Электронные таблицыЭлектронной таблицей называется ППП, предназначенный для обработки табличных данных. Данные в таблице хранятся в ячейках, находящихся на пересечении столбцов и строк. В ячейках могут храниться числа, символьные данные и формулы. Формулы задают зависимость значения одних ячеек от содержимого других ячеек. Изменение содержимого ячейки приводит к изменению значений в зависящих от нее ячейках. Они позволяют строить сложные модели, отображающие специфику бухгалтерского учета, хозяйственной деятельности предприятий, строить графики и т.д. К наиболее популярным ППП этого класса относятся такие продукты, как Microsoft Excel, Lotus 1-2-3, Ouattro Pro и др. Системы управления базами данных Для создания внутри машинного информационного обеспечения используются специальные ППП — системы управления базами данных База данных - это совокупность специальным образом организованных наборов данных, хранящихся на диске. Управление базой данных включает в себя ввод данных, их коррекцию и манипулирование данными, то есть добавление, удаление, извлечение, обновление и т. д. Развитые СУБД обеспечивают независимость прикладных программ, работающих с ними, от конкретной организации информации в базах данных. В зависимости от способа организации данных различают: сетевые, иерархические, распределенные, реляционные СУБД. Из имеющихся СУБД наибольшее распространение получили Microsoft Access, Microsoft FoxPro, Paradox (корпорации Borland), а также СУБД компаний Oracle, Intermix, Ingress, Sybase, Progress и др. Интегрированные пакеты Интегрированными пакетами называются ППП, объединяющие в себе функционально различные программные компоненты ППП общего назначения. Современные интегрированные ППП могут включать в себя: • текстовый редактор; • электронную таблицу; • графический редактор; • СУБД; • коммуникационный модуль. В качестве дополнительных модулей в интегрированный пакет могут включаться такие компоненты, как система экспорта импорта файлов, калькулятор, календарь, системы программирования. Информационная связь между компонентами обеспечивается путем унификации форматов представления различных данных. Интеграция различных компонентов в единую систему предоставляет пользователю неоспоримые преимущества в интерфейсе, но неизбежно проигрывает в части повышенных требований к оперативной памяти. Из имеющихся пакетов можно выделить следующие: Framework, Open Office, Microsoft Office. Экспертные системы — это системы обработки знаний в узкоспециализированной области подготовки решений пользователей на уровне профессиональных экспертов. Основу экспертных систем составляет база знаний, в которую закладывается информация о данной предметной области. Имеются две основные формы представления знаний в ЭС: факты и правила. Факты фиксируют количественные и качественные показатели явлений и процессов. Правила описывают соотношения между фактами, обычно в виде логических условий, связывающих причины и следствия. Средства электронных коммуникаций предназначены для получения доступа ко всем ресурсам Интернет. Отправка и получение электронной почты, путешествие по всемирной паутине (www), скачивание файлов из файловых архивов (ftp), интерактивный разговор (чат, chat, IRC) и др. ППП специального назначения — это программные продукты, предназначенные для автоматизации разработки и решения определенных специализированных задач пользователя. К этому классу ППП относятся: - пакеты программ для решения математических задач; - пакеты программ для выполнения проектно конструкторских работ; - пакеты программ для проведения экономических, финансовых и других расчетов; Пакеты программ для решения математических задач – это программные средства, среды для выполнения на компьютере разнообразных математических и технических расчетов, снабженные простым в освоении и в работе графическим интерфейсом, который предоставляет пользователю инструменты для работы с формулами, числами, графиками и текстами. Например, MathCAD, Matlab, Mathematica, Maple и другие. Системы автоматизированного проектирования (САПР) используются для разработки и тиражирования конструкторских и технологических чертежей и проектов. Например, AutoCAD, PCAD, Компас и другие. Бухгалтерские, финансовые и другие системы предназначенные для ведения бухгалтерского учета, подготовки финансовой отчетности, анализа движения финансов и материальных средств, обработки статистики и т.