Устройство компьютера и принципы его работы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (УГТУ)

Контрольная работа

по дисциплине «Информационные технологии в экономике»

Выполнила: Студентка I курса

группы ФК ФБО(к) с/п

Мирзоева Гюльназ Шихбалаевна

Содержание

Введение

1. Понятие информационной технологии

1.1 Что такое информационная технология

1.2 Этапы развития информационных технологий

1.3 Составляющие информационной технологии

1.4 Основные свойства информационных технологий

2.Виды устройств памяти компьютера

2.1Память компьютера, характеристика

2.2 Какие виды устройств памяти компьютера вам известны

Краткая характеристика устройств памяти компьютера

3.Внутреннее ПО ПК. Состав, функции, назначение

3.1 Характеристика внутреннего ПО ПК. Классификация, функции

3.2 Редакторы: встроенные, текстовые, издательские системы

3.3 Табличные процессоры

4.Системы управления базами данных

4.1 Системы управления базами данных. Основные функции. Разновидности

5. Беспроводные сети

5.1 Общие сведения

5.2 Безопасность и прочие возможности

5.3 Логические топологии беспроводных сетей

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Современный период развития цивилизованного общества характеризует процесс информатизации.

Информатизация общества -- это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накопление, продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники, а также на базе разнообразных средств информационного обмена. Информатизация общества обеспечивает:

· активное использование постоянно расширяющегося интеллектуального потенциала общества, сконцентрированного в печатном фонде, и научной, производственной и других видах деятельности его членов;

· интеграцию информационных технологий в научные и производственные виды деятельности, инициирующую развитие всех сфер общественного производства, интеллектуализацию трудовой деятельности;

· высокий уровень информационного обслуживания, доступность любого члена общества к источникам достоверной информации, визуализацию представляемой информации, существенность используемых данных.

Применение открытых информационных систем, рассчитанных на использование всего массива информации, доступной в данный момент обществу в определенной его сфере, позволяет усовершенствовать механизмы управления общественным устройством, способствует гуманизации и демократизации общества, повышает уровень благосостояния его членов. Процессы, происходящие в связи с информатизацией общества, способствуют не только ускорению научно-технического прогресса, интеллектуализации всех видов человеческой деятельности, но и созданию качественно новой информационной среды социума, обеспечивающей развитие творческого потенциала индивида.

Одно из направлений процесса информатизации современного общества является информатизация образования - процесс обеспечения сферы образования методологией и практикой разработки и оптимального использования современных или, как их принято называть, новых информационных технологий, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения, воспитания.

Процесс информатизации так же затронул и экономические отрасли. Их радикальное усовершенствование и приспособление к современным условиям стало возможным благодаря массовому использованию новейшей компьютерной и телекоммуникационной техники, формирование на ее основе высокоэффективных информационно-управленческих технологий. Средства и методы прикладной информатики используются в менеджменте и маркетинге. Новые технологии, основанные на компьютерной технике, требуют радикальных изменений организационных структур менеджмента, его регламента, кадрового потенциала, системы документации, фиксирования и передачи информации.

Новые информационные технологии значительно расширяют возможности использования информационных ресурсов в различных отраслях промышленности, а так же в образовании.

1. ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

1.1 Что такое информационная технология

Технология -- это комплекс научных и инженерных знаний, реализованных в приемах труда, наборах материальных, технических, энергетических, трудовых факторов производства, способах их соединения для создания продукта или услуги, отвечающих определенным требованиям. Поэтому технология неразрывно связана с машинизацией производственного или непроизводственного, прежде всего, управленческого процесса. Управленческие технологии основываются на применении компьютеров и телекоммуникационной техники.

Согласно определению, информационная технология -- это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы. Сами информационные технологии требуют сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их введение должно начинаться с создания математического обеспечения, формирования информационных потоков в системах подготовки специалистов.

1.2 Этапы развития информационных технологий

Существует несколько точек зрения на развитие информационных технологий с использованием компьютеров, которые определяются различными признаками деления.

Общим для всех изложенных ниже подходов является то, что с появлением персонального компьютера начался новый этап развития информационной технологии. Основной целью становится удовлетворение персональных информационных потребностей человека, как для профессиональной сферы, так и для бытовой.

Основные признаки деления информационных технологий:

· По виду задач и процессов обработки информации:

1-й этап (60 - 70-е гг.) -- обработка данных в вычислительных центрах в режиме коллективного пользования. Основным направлением развития информационной технологии являлась автоматизация рутинных действий человека.

2-й этап (с 80-х гг.) -- создание информационных технологий, направленных на решение стратегических задач.

· По проблемам, стоящих на пути информатизации общества:

1-й этап (до конца 60-х гг.) -- характеризуется проблемой обработки больших объемов данных в условиях ограниченных возможностей аппаратных средств.

2-й этап (до конца 70-х гг.) -- связывается с распространением ЭВМ серии IВМ/360. Проблема этого этапа - отставание программного обеспечения от уровня развития аппаратных средств.

3-й этап (с начала 80-х гг.) - компьютер становится инструментом непрофессионального пользователя, а информационные системы - средством поддержки принятия его решений. Проблемы - максимальное удовлетворение потребностей пользователя и создание соответствующего интерфейса работы в компьютерной среде.

4-й этап (с начала 90-х гг.) - создание современной технологии меж организационных связей и информационных систем. Проблемы этого этапа весьма многочисленны. Наиболее существенными из них являются:

- выработка соглашений и установление стандартов, протоколов для компьютерной связи;

- организация доступа к стратегической информации;

- организация защиты и безопасности информации.

