Пояснительная записка на 39 листах

Вид материала

Пояснительная записка

Содержание 39 листахСтудентка группы ИТ-71 Старкова С.С. I. Теоретическая часть 1. Введение 2. Классификация программного обеспечения Рис.1. Классификация ПО Графический редактор Табличные процессоры Базы данных Системы управления базами данных (СУБД). AutoCAD 14, 15, 2000 Математические пакеты. Антивирусные программы Программы для создания резервных копий Программы для диагностики компьютера Программы динамического сжатия дисков Программы для автономной печати Интегрированные системы Графический редактор Системы программирования ОС как расширенная машина ОС как система управления ресурсами ... Полное содержание

Подобный материал:

• Пояснительная записка на стр. Графическая часть на листах, 69.51kb.
• Расчетно-пояснительная записка содержит: 111 страниц, 12 таблиц, 16 рисунков, 58 источников., 10.29kb.
• Правила оформления курсового проекта Правила оформления текста, рисунков и таблиц, 128.91kb.
• Пояснительная записка изложена на 191 листах машинописного текста, содержит 51 таблицу,, 67.94kb.
• Н. П. Огарёва факультет светотехнический Кафедра экономики и управления на предприятии, 529.21kb.
• Пояснительная записка к Комплексной (Сводной) программе повышения безопасности энергоблоков, 3999.98kb.
• Пояснительная записка к бухгалтерской отчетности за 2011 год пояснительная записка, 457.03kb.
• Ефимов Сергей Николаевич, 2000 г пояснительная записка, 29.34kb.
• Пояснительная записка 4 Примерный план подготовки 5 Содержание программы 8 Квалификационные, 469.64kb.
• Государственная Академия Управления имени С. Орджоникидзе Институт национальной и мировой, 399.35kb.

Министерство РФ по связи и информатизации

Поволжский государственный университет телекоммуникаций

и информатики


Кафедра ИСТ


Сдана на проверку Допустить к защите

«_____»___________ 2008 г. «_____»___________2008 г.


Защищена с оценкой ______

«_____»___________2008 г.


Курсовая работа

по дисциплине «Информационные технологии» на тему

«Обзор программного обеспечения»


Пояснительная записка

на ^ 39 листах


Студентка группы ИТ-71 Старкова С.С.

(Фамилия И. О.)

Руководитель Бедняк С.Г.

(Фамилия И. О.)

№ зач.книжки


Самара 2008 г.

Рецензия


Содержание

^

I. Теоретическая часть

1. Введение

В современном обществе компьютер играет огромную роль, уже трудно представить труд ученых, инженеров, экономистов, бухгалтеров без использования вычислительной техники. Но компьютер сам по себе не способен даже на простые операции, поэтому для того чтобы человек мог использовать компьютер необходимо так называемое программное обеспечение.

Программное обеспечение — наряду с аппаратными средствами, важнейшая составляющая информационных технологий, включающая компьютерные программы и данные, предназначенные для решения определённого круга задач и хранящиеся на машинных носителях. Программное обеспечение представляет собой либо данные для использования в других программах, либо алгоритм, реализованный в виде последовательности инструкций для процессора.

Для нормального решения задач на компьютере нужно, чтобы программа была отлажена, не требовала доработок и имела соответствующую документацию. Поэтому относительно работы на компьютере часто используют термин программное обеспечение (ПО, software), под которым понимают совокупность программ, процедур, правил и, касающихся функционирования программной системы для решения поставленной задачи.

Программное обеспечение в настоящее время составляет сотни тысяч программ, которые предназначены для обработки самой разнообразной информации с самыми различными целями. В состав программного обеспечения включают программы и необходимые для их функционирования данные. Все программы состоят из совокупности операторов и данных, описанных на некотором языке программирования и создаются с помощью инструментальных программ. Программы хранятся в файлах либо в виде текста программы на определенном языке программирования, либо в виде исполняемой программы. В первом случае, для выполнения программы, ей необходимо наличие транслятора или соответствующей системы программирования, во втором случае для выполнения программы достаточно просто запустить ее.


