор требует немалого…

MICROSOFT WORD.

Разработчики стремились создать программный продукт, позволяющий решать почти все задачи, которые могут возникнуть при работе с текстом. К… Текстовый процессор Word является составной частью интегрированного пакета… Стремительный рост Internet привел к тому, что все большее число крупных и мелких компаний, частных и юридических лиц…

Рис.. Элементы окна Microsoft Word

1 - кнопка оконного меню грограглы, 2 - кнопка оконного меню докум ен та, 3 - с трока з аголовка, 4 - с трока меню , 5 - панель инструментов Стандартная, б - панель инструме нтов Форматирование, 7,8 ,9- кнопки управлен ия размера ми окна документа, 10, 11, 12 - кнопки управления ра змерами окн а Microsoft Word, 13 - маркер разделения окна на части, 14 - кнопка перемещения документа в окне на одну строку ввер х, 15 - бегунок, 16 - кнопк а перемещения документа в окне на одну строку вни з, 17 - кнопка перемещен ия документа в окн е к предыдущему объекту, 18 ~ кнопка &s5op об ъекта пере хода, 19 - кнопка перемещения документа в окне к следу ющему объекту, 20 - кнопка смешения документа в окне влево, 21 - строка состояния, 22 - бегунок на горизонтальной полосе прокрутки, 23 - кнопка смещения документа в окне вправо, 24 - кнопка Реяом структуры, 25 - кнопка Рез нул разметки, 26 - кнопка Резким апекчронного документа, 27 - кнопка О бычный режим.

Окно Microsoft Word содержит вдоль верхней границы строку заголовка (3), в которой отображено имя программы. Если окно документа развернуто, то имя программы и открытого документа выводится в строке заголовка. В остальных случаях имя документа находится в строке заголовка документа. В левой части строки заголовка располагается кнопка оконного меню Word (1), в правой части - кнопки управления размерами окна Microsoft Word (10 - 12). После щелчка кнопки (10) с жирной линией прочерченной вдоль нижней границы окно будет свернуто и представлено кнопкой на панели задач.

Кнопка Восстановить/Развернуть (11) в зависимости от размеров окна на экране восстанавливает окно до стандартного размера или разворачивает его во весь экран. Кнопка закрытия окна (12) закрывает окно Microsoft Word и завершает работу с программой.

Ниже строки заголовка находится строка меню (4), каждый пункт которой имеет собственное меню более низкого уровня. У левой границы строки меню находится кнопка оконного меню документа (2), в правой части строки располагаются кнопки управления размерами окна документа (7 - 9). В окне документа стандартного размера на кнопке (8) развертывания окна изображен квадрат, верхняя граница которого очерчена жирной линией. После щелчка этой кнопки окно занимает всю возможную площадь окна программы.

Чтобы обеспечить максимальное использование площади окна Microsoft Word, рекамендуется отображать документ в полноэкранном окне, нажав кнопку развертывания окна документа.

Если установить указатель на маркер (13), то он будет иметь вид двух стрелок, направленных друг к другу, разделенных двумя линиями. После перемещения вниз маркера при нажатой кнопке мыши, окно будет разделено на две области, в которых можно просматривать одновременно две разные части одного документа или несколько документов одновременно. Разделение окна на части предоставляет пользователю дополнительные возможности, которые используются при анализе материалов, при перемещении и копировании фрагментов текста.

В строке состояния 21 отображается справочная информация. Кнопки 24 - 27 на горизонтальной полосе прокрутки используются для быстрого перехода в различные режимы просмотра документа

Полосы прокрутки. Полосы прокрутки располагаются у правой границы и внизу окна Microsoft Word (рис. 2.1). Назначение кнопок, расположенных на вертикальной полосе прокрутки, - перемещение документа в окне вверх или вниз, на горизонтальной полосе прокрутки - перемещение в горизонтальном направлении.

После щелчка кнопки 14 документ перемещается на одну строку вверх, кнопки 16 - на одну строку вниз. Щелчок полосы прокрутки, расположенной между этими кнопками и бегунком, перемещает документ на один экран вверх или вниз.

Один из самых быстрых способов перехода на нужную страницу документа - перемещение бегунка (15) вертикальной линейки прокрутки вверх или вниз при нажатой кнопке мыши. При таком перемещении документа в окне рядом с бегунком высвечивается заголовок просматриваемого раздела и номер страницы, которая будет отображена на экране, если отпустить кнопку мыши ).

Строка состояния.Строкой состояния называется горизонтальная полоса, расположенная ниже окна документа. В ней отображаются сведения о выполняемых операциях, положении курсора и другая контекстная информация.

На рис. показана строка состояния при просмотре документа в режиме электронного документа.

Рис. Строка состояния

Назначение элементов строки состояния:

1 - Стр. номер - номер текущей страницы, в соответствии со схемой логической нумерации, показываемой в окне;

2 - Разд. номер - номер раздела страницы, показываемой в окне;

3 - Номер/номер - номер текущей страницы и общее количество страниц документа;

4 - На ... см - расстояние по вертикали от курсора до верхнего края листа. Если курсор находится вне окна, значение не отображается;

5 - Ст. номер - количество строк от курсора до верхнего края страницы. Если курсор находится вне окна, значение не отображается;

6 - Кол номер - количество символов от левого поля до курсора. Учитываются пробелы и символы табуляции. Если курсор находится вне окна, значение не отображается;

7 - ЗАП (REC) - индикатор режима записи макроса (Record Macro);

8 - ИСПР (TRK) - индикатор режима записи исправлений (Track Changes);

9 - ВДЛ (EXT) - индикатор режим выделения (Extend Selection);

10 - ЗАМ (OVR) - индикатор режима замены символов (Overtype);

11 - справка по WordPerfect;

12 - индикатор состояния проверки правописания;

13 - сохранение фона (в режиме электронного документа).

Двойной щелчок строки состояния в области элементов 1–6 открывает окно диалога Найти и заменить (Go To).

Двойной щелчок индикаторов 9 или 10 включает/выключает режим, указанный в индикаторе. Если режим замены символов активен, то новый символ заменяет символ, расположенный на месте вставки. Режим замены символов включается клавишей Insert.

- индикатор режима фонового сохранения. При появлении пульси­рующего значка диска Word сохраняет данный документ в фоновом режиме работы.

Панели инструментов.Отличительная особенность Word 95/97 - боль­шое количество панелей инструментов. Кнопки панели инструментов позволяют быстрее выполнить многие операции, так как при их использовании не надо открывать меню, прежде, чем выбрать команду. На рис. 2.1 показаны две панели инструментов: Стандартная (5) и Форматирования (6). Кнопки панели инструментов Стандартная ускоряют выполнение операций создания, открытия и сохранения файла, редактирования документа (рис. 2.4). Кнопки панели форматирования позволяют выполнить форматирование символов и абзацев.

Для отображения или скрытия какой-либо панели инструментов в окне Word выберите команду Панели инструментов (Toolbars) в меню Вид (View). На экране появится подменю, содержащее список панелей инструментов. Этот же список появляется в виде контекстного меню после щелчка правой кнопкой мыши любой панели инструментов.

Кнопки на панели инструментов подобраны по определенной тематике, например кнопки 1–5 панели инструментов Стандартная (Standard) предназна­чены для работы с файлом и дублируют команды из меню Файл (File), кнопки 7–12 используются для редактирования документа и дублируют команды из меню Правка (Edit).

Рис.Кнопки панели инструментов Стандартная:

1 - Создать, 2 - Открыть,3 - Сохранить, 4 - Печать, 5 - Предварительный просмотр, 6 - Право­писание, 7 - Вырезать, 8 - Копировать, 9 - Вставить, 10 - Формат по образцу, 11 - Отменить, 12 - Вернуть, 13 - Добавить гиперссылку, 14 - Панель Web, 15 - Таблицы и границы, 16 - Добавить таблицу, 17 - Добавить таблицу Excel, 18 - Колонки, 19 - Рисование, 20 - Схема документа, 21 - Непечатаемые символы,
22 - Масштаб, 23 - Помощник.

Всплывающие подсказки. Всплывающие подсказки показывают названия кнопок на панелях инструментов и элементов экрана. Для этого следует поместить указатель мыши на интересующий объект. Если на кнопке панели инструментов отображается текст, для нее подсказка не выводится.

Отображение документа в окне

Режимы просмотра документа.

Обычный режим. Обычный режим (Normal View) установлен по умолча­нию при открытии окна. Он (кнопка 27) удобен для ввода, редактирования текста и… Режим электронного документа.Режим электронного документа (Online Layout View)… В этом режиме окно Word разделено на две области. Вертикальная область в левой части окна документа, в которой…

Рис. Окно документа в режиме электронного документа

Режим разметки. Режим разметки (Page Layout View) - позволяет увидеть страницу с рисунками, многоколонным текстом, сносками, колонти­тулами и полями в том виде, в каком она будет напечатана . С некоторыми элементами документа: колонтитулом, буквицей, рамкой можно работать только в этом режиме.

Этот режим удобен для компоновки страницы и размещения объектов, однако он больше загружает процессор и замедляет работу. В нем можно редактировать и форматировать текст. Для перехода в режим разметки используйте кнопку 25 на горизонтальной полосе прокрутки или команду Разметка страницы (Page Layout) из меню Вид (View).

Режим структуры.Режим структуры (Outline View) позволяет просматри­вать как иерархию заголовков, так и содержимое выделенного заголовка. Отступ заголовка в режиме структуры зависит от его уровня. В режиме структуры проще изменить уровень заголовка и расположение больших фрагментов текста, быстрее можно найти нужный раздел документа. Для перехода в этот режим используйте кнопку 24 на горизонтальной полосе прокрутки или команду Структура (Outline View) из меню Вид (View).

Масштаб изображения документа

Масштаб документа можно увеличить, чтобы получить подробное изображение, или уменьшить, чтобы увидеть большую часть страницы или несколько страниц сразу в уменьшенном виде. При вводе текста желательно иметь масштаб, позволяющий увидеть строку целиком.

Масштаб отображения документа на экране можно выбрать в раскрывающемся списке Масштаб (Zoom) на панели инструментов Стандартная (Standard) или активизировав команду Масштаб (Zoom) из меню Вид (View).