· По преимуществу, которое приносит компьютерная технология:

1-й этап (с начала 60-х гг.) -- характеризуется довольно эффективной обработкой информации при выполнении рутинных операций с ориентацией на централизованное коллективное использование ресурсов вычислительных центров. Основным критерием оценки эффективности создаваемых информационных систем была разница между затраченными на разработку и сэкономленными в результате внедрения средствами. Основная проблема на этом этапе была психологическая - плохое взаимодействие пользователей, для которых создавались информационные системы, и разработчиков из-за различия их взглядов и понимания решаемых проблем. Как следствие этой проблемы, создавались системы, которые пользователи плохо воспринимали и, несмотря на их достаточно большие возможности, не использовали в полной мере.

2-й этап (с середины 70-х гг.) -- связан с появлением персональных компьютеров. Изменился подход к созданию информационных систем - ориентация смещается в сторону индивидуального пользователя для поддержки принимаемых им решений. Пользователь заинтересован в проводимой разработке, налаживается контакт с разработчиком, возникает взаимопонимание обеих групп специалистов. На этом этапе используется как централизованная обработка данных, характерная для первого этапа, так и децентрализованная, базирующаяся на решении локальных задач и работе с локальными базами данных на рабочем месте пользователя.

3-й этап (с начала 90-х гг.) -- связан с понятием анализа стратегических преимуществ в бизнесе и основан на достижениях телекоммуникационной технологии распределенной обработки информации. Информационные системы имеют своей целью не просто увеличение эффективности обработки данных и помощь управленцу. Соответствующие информационные технологии должны помочь организации выстоять в конкурентной борьбе и получить преимущество.

1.3 Составляющие информационной технологии

Используемые в производственной сфере такие технологические понятия, как норма, норматив, технологический процесс, технологическая операция и т.п., могут применяться и в информационной технологии. Прежде чем разрабатывать эти понятия в любой технологии, в том числе и в информационной, всегда следует начинать с определения цели. Затем следует попытаться провести структурирование всех предполагаемых действий, приводящих к намеченной цели, и выбрать необходимый программный инструментарий.

Необходимо понимать, что освоение информационной технологии и дальнейшее ее использование должны свестись к тому, что нужно сначала хорошо овладеть набором элементарных операций, число которых ограничено. Из этого ограниченного числа элементарных операций в разных комбинациях составляется действие, а из действий, также в разных комбинациях, составляются операции, которые определяют тот или иной технологический этап. Совокупность технологических этапов образует технологический процесс (технологию). Он может начинаться с любого уровня и не включать, например, этапы или операции, а состоять только из действий. Для реализации этапов технологического процесса могут использоваться разные программные среды.

Информационная технология, как и любая другая, должна отвечать следующим требованиям:

* обеспечивать высокую степень расчленения всего процесса обработки информации на этапы (фазы), операции, действия;

* включать весь набор элементов, необходимых для достижения поставленной цели;

* иметь регулярный характер. Этапы, действия, операции технологического процесса могут быть стандартизированы и унифицированы, что позволит более эффективно осуществлять целенаправленное управление информационными процессами.

1.4 Основные свойства информационных технологий

Основными свойствами информационной технологии являются:

* целесообразность,

* наличие компонентов и структуры,

* взаимодействие с внешней средой,

* целостность,

* развитие во времени.

Целесообразность - главная цель реализации информационной технологии состоит в повышении эффективности производства на базе использования современных ЭВМ, распределенной переработке информации, распределенных баз данных, различных информационных вычислительных сетей (ИВС) путем обеспечения циркуляции и переработки информации.

Компоненты и структура:

* функциональные компоненты - это конкретное содержание процессов циркуляции и переработки информации;

* структура информационной технологии.

Структура информационной технологии - это внутренняя организация, представляющая собой взаимосвязи образующих ее компонентов, объединенных в две большие группы: опорную технологию и базу знаний.

Модели предметной области - совокупность описаний, обеспечивающие взаимопонимание между пользователями: специалистами предприятия и разработчиками.

Опорная технология - совокупность аппаратных средств автоматизации, системного и инструментального программного обеспечения, на основе которых реализуются подсистемы хранения и переработки информации.

Предметная информационная технология - информационная технология в конкретной предметной области.

База знаний представляет собой совокупность знаний, хранящихся в памяти ЭВМ. Базы знаний можно разделить на интенсиональную (т.е. знания о чем-то "вообще") и экстенсиональную, (т.е. знания о чем-то "конкретно"). В интенсиональной базе хранятся оболочки, а в экстенсиональной хранятся оболочки с запоминанием, которые носят название баз данных. Иными словами, база знаний представляет отображение предметной области. Она включает в себя базу данных (директивная информация - плановые задания, научно-техническая информация, учетно-производственная. информация, вспомогательная информация, отражающие режимы работы подразделений предприятий).

Системные и инструментальные средства -

* Аппаратные средства;

* Системное ПО (ОС, СУБД);

* Инструментальное ПО (алгоритмические. языки, системы программирования, языки спецификаций, технология программирования);

* Комплектация узлов хранения и переработки информации. Результатом технологических описаний является совокупность реализуемых в системе информационно-технологических процессов.

Взаимодействие с внешней средой - взаимодействие информационной технологии с объектами управления, взаимодействующими предприятиями и системами, наукой, промышленностью программных и технических средств автоматизации.

Целостность - информационная технология является целостной системой, способной решать задачи, не свойственные ни одному из ее компонентов.

Реализация во времени - обеспечение динамичности развития информационной технологии, ее модификация, изменение структуры, включение новых компонентов.

2. ВИДЫ УСТРОЙСТВ ПАМЯТИ КОМПЬЮТЕРА

2.1 Память компьютера, характеристика

Память-это совокупность микpосхем, пpедназначенных для хpанения инфоpмации (данных, пpогpамм, команд). Основной характеристикой памяти является емкость.