^

2. Классификация программного обеспечения

Программное обеспечение (ПО) – это совокупность всех программ и соответствующей документации, обеспечивающая использование ЭВМ в интересах каждого ее пользователя.

Различают системное и прикладное ПО. В виде схемы это можно представить так:




^ Рис.1. Классификация ПО


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


Базовое ПО включает в себя:

• операционные системы;
  
• оболочки;
  
• сетевые операционные системы.
  

Сервисное ПО включает в себя программы (утилиты):

• диагностики;
  
• антивирусные;
  
• обслуживания носителей;
  
• архивирования;
  
• обслуживания сети.
  

Прикладное ПО – это комплекс программ для решения задач определённого класса конкретной предметной области. Прикладное ПО работает только при наличии системного ПО. Прикладные программы называют приложениями.


Прикладное ПО включает в себя:

• текстовые процессоры;
  
• табличные процессоры;
  
• базы данных;
  
• интегрированные пакеты;
  
• системы иллюстративной и деловой графики (графические процессоры);
  
• экспертные системы;
  
• обучающие программы;
  
• программы математических расчетов, моделирования и анализа;
  
• игры;
  
• коммуникационные программы.
  

В своей работе я рассмотрю наиболее часто используемое прикладное ПО.

Редаторы документов- это наиболее широко используемый вид прикладных программ. Они позволяют подготавливать документы гораздо быстрее и удобнее, чем с помощью пишущей машинки. Редакторы документов позволяют использовать различные шрифты символов, абзацы произвольной формы, автоматически переносят слова на новую строку, позволяют делать сноски, включать рисунки, автоматически нумеруют страницы и сноски и т.д. Представители редакторов документов – программы Microsoft Word, Wordpad.


^ Графический редактор-программа (или пакет программ), позволяющая создавать и редактировать двумерные изображения с помощью компьютера.

Типы графических редакторов:

• Растровые графические редакторы. Наиболее популярны: Adobe Photoshop для операционных систем Microsoft Windows и Mac OS X;
  
• Векторные графические редакторы. Наиболее популярны: Adobe Illustrator, Corel Draw, Macromedia Free Hand — для операционных систем Microsoft Windows и Mac OS X, Inkscape — для всех ОС.
  

^ Табличные процессоры-категория программного обеспечения, предназначенного для работы с электронными таблицами. Изначально табличные редакторы позволяли обрабатывать исключительно двухмерные таблицы, прежде всего с числовыми данными, но затем появились продукты, обладавшие помимо этого возможностью включать текстовые, графические и другие мультимедийные элементы. Инструментарий электронных таблиц включает мощные математические функции, позволяющие вести сложные статистические, финансовые и прочие расчеты. Наиболее распространенные представители: Microsoft Excel, Quatro Pro.


^ Базы данных обеспечивает хранение информации и представляет собой поименованную совокупность данных, организованных по определенным правилам, включающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными.


^ Системы управления базами данных (СУБД). Система управления базами данных представляет собой пакет прикладных программ и совокупность языковых средств, предназначенных для создания, сопровождения и использования баз данных. Представители данного класса программ – Microsoft Access, Clipper, Paradox.


Бухгалтерские программы. С момента начала рыночных реформ в России резко возрос спрос на специалистов экономического профиля, а с дальнейшим развитием и углублением реформ потребовалось и специализированное программное обеспечение для автоматизации операций складского учета, бухгалтерских проводок, составления отчетности и платежных документов и др. операций. Таким специализированным программным пакетом стал пакет программ "1С-Бухгалтерия".