Одновременный просмотр разных частей документа

Для одновременного просмотра двух частей одного документа разделите окно на две области одним из следующих способов:

- перетащите вниз маркер (вешку разбивки) (13), расположенный над вертикальной полосой прокрутки (рис. 2.1);

- дважды щелкните маркер, описанный в предыдущем пункте;

- выберите в меню Окно (Window) команду Разделить (Split), переместите линию разбивки мышью в требуемое положение на экране и щелкните кнопкой мыши.

В каждой из областей окна можно прокручивать документ независимо от другой области, можно использовать разные масштабы и режимы просмотра, например, в одной области окна можно работать в режиме структуры, в другой - в обычном режиме.

К единому окну можно вернуться следующими способами:

- расположить на линии разбивки указатель мыши и, когда он примет вид стрелки, указывающей в двух направлениях, переместить линию вверх или вниз, удерживая нажатой кнопку мыши;

- расположить на линии разбивки указатель мыши и дважды нажать кнопку мыши;

- выбрать команду Снять разделение в меню Окно. Эта команда появляется в меню вместо Разделить.

Работа с несколькими открытыми документами в одном окне.

Предусмотрена возможность открытия нескольких документов одновременно. При этом в окне программы вы будете видеть только последний открытый документ. Для перехода к другому документу можно выбрать его имя в меню Окно (Window) или нажать сочетание клавиш Ctrl+F6 (рис.2.8). Чтобы видеть все открытые документы одновременно, выберите команду Упорядочить все (Arrange All). Одновременный просмотр нескольких документов облегчает копирование/перемещение информации из одного файла в другой с помощью мыши. В окне программы документы будут отделены друг от друга линиями разбивки.

Вы можете свернуть окна документов, с которыми не работаете, нажав кнопку свертывания окна документа в строке меню. В этом случае команда Упорядочить все будет заменена на Упорядочить значки (Arrange Icons).

Создание документа.

После запуска Word на экране отображается окно, в котором виден пустой документ, основанный на шаблоне Обычный. В окно пустого документа можно ввести текст, вставить иллюстрацию и тому подобное. Пустой документ имеет название Документ 1, которое видно в строке заголовка. Документ можно создать следующими способами:

1) выбрать команду Создать (New) в меню Файл (File), открыть вкладку Общие (General) и щелкнуть дважды значок Новый документ (Blank Document);

2) щелкнуть кнопку Создать панели инструментов Стандартная. Кнопка расположена на левом краю панели и открывает документ, основанный на шаблоне Обычный.

При создании новых документов им будут последовательно присваиваться номера 2, 3, 4 и т.д. Если окно документа не развернуто в окне Word, то имя документа отражается в строке заголовка документа

Курсор ввода и указатель мыши.Курсор ввода имеет вид мерцающей вертикальной линии. Он указывает, куда будет вводиться с клавиатуры символ, вставляться рисунок или другой объект. Его положение можно изменить клавишами управления курсора или мышью только в пределах набранного текста.

Кроме курсора ввода в окне виден указатель мыши, имеющий вид латинской буквы I. Его местоположение меняется только после перемещения мыши. Указатель используется для выбора команд меню, перемещения объектов, для выделения фрагмента текста и т.д. Чтобы задать положение точки ввода (insertion point), необходимо переместить мышь так, чтобы указатель находился в нужной точке экрана и щелкнуть левой кнопкой мыши.

Для ускоренного перемещения по документу можно использовать полосы прокрутки, расположенные вдоль нижней и правой границы окна.

Закрытие документа и выход из Word.Прежде чем закрыть документ, желательно сначала его сохранить. Если этого не сделать, то после выбора команды Закрыть (Close) в меню Файл (File) появится запрос о необходимости сохранения изменений, внесенных в документ во время текущего сеанса работы: Сохранить изменения в документе “...doc”? Нажав кнопку Да (Yes), вы сохраните документ. После щелчка кнопки Нет (No) внесен­ные после последнего сохранения в документ изменения не будут сохранены.

Для выхода из программы, можно воспользоваться одним из следующих способов:

- выбрать команду Выход (Exit) в меню Файл (File);

- дважды щелкнуть кнопку (1) оконного меню ;

- выбрать в оконном меню команду Закрыть;

- использовать сочетание клавиш Alt+F4.

Открытие документа.

- Открыть меню Файл (File) и щелкнуть мышью имя файла в списке в нижней части меню. Список содержит названия последних файлов, открытых в этом… - Выбрать команду Открыть (Open) в меню Файл (File) и в окне диалога Открытие… - Нажать кнопку Открыть на панели инструментов Стандартная и дважды щелкнуть значок файла в окне диалога Открытие…

Редактирование текста.

Выделение фрагмента текста.

Выделенный фрагмент может состоять из одного или нескольких символов, слов, предложений, абзацев или всего текста. Выделение производят мышью,… Выделенный фрагмент можно переместить, скопировать или удалить, в нем можно… Выделение фрагмента мышью.Для выделения фрагмента документа мышью, установите указатель в начальную или конечную точку…

Перемещение/копирование и удаление фрагмента документа.

1) с помощью команд меню; 2) с помощью команд контекстного меню; 3) с помощью кнопок на панели инструментов Стандартная;

Форматирование абзаца.

При редактировании текста желательно отображать на экране символы конца абзаца (.). Для форматирования нескольких абзацев или всего документа выделите их и… При форматировании абзаца можно использовать окно диалога Абзац, кнопки панели инструментов Форматирование,…

Маркированный или нумерованный список.

Создание маркированного или нумерованного списка выполняют следующим образом: - курсор устанавливают на то место, откуда будет начинаться список; - выбирают команду Список (Bullets and Numbering)в меню Формат (Format) или в контекстном меню, появляющемся после…

Печать документа.

При подготовке документа к печати обычно используют команды Предварительный просмотр (Print Preview), Параметры страницы (Page Setup), Печать (Print) из меню Файл (File).

Параметры страницы.

Заданные размеры могут относиться ко всему документу, к выделенному фрагменту, к оставшейся после курсора части документа или к разделу. Размеры… Поля страницы.Поля определяют общую ширину основного текста и соответственно…

Рис. Окно диалога Параметры страницы с открытой вкладкой Поля, которая позволяет задать размещение текста на странице

Поля документа могутбыть пустыми или содержать колонтитулы, примечания, текст, графику. В полях группы От края до колонтитула (From edge) задайте расстояние между верхним краем страницы и верхним краем верхнего колонтитула или расстояние между нижним краем нижнего колонтитула и нижним краем страницы.

- Флажок Зеркальные поля (Mirror Margins) устанавливают при печати на двух сторонах листа. Все внутренние поля становятся одной ширины, все внешние поля также будут равны друг другу (рис.2.21).

- В поле Переплет (Gutter) задайте дополнительное расстояние, добавляемое к левому полю страницы, если флажок Зеркальные поля (Mirror margins) снят или к внутреннему полю страницы, если флажок установлен. Обычно для переплета предусматривают не более 1,5 см.

Рис. Поля переплета (1) и зеркальные поля (2)

Размер и ориентация бумаги.На вкладке Размер бумаги (Paper Size) в раскрывающемся списке Размер бумаги (Paper Size) выберите размер, соответствующий используемой странице (). Например, в соответст­вии со стандартом DIN страница A4 имеет в ширину 21 см и в длину 29,7 см. В полях Ширина (Width), Высота (Height) можно задать размеры нестандартного листа. Формат бумаги и поля страницы определяют размер полосы набора - пространства, на котором будет печататься документ.

Расположение документа на листе при печати задайте в рамке Ориентация (Orientation) - книжная (Portrait) или альбомная (Landscape). Альбомная ориентация удобна при печати широких таблиц на узком принтере. В рамке Образец (Preview) отобразится внешний вид документа после применения к нему заданных параметров.

Макет страницы.На вкладке Макет (Layout) вы можете выбрать тип вертикального выравнивания, задать разные колонтитулы для четных и нечетных страниц ().

Тип вертикального выравнивания текста на странице выберите в раскрывающемся списке Вертикальное выравнивание (Vertical alignment).

- При выборе элемента По верхнему краю верхняя строка текста выравнивается по верхнему краю страницы.

- При выборе элемента По высоте первая строка верхнего абзаца выравнивается по верхнему краю страницы, а последняя строка нижнего абзаца выравнивается по нижнему краю страницы. Параметр По высоте применим только к полным страницам; неполные страницы выравниваются по верхнему краю.

В группе Различать колонтитулы (Header and Footer) задайте, будут ли отличаться колонтитулы для разных страниц.

- Если следует задать разные колонтитулы для четных и нечетных страниц, установите флажок четных и нечетных страниц (Different odd and even).

- Установите флажок первой страницы (Different first page), если первая страница раздела или документа будет иметь свой колонтитул.

Просмотр документа перед печатью.

Чтобы просмотреть на экране, как будет выглядеть документ после печати, выберите команду Предварительный просмотр (Print Preview) в меню Файл (File)… Для предварительного просмотра документа перед печатью можно также…  

Печать документа.

а) выберите команду Печать (Print) в меню Файл (File)и задайте установки для печати в окне диалога Печать (Print) (рис. 2.26), то есть задайте, на… б) нажмите кнопку Печать на панели инструментов Стандартная. Будет распечатана… в) в окне диалога Предварительный просмотр нажмите кнопку Печать или выберите команду Печать (Print) в меню Файл…

Текущая ячейка и экран

Текущей (активной) называется ячейка электронной таблицы, в которой в данный момент находится курсор. Активная ячейка обычно выделяется жирной рамкой. Адрес и содержимое текущей ячейки выводятся в строке ввода электронной таблицы. Перемещение курсора как по строке ввода, так и по экрану осуществляется при помощи клавиш управления курсором или мыши.

Так как возможности экрана монитора не позволяют показать всю электронную таблицу, то можно рассматривать различные части электронной таблицы, перемещаясь по ней при помощи клавиш управления курсором или мыши. При таком перемещении по таблице новые области автоматически появляются на экране взамен тех, от которых мы уходим. Часть электронной таблицы, которую мы видим на экране монитора, называется текущим (активным) экраном.

