Конспект_лекц_Кишкурно

например, для тестирования и первоначальной загрузки компьютера. В ПЗУ информация записывается один раз (на заводе-изготовителе), и затем может только считываться. Отличительной особенностью ПЗУ является то, что записанная в него информация сохраняется сколь угодно долго и не требует постоянного питающего напряжения.

2.3.Внешние запоминающие устройства

Вроли ПЗУ выступает и жесткий магнитный диск (винчестер) (HDD (Hard Disk Drive)), он предназначен для хранения постоянно используемой при работе с компьютером информации. Доступ к информации, хранимой на винчестере, осуществляется намного быстрее, чем к информации на дискете. Жесткие диски в современных компьютерах имеют объем от 500 Гбайт до нескольких Тбайт.

Сменные накопители предназначены в основном для хранения не используемой постоянно информации, архивации содержимого жесткого магнитного диска и переноса программ с одного компьютера на другой. Это: CD-диски, объем до 700 Мбайт; DVD-диски, объем 4,7–17 Гбайт; USB-накопители или флэш-диски (Flash Drive) – самая удачная разработка 2001 года. Объем флэш-памяти составляет до 64 Гбайт, но это не предел.

Запись и считывание информации с дисков производится с помощью специальных приводов, называемых дисководами.

2.4. Мониторы

Монитор (дисплей) служит для отображения вводимой и выводимой текстовой или графической информации. Существуют мониторы: люминесцентные на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), жидкокристаллические (ЖК-мониторы), плазменные.

В ЭЛТ мониторах изображение может формироваться двумя методами: векторным и растровым.

Векторный. Электронный луч, перемещаясь по экрану, образует отрезок, называемый вектором. У таких дисплеев очень высокое быстродействие, но очень сложное (и дорогое) управление. Поэтому в ПЭВМ они практически не применяются.

Растровый. Электронный луч постоянно перемещается по параллельным горизонтальным строкам по порядку от первой до последней и от последней к первой. Картинка, образованная такими строками,

11

называется растром, а светящаяся точка (элемент изображения) –

пикселем.

Достоинства ЭЛТ-мониторов: низкая цена; хорошее качество изображения. Недостатки: вес и габариты; используется аналоговый сигнал, который передается с помехами, приводящими к искажениям изображения.

ЖК-мониторы обладают плоским экраном. Достоинства: компактны и легки; безопасны с медицинской и экологической точки зрения, потребляют в несколько раз меньше электроэнергии. Недостатки: по контрастности, зернистости, корректности изображения цветов отстают от ЭЛТ; высокая стоимость.

Плазменные – обладают всеми достоинствами ЭЛТ и ЖК, однако очень дорогие.

Видеокарта (видеоадаптер) – образует видеоподсистему ПК совместно с монитором. За время существования ПК сменилось несколько стандартов видеоадаптеров: монохромный, CGA (4 цвета), EGA (16 цветов), VGA (256 цветов). В настоящее время используется SVGA, обеспечивающий по выбору воспроизведение до 16 миллионов цветов с возможностью произвольного выбора разрешения экрана.

Основные технические характеристики дисплея: разрешающая способность; размер пятна (точки); количество воспроизводимых цветов; размер экрана (по диагонали); масса; габариты; стоимость.

Разрешение дисплея измеряется количеством точек, высвечиваемых по горизонтали (m) и вертикали (n) и указывается в виде произведения m×n. Чем больше точек (пикселей) может быть воспроизведено на экране одного и того же размера, тем выше качество изображения. Бывают следующие виды разрешающей способности: 640×480, 800×600, 1024×768, 1280×1024, 1600×1200 и т. д.

Информация на экране дисплея отображается в двух режимах:

текстовом и графическом. При выводе информации в текстовом

режиме символы мгновенно воспроизводятся в требуемом участке (знакоместе). Их обычно 2000 (25 строк по 80 символов). В графическом режиме дисплей воспринимает символы как картинки и отображает их по точкам.

По размеру экраны бывают 14”, 15”, 17”, 19”, 20”, 21” и т. д.

2.5. Клавиатура

Служит для ввода в компьютер алфавитно-цифровых и псевдографических символов. Клавиши подразделяют на группы: алфавит-

12

но-цифровые – для ввода цифр, буквенных (русских или латинских) и других символов; клавиши управления курсором; функциональные – назначение которых заранее не оговорено и задается в процессе работы на ПЭВМ; специальные управляющие – позволяют ввести в компьютер информацию или подтвердить окончание ввода строки символов («Enter»), отменить какое-либо действие («Esc»), удалить символ над курсором («Del»), удалить символ слева от курсора («BackSpace»), перезагрузить компьютер (комбинация клавиш «Ctrl» + «Alt» + «Del»).