Конструкторские пакеты.К числу широко известный конструкторских пакетов относится пакет ^ AutoCAD 14, 15, 2000. Этот пакет специально разработан для инженеров, создающих профессиональные технические чертежи форматом вплоть до А0. На основе пакета AutoCAD создаются системы автоматизированного проектирования (САПР). Пакет позволяет сохранять результаты работы как в виде файла, который можно переносить на другой ПК, так и непосредственно распечатывать с ПК на принтере, плоттере либо другом печатающем устройстве, в случае его подключения к ПК.


^ Математические пакеты. Развитие научно – технического прогресса ведет к росту потребности в технических и иных математических расчетах, в соответствующих программных продуктах.

На сегодняшний день наиболее распространенными являются следующие математические пакеты:

• Scientific Workplace – для проведения математических исследований (в особенности аналитических);
  
• Derive – для выполнения достаточно широких математических вычислений при ограниченности аппаратных ресурсов;
  
• Fortran PowerStation – для выполнения трудоемких многовариантных вычислений;
  
• LaTeX – для подготовки научных публикаций;
  
• Visio – для подготовки схем и оформления результатов.
  

Программы-архиваторы позволяют за счет применения специальных алгоритмов упаковки информации сжимать информацию на дисках, т.е. создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл. Применение программ-архиваторов очень полезно при создании архива файлов, так как в большинстве случаев значительно удобнее их хранить, предварительно сжав программами-архиваторами. Представители данных программ –WinRar и WinZip.


^ Антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения компьютера вирусами, борьбы с ними. Наиболее распространенные антивирусные программы: Kaspersky Antivirus, DrWeb.


^ Программы для создания резервных копий позволяют периодически копировать важную информацию, находящуюся на жестком диске компьютера, на дополнительные носители. Представители программ резервного копирования – APBackUp, Acronis True Image.


^ Программы для диагностики компьютера позволяют проверить конфигурацию компьютера (количество памяти, ее использование, типы дисков и т. д.), проверить работоспособность устройств компьютера, оценить его производительность. Представители программ диагностики компьютеров – Sisoft Sandra, Norton System Information.


^ Программы динамического сжатия дисков позволяют увеличить количество информации, хранимой на дисках путем ее динамического сжатия. Эти программы сжимают информацию при записи на диск, а при чтении восстанавливают в ее исходном виде.


^ Программы для автономной печати позволяют распечатывать файлы на принтере параллельно с выполнением другой работы на компьютере.


Программы-оболочки. Весьма популярный класс системных программ составляют программы-оболочки. Они обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS.Многие пользователи настолько привыкли к удобствам, предоставляемым своей любимой программой-оболочкой, что чувствуют себя без нее «не в своей тарелке». Наиболее популярными программами-оболочками являются Norton Commander, Xtree Pro Gold, PC Shell из комплекта PC Tools. В состав операционной системы MS DOS, начиная с версии 4.0, также входит собственная программа-оболочка Shell (впрочем, не очень популярная).


Операционные оболочки, в отличие от обычных программ-оболочек, не только дают пользователю более наглядные средства для выполнения часто используемых действий, но и предоставляют новые возможности для запускаемых программ. Чаще всего это:

• графический интерфейс, т.е. набор средств для вывода изображений на экран и манипулирования ими, построения меню, окон на экране и т.д.;
  
• мультипрограммирование, т.е. возможность одновременного выполнения нескольких программ ;
  
• расширенные средства для обмена информацией между программами.
  

Операционные оболочки упрощают создание графических программ, предоставляя для этого большое количество удобных средств, и расширяют возможности компьютера. Но платой за это являются повышенные требования к ресурсам. Так, для эффективной работы c Microsoft Windows необходим компьютер АТ/386, имеющий 4 Мбайта оперативной памяти. Наиболее популярной программой-надстройкой является Microsoft Windows, иногда используется Desq View и значительно реже – другие оболочки (GEM, Geo Works и др.).


^ Интегрированные системы сочетают в себе возможность системы управления базами данных, табличного процессора, текстового редактора, системы деловой графики, а иногда и другие возможности. Как правило, все компоненты интегрированной системы имеют схожий интерфейс, что облегчает обучение работе с ними. Представители интегрированных систем – пакет Microsoft Office и его бесплатный аналог Open Office.