Окно, рабочая книга, лист

Рабочая книга представляет собой документ, содержащий несколько листов, в которые могут входить таблицы, диаграммы или макросы (см. ниже). Вы можете… 1.3.2. Данные, хранимые в ячейках электронной таблицы.

Типы входных данных

Символьные (текстовые) данные - это любая последовательность символов. Символьные данные могут включать в себя алфавитные, числовые и специальные… Пример символьных данных: Ведомость по начислению премии

Форматирование числовых данных в ячейках

• Основной формат используется по умолчанию, обеспечивая запись числовых данных в ячейках в том же виде, как они вводятся или вычисляются. • Формат с фиксированным количеством десятичных знаков обеспечивает… • Процентный формат обеспечивает представление введенных данных в форме процентов со знаком % (в соответствии с…

Форматирование символьных данных в ячейках

По умолчанию символьные данные выравниваются по левому краю ячейки. Вы можете изменить формат представления символьных данных в электронной таблице. Для этого существуют следующие возможности:

• выравнивание к левому краю ячейки располагает первый символ вводимых вами данных в крайней левой позиции ячейки. Для многих программ этот режим используется по умолчанию как основной;

• выравнивание к правому краю ячейки располагает последний символ вводимых в ячейку данных в ее крайней правой позиции;

• выравнивание по центру ячейки располагает вводимые данные по центру ячейки.

Форматирование данных – выбор формы представления числовых или символьных данных в ячейке, т.е. задание формата ячейки.

Изменение ширины колонки

Отображение числовых данных зависит не только от выбранного формата, но также и от ширины колонки (ячейки), в которой эти данные располагаются. Ширина колонки при текстовом режиме экрана устанавливается в знаках, а при графическом режиме экрана – в независимых единицах. Количество знаков в ячейке зависит от ее ширины, кегля, гарнитуры, а также от конкретного текста. Так, например, не составляет проблемы расположить число 12345 в формате с запятой без дробной части в ячейке шириной в 9 знаков. Однако вы не сможете его расположить там в денежном формате с двумя десятичными знаками, поскольку число $12,345.00 занимает 10 разрядов, превышая тем самым ширину ячейки. В данном случае необходимо изменить используемый формат представления числа либо увеличить ширину колонки.

Отображение данных в ячейках таблицы

Если введенное текстовое данное превосходит ширину ячейки, то невмещающаяся часть будет отображаться в соседней справа пустой ячейке. Если же соседняя клетка не пуста, то есть содержит какие-то данные, на экране отобразится столько знаков, сколько поместится в ячейке, остальные обрежутся. При этом сам текст в памяти компьютера сохранится неизменным

Числа располагаются в пределах ячейки. Слишком длинное десятичное число округляется до требуемого количества знаков. Если этого недостаточно, число представляется в научном формате.

Если же ширина ячейки и для этого мала, ячейка заполняется знаками * (звездочка) или # (решетка), сигнализирующими о том, что ширина ячейки недостаточна для отображения данных.

Формулы

Формула представляет собой совокупность математических операторов, чисел, ссылок и функций. Формулы состоят из операторов и операндов, расположенных в опреде­ленном… В арифметических формулах используются следующие операторы арифметических действий:

Функции

Функции вводят в таблицу в составе формул либо отдельно. В электрон­ных таблицах могут быть представлены следующие виды функций: • математические; • статистические;

Буфер промежуточного хранения

Важной особенностью многих электронных таблиц является буфер промежуточного хранения. Буфер используется при выполнении команд копирования и перемещения для временного хранения копируемых или перемещаемых данных, после которого они направляются по новому адресу. При удалении данных они также помещаются в буфер. Содержимое буфера сохраняется до тех пор, пока в него не будет записана новая порция данных.

Буфер промежуточного хранения – это область оперативной памяти, предоставляемая в распоряжение пользователя, при помощи которой он может перенести данные из одной части таблицы в другую, из одного окна (таблицы) в другое или из одного приложения Windows в другое.

Относительная и абсолютная адресация

Абсолютная ссылка– это не изменяющийся при копировании и перемещении формулы адрес ячейки, содержащей исходное данное (операнд). Для указания абсолютной адресации вводится символ $. Различают два типа… Полная абсолютная ссылка указывается, если при копировании или перемещении адрес ячейки, содержащей исходное данное,…

Правило относительной ориентации ячейки

Формула, где в качестве операндов используются относительные ссылки ячеек, воспринимается системой как шаблон, а ссылки ячеек в таком шаблоне – как средство указания на местоположение ячеек с операндами относительно ячейки с формулой.

Рассмотрим правило относительной ориентации клетки на примере (рис.1.2).

Клетка со ссылкой С2 содержит формулу-шаблон сложения двух чисел, находящихся в ячейках А1 и В4. Эти ссылки являются относительными и отражают ситуацию взаимного расположения исходных данных в ячейках А1 и В4 и результата вычисления по формуле в ячейке С2. По правилу относитель­ной ориентации клеток ссылки исходных данных воспринимаются системой не сами по себе, а так, как они расположены относительно клетки С2: ссылка А1 указывает на клетку, которая смещена относительно клетки С2 на одну клетку вверх и на две клетки влево; ссылка В4 указывает на клетку, которая смещена относительно клетки С2 на две клетки вниз и одну клетку влево.

Копирование формул

Копирование содержимого одной ячейки (блока ячеек) в другую (блок ячеек) производится для упрощения ввода в таблицу однотипных данных и формул. При… Исходная формула, подлежащая копированию или перемещению, воспринимается как… Копируемую формулу назовем формулой-оригиналом, скопированную формулу – формулой-копией. При копировании формул…

Перемещение формул

Пример. На рис. 1.4а мы видим перемещение содержимого отдельной ячейки A3 в ячейку СЗ. В этом случае содержимое исходной ячейки, не изменяясь,… Рис. 1.4б иллюстрирует случай перемещения содержимого трех ячеек A1, A2 и A3.… На рис. 1.4в мы видим перемещение содержимого ячейки A3 в ячейку СЗ, когда адрес переносимой ячейки входит в другую…

Б – колонки; в – зависимых ячеек

В целом команда перемещения является непростой командой, и следует проанализировать последствия, прежде чем перемещать формулы и функции, содержащие ссылки. При перемещении символьных данных никаких трудностей не возникает.

1.4. Функциональные возможности табличных процессоров.

1.4.1. Характеристика режимов и команд.

Режимы работы табличного процессора

Режим готовности– режим, в котором происходит выбор ячейки или блока ячеек для корректировки или выполнения какой-либо операции. В этом режиме… Режим ввода данных. Как только вы начали вводить данные в опреде­ленную… Рано или поздно вам потребуется сохранить введенные данные, отсортировать, распечатать или произвести другие действия.…

Основные группы команд

• щелчком мыши; • при помощи клавиш управления курсором с нажатием клавиши ввода; • вводом с клавиатуры специальной последовательности символов, инициирующей выбранную команду (эти символы могут…

Команды для работы с файлами

Чтобы созданный документ можно было использовать в дальнейшей работе после выхода из электронной таблицы, его нужно сохранить, записав в файл. При работе с файлами программа позволяет сохранять и загружать файлы в окна электронной таблицы. Каждый файл при этом открывается в отдельном окне. Специальные команды дают возможность пользователю открывать и закрывать определенные окна. При запуске программы, как правило, открывается новое, пустое окно.

При большом количестве информации на диске поиск нужного файла для его загрузки в окно электронной таблицы может стать проблемой. Для ее решения в группу команд, предназначенных для работы с файлами, обычно включаются команды, обеспечивающие возможность поиска необходимых файлов без выхода из программы электронной таблицы.

Команды редактирования

Наряду с изменением и удалением содержимого ячеек электронной таблицы в ряде случаев требуется вставка (удаление) в нее определенного диапазона… Среди команд редактирования особое место занимают команды поиска и…

Команды форматирования

Выбор формата и направления выравнивания производится автомати­чески в зависимости от характера вводимых данных. Данные, интерпрети­руемые… Многие табличные процессоры позволяют скрыть отдельные столбцы или строки… Совокупность выбранных параметров форматирования образует “стиль”, который может быть задан различным для отдельных…

Команды для работы с окнами

Табличный процессор позволяет одновременно открывать множество окон, организуя тем самым “многооконный режим” работы. При этом некоторые окна видны на экране, другие находятся под ними. Открыв несколько окон, вы сразу работаете с несколькими электронными таблицами, быстро перемещаясь от одной к другой. Существуют специальные команды, позволяющие открывать новое окно, переходить в другое окно, изменять взаимное расположение и размеры окон на экране. Кроме того, пользователь может разделить окно на две части для одновременного просмотра различных частей большой таблицы или фиксировать шапку (или другие части) таблицы, которая не будет исчезать с экрана при перемещении курсора в дальние части таблицы. Существует также возможность работы с одним и тем же документом в нескольких окнах.

Команды для работы с электронной таблицей как с базой данных

Для поиска определенных строк таблицы пользователь задает критерий поиска. Критерий поиска определяет точное значение определенного поля или полей… Сортировка строк таблицы производится по значениям выбранного пользователем… Помимо рассмотренных типовых операций табличный процессор может иметь ряд специальных, например автоматическое…

Печать

Как правило, распечатка электронной таблицы требует простейших действий: включить принтер и нажать клавишу печати в инструментальном меню с помощью мыши. При необходимости, вызвав через меню соответствующие диалоги, можно задать такие параметры, как шрифт, поля, число копий, качество печати, номера распечатываемых таблиц и др.

Команда просмотра страницы позволяет получить представление о ее общем виде еще до печати. Размещение информации на странице может быть оптимально приспособлено к ее выбранным параметрам посредством масштабирования и центрирования.

Сервис

Группа команд (мы условно назвали ее “сервис”) предназначена для предоставления дополнительных возможностей опытным пользователям. Эти возможности связаны с созданием макросов, объединением электронных таблиц или их частей, установкой защиты, экспортом и импортом данных из других и в другие программные среды, подключением дополнительных математических инструментов и т.п.

Макросы. В табличных процессорах макросомназывается записанная последовательность команд или действий пользователя на клавиатуре. Табличные процессоры позволяют создавать собственные макросы и тем самым автоматизировать часто повторяющиеся рабочие операции. Для записи макроса используются специальные языки макропрограммирования. Так, в электронной таблице Excel используется Visual Basic. Макросы сохраняются и обрабатываются на отдельных листах в рабочей книге.