Емкость памяти - это максимальный объем хpанимой инфоpмации, измеpяемой в байтах.

Память ЭВМ постpоена из двоичных запоминающих элементов - битов (от binary digit - двоичная цифpа), объединенных в гpуппы по 8 битов, котоpые называются байтами. Все байты пронумерованы. Hомеp байта называется адpесом. Каждый байт информации доступен по указанию его адреса. Адресная шина процессора находит требуемую ячейку памяти по указанному процессором адресу. Т.о. адресация памяти процессором ограничена разрядностью адресной шины и равна двум в степени разрядности адресной шины:

для 8080 - 2^20=1 Мегабайт

80286-2^24=16 Мегабайт

80386 и т.д. -2^32= 4 Гигабайт

Единицы измеpения инфоpмации:

1 байт - 8 бит

1 Килобайт - 1024 байта

1 Мегабайт - 1024 Кбайта

1 Гигабайт - 1024 Мбайта

1 Теpабайт - 1024 Гбайта

В ПК существует два вида памяти: внутpенняя и внешняя.

Внутренняя память - это память, к которой процессор может обратиться непосредственно в процессе работы и немедленно использовать ее.

К внутpенней памяти относятся:

· Постоянная память (ПЗУ или ROM - Read Only Memory) - используется для хpанения данных, котоpые никогда не тpебуют изменения.

· Опеpативная память (ОЗУ или RAM -Random Acscess Memory) - этот вид памяти пpедназначен для временного хpанения информации и содержит обрабатываемые процессором в данный момент программы и данные. Распределение этой памяти осуществляется автоматически в процессе исполнения программ, которые перед началом работы загружаются в ОЗУ с жесткого диска или дискеты.

Это энеpгозависимый вид памяти - пpи выключении ПК содеpжимое памяти стиpается. Объем опеpативной памяти - от 8 до 64 Mb. Модули ОЗУ находятся на "материнской" плате.

· КЭШ-память (cache) - это свеpхопеpативная память, пpедназначенная для обмена данными между пpоцессоpом и ОЗУ, т.е. является буфеpом между ними. Используется для вpеменного хpанения пpомежуточных данных.

МП <--> КЭШ <--> ОЗУ

Hаличие КЭШ-памяти увеличивает пpоизводительность ПК. Объем КЭШ-памяти зависит от объема опеpативной памяти. КЭШ-память может иметь объем: 64, 128, 256, 512 Kb. Для ОЗУ в 8 Mb достаточно КЭШ pазмеpом 256 Kb, для ОЗУ в 16 Mb - 512 Kb.

Внешняя память (ВЗУ) - это вид памяти, пpедназначенный для долговpеменого хpанения инфоpмации. Этот вид памяти обладает большим объемом и маленьким быстpодействием.

К внешней памяти относятся:

- накопители на гибких магнитных дисках 5.25" и 3.5"

( FDD - Floppy Disk Drive);

- накопители на жестких магнитных дисках типа "винчестеp"

( HDD - Hard Disc Drive);

- накопители типа CD-ROM.

2.2 Какие виды устройств памяти компьютера вам известны? Дать их краткую характеристику

Основной функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно хранить большой объем информации (программы, документы, аудио-и видеоклипы и т. д.). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем или дисководом, а хранится информация на носителях (например, дискетах).

В накопителях на гибких магнитных дисках (НГМД или дискетах) и накопителях на жестких магнитных дисках (НЖМД или винчестерах), в основу записи, хранения и считывания информации положен магнитный принцип, а в лазерных дисководах -- оптический принцип.

Гибкие магнитные диски.

Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. Такой носитель информации называется дискетой. Дискета вставляется в дисковод, вращающий диск с постоянной угловой скоростью. Магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и записывается (или считывается) информация.

Информационная ёмкость дискеты невелика и составляет всего 1.44 Мбайт. Скорость записи и считывания информации также мала (около 50 Кбайт/с) из-за медленного вращения диска (360 об./мин).

В целях сохранения информации гибкие магнитные диски следует предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как это может привести к размагничиванию носителя и потере информации.

Жесткие магнитные диски.

Жесткий диск (HDD -- Hard Disk Drive) относится к несменным дисковым магнитным накопителям. Первый жесткий диск был разработан фирмой IBM в 1973 г. и имел емкость 16 Кбайт.

Жесткие магнитные диски представляют собой несколько десятков дисков, размещенных на одной оси, заключенных в металлический корпус и вращающихся с высокой угловой скоростью. За счет множества дорожек на каждой стороне дисков и большого количества дисков информационная емкость жестких дисков может в десятки тысяч раз превышать информационную емкость дискет и достигать сотен Гбайт. Скорость записи и считывания информации с жестких дисков достаточно велика (около 133 Мбайт/с) за счет быстрого вращения дисков (7200 об./мин).

Часто жесткий диск называют винчестер. Бытует легенда, объясняющая, почему за жесткими дисками повелось такое причудливое название. Первый жесткий диск, выпущенный в Америке в начале 70-х годов, имел емкость по 30 Мб информации на каждой рабочей поверхности. В то же время, широко известная в той же Америке магазинная винтовка О. Ф. Винчестера имела калибр - 0.30; может грохотал при своей работе первый винчестер как автомат или порохом от него пахло - не ясно, но с той поры стали называть жесткие диски винчестерами.

В процессе работы компьютера случаются сбои. Вирусы, перебои энергоснабжения, программные ошибки - все это может послужить причиной повреждения информации, хранящейся на Вашем жестком диске. Повреждение информации далеко не всегда означает ее потерю, так что полезно знать о том, как она хранится на жестком диске, ибо тогда ее можно восстановить. Тогда, например, в случае повреждения вирусом загрузочной области, вовсе не обязательно форматировать весь диск (!), а, восстановив поврежденное место, продолжить нормальную работу с сохранением всех своих бесценных данных.