д. Например, 1С-бухгалтерия, Инфо-бухгалтер, Турбо-бухгалтер, Парус и другие. К другим программным средствам можно отнести рабочие программы пользователя и информационной системы в целом. Это такие программы как: системы оптического распознавания текста, переводчики с иностранного языка, позволяющие переводить отдельные слова или осуществлять полнотекстный перевод, различные о бучающие программы и тренажеры, справочники и энциклопедии, дающие дополнительные сведения юридического, исторического и другого характера. Теперь рассмотрим очень важную часть программного обеспечения, которая называет-ся базовым или системным программным обеспечением. Основную часть базового программного обеспечения составляют операционные системы. Операционная система (ОС) – это совокупность программных средств, осуществляющих управление ресурсами ЭВМ, запуск прикладных программ и их взаимодействие с внешними устройствами и другими программами, а также обеспечивающих диалог пользователя с компьютером Ресурсом является любой компонент ЭВМ и предоставляемые им возможности: центральный процессор, оперативная или внешняя память, внешнее устройство, программа и т.д. Операционная система загружается при включении компьютера. Она предоставляет пользователю удобный способ общения (интерфейс) с вычислительной системой. Интерфейс при этом может быть программным и пользовательским. Программный интерфейс – это совокупность средств, обеспечивающих взаимодей-ствие устройств и программ в рамках вычислительной системы. Пользовательский интерфейс — это программные и аппаратные средства взаимодей-ствия пользователя с программой или компьютером. В свою очередь, пользовательский интерфейс может быть командным или объектно-ориентированным. Командный интерфейс предполагает ввод пользователем команд с клавиатуры при выполнении действий по управлению ресурсами компьютера. Объектно-ориентированный интерфейс — это управление ресурсами вычислительной системы посредством осуществления операций надобъектами, представляющими файлы, каталоги (папки), дисководы, программы, документы и т. д. Каждый компьютер обязательно комплектуется операционной системой, для каждой из которых создается свой набор прикладных программ (приложений). Большинство операционных систем модифицируются и совершенствуются в направлении исправления ошибок и включения новых возможностей. В целях сохранения преемственности новая модификация операционной системы не переименовывается, а приобретает название версии. Версии ОС обозначаются (как правило) «десятичной дробью» вида 6.00, 2.1, 3.5 и т. д. При этом увеличение цифры до точки отражает существенные изменения, вносимые в операционную систему, а увеличение цифр, стоящих после точки, — незначительные изменения (например, исправление ошибок). Чем больше номер версии, тем большими возможностями обладает система. Операционные системы классифицируются по: – количеству одновременно работающих пользователей: однопользовательские, много-пользовательские; – числу процессов, одновременно выполняемых под управлением системы: одно-задачные, многозадачные; – количеству поддерживаемых процессоров: однопроцессорные, много-процессорные; – разрядности кода ОС: 8-разрядные, 16-разрядные, 32-разрядные, 64-разрядные; – типу интерфейса: командные (текстовые) и объектно-ориентированные (графи-ческие); – типу использования ресурсов: сетевые, локальные. В соответствии с первым признаком классификации многопользовательские операционные системы, в отличие от однопользовательских, поддерживают одновременную работу на ПК нескольких пользователей за различными терминалами. Второй признак предполагает деление ОС на многозадачные и однозадачные. Понятие многозадачности означает поддержку параллельного выполнения нескольких программ, существующих в рамках одной вычислительной системы, в один момент времени. Однозадачные ОС поддерживают режим выполнения только одной программы в отдельный момент времени. В соответствии с третьим признаком многопроцессорные ОС, в отличие от однопроцессорных, поддерживают режим распределения ресурсов нескольких процессоров для решения той или иной задачи. Четвертый признак подразделяет операционные системы на 8-, 16-, 32- и 64-разрядные. При этом подразумевается, что разрядность операционной системы не может превышать разрядности процессора. В соответствии с пятым признаком ОС по типу пользовательского интерфейса делятся на объектно-ориентированные (как правило, с графическим интерфейсом) и командные (с текстовым интерфейсом). В соответствии с шестым признаком классификации ОС делятся на сетевые и локальные. Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами компьютеров, объединенных в сеть с целью совместною использования данных, и предоставляют мощные средства разграничения доступа к данным в рамках обеспечения их целостности и сохранности, а также множество сервисных возможностей по использованию сетевых ресурсов. В большинстве случаев сетевые операционные системы устанавливаются на один или более достаточно мощных компьютеров-серверов, выделяемых исключительно для обслуживания сети и совместно используемых ресурсов. Все остальные ОС будут считаться локальными и могут использоваться на любом персональном компьютере, а также на отдельном компьютере, подключенном к сети в качестве рабочей станции или клиента В настоящее время распространены следующие семейства операционных систем