Наиболее простой способ создания макроса – применение макрорекорде­ра, содержащегося в некоторых электронных таблицах; он автоматически преобразует последовательность осуществляемых пользователем действий на клавиатуре в код языка макропрограммирования. Однако использование макрорекордера имеет свои ограничения. Так, если пользователь создает программу, содержащую циклы, точки ветвления и другие сложные элементы программирования, ему придется самому создать (и отладить) программу на языке, встроенном в среду табличного процессора. Существуют специальные команды для записи, проигрывания и отладки макросов.

Как правило, создание макроса включает формирование исходной версии его текста с помощью макрорекордера и последующее редактирование с клавиатуры, позволяющее вводить циклические структуры и ветвления программы.

Установка защиты. Чтобы не допустить внесения изменений в содержимое некоторых (или всех) ячеек электронной таблицы, устанавлива­ется защита. После установки защиты введение в ячейки новых данных или формул, изменение или удаление будет невозможным до тех пор, пока защита не будет снята. Ячейки электронной таблицы могут быть защищены глобально или локально указанием адреса блока.

Установка защиты позволяет предотвратить как преднамеренное искажение данных, так и непреднамеренное, например, ошибочное удаление формул вместо удаления неправильно введенных исходных данных.

Многие программы защищают создаваемые в них электронные таблицы от несанкционированного доступа при помощи паролей. Вводя пароль, помните, что он чувствителен к выбираемому вами регистру (строчных или заглавных букв).

Экспорт и импорт данных. Для решения сложных задач часто возникает необходимость обмена данных электронной таблицы с другими программными продуктами. Электронные таблицы преобразуют файлы, созданные в других программах, в “свой” формат и наоборот. В некоторых из них особо выделяется режим импортирования текстовых файлов.

Использование математических инструментов. Современные табличные процессоры предоставляют в распоряжение пользователя целый ряд математических методов. В их числе регрессионный и дисперсионный анализ, обращение матриц, математическая статистика.

Система получения справочной информации

Табличные процессоры имеют электронные справочники, предоставляю­щие пользователю инструкции о возможностях выполнения основных операций, информацию по конкретным командам меню и другие справочные данные. Особенность получения справочной информации с помощью электронного справочника в том, что она выдается в зависимости от ситуации, в которой оказался пользователь. Так, если в меню пользователем выбрана определенная команда, то после обращения к справочной системе ( обычно оно инициируется клавишей <F1>) на экране будет представлена страница справочника, содержащая информацию о выделенной команде. В некоторых табличных процессорах возможно нахождение требуемой информации в справочнике путем задания темы поиска.

1.4.2. Графические возможности.

Использование графики

Удобство представления данных в графической форме во многом обусловлено тем, что автоматически выполняются такие трудоемкие операции, как выбор… Рассматривая графические возможности табличных процессоров, мы воспользуемся в…

Таблица 1.1

Данные о прибыли по кварталам

Виды используемых диаграмм

Круговая диаграмма (рис. 1.5) используется для графической интерпретации одной переменной – поквартального распределения прибыли одним из… Значения этой переменной представляются в диаграмме секторами круга. Этот тип… Диаграммы, приведенные на рис. 1.6-1.8, предназначены для интерпре­тации нескольких переменных (поквартального…

Создание диаграммы

В любом табличном процессоре вы легко найдете меню, содержащее множество опций для построения диаграмм. Рассмотрим наиболее важные из них.

Тип графика - позволяет выбрать тип графика или диаграммы (например, стопочную или круговую).

Определить серии - помогает найти ячейки электронной таблицы, содержащие данные для построения графика. Каждая серия – это набор последовательных значений одной из переменных (например, поквартальные значения прибыли, полученной в магазине 1).

Ось х - задает параметры, необходимые для разметки оси х. В нашем примере следует указать ячейки электронной таблицы, содержащие разметку оси х: кв. 1, кв. 2, кв. 3 и кв. 4.

Атрибуты – задает дополнительные параметры создаваемого графика или диаграммы (названия осей и самого графика, легенду, используемые цвета и др.).

Технология работы с электронной таблицей.

Обобщенная технология работы.

Хотя работа в каждой электронной таблице имеет свои особенности, можно говорить о некоторой типичной технологии работы с ней. Схема такой технологии приведена на рис. 1.9.

На этапе 1 формируется структура таблицы. Структура включает: определение заголовка таблицы, названий строк и столбцов, а также ввод в ячейки таблицы исходных данных, формул и функций.

Обобщенная технология работы с электронной таблицей

Математические модели помогают пользователю на основе имеющейся таблицы получить новую информацию решением типовых задач компьютерного… Часто фирма имеет центральный офис и несколько филиалов. В таких условиях… Иногда при работе с большими электронными таблицами требуется найти ту или иную строку (столбец) или отсортировать…

Проектирование электронной таблицы.

Пользователем задаются исходные данные первого года. Данные всех последующих лет вычисляются электронной таблицей на основе допущений о характере их… Проектирование электронной таблицы, расчеты по которой мы видим в табл. 1.2,… Разработка любой электронной таблицы начинается с постановки цели. Электронная таблица, проектируемая для целей…

Финансовый прогноз деятельности компании

Наиболее сложный момент проектирования нашей таблицы – это ввод формул в столбец второго года (1996). Эти формулы учитывают результаты первого года и, кроме того, отражают прогнозные допущения. Так, например, объем продаж в 1996 г. определяется как объем продаж 1995 г., увеличенный с учетом процента роста, указанного в прогнозных данных (рис. 1.10).

Использование в указанной формуле относительных и абсолютных адресов позволит скопировать ее в оставшиеся колонки. Абсолютный адрес ячейки, содержащей процент роста объема продаж, используется в формулах расчета объемов продаж во все годы, начиная с 1996 г. Относительный адрес ячейки, содержащей объем продаж предыдущего года, дает возможность его подстройки при копировании формулы, поскольку сохраняется логика расчета объема продаж для последующих лет.

Использование абсолютных и относительных адресов

Пересчет остальных параметров из столбца В в столбец С выполняется аналогичным образом.

Столбцы D, Е, F заполняются простым копированием формул, содержа­щихся в столбце С. Команда копирования при этом автоматически подстроит содержащиеся в них относительные адреса ячеек.

Построенная электронная таблица дает возможность создавать финансовые прогнозы, изменяя прогнозные допущения. Вы можете, например, изменив одно или несколько прогнозных допущений, определить, что произойдет с прибылью в 1999 г. (табл. 1.3).

Полученные результаты могут быть также представлены в графическом виде.

Электронная таблица для финансового прогнозирования в режиме просмотра формул

1.5.3. Объединение электронных таблиц.

При работе с электронными таблицами часто возникает необходимость их объединения. Среди инструментов объединения электронных таблиц отметим:

• организацию межтабличных связей;

• консолидацию электронных таблиц или их частей;

• объединение файлов.

Организация межтабличных связей

При организации межтабличных связей учитывают возможность комплектования связанных таблиц в рабочую книгу. При этом таблица, на которую есть внешние… Между отдельными таблицами возможны двусторонние связи (таблица А ссылается на…

Консолидация электронных таблиц или их частей

Помимо создания межтабличных связей путем указания имен файлов, содержащих связываемые таблицы в ссылках и формулах, многие электронные таблицы предлагают пользователю специальный режим консолидации. Этот режим содержит необходимые команды для объединения таблиц или их частей, расположенных как на одном листе, так и на разных листах или даже в разных рабочих книгах. С помощью консолидации могут быть сведены в одной таблице, например, данные о продажах и затратах различных филиалов фирмы.

Команда объединения файлов

Пример. Допустим, что интересующая нас компания имеет три магазина, от которых она получает регулярные отчеты в форме электронных таблиц. Однако,… Допустим, что исходные отчеты, поступающие от магазинов компании, имеют вид,… Для объединения данных по прибыли из нескольких отчетов, поступающих от различных магазинов, создается объединенный…

Рис. 1.11. Анализ ситуации с помощью электронной таблицы

Рис. 1.12. Шаблон таблицы

На рис. 1.12 мы видим шаблон (пустую таблицу), имеющий соответствующие названия строк и столбцов, а также формулы без числовых данных. В шаблон дополнительно вводятся следующие числовые данные: цена автомобиля, скидка производителя, первоначальный взнос, годовая процентная ставка и время возврата ссуды. После ввода указанных данных электронная таблица автоматически вычисляет значение ежемесячного платежа, используя специальную функцию @РМТ.

Функция @PMT(Pv,Rate,Nper) вычисляет сумму периодического платежа, необходимую для погашения ссуды Pv с процентной ставкой Rate за число платежных периодов Nper. При этом значения, которые определяются для Rate, должны коррелироваться с единицами, используемыми для Nper. Если платежи делаются ежегодно, Nper измеряется в годах. Если платежи производятся ежемесячно, Nper представляет собой число платежных месяцев. Для расчета ежемесячных платежей при использовании годовой процентной ставки ее следует разделить на 12. Так, например, в рамках таблицы на рис. 1.11 функция @РМТ используется в следующем виде:

@РМТ(14999,13/12,36).

Заметим, однако, что в электронной таблице аргументы функций могут быть представлены не самими их значениями, а адресами ячеек, в которых эти значения находятся:

@РМТ(В5,В6/12,В7*12).

Указанный шаблон позволяет рассмотреть несколько альтернатив и получить представление о полезности электронных таблиц для принятия решений.

Альтернатива 1, которую мы видим, не кажется нам слишком привлека­тельной, поскольку покупка машины по цене 14999 дол. – это неприемлемая для нас величина ежемесячного платежа, превышающего 500 дол.

Соглашаясь на меньший автомобиль и получая при этом скидку, мы несколько уменьшаем размер ежемесячного платежа, доводя его до 437 дол. (альтернатива 2).

Далее мы видим альтернативу 3 – необходимость получения дополни­тельного дохода в 3000 дол. для внесения первоначального платежа.

Последняя альтернатива 4 покупки – увеличение срока возврата ссуды до 4 лет с более низкой процентной ставкой, возможно, устроит нас.