В жестких дисках используются достаточно хрупкие и миниатюрные элементы. Чтобы сохранить информацию и работоспособность жестких дисков, необходимо оберегать их от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы.

Лазерные дисководы и диски.

В начале 80-х годов голландская фирма «Philips» объявила о совершенной ею революцией в области звуковоспроизведения. Ее инженеры придумали то, что сейчас пользуется огромной популярностью - Это лазерные диски и проигрыватели.

За последние несколько лет компьютерные устройства для чтения компакт-дисков (CD), называемые CD-ROM, стали практически необходимой частью любого компьютера. Это произошло потому, что разнообразные программные продукты стали занимать значительное количество места, и поставка их на дискетах оказалась чрезмерно дорогостоящей и ненадёжной. Поэтому их стали поставлять на CD (таких же, как и обычные музыкальные).

Лазерные дисководы используют оптический принцип чтения информации. На лазерных дисках CD (CD -- Compact Disk, компакт диск) и DVD (DVD -- Digital Video Disk, цифровой видеодиск) информация записана на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращающегося диска, а интенсивность отраженного луча зависит от отражающей способности участка дорожки и приобретает значения 0 или 1. Для сохранности информации лазерные диски надо предохранять от механических повреждений (царапин), а также от загрязнения.

На лазерных дисках хранится информация, которая была записана на них в процессе изготовления. Запись на них новой информации невозможна. Производятся такие диски путем штамповки. Существуют CD-R и DVD-R диски информация на которые может быть записана только один раз. На дисках CD-RW и DVD-RW информация может быть записана/перезаписана многократно. Диски разных видов можно отличить не только по маркировки, но и по цвету отражающей поверхности.

Запись на CD и DVD при помощи обычных CD-ROM и DVD-ROM невозможна. Для этого необходимы устройства CD-RW и DVD-RW с помощью которых возможны чтение-однократная запись и чтение-запись-перезапись. Эти устройства обладают достаточно мощным лазером, позволяющем менять отражающую способность участков поверхности в процессе записи диска. Информационная ёмкость CD-ROM достигает 700 Мбайт, а скорость считывания информации (до 7.8 Мбайт/с) зависит от скорости вращения диска. DVD-диски имеют гораздо большую информационную ёмкость (однослойный односторонний диск - 4.7 Гбайт) по сравнению с CD-дисками, т.к. используются лазеры с меньшей длинной волны, что позволяет размещать оптические дорожки более плотно. Так же существуют двухслойные DVD-диски и двухсторонние DVD-диски. В настоящее время скорости считывания 16-скоростных DVD-дисководов достигает 21 Мбайт/с.

Устройства на основе flash-памяти.

Flash-память - это энергонезависимый тип памяти, позволяющий записывать и хранить данные в микросхемах. Устройства на основе flash-памяти не имеют в своём составе движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранность данных при их использовании в мобильных устройствах.

Flash-память представляет собой микросхему, помещенную в миниатюрный корпус. Для записи или считывания информации накопители подключаются к компьютеру через USB-порт. Информационная емкость карт памяти достигает 1024 Мбайт.

3. ВНУТРЕННЕЕ ПО ПК. СОСТАВ, ФУНКЦИИ, НАЗНАЧЕНИЕ

3.1 Характеристика внутреннего ПО ПК. Классификация. Функции

В настоящее время весь комплекс ПО делится на системные и пользовательские программы. Системное программное обеспечение выполняет функции «организатора» всех частей ПК, а также подключенных к нему внешних устройств. Программы для пользователей служат для выполнения каких - либо конкретных задач во всех сферах человеческой деятельности.

Классификация и структура ПО: системное, общего назначения, специальное.

По функциональному признаку различают следующие виды ПО:

Системное;

Общее;

Специальное.

Под системным (базовым) понимается ПО, включающее в себя операционные системы, сетевое ПО, сервисные программы, а также средства разработки программ (трансляторы, редакторы связей, отладчики и пр.).

Основные функции операционных систем (ОС) заключаются в управлении ресурсами (физическими и логическими) и процессами вычислительных систем. Физическими ресурсами являются: оперативная память, процессор, монитор, печатающее устройство, магнитные и оптические диски. К логическим ресурсам можно отнести программы, файлы, события и т.д. под процессом понимается некоторая последовательность действий, предписанная соответствующей программой и используемыми ею данными.

Сетевое ПО предназначено для управления общими ресурсами в распределенных вычислительных системах: сетевыми накопителями на магнитных дисках, принтерами, сканерами, передаваемыми сообщениями и т.д. к сетевому ПО относят ОС, поддерживающие работу ПК в сетевых конфигурациях (сетевые ОС), а также отдельные сетевые программы (пакеты), используемые совместно с обычными, не сетевыми ОС.

Оболочки операционных систем предоставляют пользователю качественно новый интерфейс по сравнению с реализуемым операционной системой. Такие системы существенно упрощают выполнение часто запрашиваемых функций, например, операций с файлами. В целом, программы-оболочки заметно повышают уровень пользовательского интерфейса, наиболее полно удовлетворяя потребностям пользователя.

Программное обеспечение общего назначения используется для решения определенной целевой задачи из проблемной области. Часто такие программы называют приложениями, а программное обеспечение - прикладным. Прикладное ПО может использоваться в промышленном производстве, инженерной практике, научных исследованиях, медицине, управление, делопроизводстве, издательской деятельности, образовании и т.д.

Системное обеспечение.

1.Операционная система MS DOS, структура, назначение блоков.