^ Графический редактор — программа (или пакет программ), позволяющая создавать и редактировать двумерные изображения с помощью компьютера.

Типы графических редакторов:

• Растровые графические редакторы. Наиболее популярны: Adobe Photoshop для операционных систем Microsoft Windows и Mac OS X, GIMP для GNU/Linux и других POSIX-совместимых. GIMP распространяется под лицензией GNU GPL.
  

• Векторные графические редакторы. Наиболее популярны: Adobe Illustrator, Corel Draw, Macromedia Free Hand — для операционных систем Microsoft Windows и Mac OS X, Inkscape — для всех ОС.
  

^ Системы программирования


Даже при наличии десятков тысяч программ для IBM PC пользователям может потребоваться что-то такое, чего не делают ( или делают, но не так ) имеющиеся программы. В этих случаях следует использовать системы программирования, т.е. системы для разработки новых программ.

Современные системы программирования для персональных компьютеров обычно предоставляют пользователю весьма мощные и удобные средства для разработки программ. В них входят:

• компилятор, осуществляющий преобразование программ на языке программирования в программу машинных кодах, или интерпретатор, осуществляющий непосредственное выполнение текста программы на языке программирования высокого уровня;
  
• библиотеки программ, содержащие заранее подготовленные программы, которыми могут пользоваться программисты;
  
• различные вспомогательные программы, например отладчики, программы для получения перекрестных ссылок и т.д.
  

Системы программирования, прежде всего, различаются, естественно, по тому, кокой язык программирования они реализуют. Среди программистов пишущих программы для персональных компьютеров, наибольшей популярностью пользуются языки Си, Си++, Паскаль, Бейсик.






Рис.3.Структура ПО


Операционная система ОС (англ. operating system) — базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и утилит.

Операционная система в наибольшей степени определяет облик всей вычислительной системы в целом. Несмотря на это, пользователи, активно использующие вычислительную технику, зачастую испытывают затруднения при попытке дать определение операционной системе. Частично это связано с тем, что ОС выполняет две по существу мало связанные функции: обеспечение пользователю-программисту удобств посредством предоставления для него расширенной машины и повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами.
^

ОС как расширенная машина

Использование большинства компьютеров на уровне машинного языка затруднительно, особенно это касается ввода-вывода. Например, для организации чтения блока данных с гибкого диска программист может использовать 16 различных команд, каждая из которых требует 13 параметров, таких как номер блока на диске, номер сектора на дорожке и т. п. Когда выполнение операции с диском завершается, контроллер возвращает 23 значения, отражающих наличие и типы ошибок, которые, очевидно, надо анализировать. Даже если не входить в курс реальных проблем программирования ввода-вывода, ясно, что среди программистов нашлось бы не много желающих непосредственно заниматься программированием этих операций. При работе с диском программисту-пользователю достаточно представлять его в виде некоторого набора файлов, каждый из которых имеет имя. Работа с файлом заключается в его открытии, выполнении чтения или записи, а затем в закрытии файла. Вопросы подобные таким, как следует ли при записи использовать усовершенствованную частотную модуляцию или в каком состоянии сейчас находится двигатель механизма перемещения считывающих головок, не должны волновать пользователя. Программа, которая скрывает от программиста все реалии аппаратуры и предоставляет возможность простого, удобного просмотра указанных файлов, чтения или записи - это, конечно, операционная система. Точно также, как ОС ограждает программистов от аппаратуры дискового накопителя и предоставляет ему простой файловый интерфейс, операционная система берет на себя все малоприятные дела, связанные с обработкой прерываний, управлением таймерами и оперативной памятью, а также другие низкоуровневые проблемы. В каждом случае та абстрактная, воображаемая машина, с которой, благодаря операционной системе, теперь может иметь дело пользователь, гораздо проще и удобнее в обращении, чем реальная аппаратура, лежащая в основе этой абстрактной машины.