Таким образом иллюстрируется, как использовать электронную таблицу для поддержки принятия решений. Пользователь определяет проблему, вводит необходимое количество переменных и затем строит электронную таблицу в нескольких версиях, в каждой из которых варьируется одна или несколько переменных.

2. Табличный процессор MS Excel.

Знакомство с табличным процессором MS Excel.

- проведение различных вычислений с использованием мощного аппарата функций и формул; - исследование влияния различных факторов на данные; - решение задач оптимизации;

Ввод чисел и текста.

Ввод чисел. При работе с числами важно уметь легко изменять вид вводимых чисел: число знаков после запятой, вид целой части, порядок и знак числа.… Числа в MS Excel отображаются в категориях Числовой, Экспоненциаль­ный,… Вы имеете возможность создавать собственные числовые форматы при помощи следующих символов: “#”, “О”, “?”, “,”…

Стиль представления данных.

Создание стиля. Для создания стиля используется команда Формат | Стиль. Выполнение этой команды открывает окно диалога “Стиль”. Для копирования стилей из одной рабочей книги в другую нажмите кнопку… 1. Нажмите на правую кнопку мыши на названии того листа рабочей книги, который должен остаться активным. При этом…

Ввод даты и времени.

Дату можно вводить, используя в качестве разделителей символы: “/”, “-” и “.”. Ввод некоторых рациональных дробей нужно начинать с ввода нуля, далее вводятся…

Ввод последовательных рядов данных.

В MS Excel разработан механизм ввода рядов данных. Под рядами данных подразумеваются данные, отличающиеся друг от друга на фиксированный шаг. При этом данные не обязательно должны быть числовыми.

Для создания рядов данных выполните следующие действия:

1. Введите в ячейку первый член ряда.

2. Выделите область, где будет расположен ряд. Для этого нужно подвести указатель мыши к черной точке в правом нижнем углу выделенной ячейки (в этот момент белый крестик переходит в черный) и нажать левую кнопку мыши. Далее, удерживая нажатой кнопку мыши, выделите нужную часть строки или столбца. После того как вы отпустите кнопку мыши, выделенная область заполнится данными. Можно построить ряд данных и другим способом, если указать шаг построения. Для этого нужно ввести вручную второй член будущего ряда, выделить обе ячейки и продолжить выделение до нужной области. Две первых ячейки, введенные вручную, задают шаг ряда данных.

Формирование заголовков таблиц.

Общее правило форматирования выглядит следующим образом: выделите нужную область и нажатием Ctrl+1 вызывайте средства форматирования ячейки - окно… Кнопка стандартной панели управления “Центрировать по столбцам” центрирует… Выбор рамок выполняет кнопка “Линии рамки”. Чтобы убрать рамки, нужно выделить те ячейки, в которых это нужно сделать,…

Работа с функциями и формулами.

Формулой в MS Excel называется последовательность символов, начинающаяся со знака равенства “=” или “+”. В эту последовательность символов могут входить постоянные значения, ссылки на ячейки, имена, функции или операторы. Результатом работы формулы является новое значение, которое выводится как результат вычисления формулы по уже имеющимся данным. Если значения в ячейках, на которые есть ссылки в формулах, меняются, то результат изменится автоматически. В строке формул отражается содержимое ячейки (формула), в которой расположен курсор.

Внесение изменений в формулу.

Вы можете редактировать как параметры функций, используемых в формуле, так и непосредственно символы формулы. Для внесения изменений в формулу нажмите мышью на строке формул или клавишу F2. Затем внесите изменения и нажмите кнопку ввода в строке формул или клавишу Enter. Если вы хотите внести изменения в формулу непосредственно в ячейке, где она записана, то дважды нажмите мышью на ячейке с этой формулой.

Для отмены изменений нажмите кнопку “Отмена” в строке формул или клавишу Esc.

Вы можете вносить изменения в параметры функции с помощью мастера функций. Для этого установите курсор в ячейку с формулой и нажмите кнопку “Мастер функций”, расположенную на панели инструментов Стандартная. Появится окно диалога “Изменение функций”. Внесите необходимые изменения и нажмите кнопку Готово или Далее>.

Использование ссылок.

Ссылка однозначно определяет ячейку или группу ячеек рабочего листа. Ссылки указывают, в каких ячейках находятся значения, которые нужно использовать в качестве аргументов формулы. С помощью ссылок можно использовать в формуле данные, находящиеся в различных местах рабочего листа, а также значение одной и той же ячейки в нескольких формулах. Можно также ссылаться на ячейки, находящиеся на других листах рабочей книги, в другой рабочей книге, или даже на данные другого приложения. Ссылки на ячейки других рабочих книг называются внешними. Ссылки на данные в других приложениях называются удаленными.

Значения ошибок в формулах.

MS Excel выводит в ячейку значение ошибки, когда формула для этой ячейки не может быть правильно вычислена. Если формула содержит ссылку на ячейку, которая содержит значение ошибки, то эта формула также будет выводить значение ошибки (за исключением тех случаев, когда используются специальные функции рабочих листов ЕОШ, ЕОШИБКА или ЕНД, которые проверяют наличие значений ошибок).

Перемещение и копирование формул.

При копировании формул возникает необходимость управлять измене­нием адресов ячеек или ссылок. Изменятся только те атрибуты адреса ячейки, перед… Для перемещения формулы или блока формул подведите указатель мыши к тому месту… Для копирования формулы или блока формул подведите указатель мыши к тому месту границы ячейки или блока, где…

Распространение формул.

Помимо копирования и перемещения формулу можно распространить на часть строки или столбца. При этом происходит изменение относительных ссылок. Для распространения формулы выполните следующие действия:

1. Установите курсор в ячейку с формулой.

2. Подведите указатель мыши к черной точке на границе ячейки. Изображение указателя изменяется на черный крестик.

3. Нажмите левую кнопку мыши и, удерживая ее нажатой, перемещайте курсор до нужного места. Для завершения распространения формулы отпустите кнопку.

Распространение блока формул происходит по той же схеме. В случае распространения одной формулы на блок ячеек сначала распространите ее на часть строки или столбца и далее на весь блок.

Формулы преобразования текста.

- заменять отдельные символы в тексте; - искать вхождение одного текста в другой с учетом регистра; - заменять новым текстом старый текст в текстовой строке;

Функции даты и времени.

В действительности Excel хранит даты и время в ячейках в виде так называемых сериальных чисел. Сериальное число даты представляет собой порядковый… Наличие текстового и числового форматов представления даты и времени… Примером может быть функция расчета количества дней между заданными датами или формирования даты последнего дня…

Логические функции.

Логические функции являются неотъемлемым компонентом многих формул. Всякий раз, когда вам необходимо выполнить те или иные действия в зависимости от выполнения каких-либо условий, вы используете логические функции. В MS Excel вы можете использовать следующие логические функции: ЕСЛИ, И, ИЛИ, ИСТИНА, ЛОЖЬ, НЕ. Результатом работы логических функций И, ИЛИ, ИСТИНА, ЛОЖЬ, НЕ является логическое значение ИСТИНА или ЛОЖЬ, а результатом работы логической функции ЕСЛИ может быть число, текст или ссылка на выполнение каких-либо действий.

Функция НЕ (арг) изменяет на противоположное логическое значение своего аргумента.

Аргумент функции арг – это значение или выражение, результатом вычисления которого является ИСТИНА или ЛОЖЬ.

Диаграммы и графики.

После нажатия кнопки “Мастер диаграмм” нужно выделить на рабочем листе место для размещения диаграммы. Установите курсор мыши на любой из углов… Кроме того, для построения диаграммы можно воспользоваться командой Вставка |… Если выделена область данных, самый быстрый способ построить диаграмму – нажать клавишу F11.

Рис. 2.4. Диаграммы с областями

Для определения, какой ряд данных оказывает самое сильное влияние на суммарный итог, нужно поставить поочередно на нижнее место все ряды данных. Для этой цели в окне диалога “Форматирование диаграмм с областями” перейдите на вкладку “Порядок рядов” и выберите кнопку Поместить вниз.

Кольцевые диаграммы отличаются от круговых только тем, чем отличается кольцо от круга – наличием в середине пустого пространства. Выбор нужного типа определяется соображениями целесообразности, наглядности и т.д. С точки зрения техники построения отличия отсутствуют. При помощи круговой диаграммы вы можете показать только один ряд данных. Каждому элементу ряда данных соответствует сектор круга.

Подтипы круговых диаграмм.На круговых диаграммах вы можете изменять величину отдельного сектора, также как изменяли ранее размеры столбца на гистограмме и расположение линии на графике.

Трехмерная графика.В MS Excel трехмерная графика представлена шестью типами трехмерных диаграмм: гистограмма, линейчатый, с областями, графика, круговая и поверхность. Для получения трехмерной диаграммы нужно на втором шаге построения диаграммы выбрать пространственный образец. После пятого шага мы получили трехмерную диаграмму, которая изображена на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Трехмерная гистограмма

К трехмерной диаграмме можно перейти и в режиме редактирования диаграммы. Для этого нужно установить флажок «Объемная» в тех режимах, где изменяется тип диаграммы.

Изменение вида стандартной диаграммы. При нажатии правой кнопки мыши в режиме редактирования диаграммы, в списке команд к существовав­шим ранее добавляется еще одна – Объемный вид. При выполнении команды «Объемный вид» появляется окно диалога “Форматирование объемного вида”, в котором все пространственные перемещения имеют количественное выражение: поворот, возвышение и перспектива. Эти операции вы можете также выполнить с помощью соответствующих кнопок. Изменить пространст­венную ориентацию диаграммы можно и не прибегая к команде “Объемный вид”.

При нажатии левой кнопки мыши на конце любой координатной оси появляются черные квадратики в вершинах параллелепипеда, содержащего диаграмму. Стоит вам поместить указатель мыши в один из этих квадратиков и нажать кнопку мыши, как диаграмма исчезнет, а останется только параллелепипед, в котором она была расположена. Удерживая кнопку мыши нажатой, вы можете изменять расположение параллелепипеда, вытягивая, сжимая и перемещая его ребра. Отпустив кнопку мыши, вы получаете новое пространственное расположение диаграммы.