Операционная система MS DOS имеет развитые средства доступа ко всем аппаратным компонентам, обладает достаточно гибкой файловой системой, основанной на иерархической структуре каталогов, удобным командным языком.

Основными компонентами MS DOS являются:. Базовая система ввода-вывода (БСВВ) - BIOS (Basic Input/Output System);. Системный загрузчик SB (System Bootstrap) - размещается в блоке начальной загрузки (Boot Record);. Модуль расширения BIOS - располагается в скрытом файле io.sys;. Модуль обработки прерываний - скрытый файл msdos.sys;. Командный процессор - файл command.com;. Утилиты, реализующие выполнение внешних команд MS DOS - файлы с расширением COM, например format.com;. Драйверы устройств - размещаются в виде файлов на диске;. Информация о желательных параметрах настройки MS DOS - при необходимости задается в файле конфигурации config.sys;. Командный файл, при необходимости выполняемый для настройки параметров и конфигурирования MS DOS называется autoexec.bat.

БСВВ находится в ПЗУ ПК и устанавливает связь между обладающими некоторыми особенностями техническими средствами и стандартизированным ПО, а именно с ОС. Ее назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных функций ОС, связанных с вводом-выводом. BIOS в ПЗУ содержит также тест функционирования ПК, проверяющий работу памяти и устройств при включении питания. Кроме того, он содержит программу вызова загрузчика ОС. БСВВ в ПЗУ является общей и неизменяемой частью всех возможных ОС для данной модели ПЭВМ. Системный загрузчик предназначен для считывания в оперативную память модуля расширения БСВВ и модуля обработки прерываний. Модуль расширения БСВВ придает гибкость ОС, позволяет управлять с ее помощью набором аппаратных средств ПК, наиболее точно удовлетворяющим замыслу разработчиков ОС. Этот модуль сравнительно легко позволяет перекрыть функции БСВВ в ПЗУ и обеспечивает возможность подключения дополнительных драйверов (программ обслуживания внешних устройств).

Модуль обработки прерываний образует верхний уровень ОС, с которым взаимодействует большинство ПП. Компонентами данного модуля являются программы, обеспечивающие работу файловой системы, устройств ввода/вывода, обслуживания некоторых ситуаций, связанных с завершением программ, их принудительным прерыванием и обработкой ошибок.

Командный процессор представляет собой выполнимую программу. Командный процессор выполняет функции: Прием и разбор команд, полученных с клавиатуры или из командного файла; Выполнение встроенных команд MS DOS, находящихся внутри файла

COMMAND.COM;. Загрузка и выполнение внешних команд MS DOS (утилит) и прикладных программ, хранящихся в виде файлов типа com и exe.

Утилиты, или внешние команды MS DOS, представляют собой программы, поставляемые вместе с ОС в виде файлов. Они выполняют различные обслуживающие действия, например, форматирование дискет, проверку дисков и т.д.

Драйверы устройств представляют собой программы, дополняющие систему ввода/вывода ОС и обеспечивающие обслуживание новых устройств или нестандартное использование имеющихся устройств. В частности, с помощью драйверов, например драйвера ansi.sys, обеспечивается требуемый способ формирования символов и вывода их на принтер. Драйверы загружаются в ОЗУ при загрузке ОС, а их имена указываются в файле конфигурации config.sys.

2.Загрука и схема работы.

Процесс запуска ПК и подготовки ОС к работе состоит из следующих действий:

1). При включении ПК управление передается БСВВ. Она выполняет тестирование памяти, проверку состояния аппаратуры и инициализирует устройства.

Параметры конфигурации ПК извлекаются из так называемой энергонезависимой памяти. При необходимости перед началом инициализации устройств можно передать управление программе изменения параметров конфигурации.

2). Управление конфигурацией ПК (задание параметров винчестера, указание привода для системного диска, задание пароля и др.) выполняется с помощью программы Setup.

3). Вызов загрузчика и загрузка ОС с помощью системного загрузчика.

4). Установка драйверов, задание окружения, путей поиска файлов, числа буферов, числа одновременно открываемых файлов, кодовой таблицы и т.п. выполняются с помощью файлов автозапуска autoexec.bat и конфигурации config.sys.

Файловая система является одной из важнейших подсистем, поскольку вся информация на внешних носителях хранится в виде файлов. Обращения к файловой системе прикладные программы через функции прерываний MS DOS. С их помощью выполняются все файловые операции: создание и удаление файлов и каталогов, запись и чтение данных, получение справочной информации и др. Файловая система работает с внешними накопителями с помощью драйверов, последние, в свою очередь, пользуются помощью БСВВ.

Система управления памятью используется для распределения основной памяти выполняемым программам. Управление памятью выполняется с помощью блоков управления памятью - МСВ (Memory Control Block). Память разбивается на блоки, каждому блоку предшествует МСВ, в котором записываются характеристики этого блока. Для вновь запускаемой программы выделяется нужное количество блоков. При освобождении памяти и при выполнении новых запросов на выделение памяти также используются МСВ с проверкой правильности их содержимого.

Система управления программами при запуске сначала обращается к системе управления памятью для подготовки нужного количества блоков. С помощью файловой системы файл с программой загружается в основную памятью. При необходимости программа настраивается на физический адрес размещения, затем ей передается управление. С помощью системы управления программами решаются также задачи запуска оверлейных программ (программ с перекрытиями) и задачи обеспечения работы резидентных программ (постоянно присутствующих в основной памяти).

Система связи с драйверами устройств. В MS DOS предполагается, что прикладные программы не должны непосредственно вызывать драйверы устройств. По-видимому, такой запрет введен для обеспечения совместимости различных версий ОС. Поэтому операции ввода/вывода в прикладных программах, как правило, выполняются через обращения к ОС, которая при необходимости обращается за помощью к драйверам.