С этой точки зрения функцией ОС является предоставление пользователю некоторой расширенной или виртуальной машины, которую легче программировать и с которой легче работать, чем непосредственно с аппаратурой, составляющей реальную машину.
^

ОС как система управления ресурсами

Идея о том, что ОС прежде всего система, обеспечивающая удобный интерфейс пользователям, соответствует рассмотрению сверху вниз. Другой взгляд, снизу вверх, дает представление об ОС как о некотором механизме, управляющем всеми частями сложной системы. Современные вычислительные системы состоят из процессоров, памяти, таймеров, дисков, накопителей на магнитных лентах, сетевых коммуникационной аппаратуры, принтеров и других устройств. В соответствии со вторым подходом функцией ОС является распределение процессоров, памяти, устройств и данных между процессами, конкурирующими за эти ресурсы. ОС должна управлять всеми ресурсами вычислительной машины таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность ее функционирования. Критерием эффективности может быть, например, пропускная способность или реактивность системы. Управление ресурсами включает решение двух общих, не зависящих от типа ресурса задач:

• планирование ресурса - то есть определение, кому, когда, а для делимых ресурсов и в каком количестве, необходимо выделить данный ресурс;
  
• отслеживание состояния ресурса - то есть поддержание оперативной информации о том, занят или не занят ресурс, а для делимых ресурсов - какое количество ресурса уже распределено, а какое свободно.
  

Для решения этих общих задач управления ресурсами разные ОС используют различные алгоритмы, что в конечном счете и определяет их облик в целом, включая характеристики производительности, область применения и даже пользовательский интерфейс. Так, например, алгоритм управления процессором в значительной степени определяет, является ли ОС системой разделения времени, системой пакетной обработки или системой реального времени.
^

Классификация ОС

Операционные системы могут различаться особенностями реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера (процессорами, памятью, устройствами), особенностями использованных методов проектирования, типами аппаратных платформ, областями использования и многими другими свойствами.

Ниже приведена классификация ОС по нескольким наиболее основным признакам.
^

Особенности алгоритмов управления ресурсами

От эффективности алгоритмов управления локальными ресурсами компьютера во многом зависит эффективность всей сетевой ОС в целом. Поэтому, характеризуя сетевую ОС, часто приводят важнейшие особенности реализации функций ОС по управлению процессорами, памятью, внешними устройствами автономного компьютера. Так, например, в зависимости от особенностей использованного алгоритма управления процессором, операционные системы делят на многозадачные и однозадачные, многопользовательские и однопользовательские, на системы, поддерживающие многонитевую обработку и не поддерживающие ее, на многопроцессорные и однопроцессорные системы.

^ Поддержка многозадачности. По числу одновременно выполняемых задач операционные системы могут быть разделены на два класса:

• однозадачные (например, MS-DOS, MSX) и
  
• многозадачные (OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95).
  

Однозадачные ОС в основном выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Однозадачные ОС включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем.

Многозадачные ОС, кроме вышеперечисленных функций, управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства.

Поддержка многопользовательского режима. По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на:

• однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x, ранние версии OS/2);
  
• многопользовательские (UNIX, Windows NT).
  

Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Следует заметить, что не всякая многозадачная система является многопользовательской, и не всякая однопользовательская ОС является однозадачной.

^ Вытесняющая и невытесняющая многозадачность. Важнейшим разделяемым ресурсом является процессорное время. Способ распределения процессорного времени между несколькими одновременно существующими в системе процессами (или нитями) во многом определяет специфику ОС. Среди множества существующих вариантов реализации многозадачности можно выделить две группы алгоритмов:

• невытесняющая многозадачность (NetWare, Windows 3.x);
  
• вытесняющая многозадачность (Windows NT, OS/2, UNIX).
  