В MS Excel можно строить комбинированные типы диаграмм, состоящие из различных типов графиков. Кроме того, вы можете построить диаграмму для одного ряда данных или для типовой группы рядов вдоль другой, вспомогательной оси значений.

На рис. 2.6 приведен пример смешанной диаграммы с использованием вспомогательной оси. На одном графике показано количество проданного товара и его цена.

Рис. 2.6. Количество товара и его цена

Можно комбинировать различные типы только плоских диаграмм. При использовании объемных диаграмм комбинирование невозможно.

Пользовательские форматы диаграмм.Мастер диаграмм форматирует элементы диаграммы всегда стандартным образом для каждого типа и подтипа диаграмм. И хотя в MS Excel встроено 102 подтипа диаграмм, иногда возникает потребность иметь свой, пользовательский формат диаграмм.

По умолчанию при построении диаграммы используется тип «Гистограмма». Термин по умолчанию означают следующее. После того как на первом шаге построения диаграммы вы указали таблицу данных, нажимаете кнопку «Готово». В этом случае на экране появляется диаграмма по умолчанию.

После того как вы определитесь, какие диаграммы вам нужно строить, имеет смысл изменить установки диаграммы по умолчанию. Существуют два варианта изменения установки по умолчанию: установить текущий вариант гистограммы или заранее записанный пользовательский формат.

Работа с базами данных.

MS Excel содержит достаточно широкий набор средств для обеспечения эффективного управления базами данных: - организация ввода и просмотра данных; - сортировка, фильтрация и консолидация данных в таблицах;

Введение.

Современные информационные системы, основанные на концепции интеграции данных, характеризуются огромными объемами хранимых данных, сложной организацией, необходимостью удовлетворять разнообразные требования многочисленных пользователей.

Информационная система- система, реализующая автоматизированный сбор, обработку и манипулирование данными и включающая технические средства обработки данных, программное обеспечение и соответствующий персонал.

Цель любой информационной системы – обработка данных об объектах реального мира. Основой информационной системы является база данных. В широком смысле слова база данных – это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области. Под предметной областью принято понимать часть реального мира, подлежащего изучению для организации управления и в конечном счете автоматизации, например, предприятие, вуз и т.д.

Создавая базу данных, пользователь стремится упорядочить информацию по различным признакам и быстро производить выборку с произвольным сочетанием признаков. Большое значение при этом приобретает структури­рование данных.

Структурирование данных– это введение соглашений о способах представления данных.

Неструктурированными называют данные, записанные, например, в текстовом файле.

Структурированные данные:

Чтобы автоматизировать поиск и систематизировать эти данные, необходимо выработать определенные соглашения о способах представления данных, т.е. дату рождения нужно записывать одинаково для каждого студента, она должна иметь одинаковую длину и определенное место среди остальной информации. Эти же замечания справедливы и для остальных данных (номер личного дела, фамилия, имя, отчество).

Пользователями базы данных могут быть различные прикладные программы, программные комплексы, а также специалисты предметной области, выступающие в роли потребителей или источников данных, называемые конечными пользователями.

В современной технологии баз данных предполагается, что создание базы данных, ее поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляются централизованно с помощью специального программного инструментария – системы управления базами данных.

База данных (БД) – это поименованная совокупность данных, отражающая состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.

Объектомназывается элемент предметной области, информацию о котором мы сохраняем.

Объект может быть реальным (например, человек, изделие или населенный пункт) и абстрактным (например, событие, счет покупателя или изучаемый студентами курс). Так, в области продажи автомобилей примерами объектов могут служить МОДЕЛЬ АВТОМОБИЛЯ, КЛИЕНТ и СЧЕТ. На товарном складе - это ПОСТАВЩИК, ТОВАР, ОТПРАВЛЕНИЕ и т. д.

Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс программных и языковых средств, предназначенных для создания, ведения и совместного применения баз данных многими пользователями.

Централизованный характер управления данными в базе данных предполагает необходимость существования некоторого лица (группы лиц), на которое возлагаются функции администрирования данными, хранимыми в базе.

Классификация баз данных

По технологии обработки данных базы данных подразделяются на централизованные и распределенные.

Централизованная база данных хранится в памяти одной вычисли­тельной системы. Если эта вычислительная система является компонентом сети ЭВМ, возможен распределенный доступ к такой базе. Такой способ использования баз данных часто применяют в локальных сетях ПК.

Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).

По способу доступа к даннымбазы данных разделяются на базы данных с локальным доступом и базы данных с удаленным (сетевым) доступом.

Системы централизованных баз данных с сетевым доступом предполагают различные архитектуры подобных систем:

файл-сервер;

клиент-сервер.

Файл-сервер. Архитектура систем БД с сетевым доступом предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (сервер файлов). На такой машине хранится совместно используемая централизованная БД. Все другие машины сети выполняют функции рабочих станций, с помощью которых поддерживается доступ пользовательской системы к централизованной базе данных. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится обработка. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производитель­ность информационной системы падает. Пользователи могут создавать также на рабочих станциях локальные БД, которые используются ими монопольно.

Клиент-сервер. В этой концепции подразумевается, что помимо хранения централизованной базы данных центральная машина (сервер базы данных) должна обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные (но не файлы) транспортируются по сети от сервера к клиенту. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запросов SQL.

Структурные элементы базы данных.

имя, например, Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения; тип, например, символьный, числовой, календарный; длина, например, 15 байт, причем будет определяться максимально возможным количеством символов;

Иерархическая модель данных.

Иерархическая модель организует данные в виде древовидной структуры.

К основным понятиям иерархической структуры относятся: уровень, элемент (узел), связь. Дерево представляет собой иерархию элементов, называемых узлами. Узел – это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На самом верхнем уровне иерархии имеется один и только один узел - корень. Каждый узел, кроме корня, связан с одним узлом на более высоком уровне, называемым исходным для данного узла. Ни один элемент не имеет более одного исходного. Каждый элемент может быть связан с одним или несколькими элементами на более низком уровне. Они называются порожденными (рис 1.6).

Рис. Графическое изображение иерархической структуры БД

К каждой записи базы данных существует только один (иерархический) путь от корневой записи. Например, как видно из рис. 1.6, для записи С4 путь проходит через записи А и В3.

Пример, представленный на рис. 1.7, иллюстрирует использование иерархической модели базы данных. Для рассматриваемого примера иерархическая структура правомерна, так как каждый студент учится в определенной (только одной) группе, которая относится к определенному (только одному) институту.

Сетевая модель данных.

Сетевая модель организует данные в виде сетевой структуры.

Структура называется сетевой, если в отношениях между данными порожденный элемент имеет более одного исходного.

В сетевой структуре при тех же основных понятиях (уровень, узел, связь) каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.

Примером сложной сетевой структуры может служить структура базы данных, содержащей сведения о студентах, участвующих в научно-исследовательских работах (НИРС). Возможно участие одного студента в нескольких НИРС, а также участие нескольких студентов в разработке одной НИРС. Единственное отношение представляет собой сложную связь между записями в обоих направлениях.

Реляционная модель данных.

Эти модели характеризуются простотой структуры данных, удобным для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального… Реляционная модельориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц.… Реляционная модельданных является совокупностью взаимосвязанных двумерных таблиц – объектов модели.

Системы управления базами данных.

СУБД обеспечивает программные средства для создания, загрузки, запроса и обновления данных, контролирует действия, связанные с вводом-выводом… СУБД служит для поддержания базы данных в актуальном состоянии и обеспечивает… По степени универсальности различают два класса СУБД:

СУБД в многопользовательских системах.

В сети СУБД следит за разграничением доступа разных пользователей к общей базе данных и обеспечивает защиту данных при одновременной работе… В сети с файловым сервером база данных может размещаться на сервере. При этом… В сети, поддерживающей концепцию «клиент-сервер», используется сервер баз данных, который располагается на мощной…

Свойства СУБД и базы данных.

– отсутствие дублирования данных в различных объектах модели, обеспечивающее однократный ввод данных и простоту их корректи­ровки; – непротиворечивость данных; – целостность БД;

Технология использования СУБД.

Критерии выбора СУБД пользователем. Выбор СУБД для практичес­ких приложений пользователем определяется многими факторами, к которым относятся: – имеющееся техническое и базовое программное обеспечение, их конфигурация,… – потребности разрабатываемых приложений пользователя;

Обзор СУБД.

Используемые в настоящее время СУБД обладают средствами обеспечения целостности данных и безопасности, что дает возможность разработчикам… Продукты, функционирующие в среде WINDOWS, выгодно отличаются удобством… Наибольшую популярность завоевали следующие СУБД: dBASE, FoxPro, Paradox, Access, Oracle.

Проектирование баз данных.

Понятие предметной области.

Каждая информационная система в зависимости от ее назначения имеет дело с частью реального мира, которую принято называть предметной областью (ПО) системы. ПО может относится к любому типу организаций: банк, университет, завод, магазин и т.д.

Предметная область информационной системы - это совокупность реаль­ных объектов (сущностей), которые представляют интерес для пользователей.

Объект (сущность) - предмет, процесс или явление, о котором собирается информация, необходимая для решения задачи. Объектом может быть человек, предмет, событие.

Каждый объект характеризуется рядом основных свойств - атрибутов. Атрибутом называется поименованная характеристика объекта. Атрибут показывает, какая информация должна быть собрана об объекте.

Например, объект - клиент банка.

Атрибуты - номер счета, адрес, сумма вклада.

Технология анализа предметной области.

Первым этапом проектирования БД любого типа является анализ предметной области, который заканчивается построением информационной структуры (концептуальной схемы). На данном этапе анализируются запросы пользователей, выбираются информационные объекты и их характеристики, которые предопределяют содержание проектируемой БД. На основе проведенного анализа структурируется предметная область. Анализ предметной области не зависит от программной и технической сред, в которых будет реализовываться БД.

Анализ предметной области целесообразно разбить на три фазы:

1) анализ концептуальных требований и информационных потребностей;

2) выявление информационных объектов и связей между ними;

3) построение концептуальной модели предметной области и проекти­рование концептуальной схемы БД.

Анализ концептуальных требований и информационных потребностей.