3.Внутренние команды (Command.com).

Внутренние команды MS DOS содержатся внутри файла command.com и выполняются командным процессором. К основным внутренним командам можно отнести следующие команды для работы с файлами и каталогами:.

CD - смены и показ имени текущего каталога;. COPY - копирование файлов;. DEL - удаление файлов;. DIR - выдача списка имен файлов и подкаталогов текущего каталога;. MD - создание каталога.

4.Внешние команды.

Внешние команды (утилиты) поставляются вместе с ОС в виде отдельных файлов. К ним относятся такие важные команды:

DISKCOMP - сравнение дискет;. DISKCOPY - копирование дискет;. FDISK - разметка жесткого диска;. FORMAT - форматирование дисков и дискет;. SYS - создание системной дискеты путем копирования системных файлов.

Общее программное обеспечение ПК.

1.Коммандеры, оболочки: Нортон коммандер, Windows 3.1, 3.11, 95, 97.

Программа Нортон коммандер (НК), разработанная фирмой Peter Norton

Computing является программой-оболочкой для работы с ОС MS DOS. Широкое распространение НК получил благодаря заметному облегчению взаимодействия пользователя с ПК. Как правило, с ее помощью пользователи просматривают каталоги, копируют, переименовывают, удаляют файлы, запускают программы и т.д.

Запуск НК выполняется заданием в командной строке имени nc.exe. Для этого нужно установить текущим каталог NC, в котором размещены все файлы оболочки. Можно этого не делать, но тогда в файле автозапуска следует прописать путь доступа к запускающему файлу nc.exe.

Интерфейс оболочки НК имеет вид двух панельного диалогового окна.

Каждая из панелей (левая и правая) связана с одним внешним накопителем и обычно отображает перечень файлов, подкаталогов текущего каталога этого накопителя. В любой момент времени одна из панелей является активной, а другая панель - пассивной.

Линейка меню (верхняя строка оболочки) имеет в своем составе 5 подменю: Левая панель, Файл, Диск, Команды, Правая панель. Каждое из названных подменю можно активизировать после нажатия клавиши с помощью клавиш управления курсором или с помощью мыши. Команды меню позволяют управлять отображением информации на панелях, задавать параметры конфигурации оболочки НК.

Командная строка (вторая снизу) служит для ввода команд DOS. До нажатия клавиши команду в строке можно редактировать. Можно выполнять сборку команды в строке из состава объектов, представленных на панелях.

Строка подсказок (самая нижняя строка) содержит пояснения относительно назначения функциональных клавиш.

Операционная оболочка Windows 3.1 - это разработанная фирмой Microsoft надстройка над ОС DOS, обеспечивающая большое количество возможностей и удобств для пользователей и программистов. Широчайшее распространение Windows сделало ее фактическим стандартом для IBM - совместимых ПК.

В отличие от оболочек типа НК, Windows не только обеспечивает удобный и наглядный интерфейс для операций с файлами, дисками и т.д., но и предоставляет новые возможности программам, запускаемых в среде Windows.

Отметим особенно важные отличия Windows от оболочек типа НК.

Независимость программ от внешних устройств. Основное отличие программ для DOS и для Windows состоит в том, что Windows - программа может обращаться к внешним устройствам только через посредство Windows. Что снимает с разработчиков проблему совместимости с конкретными внешними устройствами. Поэтому любая Windows - программа не зависит от конкретных особенностей внешних устройств и может работать с внешним устройством, если оно, в свою очередь, работает с Windows. Программы (драйверы) для поддержки наиболее распространенных устройств входят в Windows, а для остальных устройств - поставляются вместе с этими устройствами.

Средства для построения пользовательского интерфейса. В Windows входят все необходимые функции для построения пользовательского интерфейса программ: окон, меню, запросов, списков и т.д. При этом стиль пользовательского интерфейса Windows считается одним из лучших.

Доступность всей оперативной памяти. В отличие от MS DOS, средства управления оперативной памятью Windows обеспечивают доступность для программ всей оперативной памяти компьютера, а не только 640Кб, что облегчает создание больших программ.

Динамическое подключение библиотек. При программировании в Windows обеспечивается автоматическое подключение библиотек подпрограмм во время выполнения программы: загрузка их в память и удаление из памяти тех подпрограмм, которые перестали использоваться. Управление этими процессами полностью берет на себя Windows. формат библиотек .DLL - файлов и порядок вызова библиотечных подпрограмм стандартизованы, поэтому эти библиотеки могут быть созданы с помощью различных программных средств и даже написаны на разных языках программирования, что не мешает их совместному функционированию. По существу, каждая библиотека расширяет возможности Windows, т.к. предоставляет новые функции, которые могут быть вызваны из любой Windows - программы. Поэтому такие библиотеки могут быть коммерческими продуктами, и очень много полезных программ распространяется в форме одного или нескольких .DLL - файлов.

Многозадачность. Windows обеспечивает возможность одновременного выполнения нескольких программ, переключения с одной задачи на другую, управления приоритетами выполняемых программ.

Совместимость с MS DOS приложениями. Работа в среде Windows не вынуждает отказываться от использования DOS - программ. Более того, для запуска DOS - программ, как правило, нет необходимости выходить из Windows. однако следует заметить, что DOS - программы под управлением Windows выполняются медленнее.

