Тема 4. Базовые программные средства

информационных технологий.

План.

4.1. Состав программного обеспечения. Операционные системы.

4.2. Оболочки операционных систем. Утилиты. Средства технического обслуживания.

4.3. Системы программирования.

Резюме.

Вопросы для самоконтроля и задания.

Тесты для самоконтроля знаний.

Литература 1,4,13,16,23,24,25,34,35.

1. Состав программного обеспечения. Операционные системы.

Бурное развитие новой информационной технологии и расширение сферы ее применения привели к интенсивному развитию программного обеспечения.

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

В зависимости от функций, выполняемых программным обеспечением, его можно разделить на:

• базовое (системное) программное обеспечение

• прикладное программное обеспечение.

Базовое (системное) ПО организует процесс обработки в компьютере и обеспечивает нормальную рабочую среду для прикладных программ. Базовое программное обеспечение настолько тесно связано с аппаратными средствами, что его иногда считают частью компьютера.

Прикладное ПО предназначено для решения конкретных задач пользователя и организации вычислительного процесса информационной системы в целом. Спектр прикладного обеспечения очень широк: от простых программ, составляемых начинающими для решения несложных вычислительных задач, до профессиональных систем, научных комплексов, сложнейших систем массового обслуживания.

Промежуточное место занимает особый класс программ - инструментальные средства разработки приложений. Роль средств за последние годы резко возросла. Ныне в состав инструментария входят мощные средства визуального программирования, библиотеки функций и классов и т.д.

Современную программу часто называют продуктом. Программа, выполняемая на компьютере под управлением той или иной операционной системой и предназначенная для решения задач пользователя, называется приложением.

В состав базового программного обеспечения входят:

• операционные системы

• оболочки

• утилиты

• средства технического обслуживания

• системы программирования.

Операционная система (ОС) представляет собой систему программ, предназначенную для управления устройствами ЭВМ, управления обработкой и хранением данных, обеспечения пользовательского интерфейса. Одной из важнейших функций ОС является автоматизация процессом ввода - вывода информации, управления выполнением прикладных задач, решаемых пользователем.

ОС загружает нужную программу в память ЭВМ и следит за ходом ее выполнения, анализирует ситуации, препятствующие нормальным вычислениям, и дает указания о том, что необходимо сделать, если возникли затруднения.

Современные операционные системы для ПЭВМ отличаются друг от друга прежде всего ориентацией на машины определенного класса, поддерживаемыми ими режимами обработки, предоставляемыми сервисными возможностями.

Исходя из выполняемых функций, ОС делятся на:

• однозадачные (однопользовательские)

• многозадачные (многопользовательские)

• сетевые.

Однозадачные ОС предназначены для работы одного пользователя в каждый конкретный момент с одной конкретной задачей. Типичным представителем таких ОС является MS DOS.

Многозадачные ОС обеспечивают коллективное использование ЭВМ в мультипрограммном режиме разделения времени (в памяти ЭВМ находится несколько программ - задач - и процессор распределяет ресурсы компьютера между задачами). Типичными представителями этого класса являются: UNIX, OS/2, Windows 98, Windows NT и др.

Сетевые ОС связаны с появлением локальных и глобальных сетей и предназначены для обеспечения доступа ко всем ресурсам вычислительной сети. Типичными представителями сетевых ОС являются: Novell NetWare, Microsoft Windows NT, Banyan Vines и др.

С точки зрения пользователя ОС - продолжение аппаратных средств компьютера. ОС загружается при включении компьютера. Она предоставляет пользователю удобный способ общения (интерфейс) с вычислительной системой.

Интерфейс может быть программным и пользовательским. Программный интерфейс - это совокупность средств, обеспечивающих взаимодействие устройств и программ в рамках вычислительной системы. Пользовательский интерфейс - это программные и аппаратные средства взаимодействия пользователя с программой или ЭВМ.

По количеству поддерживаемых процессоров ОС делятся на однопроцессорные и многопроцессорные, по разрядности кода ОС - на 8 - разрядные, 16 - разрядные, 32 - разрядные, 64 - разрядные; по типу интерфейса - на командные (текстовые) и объектно - ориентированные (графические), по типу доступа пользователя к ЭВМ - с пакетной обработкой, с разделением времени, реального времени.