Кроме этого еще имеются: клавиши-индикаторы; цифровая клавиатура для ввода цифр и знаков арифметических действий; управляющие клавиши для изменения назначения клавиш «Ctrl», «Alt», «Del».

2.6. Манипулятор «мышь»

Служит для перемещения курсора на экране дисплея и выполнения определенных положением курсора действий. Основные действия, выполняемые мышью: позиционирование; щелчок (левой или правой кнопкой); двойной щелчок левой кнопкой.

В настоящее время мышь преимущественно имеет две клавиши и колесо прокрутки, которое служит для быстрого перелистывания страниц документа. Самые простые и дешевые – это оптико-механические мышки, но они и менее надежные. Оптические мыши более дорогие и надежные. Существуют инфракрасные беспроводные мыши.

2.7. Печатающее устройство (принтер)

Служит для вывода цифровой, символьной и графической информации на бумагу. Существует следующие модели принтеров: матричные, струйные, лазерные.

Вматричных принтерах печатающая головка содержит ряд вертикальных иголок (обычно 9, 12, 18, 24 или 48). Она перемещается вдоль печатаемой строки. Иголки в нужный момент ударяют через красящую ленту по бумаге. Скорость печати такого принтера от 10 до 60 секунд на страницу при обычном качестве печати, при более высоком качестве – скорость печати уменьшается. Одно из важнейших качеств таких принтеров – низкая стоимость обслуживания (дешевые ленты), высокая надежность, возможность печати на рулонной бумаге. Самые популярные матричные принтеры – фирмы Epson.

Вструйных принтерах пишущая головка-сопло выбрасывает под давлением в нужные места микроскопические струйки специальных

13

чернил. Возможна также цветная печать. Качество печати более высокое по сравнению с матричными принтерами, а также выше скорость печати.

Влазерных принтерах лазерным лучом на специальном барабане «построчно» формируется невидимая (электростатическая) копия того документа, который должен быть выведен на печать. Барабан, вращаясь, касается тонера. Частички тонера притягиваются к заряженным участкам барабана, и благодаря этому на барабане появляется видимая копия документа. Наэлектризованная бумага притягивается к барабану и прокатывается. Краска переносится на бумагу и фиксируется при нагревании до 200–220°С.

Скорость печати у стандартных лазерных принтеров намного выше, чем у матричных. Например, принтер фирмы Hewlett Packard HP 5Si печатает 28 страниц в минуту.

Всостав ПЭВМ могут входить и другие устройства: стример, манипуляторы джойстик, сканер, графопостроители и плоттеры, модем, сетевой адаптер, блок бесперебойного питания.

14

ЛЕКЦИЯ 3

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ (ПО) ПЭВМ

Программы – рабочие инструменты компьютера, инструменты, последовательности команд, предназначенные для выполнения определенных операций.

По своему назначению ПО можно разделить на три группы: системные и сервисные программы (системы, драйверы, утилиты); языки программирования; прикладные программы.

Системное программное обеспечение (рисунок) представляет собой программы, которые организуют согласную работу всех компонент компьютера. Сюда относятся и программы, обеспечивающие отображение информации на дисплее в удобном для пользователя виде, диалоговые программы для общения на ограниченном естественном языке, а также системы трансляции, переводящие на машинный язык программы, написанные на языках программирования.

Системное ПО

(software)

	Операционные системы				Служебные программы
Файловые			Драйверы		Утилиты		Антивирусные
	системы		устройств				средства

Структура системного ПО

Любые пользовательские программы запускаются под управлением комплексов программ, называемых операционными системами.

Операционные системы (OS) служат для управления работой всех устройств компьютерной системы и организации взаимодействия отдельных процессов, протекающих в компьютере во время выполнения программ. Существуют следующие OS: MS-DOS, DR-DOS, IBM DOS, UNIX, OS/2, Windows, Linux и др.

Драйверы – это небольшие программы, которые управляют работой различных блоков и периферийных устройств компьютера (после

15

установки они интегрируются с операционной системой и работают под ее управлением). Любая новая «железка», которая добавляется в ПК, требует установки драйвера.

Служебные – различные сервисные программы, используемые при работе или техническом обслуживании компьютера: редакторы, отладчики, диагностические программы, архиваторы, программы для борьбы с вирусами и другие вспомогательные программы. Данные программы облегчают пользователю взаимодействие с компьютером. К ним примыкают программы, обеспечивающие работу компьютеров в сети. Они реализуют сетевые протоколы обмена информацией между машинами, работу с распределенными базами данных, телеобработку информации.

Утилиты – небольшие вспомогательные программы, которые облегчают жизнь пользователя. Например, существуют утилиты, которые автоматически переключают раскладку клавиатуры с латинского алфавита на кириллический или выключают компьютер в заданное время.