Средства обмена данными. Для организации обмена данными между различными программами Windows предлагает следующие способы:

Буфер обмена данными: одна программа может поместить данные в этот буфер, а другая - использовать данные из буфера;

Динамический обмен данными - одна программа может использовать данные, созданные другой программой;

Поддержка масштабируемых шрифтов. В таких приложениях, как редактирование документов, издательское и рекламное дело, создание таблиц или презентаций и т.д., необходимо использование большого количества разнообразных шрифтов, причем символы этих шрифтов могут потребоваться в самых различных размерах. До версии 3.1 для этого была необходима установка шрифтов всех нужных размеров для вывода на экран и на принтер. В Windows 3.1 встроен специальный механизм - поддержка масштабируемых шрифтов TrueType. Эти шрифты содержат описания контуров символов, позволяющие строить символы любого нужного размера. Поскольку изображения символов на экране и на печати формируются из одних и тех же контуров, содержащихся в шрифтовом файле, они полностью соответствуют друг другу.

Появление версии Windows 3.11 было вызвано распространением локальных вычислительных сетей. Встроенные механизмы сетевой поддержки Windows 3.11 упростили подключение ПК к сети. Во всех других отношениях Windows 3.11 не отличается от Windows 3.1.

Операционная система Windows 95 заметно отличается от предыдущих версий. Она представляет собой 32-х разрядную операционную систему, обеспечивающую многозадачную и многопоточную обработку приложений (программ). Поддерживает возможность работы в защищенном режиме, совместимость с программами реального режима и сетевые возможности. В Windows 95 реализована технология поддержки самонастраивающейся аппаратуры Plug and Play, допускаются длинные имена файлов, в том числе и на русском языке, и обеспечиваются повышенные характеристики устойчивости системы в целом.

Рассмотрим более подробно перечисленные свойства.

32-х разрядность означает, что операции над 32-х разрядными данными здесь выполняются заметно быстрее, чем в 16-и разрядных ОС, поскольку в них требуется программная реализация над 32-х разрядными данными. Под управлением Windows 95 могут выполняться и 16-и разрядные приложения.

Многозадачность дает возможность одновременной (параллельной) работы с несколькими приложениями. Это повышает эффективность использования микропроцессора и производительность труда пользователя.

Многопоточность означает способность Windows 95 организовывать одновременную обработку нескольких потоков, конкурирующих за процессорное время. При этом допускается параллельное выполнение нескольких приложений, а также нескольких фрагментов (подзадач) одного или нескольких приложений. Например, в текстовом процессоре могут одновременно выполняться автоматическая проверка орфографии и редактирование документа.

Пользовательский интерфейс обеспечивает удобства в запуске и переключении приложений. Основными компонентами пользовательского интерфейса являются рабочий стол, содержащий ярлычки и панель задач, обеспечивающая запуск и переключение приложений. На рабочем столе размещены графические объекты, соответствующие приложениям, документам, сетевым устройствам. Каждый графический объект имеет поименованный ярлычок. С помощью мыши, ярлычков, главного меню и панели задач пользователь может легко запускать и переключать приложения.

Технология Plug and Play (включи и работай) ориентирована на поддержку любого типа устройств, включая мониторы, видеоплаты, принтеры, звуковые карты, модемы, приводы CD-ROM, контроллеры магнитных дисков. При ее использовании обеспечивается распознавание устройств для установки и настройки, динамическое изменение состояния системы, интеграция драйверов устройств, системных компонентов и пользовательского интерфейса. При подключении устройств ОС самостоятельно выясняет используемые номера прерываний, адреса портов ввод - вывода, каналы прямого доступа к памяти.

При возникновении конфликтов они разрешаются автоматически, избавляя пользователя от необходимости поиска подходящих параметров для совместно подключаемых устройств.

В Windows 95 по отношению к MS DOS для обозначения родственных понятий используется ряд новых терминов. В частности, вместо термина программа чаще используется термин приложение, который обозначает программу, выполняемую под управлением Windows. Понятие папка служит для обозначения хранилища документов и программ, структуру которых можно просмотреть с помощью проводника или значка «Мой компьютер». В предыдущей версии Windows и MS DOS папки назывались каталогами.

3.2 Редакторы: встроенные, текстовые, издательские системы

Подготовка документов средствами текстовых редакторов и процессоров предоставляет немыслимые недавно удобства и возможности. К примеру, режим WYSWYG (что видишь - то и получишь) позволяет пользователю видеть документ на экране в его реальном виде - как при печати. Работа с документом по стандарту OLE предоставляет возможность встраивания в документ объектов из других приложений (к примеру, табличных процессоров, графических редакторов, систем управления базами данных) с возможностью вызова последних для обработки связанных объектов.

Наиболее простым по предоставляемому набору функций является встроенный редактор. С его помощью можно отредактировать тот или иной файл MS DOS, например autoexec.bat, написать простое письмо, как правило, тоже в MS DOS, а также выполнить другую подобную работу. Встроенные редакторы поставляются вместе с операционной оболочкой либо записываются на винчестер в виде самостоятельного файла. В связи с тем, что на подавляющем числе современных компьютеров устанавливается операционная система Windows, имеющая собственные ресурсы (Записная Книжка) и специализированное программное обеспечение, встроенные редакторы, например Norton Commander, самостоятельно практически не используются.

В составе функций, характерных для развитых современных текстовых процессоров, можно назвать следующие: автоматизированное форматирование документа на основе стилей; работа с документом в режиме исправлений, обеспечивающем возможности последующей отмены или подтверждения каждого изменения; проверка орфографии и автоматических изображений; поддержка совместимости с распространенными прикладными программами для DOS и Windows; работа с электронной почтой и др.

Текстовые редакторы и текстовые процессоры представляют собой программы, предназначенные для подготовки документов (писем, статей, книг) с помощью ПК. По уровню возможностей можно условно разделить специализированное ПО на текстовые редакторы, т.е. программы, обеспечивающие основные возможности по подготовке несложных документов; текстовые процессоры, т.е. программы, обеспечивающие широкий набор средств по подготовке документов любой сложности. В среде Windows к числу текстовых редакторов можно отнести программу Write, а к текстовым процессорам - Word 6.0, 7.0, 97, Лексикон 2.0 и 97, и др.