Основная функция всех операционных систем - посредническая.

К функциям ОС также относятся:

• обеспечение интерфейса пользователя,

• автоматический запуск,

• организация файловой системы,

• обслуживание файловой структуры,

• управление установкой, исполнением и удалением приложений,

• обеспечение взаимодействия с аппаратным обеспечением,

• обслуживание компьютера,

• работа в сети,

• наличие средств защиты данных от несанкционированного доступа, просмотра и внесения изменений и т.д.

Рассмотрим одну из ОС семейства Windows фирмы Microsoft - Windows 98. Она обладает наибольшей универсальностью, имеет широкое распространение и, соответственно, имеет особую поддержку со стороны производителей аппаратного и программного обеспечения. Для компьютера, работающего в этой системе, наиболее просто подобрать прикладные программы и драйверы устройств.

Почти все, что здесь сказано об ОС Windows 98 можно отнести и к ОС Windows 95, а многое справедливо и для Windows NT. В том, что касается приемов и методов работы, они в значительной степени совпадают.

Windows 98 является графической операционной системой для компьютеров платформы IBM PC. Ее основные особенности:

• стандартизация интерфейса пользователя,

• оптимальное управление оперативной памятью в десятки мегабайт,

• возможность подключения новых внешних устройств,

• интеграция функций программ, т.е. возможность использовать в конкретной программе объекты, созданные средствами другой программы,

• многозадачность, т.е. возможность одновременно выполнять несколько приложений и легко переключаться с одной программы на другую,

• переход к преобладающему использованию графического режима, который дает возможность кардинально изменить функциональные возможности ПК (полиграфия, анимация, мультимедиа и др.)

После загрузки Windows 98 на экране появляется “рабочий стол”, на котором размещаются различные графические объекты, т.е. значки, изображающие программы, документы, различные сетевые устройства. В нижней части экрана расположена системная панель задач, обеспечивающая быстрый доступ к общеупотребительным системным функциям и быстрое переключение с одного приложения на другое.

Рабочий стол - это графическая среда, в которой отображаются объекты и элементы управления Windows.

Набор элементов, появляющихся на рабочем столе при запуске Windows, зависит от настройки компьютера. Пользователь может изменить внешний вид и расположение экрана. Ниже описаны несколько важных элементов (стандартных пиктограмм).

• Мой компьютер - позволяет просмотреть содержимое компьютера.

• Сетевое окружение - используется для просмотра имеющихся сетевых ресурсов, если компьютер подключен к сети.

• Корзина - предназначена для временного хранения удаленных файлов. Она позволяет восстановить ошибочно удаленные файлы.

• Входящие - содержит элементы управления входящими и выходящими документами, получаемыми или отправляемыми электронной почтой или факсом. Значок (пиктограмма) будет на рабочем месте только тогда, когда установлена электронная почта.

• Портфель - это база данных, позволяющая сопоставить несколько вариантов документа и выбрать оптимальный для вас.

• Кнопка “Пуск”, находящаяся на панели задач, вызывает всплывающее главное меню, которое позволяет запустить программу, открыть документ, изменить настройку системы, получить справочные сведения, найти файл и др.

Главное меню - один из основных элементов управления Windows 98. В структуру главного меню входят два раздела - обязательный и произвольный. Произвольный раздел расположен выше разделительной черты. Пункты этого раздела пользователь может создавать по собственному желанию. Иногда эти пункты образуются автоматически при установке некоторых приложений. Структура обязательного раздела главного меню представлена в таблице 4.1

Структура Главного меню Windows 98

Таблица 4.1.