Основным различием между вытесняющим и невытесняющим вариантами многозадачности является степень централизации механизма планирования процессов. В первом случае механизм планирования процессов целиком сосредоточен в операционной системе, а во втором - распределен между системой и прикладными программами. При невытесняющей многозадачности активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам, по собственной инициативе, не отдаст управление операционной системе для того, чтобы та выбрала из очереди другой готовый к выполнению процесс. При вытесняющей многозадачности решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимается операционной системой, а не самим активным процессом.

^ Поддержка многонитевости. Важным свойством операционных систем является возможность распараллеливания вычислений в рамках одной задачи. Многонитевая ОС разделяет процессорное время не между задачами, а между их отдельными ветвями (нитями).

^ Многопроцессорная обработка. Другим важным свойством ОС является отсутствие или наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки - мультипроцессирование. Мультипроцессирование приводит к усложнению всех алгоритмов управления ресурсами.

В наши дни становится общепринятым введение в ОС функций поддержки многопроцессорной обработки данных. Такие функции имеются в операционных системах Solaris 2.x фирмы Sun, Open Server 3.x компании Santa Crus Operations, OS/2 фирмы IBM, Windows NT фирмы Microsoft и NetWare 4.1 фирмы Novell.

Многопроцессорные ОС могут классифицироваться по способу организации вычислительного процесса в системе с многопроцессорной архитектурой: асимметричные ОС и симметричные ОС. Асимметричная ОС целиком выполняется только на одном из процессоров системы, распределяя прикладные задачи по остальным процессорам. Симметричная ОС полностью децентрализована и использует весь пул процессоров, разделяя их между системными и прикладными задачами. Выше были рассмотрены характеристики ОС, связанные с управлением только одним типом ресурсов - процессором. Важное влияние на облик операционной системы в целом, на возможности ее использования в той или иной области оказывают особенности и других подсистем управления локальными ресурсами - подсистем управления памятью, файлами, устройствами ввода-вывода.

Специфика ОС проявляется и в том, каким образом она реализует сетевые функции: распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам, передача сообщений по сети, выполнение удаленных запросов. При реализации сетевых функций возникает комплекс задач, связанных с распределенным характером хранения и обработки данных в сети: ведение справочной информации о всех доступных в сети ресурсах и серверах, адресация взаимодействующих процессов, обеспечение прозрачности доступа, тиражирование данных, согласование копий, поддержка безопасности данных.



рис.4. Структура сетевой ОС

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 (программное запоминающее устройство) 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. Функции командного процессора :

• 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 носителей, 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 (оперативное запоминающее устройство) при загрузке ОС, а их имена указываются в файле конфигурации config.sys.

Операционная система решает задачи, которые можно условно разделить на две категории:

• управление всеми ресурсами компьютера;
  
• обмен данными между устройствами компьютера, между компьютером и человеком.
  

Не так давно работы по настройке приходилось выполнять пользователю вручную, а сегодня производители компонентов компьютерной техники разработали протокол plug-and-play (включил - заработало). Этот протокол позволяет операционной системе в момент подключения нового компонента получить информацию о новом устройстве, достаточную для настройки ОС на работу с ним.

Операционные системы для ПК различаются по нескольким параметрам. ОС бывают:

• однозадачные и многозадачные;
  
• однопользовательские и многопользовательские;
  
• сетевые и несетевые.
  

Существуют и другие ОС. Известная компания Apple производит компьютеры Macintosh с современной ОС ^ MacOS. Эти компьютеры используются преимущественно издателями и художниками. Фирма IBM производит ОС OS/2. Операционная система OS/2 такого же класса надёжности и защиты, как и Windows NT.

^ Информационно-поисковая система – это прикладная компьютерная среда для обработки, хранения, сортировки, фильтрации и поиска больших массивов структурированной информации.