Требования пользователей к разрабатываемой БД представляют собой список запросов с указанием их интенсивности и объемов данных. Эти сведения разработчики БД получают в диалоге с ее будущими пользователями. Здесь же выясняются требования к вводу, обновлению и корректировке информации. Требования пользователей уточняются и дополняются при анализе имеющихся и перспективных задач.

Выявление информационных объектов и связей между ними.

Под ограничением целостности обычно понимают логические ограничения, накладываемые на данные. Ограничение целостности – это такое свойство, которое… Типы связей. Все информационные объекты предметной области связаны между… Соответствия, отношения, возникающие между объектами предметной области называются связями. Различаются связи…

Рис. 2. Графическое изображение реального отношения 1:М

Связь многие ко многим (М:М) предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру информационного объекта А соответствует 0, 1 или более экземпляров объекта В и наоборот. На рис..3 графически представлено указанное соответствие.

Рис. 3. Графическое изображение реального отношения М:М

Один студент обучается у многих преподавателей, один преподаватель обучает многих студентов.

Построение концептуальной модели предметной области.

Концептуальная модель включает описания объектов и их взаимо­связей, представляющих интерес в рассматриваемой предметной области (ПО) и выявляемых в… Концептуальная модель применяется для структурирования предметной области с… Концептуальная модель является представлением точки зрения пользователя на предметную область и не зависит ни от…

Логическое проектирование.

Процесс логического проектирования состоит из следующих этапов: 1. Выбор конкретной СУБД. 2. Отображение концептуальной схемы на логическую схему.

СУБД MICROSOFT ACCESS.

Информация в базе данных Access представляется в виде отдельных таблиц. При этом каждый столбец таблицы соответствует полю данных, а каждая строка –… Запись данных состоит из нескольких полей. При этом действует следующее… Существуют различные типы данных. Тип данных для конкретного поля данных выбирается в зависимости от того, какая…

Связи между таблицами.

В базе данных Access между отдельными таблицами могут быть сформированы связи, соединяющие их в единую базу. Связи осуществляются через общие поля данных.

В качестве примера представим себе базу данных о клиентах, которая состоит из таблицы клиентов и таблицы заказов. Пусть в таблице клиентов поля содержат разнообразную информацию о клиентах: фамилию, адрес, телефон и т.д., в том числе, и поле «Код клиента». В таблице заказов одним из прочих полей является «Код заказчика», имеющий такой же тип данных и размер, что и «Код клиента» в первой таблице. Если необходимо внести в таблицу заказов несколько конкретных заказов, поступивших от клиента Петрова, следует внести в записи об этих заказах только соответствующий «Код заказчика» и установить связь таблиц по этим полям. Access свяжет адресные данные клиента с заказом, и пользователь легко сможет выяснить, по какому адресу должен быть доставлен заказ, хотя описание заказа и адреса заказчиков хранятся в разных таблицах.

Ключи.

Часто необходимо осуществлять поиск данных, хранящихся в различных таблицах.

Предпосылкой и условием успешного поиска и установления связей служит правильное определение так называемых ключей. При помощи ключа Access может различать записи таблицы и упорядочивать их соответствующим образом. Каждая таблица должна содержать, как минимум, один ключ. Ключ представляет собой поле в соответствующей таблице. Он однозначно характеризует каждую запись, содержащуюся внутри таблицы.

Идеальным первичным ключом является такая информация, как номер клиента, номер счета и т.д. При помощи такого ключа легко определить соответствующую запись. Для первичного ключа не годятся поля, содержащие имя клиента. Всегда возможна ситуация, когда несколько человек имеют одно и то же имя.

Макросы, модули и объекты.

Макросы могут не вполне удовлетворять потребностям пользователя. В этом случае можно воспользоваться языком программирования, имеющимся в Access. Он… Все элементы, которые формируются и используются в Access называются объектами…

Полезные помощники.

В Access имеется целый ряд полезных помощников. Все они предназначены для облегчения работы с базой данных.

Эти помощники разделены на три основные группы.

Карточки подсказки.

Они могут дать совет при выполнении самых различных действий, например, при создании базы данных. Карточки подсказки содержат подробные пошаговые инструкции, помогающие выполнить все необходимые действия. Карточки подсказки могут помочь графическими примерами и прямыми указаниями.

Мастера.

В то время как Карточки подсказки лишь подают нужные советы во время работы, Мастера сами выполняют нужные действия. При вызове Мастера открывается соответствующая последовательность диалоговых окон. Получив ответы на заданные вопросы, Мастер выполняет все необходимые действия. Предположим, вы хотите сформировать отчет. Мастер отчетов спросит вас, как должен выглядеть отчет и какие данные он должен содержать. После получения ответов отчет будет полностью готов. С помощью других Мастеров можно формировать таблицы баз данных, запросы и формы.

Работа с Мастерами проста, надежна и эффективна, и позволяет использовать все богатство возможностей Microsoft Access.

Конструкторы.

Конструктор (Builder) – это инструмент Access, который облегчает выполнение конкретного задания. Крайне полезным является Конструктор выражений – он позволяет быстро сформировать сложное выражение. С помощью Конструктора запросов легко формируются запросы, которые используются для получения выборок данных для формы или отчета. Помимо перечисленных, в Access имеются и другие конструкторы. Это – макро-конструктор, с помощью которого формируются различные макросы, а также конструкторы меню, полей, цветов, кодов и другие.

Запросы и выборки.

Запросы используются для выбора из базы данных интересующей пользователя информации. Например, пользователя может заинтересовать, сколько клиентов его фирмы живет в Москве или каковы суммы выплаченной зарплаты сотрудникам его фирмы по подразделениям. Результат такого запроса называется выборкой. Под выборкой мы будем понимать динамическую таблицу с записями данных, которые удовлетворяют определенным условиям запроса.

Динамическая таблица запроса (Dynaset), в дальнейшем, выборка, – это таблица, формируемая всякий раз заново на основе реальных таблиц базы данных, содержимое которой удовлетворяет условиям запроса. С выборкой можно обращаться как с реальной таблицей – например, редактировать ее записи. Внесенные изменения будут отражены в записях реальных таблиц, стоящих за этой выборкой.

Основные типы запросов.

Запросы на выполнение действия.Наряду со стандартными запросами выбора, можно выделить также запросы на выполнение действия, которые используются… С помощью запросов на выполнение действия можно перемещать или изменять… Запрос на добавление. Можно добавлять отобранные записи из таблицы или запроса текущей базы данных в конец другой…

Два способа формирования запросов.

Запросы по образцу или QBE-запросы, для определения которых пользователь должен указать параметры запроса в окне конструирования, задавая образцы… Структурированные, или SQL-запросы, для определения которых пользователь… Практически любой запрос может быть сформулирован как в виде запроса по образцу, так и в виде SQL-запроса. Однако…

Формы данных.

В Access существует несколько способов ввода, редактирования и просмотра хранящейся в базе данных информации. Простейшим из них является следующий: открыть таблицу базы данных или запрос в табличном режиме – и можно вводить новые записи, удалять или редактировать старые, просматривать данные, относящиеся к этой таблице или запросу.

Однако есть и другой способ – подготовить формы данных, которые специально предназначены именно для наглядного представления информации из базы данных и могут существенно облегчить как ввод данных, так и восприятие хранящейся в базе данных информации.

Создание формы.

Access позволяет создать несколько форм для различного вида информации, например, формы счетов, заказов, адресов покупателей (клиентов) и другие.… Как и при разработке таблиц и запросов, при разработке форм можно… Существуют пять видов форм, которые можно разработать с помощью Мастера форм:

Форма в один столбец.

Каждая запись данных представлена на отдельной странице формы. Для просмотра записей данных их необходимо пролистывать. Каждое поле данных находится в собственной строке. Поэтому имя и фамилия или индекс и место жительства представлены в отдельных строках, так как в данном случае речь идет об отдельных полях.

Подписи полей в форме соответствуют именам полей таблицы или их подписям, если они были заданы при определении свойств полей таблицы (в нижней части окна конструирования). Это, пожалуй, самый распространенный вид формы.

Табличная форма.

Этот вид формы напоминает обыкновенное табличное представление запроса или таблицы базы данных. В табличной форме на одном листе одновременно представлено несколько записей данных. При этом каждая запись данных занимает отдельную строку. Каждое поле данных находится в отдельном столбце, а название поля располагается в шапке столбца. Внешний вид такой формы может быть очень похож на стандартное представление таблицы базы данных.

Форма-диаграмма.

Форма–диаграмма - это форма со встроенной диаграммой, отображающей информацию из базы данных в графическом виде.

Пример. В базе данных AUTO, в таблице «Модели автомобилей», хранятся технические и экономические характеристики автомобилей – например, заводская цена. Эта информация может быть отображена в форме в виде диаграммы

Рис. 3.3. Форма-диаграмма

Составная форма.

Составная форма –это форма, содержащаяинформацию из двух различных таблиц базы данных, между которыми установлена связь. Одна из этих таблиц является главной, другая – подчиненной таблицей, с отношением связи между ними «один ко многим». При этом подчиненная таблица встроена в форму главной таблицы.

Пример. В верхней части формы представлены данные о моделях автомобилей (в виде формы в один столбец). В нижней части формы находится табличное представление всех заказов на данную модель. Главная таблица моделей связана с таблицей заказов отношением «один ко многим» (см. рис.).

Рис. Составная форма

Простая форма

Эта форма – частный случай формы в один столбец. Возможно очень быстро, без лишних переговоров с Мастером, создать форму, которая представляет в виде формы в один столбец все без исключения поля записи данных.

При этом каждое поле данных представлено в виде отдельной строки. Слева расположено название поля. Получившуюся форму можно впоследст­вии отредактировать, в том числе и удалить лишние поля.

Обработка данных с помощью отчетов.

Сконструировать макет отчета можно двумя способами: с помощью Мастера отчетов или самостоятельно. Начинающим пользователям Мастер отчетов помогает… Рассмотрим подробнее конструирование макета отчета с помощью Мастера. Мастер отчетов помогает спроектировать отчет, ставя вопросы, касающиеся структуры, содержания и оформления отчета.…

Отчет в один столбец.

У пользователя есть выбор между тремя различными стилями оформления отчета: 1. РАБОЧИЙ (EXECUTIVE) (предлагается использовать по умолчанию). В этом отчете… 2. ПРЕЗЕНТАЦИОННЫЙ (PRESENTATION). В нем записи отделены друг от друга ординарными линиями. Подписи к полям выделяются…

Группировка данных и вычисление итогов.