Текстовый процессор Лексикон 2.0 представляет собой первый отечественный текстовый процессор для Windows фирмы Микроинформ. По своим возможностям он сопоставим с популярными текстовыми процессорами, такими как Ворд. В частности, Лексикон для Windows поддерживает: разнообразное семейство шрифтов различной гарнитуры и национальной принадлежности; возможности ручного и автоматизированного форматирования абзацев и др. элементов документа; режим «что видишь - то и получишь» просмотра подготавливаемых документов в их реальном виде. Он имеет удобный пользовательский интерфейс, средства встраивания графических изображений и определенные возможности настольных издательских систем.

Настоящая версия текстового процессора имеет заметные ограничения (слабо развитые средства работы с графикой, таблицами и формулами; отсутствие средств встраивания объектов; отсутствие функций автосохранения и некоторые другие) и определенные некорректности в работе, требующие устранения.

Права на торговую марку Лексикон получила в 1997г. фирма «Арсеналъ».

Редактор MultiEdit разработан фирмой American Cybernetics. Одной фразой его можно определить как редактор для программистов. Он содержит собственную среду программирования, обладает открытостью и расширяемостью.

Имеет развитый пользовательский интерфейс, систему генерации электронных справочников, средства поддержки баз данных.

Как средство поддержки разработки прикладных программ MultiEdit обеспечивает возможность настройки на тип конкретного языка программирования. Он может быть использован в качестве среды программирования для тех компиляторов, в которых он отсутствует. При настройке на язык программирования можно задать ключи командной строки.

При настройке на конкретный язык программирования наиболее полезными, существенно облегчающими разработку программ, являются следующие 4 механизма: цветовое выделение синтаксических конструкций, автоматическое форматирование программ, построение типовых синтаксических конструкций по шаблонам, поиск парных операторных скобок.

Если рассматривать MultiEdit с позиций подготовки документов, то он обеспечивает форматирование текстов, генерацию индексов и оглавлений. В нем имеются средства проверки орфографии и сортировки и ряд других возможностей. К ограничениям редактора можно отнести отсутствие: понятия шрифта, возможности выбора гарнитуры, вставки изображений, поддержки режима WYSWYG.

Редактор научных документов Chiwriter представляет собой достаточно простую и удобную в применении программную систему. Он имеет удобный пользовательский интерфейс. Позволяет удобно подготавливать документы со сложными многоэтажными формулами. Он обеспечивает автоматическую разбивку на страницы, допускает нижние и верхние колонтитулы.

В редакторе Chiwriter имеется достаточно большой набор шрифтов различной гарнитуры. Кроме того, пользователь имеет возможность самостоятельно изменять внешний вид символов имеющихся шрифтов или формировать новые шрифты. Однако шрифты редактора являются растровыми и, как следствие, не масштабируемыми. При печати не удается получить высокое качество выходного документа при использовании струйных и лазерных принтеров. Еще одним из основных недостатков является несоответствие его стандарту PostScript, что существенно ограничивает возможности его использования для подготовки научных работ к печати.

Word 7.0 представляет собой популярный текстовый процессор, предназначенный для работы под управлением Windows 95. Он представляет широкие возможности по подготовке документов. В их числе выделим следующее: развитый интерфейс, обширную и удобную в применении систему справочной помощи, широкие возможности по внедрению и связыванию графических объектов по технике OLE, возможности редактирования рисунков средствами самого Word 7.0, разнообразные возможности по форматированию абзацев и символов, удобство в построении и редактировании таблиц, наличие развитого формульного редактора, наличие разнообразных конвертеров для связи с другими приложениями, наличие средств контроля грамматической правильности текста, автоматизированное форматирование документов на основе стилей.

Word 7.0 входит в состав Microsoft Office 95 и обеспечивает возможность интеграции с другими компонентами названной и более ранних версий пакета. В документы Word 7.0 можно легко встроить данные (таблицы, графику), сформированные в среде табличного процессора Exel, системы подготовки презентаций PowerPoint и СУБД Access.

Класс программ, называемых настольными издательскими системами, предназначен для печати по правилам полиграфии среднего и крупного по объему материала. Материалы, подготовленные с помощью издательских систем являются готовыми к печати любым типом. Для этого в настольные издательские системы специально добавлены механизмы, отвечающие требованиям типографского набора и других технических методов издания, включая автоматический набор и печать.

3.3 Табличные процессоры

Табличными процессорами называют пакеты программ, предназначенные для создания электронных таблиц и манипулирования их данными. Среди таких пакетов наибольшее распространение получили Lotus 1-2-3, SuperCalc и Microsoft Exel.

При создании таблиц табличный процессор предоставляет пользователю, как правило, стандартный набор возможностей. Основными из которых являются следующие:

В ячейках таблиц могут быть использованы сложные формулы, содержащие в своем составе встроенные функции различного назначения (математические, финансовые, статистические, инженерные и т.д.). По формулам вычисляются результирующие значения, зависящие от содержимого других ячеек таблицы.. Организация связи нескольких таблиц: значения ячеек одной таблицы могут формироваться на основе данных из других таблиц, причем изменение данных в исходных таблицах автоматически влияет на конечные результаты в итоговой таблице.. Создание так называемых сводных таблиц - интерактивных таблиц, обеспечивающих удобный анализ больших массивов данных.. Применение к таблицам, оформленным в виде списков (баз данных), операции сортировки, вычисления промежуточных итогов и фильтрации данных. Осуществление консолидации данных, при которой данные из нескольких таблиц могут быть объединены в одну таблицу. Использование сценария - поименованных массивов исходных данных, по которым формируются конечные итоговые значения в одной и той же таблице.