MSDOS; Unix; Linux; Windows и другие. Наибольшее распространение сегодня получили операционные системы семейства Microsoft Windows и Linux. ОС семейства Windows разработаны фирмой Microsoft. Они являются многозадачными операционными системами, предоставляющими удобный графический интерфейс. К ним относятся: Windows 95; Windows 98/98 SE (Second Edition); Windows ME (Millennium Edition); Windows NT (New Technology); Windows 2000; Windows XP (Experience); а также операционные системы нового поколения – Windows Vista и Windows 7 Операционная система выполняет следующие основные функции: – Запуск компьютера и управление использованием ресурсов; – Распределение памяти между различными устройствами ПК и управление памятью; – Управление доступом к устройствам ввода-вывода (клавиатура, дисплей); – Организация хранения данных на запоминающих устройствах и управление файловой системой; – Загрузка программ в оперативную память и их выполнение; запуск прикладных программ и их взаимодействие с внешними устройствами и другими программами; – Обеспечение прикладным программам средств для эффективного использования устройств и выполнения операций по вводу и выводу данных; – Предоставления интерфейса, с помощью которого пользователи будут руководить работой внешних устройств и выполнением прикладных программ; – Управление взаимодействием процессов, диспетчеризация процессов; ведение журналов; – Работа компьютера в сетях и межмашинное взаимодействие; – Защита самой системы и пользовательских данных и программ; Разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы. Современные операционные системы содержат такие основные компоненты как ядро, файловую систему библиотеку системных функций; драйверы периферийных устройств и различные системные программы (утилиты); средства обеспечения интерфейса с пользователем; сервисное программное обеспечение. Ядро́; – центральная часть операционной системы, которая руководит процессом выполнения программ и их доступом к ресурсам компьютера. Ядро обеспечивает приложениям координированный доступ к ресурсам компьютера, таким как процессорное время, память и внешнее аппаратное обеспечение. Также обычно ядро предоставляет сервисы файловой системы и сетевых протоколов. Как основополагающий элемент операционной системы, ядро предоставляет возможность для доступа приложений к ресурсам системы, необходимым для его работы. Как правило, ядро предоставляет такой доступ исполняемым процессам соответствующих приложений за счёт использования механизмов межпроцессного взаимодействия и обращения приложений к системным вызовам операционной системы. Ни одна программа не может выполняться без участия ядра операционной системы. Программы ядра должны функционировать с момента запуска операционной системы до завершения работы с компьютером, постоянно ожидая от системных и прикладных программ запросов на выполнение или доступ к ресурсам. Драйвер (англ. driver) – это компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. В общем случае, для использования любого устройства (как внешнего, так и внутреннего) необходим драйвер. Но обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать. Однако для некоторых устройств (таких, как графическая плата или принтер) могут потребоваться специальные драйверы, обычно предоставляемые производителем устройства. Операционным системам приходится работать с различными потоками данных, разными аппаратными и периферийными устройствами компьютера. Организовать упорядоченное управление всеми этими объектами позволяет файловая система. Совокупность средств операционной системы, обеспечивающих доступ к данным, называется системой управления файлами или файловой системой. Файлом называется область памяти на каком-либо носителе (обычно на магнитном или оптическом диске), имеющая определённое имя. В файлах может храниться исходный текст программы, какое-либо из её промежуточных представлений, программа в машинном коде, данные, текстовые документы, закодированная табличная, графическая и любая другая информация. Каталог – это элемент файловой системы, который имеет собственное имя и может содержать файлы и другие каталоги. Конкретная файловая система определяет размер имени файла, максимальный возможный размер файла, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например, разграничение доступа или шифрование файлов. Когда прикладная программа обращается к файлу, она не имеет никакого представления о том, каким образом расположена информация в конкретном файле, так же, как и на каком физическом типе носителя (CD, жёстком диске, магнитной ленте или блоке флеш-памяти) он записан. Всё, что знает программа – это имя файла, его размер и атрибуты. Эти данные она получает от драйвера файловой системы. Именно файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе (например, жёстком диске). Кластер - минимальный размер места на диске, которое может быть выделено файловой системой для хранения одного файла. Определяется он, как правило, автоматически, при создании файловой системы. Это минимальный размер адресуемого пространства, который записывается или читается на диске. С точки зрения операционной системы, весь диск представляет из себя набор кластеров размером от 512 байт и выше. Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги (реально являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге). Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные. Одно физическое устройство, например жесткий диск, файловая система может представлять в виде нескольких логических устройств – разделов этого диска. В операционных системах семейства Windows применяются файловые системы FAT, FAT32 и NTFS. Система NTFS предоставляет больше возможностей, в частности, она позволяет управлять правами доступа пользователей к файлам. Различные программы нуждаются в выполнении одних и тех же многочисленных стандартных действий. Например, простой ввод символа с клавиатуры и отображение его на экране может потребовать исполнения сотен машинных команд, а дисковая операция – тысяч. Чтобы не программировать их каждый раз заново, операционная система предоставляют системные библиотеки часто используемых подпрограмм или как их называют библиотеки системных функций. Такие библиотеки имеют почти все современные операционные системы, а функции, которые с их помощью реализуют, называют системными. В операционных системах Windows библиотеки системных функций хранятся в файлах с расширением DLL (сокращение от Dynamic Link Library – динамически подключаемая библиотека). Оболочка операционной системы (от англ. shell — оболочка) — интерпретатор команд операционной системы, обеспечивающий интерфейс для взаимодействия пользователя с функциями системы. В общем случае, различают оболочки с двумя типами интерфейса для взаимодействия с пользователем: интерфейс командной строки (CLI) и графический пользовательский интерфейс (GUI). Взаимосвязь между участниками компьютерной системы называют интерфейсом. Взаимодействие между различными узлами – это аппаратный интерфейс, взаимодействие между программами — это программный интерфейс, а взаимодействие между аппаратурой и программами – аппаратно-программный интерфейс. Интерфейс (то есть взаимодействие) обеспечивается, если оба участника придерживаются общего протокола. В компьютере аппаратный интерфейс обеспечивают изготовители оборудования. Они следят за тем, чтобы все узлы имели одинаковые разъемы и работали с одинаковыми напряжениями. Согласование между программным и аппаратным обеспечением берет на себя операционная система. Если речь идет о персональном компьютере, то можно указать и третьего участника работы с компьютерной системой – это человек (его принято называть пользователем). Человеку тоже надо взаимодействовать и с аппаратным, и с программным обеспечением. Способ взаимодействия человека с программой и программы с человеком называют интерфейсом пользователя. Если программа сделана так, что с ней работать удобно, говорят, что она имеет удобный интерфейс пользователя. Если техника работы с программой понятна сразу, без необходимости изучать инструкции, говорят, что она имеет интуитивно понятный интерфейс. Понятие развитый интерфейс пользователя предполагает, что у программы большие возможности, но учиться работать с ней непросто. Гибкий интерфейс означает, что с программой можно работать многими разными способами. Понятие жесткий интерфейс означает, что возможна только такая работа, которая предусмотрена инструкцией, и никакая другая. Понятие примитивный интерфейс означает, что интерфейс прост для изучения, но неудобен для работы. Человеку в первую очередь приходится иметь дело с интерфейсом операционной системы. Когда операционная система принимает только команды, вводимые с помощью клавиатуры в специальной командной строке, то говорят, что эта операционная система неграфическая и имеет интерфейс командной строки. Если операционной системой можно управлять мышью, если система общается с пользователем с помощью графических изображений (значков), то говорят, что она имеет графический интерфейс пользователя. Со временем появятся операционные системы, которыми можно будет управлять голосом. Возможно, их интерфейс будут называть речевым. Графический интерфейс. Пользовательский интерфейс Windows является графическим. Windows позволяет размещать все объекты на экране с точностью до пиксела. Размеры основных объектов (элементы окон, кнопки, пиктограммы) и основные элементы интерфейса стандартизованы. Это позволяет, изучив интерфейс Windows, быстро осваивать интерфейс прикладных программ – приложений, работающих под управлением Windows (или, как принято говорить, «под Windows»). Графический интерфейс Windows позволяет реализовать принцип точного отображения, называемый WYSIWYG (сокращение от англ. – What You See Is