Языки программирования используются для написания собст-

венных программ (Pascal, Visual Basic, C+).

Прикладные программы представляют собой готовый продукт для решения необходимых задач. Для рядового пользователя эта группа ПО является наиболее интересной, т. к. не требует в достаточно простых случаях знания языков программирования и позволяет по определенным инструкциям ввести свои данные и получить результат их обработки прикладной программой. К ним относятся: текстовый процессор Word, электронные таблицы Excel, базы данных Access, математические пакеты и многие другие.

3.1. Понятие файла

Всем компьютерным приложениям нужно хранить и получать информацию. Наиболее удобной для доступа к долговременным устройствам хранения информации оказалась система, при которой пользователь назначает для той или иной совокупности данных некоторое имя. Определенный участок диска, занятый информацией, имеющей собственное имя, называется файлом.

Файл (File) – в переводе с английского – некоторая совокупность информации, документ, лист. Файл может хранить в себе текст, графическую информацию, программный код и т. д. То есть файлы могут быть различных типов.

16

Правила именования файлов. Каждый файл имеет свое имя. Точные правила именования файлов варьируются от системы к системе, но все современные операционные системы поддерживают использование в качестве имен файлов 8-символьные текстовые строки.

Часто в именах файлов также разрешается использование цифр и специальных символов, многие файловые системы поддерживают имена файлов длиной до 255 символов. В некоторых файловых системах (ФС) различаются прописные и строчные символы; в других, таких как

MS-DOS, нет.

Во многих ОС имя файла может состоять из двух частей, разделенных точкой, например progr.exe. Часть имени файла после точки называется расширением файла и обычно означает тип файла. Так, в MS-DOS имя файла может содержать от 1 до 8 символов плюс через точку расширение от 0 до 3 символов. В некоторых ОС, например в UNIX, расширения файлов являются просто соглашениями, и ОС не заставляет пользователя их строго придерживаться. Так, файл file.txt может быть текстовым файлом, но это скорее памятка пользователю, чем руководство к действию для операционной системы.

Система Windows, напротив, знает о расширениях файлов и назначает каждому расширению определенное значение. Пользователи или процессы могут регистрировать расширения в ОС, указывая программу, создающую данное расширение. При двойном щелчке мышью на имени файла запускается программа, назначенная этому расширению, с именем файла в качестве параметра. Например, двойной щелчок мышью на имени file.doc запускает MS Word, который открывает файл file.doc.

При выполнении действий с файлами иногда необходимо указывать на группу файлов. В этом случае задается шаблон имени файла.

Шаблоном является имя, в полях которого используются симво- лы-заменители – «?» и «*».

Заменитель «?» в общем случае указывает на любой единственный символ в данной позиции, причем символ должен быть обязательно. В полях имени файла и расширения допускается использовать любое количество заменителей «?». Например: prog?.exe, prog1.?e, t???.txt.

Заменитель «*» обозначает произвольную последовательность символов от данной позиции до конца поля (имени или расширения). В каждом поле допускается только один заменитель «*». Например: *.bas – все файлы, имеющие расширение «bas»; *.* – все файлы, в т. ч. файлы без расширения, p*.pas – все файлы с расширением «pas», имена которых начинаются с «p».

17

3.2. Адреса файлов и папок

Обычно пользователям бывает необходимо логически группировать свои файлы, поэтому требуется некий гибкий способ, позволяющий объединять файлы в группы. Каждый рабочий элемент, или файл, может храниться в папке (каталоге, директории). Папка, кроме файлов, может содержать другие папки (вложенные папки).

Кроме списка всех зарегистрированных в ней файлов и вложенных папок, папка содержит также сведения о размере файлов в байтах, дате и времени их создания или последнего обновления и некоторые другие характеристики и атрибуты файлов.

На каждом диске происходит формирование не произвольной, а

только древовидной файловой структуры, в основании которой на-

ходится папка диска, а листьями являются файлы и, возможно, другие папки. Местоположение файла в файловой структуре диска задается маршрутом.

Маршрут – это перечень обязательно существующих папок, ведущих к файлу. Он записывается как последовательность имен папок, разделенных символом «\».

Например: С:\ACAD\DOC\help.doc.

3.3. Файловая система диска

Часть ОС, работающая с файлами и обеспечивающая хранение данных на дисках и доступ к ним, называется файловой системой (ФС).

С точки зрения пользователя наиболее важным аспектом файловой системы является ее внешнее представление, т. е. именование и защита файлов, операции с файлами и т. д.

Итак, любая ФС предназначена для хранения информации о физическом размещении частей файла. В ФС существует минимальная единица информации – кластер, размер которого является нижним пределом размера записываемой на носитель информации в рамках ФС.