Пункт Главного меню	Назначение	Примечание
Программы	Открывает доступ к иерархической структуре, содержащей указатели для запуска приложений, установленных на компьютере. Для удобства пользования указатели объединяются в категории. Если категория имеет значок в виде треугольной стрелки, в ней имеются вложенные категории. Раскрытие вложенных категорий выполняется простым зависанием указателя мыши.	Указатели, присутствующие в Главном меню, имеют статус ярлыков, а их категории – статус папок. Соответственно, указатели можно копировать и перемещать между категориями, перетаскивать на Рабочий стол и в окна папок. Это один из простейших способов создания ярлыка для недавно установленной программы. В Windows 95 такой возможности нет.
Избранное	Открывает доступ к некоторым логическим папкам пользователя, в которых он может размещать наиболее часто используемые документы, ярлыки Web – документов и Web – узлов Интернета.	Если с одним компьютером работают несколько пользователей, то каждый может иметь свою персональную группу избранных логических папок.
Документы	Открывает доступ к ярлыкам последних пятнадцати документов, с которыми данный пользователь работал на компьютере.	Физически эти ярлыки хранятся в скрытой папке C:\Windows\Recent
Настройка	Открывает доступ к основным средствам настройки Windows в частности, к логической папке Панель управления. Служит также для доступа к папке Принтеры, через которую производится установка принтеров и настройка заданий на печать.	При активной работе с компьютером приходится настолько часто использовать обращение к папке Панель управления, что целесообразно создать для нее ярлык на Рабочем столе, однако перетаскиванием из Главного меню это сделать не удается. Для создания ярлыка используйте значок Панель управления в окне Мой компьютер.
Найти	Открывает доступ к средствам поиска, установленным на компьютере. Основным является средство Файлы и папки, с помощью которого производится поиск объектов в файловой структуре.	При установке приложений, имеющих свои собственные средства поиска, может происходить автоматическое размещение дополнительных ярлыков в этой категории.
Справка	Пункт входа в справочную систему Windows 98.
Выполнить	Этот пункт открывает небольшое окно, имеющее командную строку для запуска приложений.	Его удобно использовать для запуска приложений MS DOS, а также в тех случаях, когда необходимо в строке запуска приложения указать параметры запуска.
Завершение сеанса …	Если операционной системой зарегистрировано несколько пользователей одного компьютера, этот пункт позволяет завершить работу одного пользователя и передать компьютер другому.
Завершение работы.	Корректное средство завершения работы с операционной системой. Открывает диалоговое окно Завершение работы в Windows; содержащее следующие пункты: приостановить работу компьютера; выключить компьютер; перезагрузить компьютер; перезагрузить компьютер в режиме MS DOS.	Если закрыты все окна процессов, завершить работу с Windows можно комбинацией клавиш Alt + F4. Пункт Приостановить работу компьютера переводит вычислительную систему в «Ждущий режим». Если использовать пункт Перезагрузить компьютер при нажатой клавише SHIFT, происходит не полная перезагрузка, а только перезапуск операционной системы. Перезагрузку в режиме MS DOS практикуют для запуска приложений MS DOS, которые не удается запустить иными средствами.

Способ хранения файлов на дисках компьютера называется файловой системой. Иерархическая структура, в виде которой операционная система отображает файлы и папки диска, называется файловой структурой. Как все дисковые операционные системы Windows 98 предоставляет средства для управления этой структурой. К основным операциям с файловой структурой относятся:

• навигация по файловой структуре,

• запуск программ и открытие документов,

• создание папок,

• копирование файлов и папок,

• перемещение файлов и папок,

• удаление файлов и папок,

• переименование файлов и папок,

• создание ярлыков.

Операционная система Windows 98 обладает широкими возможностями настройки. Цель настройки состоит в создании условий для эффективной работы путем автоматизации операций и создания комфортной рабочей среды. Основные настраиваемые объекты - средства управления и оформления. Средствами настройки являются: специальная папка Панель управления, Контекстные меню объектов Windows и элементы управления диалоговых окон ОС и ее приложений.

Windows 98 содержит ряд стандартных приложений (программ), обслуживающих различные потребности пользователей. Стандартные программы можно разделить на несколько групп:

• программы общего назначения (калькулятор)

• программы для создания документов и рисунков (графический редактор Paint, текстовый редактор Word Pad, Блокнот)

• служебные программы

• программы для общения и обмена данными (номероизбиратель, Microsoft FAX, программы связи и подключения к другому компьютеру)

• стандартные средства мультимедиа

• средства обеспечения совместимости с приложениями MS DOS.