What You Get — что видишь, то и получишь). Этот принцип означает, что при работе с документом, содержащим текст, графику, рисунки, чертежи, таблицы, пользователь видит на экране изображение, практически полностью соответствующее тому, что будет получено после распечатки на принтере. Для этого при создании документов в Windows используются так называемые масштабируемые шрифты формата TrueType (от англ. True – истина, Type – печатать). В отличие от растровых шрифтов, содержащих поточечное изображение символов некоторого фиксированного размера, масштабируемые шрифты содержат описания контуров символов. Благодаря этому начертания букв остаются плавным при любых размерах. Такие шрифты строятся на основе кривых, рассчитываемых по специальным формулам. Интерфейс Windows построен так, чтобы пользователю было привычно и удобно работать. Для этого используется аналогия с рабочим столом: пользователь может разложить на своем столе документы и папки в удобном ему порядке. Перемещение объектов также выполняется естественно: нужно «взять» мышью объект и перетащить его на новое место. Такой метод перемещения объектов называется «Drag and Drop» – перетащи и брось (от англ. Drag – тащить. Drop – бросать). Windows является многозадачной (англ. multytasking} ОС, т. е. обеспечивает возможность одновременного выполнения нескольких приложений и переключение между ними. Приложения могут обмениваться между собой информацией: текстовой, графической, звуковой и видео. Основными средствами для этого являются: буфер обмена; технология динамического обмена данными; механизм связывания и внедрения объектов. Буфер обмена (англ. Clipboard) – это участок оперативной памяти, предназначенный для временного размещения данных обмена. Одно приложение помещает информацию в буфер обмена, другое извлекает ее оттуда с целью дальнейшего использования. Технология динамического обмена данными или кратко технология DDE (сокращение от англ. Dynamic Data Exchange – динамический обмен данными) позволяет одной программе использовать данные, созданные другой программой. При этом сохраняется связь между исходными данными и их копией в использующей программе: при обновлении исходных данных в программе-источнике автоматически обновляется их копия в программе-приемнике. Например, в документ, подготовленный в текстовом редакторе, вставлен рисунок, созданный в графическом редакторе. Если файл с рисунком будет изменен, то эти изменения будут внесены и в файл с документом, так что пользователь увидит на экране документ с новым рисунком. Механизм связывания и внедрения объектов или кратко технология OLE (сокращение от англ. Object Linking and Embedding – связывание и внедрение объектов) является усовершенствованием средств DDE. Фактически это два механизма. Внедрение означает, что приложение, использующее внедренный, т. е. созданный другим приложением объект, воспринимает его как свой собственный. При этом имеется возможность редактирования «на месте»: двойной щелчок мышью на внедренном объекте запускает соответствующее приложение. Механизм связывания добавляет связь внедренного объекта с оригиналом, так что все изменения оригинала отражаются на его внедренной копии. Каждое приложение выполняется в своем окне. Окно – основной интерфейсный элемент Windows (отсюда и название ОС: «Windows» по-английски означает «окна»). Существует несколько видов окон в Windows: окна папок, диалоговые окна, окна приложений, окна справочной системы. Это многооконная операционная система. Windows – это объектно-ориентированная среда. Все элементы интерфейса (окна, кнопки, пиктограммы и т. д.) – это объекты, каждый со своими свойствами и способами поведения. Для работы с объектами предусмотрена система контекстных меню, отражающих их свойства и поведение. Для каждого объекта – свое контекстное меню. Оно используется для определения или изменения свойств объекта, выполнения с ним определенных действий. Каждый объект «умеет» распознавать посылаемые ему сообщения и реагировать на них. По существу, все действия, выполняемые в ОС Windows – это обмен сообщениями между объектами. Кроме перечисленных возможностей, к преимуществам Windows следует отнести: – встроенные сетевые возможности, простой и удобный способ работы в Internet; – использование технологии Plug and Play (англ. to plug — включать, to play — играть), что означает «включи и работай». Эта технология обеспечивает самонастраивание аппаратных средств, новый уровень взаимодействия программного обеспечения с устройствами аппаратной части; – широкую поддержку средств мультимедиа высокое качество звука и изображения; – особые возможности, предназначенные для пользователей с отклонениями в состоянии здоровья: недостатками слуха, зрения, ограниченной подвижностью. Таким образом, с появлением Windows появились некоторые новые возможности, поэтому Windows принято называть не операционной системой, а средой.
|