Для хранения информации жесткий диск форматируется. Форматирование – это все равно, что вспашка, превращающая бесформенное пространство в готовое для посева поле, украшенное аккуратными бороздами. Эти «борозды», вернее их отрезки, и называются кластерами, а «семена» – файлами и папками.

Жесткий же диск при форматировании разбивается на несколько логических дисков, имена которых начинаются с C:. Количество этих логических дисков выбирается пользователем компьютера.

18

Папка диска создается при форматировании диска и не может быть удалена никакими средствами. Остальные папки, аналогично файлам, могут быть созданы и удалены.

Файл, конечно же, не помещается в одном кластере. Проживает он сразу в нескольких, причем не обязательно в соседних. Чаще случается наоборот – файл хранится на диске в разобранном виде: «голова» – в одном участке диска, «ноги» – в другом. Чтобы не «заблудиться», компьютер создает в самом начале жесткого диска специальный «путеводитель» по его содержанию – FAT-таблицу размещения файлов. Именно в FAT хранятся все сведения о том, какие именно кластеры занимает тот или иной файл или папка, а также их заголовки.

От ФС требуется четкое выполнение следующих действий:

•определение физического расположения частей файла;

•определение наличия свободного места;

•выделение его для вновь создаваемых файлов.

Скорость выполнения этих операций напрямую зависит от самой ФС. Разные файловые системы используют различные механизмы для реализации указанных задач и имеют свои преимущества и недостатки. В различных операционных системах применяют различные версии файловой системы, отличающиеся как минимум размером кластера (от сотен байт до нескольких килобайт), так и способом размещения файлов на жестком диске. Например, FAT16 – поддерживается ОС MS-DOS, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000, а

также некоторыми ОС UNIX; в Windows 98 используют файловую систему FAT32; в Windows NT/2000/XP используют более стабильную и надежную систему NTFS (которая, правда, за счет своей надежности работает более медленно).

3.4. Графическая операционная среда Windows

Согласно фактам из истории корпорации Microsoft, самая первая версия (1.0) графической операционной среды Windows появилась на экранах компьютерных мониторов в ноябре 1985 года. Сегодня уже почти никто не помнит, как она выглядела, тем более в России, где в 1985 году количество IBM-совместимых персональных компьютеров можно было пересчитать по пальцам. Единственное место на земле, где эта «антикварная» система еще существует – музей корпорации Microsoft в небольшом американском городе Редмонд.

Вскоре после выхода первой версии программисты Microsoft начали совершенствовать данную версию Windows.

19

В 1992 году появилась версия Windows 3.1, затем – Windows 3.11, Windows 95, Windows 98, Windows NT4, Windows 2000 и Windows XP –

самая популярная на сегодняшний день среди рядовых пользователей. Каждая последующая версия исправляла некоторые ошибки предыдущей версии и добавляла новые интересные компоненты.

Основная идея, заложенная в основу оболочки Windows – естественность представления информации. Информация должна представляться в той форме, которая обеспечивает наиболее эффективное усвоение этой информации человеком.

Фоновая часть экрана называется Рабочим столом. На рабочем столе располагаются Значки, соответствующие различным приложениям или документам, Панель задач, на которой расположены кноп-

ка Пуск и кнопки запущенных приложений.

Переключение между активными приложениями происходит с помощью щелчка по кнопке с названием приложения, находящейся на панели задач, либо с помощью клавиш «Alt» + «Tab».

Некоторые значки, называемые ярлыками, снабжены в левом нижнем углу изображением маленькой изогнутой стрелки.

Ярлык объекта есть не что иное, как путь к объекту, который хранится где-нибудь в другом месте.

Основной элемент Windows – окно. Следует различать: окна приложений, окна документов, диалоговые окна и окна системных сообщений:

•окна приложений – это окна программ, их можно перемещать по экрану, зацепив за заголовок, изменять размер, они имеют заголовок и собственное меню;

•окна документов – это окна для файлов, которые обрабатываются соответствующими программами, они могут перемещаться только внутри своего приложения, они имеют свой заголовок, но не имеют своего меню;

•диалоговые окна – возникают всегда при выполнении команд, требующих от пользователя уточнения для своего выполнения, которое достигается в ходе диалога при выборе перечисленных в окне устройств, режимов, имен файлов и т. д. Эти окна можно перемещать по экрану, но изменять их размер нельзя;

•окна системных сообщений – в них появляется некоторая информация Windows и несколько кнопок выбора: ОK (Согласен), Cancel (Отменить), Retry (Повторить), Yes (Да), No (Нет). Для выбора соответствующей кнопки нужно щелкнуть по ней курсором мыши.

20