В этом отчете поля записи данных располагаются в строчку, в табличной форме. Подписи полей располагаются у верхнего края страницы. Access производит группировку записей и вычисляет промежуточные итоги по группам и общий итог для всех групп.

Итоговый отчет.

В таком отчете производятся группировка данных и вычисление промежуточных и общих итогов. Выводимые поля располагаются в строчку – в табличной форме. Отличие от предыдущего отчета состоит в том, что итоговый отчет не содержит детальных записей. В этом отчете выводятся только строки итогов, и результат выглядит более компактным.

Табличный отчет.

В этом отчете поля записей данных располагаются, в строчку, в табличной форме. Подписи полей располагаются у верхнего края страницы. Каждая строка содержит новую запись данных. Вид этого отчета соответствует виду данных таблиц базы данных и запросов, представленных в табличной форме.

Почтовые наклейки.

Почтовые наклейки - вид отчетов, используемый для создания стандартных почтовых наклеек на конверты при рассылке серийных писем.

Для формирования такого отчета в качестве источника данных обычно используется не таблица, а запрос к таблице с адресными данными. Условия запроса служат для выбора из общего списка тех, кому должна быть направлена корреспонденция. По результатам запроса можно отпечатать необходимые почтовые наклейки.

Слияние с MS Word.

Слияние с MS Word - вид отчетов, используемый для подготовки серий­ных документов, что позволяет объединить данные таблицы или запроса MS Access с документом MS Word. Такое объединение документов и таблиц дает возможность быстро сформировать и отпечатать комплект схожих писем или других документов, подготовленных в MS Word и отличающихся друг от друга лишь некоторыми элементами, например, адресом или обращением к клиенту.

Эти элементы заполняются данными, взятыми из таблицы или запроса MS Access. Это означает следующее. Вместо конкретных данных об адресе клиента в документ MS Word вставляются специальные поля, соответствующие полям таблицы или запроса Access. При выводе документа на печать содержимое этих полей заполняется на основе конкретной записи данных из Access.

Простой отчет.

Наконец, последний вид отчетов, создаваемых с помощью Мастера, – это простой отчет. Если требуется быстро сформировать отчет в один столбец, в котором будут представлены все поля записи данных конкретной таблицы или запроса, следует выбрать этот вид отчета.

Создать простой отчет можно с помощью единственного щелчка мышью на кнопке инструмента ПРОСТОЙ ОТЧЕТ. Эта кнопка располагается на панели инструментов базы данных или открытой таблицы и запроса. При этом таблица или запрос не обязательно должны быть открыты. Достаточно выделить нужную таблицу или запрос на вкладке таблиц или запросов окна базы данных и нажать соответствующую кнопку.

Access автоматически сформирует простой отчет на основе открытой или выделенной таблицы или запроса, не задавая вопросов. Впоследствии можно, если нужно, отредактировать отчет. Для этого надо будет открыть отчет в режиме конструирования и внести изменения в его макет.

Особенности работы с текстовыми базами данных.

Проблемно ориентированные текстовые БД используются в разных областях медицины, юриспруденции, научно-технической информации, делопроизводства и др.… Системы обработки текстовой информации отличаются от систем обработки… Текстовые БД могут содержать различные тексты и документы, например тексты законов, библиографические описания, книги,…

Структура базы данных.

На логическом уровне (с точки зрения представления пользователя) базу данных “Кодекс” можно рассматривать как совокупность информационных… Разделы могут иметь различную структуру данных, но все они логически связаны… В каждом тематическом разделе можно выделить две информационных области: область тематического справочника и область…

Поиск информации в базе данных.

Рассмотрим более подробно некоторые возможности поиска. Тематический (проблемный) поиск. Тематический поиск рекомендуется в следующих случаях:

Приблизительный контекстный поиск.

– пользователь затрудняется точно сформулировать запрос; – пользователь неточно помнит термины, которыми характеризуется интересующая… – пользователь хочет получить в результате поиска максимум документов (материалов), пусть даже отдаленно относящихся к…

Контекстный поиск.

При вводе поисковой фразы система дает предупреждение о «шумовых словах», используемых в запросе. Такие слова выделяются цветом, появляется… Алгоритм контекстного поиска следующий: – в слове (словах поисковой цепочки) выделяется основа (в каждом слове отбрасываются окончания);

Серьезность проблем очевидна.

Абсолютно верная позиция, если ищешь документ, в существовании которого в данном массиве полностью уверен. Если же ответ на поставленный вопрос… Кто из сотрудников аналитических служб не сталкивался с ситуацией, когда… Хочешь, не хочешь, приходится начинать с самых общих запросов, постепенно сужая область поиска. Подход правильный, но…

Алфавит языка

Любой естественный язык (русский, английский, французский и т.п.) состоит из нескольких основных элементов: символов, слов, словосочетаний и предложений. В алгоритмическом языке программирования имеются аналогичные структурные элементы: символы, слова, выра­жения (словосочетания) и операторы (предложения). При этом слово образуется из последовательности символов, выражение представляет собой группу слов» а оператор — определенную комбинацию слов и выражений. Описание языка должно содержать описание указанных структурных элементов, правил их образования и использования.

Символы языка — это элементарные знаки, используемые для составления любых текстов. Набор таких символов называют алфавитом языка.

Алфавит стандартного языка ПАСКАЛЬ содержит следующие символы:

1) 26 букв латинского алфавита:

А, В, С, D. Е, Р, G, Н, I, J, К, L, М, N. О, Р, Q, R, S. Т, U, V, W, X, Y, Z;

2) арабские цифры:

0,1,2,3,4,5,6,7.8,9.

Чтобы отличить цифру нуль от буквы, цифру иногда перечеркивают косой чертой;

3) 32 прописные буквы русского алфавита:

А, Б. В, Г, Д. Е, Ж. 3. И, И, К, Л, М. Н, О, П. Р, С, Т, У, Ф, X, Ц, Ч, Ш, Щ,

Ъ, Ы, Ь, Э, Ю, Я;

4) специальные символы:Символ	Название	Символ	Название
+	Плюс	:	Двоеточие
-	Минус	‘	Апостроф
*	Звездочка	<	Меньше
/	Наклонная черта	>	Больше
=	Равно	( )	Круглые скобки
.	Точка	[ ]	Квадратные скобки
,	Запятая	V	Пробел (пустая позиция)
;	Точка с запятой	­	Указатель

Специальные символы и их комбинации имеют в программе особый смысл, который будет поясняться по мере изложения материала. Так как символ пробела в программах не обозначается, то при необходимости обязательного его использования введен условно символ V.

В некоторых версиях языка допускается использование прописных и строчных букв как русского, так и латинского алфавита.

В данном пособии при написании программ использу­ются прописные буквы русского и латинского алфавита. Строчными русскими буквами поясняется текст в какой-либо конструкции языка ПАСКАЛЬ. В программе на месте этого текста должны быть соответствующие элементы языка ПАСКАЛЬ.

Некоторые специальные символы могут обозначаться иначе. Так, указатель ­ обозначен на клавиатуре символом ¬. Некоторые буквы русского алфавита, имеющиеся на клавиатуре, могут не использоваться в языке ПАСКАЛЬ (чаще всего щ, ъ, ч, ю).

Вся совокупность символов клавиатуры упорядочена, т.е. каждый символ имеет свои порядковый номер. Следует обратить внимание на то, что латинские буквы упорядочены в соответствии с латинским алфавитом, а русские буквы расположены в несколько ином порядке.

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЯЗЫКА

Пример. 1.1. Вычислить периметр прямоугольника (рис. 1.1) со сторонами a и b.               … Составим программу при конкретных значениях а и b. Пусть а=8, b=21.

DAVLENIE 5 Пробел недопустим в составе имени

Элементы данных. В языке ПАСКАЛЬ к основным элементам данных относятся константы и переменные. Переменные могут изменять свое значение в ходе выполнения программы. Так, в… Константа не изменяет своего значения в процессе выполнения программы, она может быть задана явно своим значением или…

СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ ПРОГРАММЫ

PROGRAM имя; | раздел описаний] BEGIN

Стандартные типы данных

Данные целого типа

Простые типы — это стандартные и переменные типы данных. Стандартными являются целый INTEGER, действительный REAL, логический BOOLEAN и символьный… Сложные типы данных представляют собой различные комбинации простых типов… Изучение типов данных начнем с самых простых, а именно со стандартных, которые широко используются в программах.

Данные действительного типа

Константы с фиксированной точкой изображаются десятичным числом с дробной частью, которая может быть и нулевой. Дробная часть отделяется от целой с… В математике для изображения очень больших и малых чисел используется запись… В языке ПАСКАЛЬ также можно изображать числа с десятичным порядком. Они имеют вид тЕр. Здесь т — мантисса; Е — признак…

Данные логического типа

В языке ПАСКАЛЬ имеются две логические константы: TRUE (истина) и FALSE (ложь). Логическая переменная принимает одно из этих… Логические данные широко используются при проверке правильности некоторых условий и при сравнении величин. Результат…

Данные символьного типа

Символьная, или литерная, константа есть любой символ языка, заключенный в апострофы. Например, A', '+', '9’,’:’ Чтобы представить апостроф как символьную константу, его повторяют дважды: "": Внешние апострофы (по одному…

Описание констант и переменных стандартного типа

CONST имя константы = значение; Например, CONST Nn=18;

Выражения

Стандартные функции

Правила записи стандартных функций: 1. Имя функции записывается прописными буквами латинского алфавита. Имя… 2. Аргумент функции записывается в круглых скобках после имени функции,

Арифметические выражения

А+В*Т1/T2—2.3*SQRT(X). Частным случаем выражения является константа, переменная или функция. Все данные, входящие в арифметические выражения, должны быть одного типа. Однако во многих версиях языка допускается…

Состав АСУ

Информационная база АСУ - размещенная на машинных носителях информации совокупность всех данных, необходимых для автоматизации управления объектом… Техническая база АСУ включает средства обработки, сбора и регистрации,… Средства сбора и регистрации данных при участии человека включают различные регистраторы производства, с помощью…