Каждая ИПС предназначена для решения определенного класса задач, для которых характерен свой набор объектов и их признаков. ^ ИПС бывают двух типов:

1. Документографические. В документографических ИПС все хранимые документы индексируются специальным образом, т. е. каждому документу присваивается индивидуальный код, составляющий поисковый образ. Поиск идет не по самим документам, а по их поисковым образам. Именно так ищут книги в больших библиотеках. Сначала отыскивают карточку в каталоге, а затем по номеру, указанному на ней, отыскивается и сама книга.

2. Фактографические. В фактографичеких ИПС хранятся не документы, а факты, относящиеся к какой-либо предметной области. Поиск осуществляется по образцу факта.

Каждая ^ ИПС состоит из двух частей: базы данных (БД) и системы управления базами данных (СУБД).

База данных - это поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области.

^ Система управления базами данных - это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации.

Объектами обработки СУБД являются следующие информационные единицы.

Поле - элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации - реквизиту.

^ Запись - совокупность логически связанных полей.

Экземпляр записи - отдельная реализация записи, содержащая конкретные значения ее полей.

Таблица - упорядоченная структура, состоящая из конечного набора однотипных записей.

Первичный ключ - поле или группа полей, позволяющие однозначным образом определить каждую строку в таблице. Первичный ключ должен обладать двумя свойствами:

• Однозначная идентификация записи: запись должна однозначно определяться значением ключа.
  
• Отсутствие избыточности: никакое поле нельзя удалить из ключа, не нарушая при этом свойства однозначной идентификации.
  

Ядром любой базы данных является модель данных. С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними.

^ Модель данных - это совокупность структур данных и операций их обработки. Рассмотрим три основных типа моделей данных: иерархическую, сетевую и реляционную.

^ Иерархическая модель представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое по структуре дерево (граф).

К основным понятиям иерархической структуры относятся уровень, узел и связь. Узел - это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Иерархическое дерево имеет только одну вершину, не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем - первом уровне. Зависимые (подчиненные) узлы находятся на втором, третьем и т. д. уровнях. Количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей. К каждой записи базы данных существует только один иерархический путь от корневой записи.

^ В сетевой структуре при тех же основных понятиях (уровень, узел, связь) каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.

Реляционная модель данных объекты и связи между ними представляет в виде таблиц, при этом связи тоже рассматриваются как объекты. Все строки, составляющие таблицу в реляционной базе данных, должны иметь первичный ключ. Все современные средства СУБД поддерживают реляционную модель данных.

Эта модель характеризуются простотой структуры данных, удобным для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления для обработки данных.

Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

• Каждый элемент таблицы соответствует одному элементу данных.
  
• Все столбцы в таблице однородные, т.е. все элементы в столбце имеют одинаковый тип и длину.
  
• Каждый столбец имеет уникальное имя.
  
• Одинаковые строки в таблице отсутствуют;
  
• Порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.
  

По технологии обработки данных базы данных подразделяются на централизованные и распределенные.

Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Если эта вычислительная система является компонентом сети ЭВМ, возможен распределенный доступ к такой базе. Такой способ использования баз данных часто применяют в локальных сетях ПК.

Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).

По способу доступа к данным базы данных разделяются на базы данных с локальным доступом и базы данных с удаленным доступом.

Системы централизованных баз данных с сетевым доступом предполагают различные архитектуры подобных систем;

• файл-сервер;
  
• клиент-сервер.
  

Файл-сервер. Архитектура систем БД с сетевым доступом предполагает выделение одной из машин сети в качестве центрального сервера файлов. На такой машине хранится совместно используемая централизованная БД. Все другие машины сети выполняют функции рабочих станций, с помощью которых поддерживается доступ пользовательской системы к централизованной базе данных. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится обработка. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность информационной системы падает. Пользователи могут создавать также на рабочих станциях локальные БД, которые используются ими монопольно.

Клиент-сервер. В этой концепции подразумевается, что помимо хранения централизованной базы данных центральная машина (сервер базы данных) должна обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные, но не файлы транспортируются по сети от сервера к клиенту. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запросов SQL.