Группа ФМФ ПГУ (2009-2014 уч.год) 4 страница

Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера — на диске. При включении компьютера размещается в ОЗУ. В функции операционной системы входит:

· осуществление диалога с пользователем;

· ввод-вывод и управление данными;

· планирование и организация процесса обработки программ;

· распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);

· запуск программ на выполнение;

· всевозможные вспомогательные операции обслуживания;

· передача информации между различными внутренними устройствами;

· программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).

В зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей, которых могут обслуживать ОС, различают четыре основных класса операционных систем:

1.однопользовательские однозадачные, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;

2.однопользовательские однозадачные с фоновой печатью, которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать. Это ускоряет работу при выдаче больших объёмов информации на печать;

3.однопользовательские многозадачные, которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. Например, к одному компьютеру можно подключить несколько принтеров, каждый из которых будет работать на "свою" задачу;

4.многопользовательские многозадачные, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.

Файл (англ. file —папка) — это именованная совокупность любых данных, размещенная на внешнем запоминающем устройстве и хранимая, пересылаемая и обрабатываемая как единое целое. Файл может содержать программу, числовые данные, текст, закодированное изображение и др.

Файловая система — это регламент определяющий правила размещение и обработки данных на внешних носителей памяти FAT16, FAT32, NTFS. Каталог – сущность ФС служащая для организации файлов с требование пользователя или ОС.

29. Загрузка ПК

При включении ПК первым включается Блок питания(БП),к-й проводит самодиагностику и в случае нормальных параметров посылает сигнал процессору. После этого ЦП включается и начинает выполнять код Rom.Bios. Начинается тестирование устройств. В случае обнаружения неполадок подаётся соответствующий звук, сигнал на системный динамик, 1 бип-норма. Оповещение производится звуками,т.к. видео сис-ма ещё не запущена. BIOS ищет адаптеры, к-е могут потребовать загрузку из своего Bios(видеокарта).

Если это включение, то запускается полный POST(Power on self test), если это перезагрузка - из POST исключается проверка ОЗУ. В процессе POST ведёт тест, инициализирует видеоадаптер, тестирует видеокарту и её память, показывает конфигурацию или возникающие ошибки. Показывается далее информация о BIOS(дата/производитель/версия). Ошибки, возникающие в ходе POST можно разделить на критические и некритические. В случае некритических ошибок загрузка может быть продолжена, в случае кричтисеских загрузка прекращается.

BIOS читает конфигурационную информацию из CMOS(небольшая область памяти, питаемая батарейкой), от туда считывает порядок уст-в загрузки ОС.

Случай загрузки с HDD.

BIOS проверяет самый первый сектор диска на наличие MBR(Master Boot Record), его отсутствие останавливает процесс загрузки и выдаёт предупреждение. MBR запускает загрузчик, к-й считывает таблицу разделов HDD в поисках активного. Загрузка с активного раздела начинается с перехода на 1-ый файл ОС –io.sys. С этого момента начинается загрузка ОС, контролируемая файлом NTLDR. В начальной фазе загрузки NTLDR переключает ЦП в защищённый режим и загружает драйвер файловой системы. Далее загружается в память Boot.ini, к-й содержит записи об установленных ОС. Если установленных ОС несколько, то в течении указанного времени высвечивается меню выбора ОС. Если в это время происходит нажатие F8, то высвечивается дополнительное меню о варианте загрузки:

1.Безопасный режим.

2.Безопасный режим с загрузкой сетевых драйверов

3.=\=\=\=с поддержкой командной строки

4.вкл. протоколирование загрузки

5.вкл. Режим VGA

6.загрузка последней удачной конфигурации

7.востановление службы каталогов.

8.Режим отладки

9.обычная загрузка Windows

10.Перезагрузка

11.Возврат к выбору ОС

После каждой удачной загрузки Windows создаёт копию текущей комбинации драйверов и системых настроек(последняя удачная конфиг)

Далее NTLDR запускает NTDETECT.com для опредения оборудования и загружает ядро системы NTOS KRNL.exe. После запуска ядра происходит запуск системы, обеспечивающей интерфейс SMSS.exe, к-я запускает графическую подсистему Win32k.sys и активирует процесс авторизации пользователя. После авторизации пользователя происходит запуск оболочки(по умолчанию Exploler.exe).

30. Система программирования. Транслятор, компилятор, интерпретатор.

Система программирования — это система для разработки новых программ на конкретном языке программирования.

В них входят:

· компилятор или интерпретатор;

· интегрированная среда разработки;

· средства создания и редактирования текстов программ;

· обширные библиотеки стандартных программ и функций;

· отладочные программы, т.е. программы, помогающие находить и устранять ошибки в программе;

· "дружественная" к пользователю диалоговая среда;

· многооконный режим работы;

· мощные графические библиотеки; утилиты для работы с библиотеками

· встроенный ассемблер;

· встроенная справочная служба;

· другие специфические особенности.

Транслятор (англ. translator — переводчик) — это программа-переводчик. Она преобразует программу, написанную на одном из языков высокого уровня, в программу, состоящую из машинных команд. Трансляторы реализуются в виде компиляторов или интерпретаторов. Компилятор (англ. compiler — составитель, собиратель) читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется. Интерпретатор (англ. interpreter — истолкователь, устный переводчик) переводит и выполняет программу строка за строкой.

31. Текстовый редактор. СУБД.

Текстовый редактор — это программа, используемая специально для ввода и редактирования текстовых данных.Этими данными могут быть программа или какой-либо документ или же книга. Редактируемый текст выводится на экран, и пользователь может в диалоговом режиме вносить в него свои изменения. Текстовые редакторы могут обеспечивать выполнение разнообразных функций, а именно:

· редактирование строк текста;

· возможность использования различных шрифтов символов;

· копирование и перенос части текста с одного места на другое или из одного документа в другой;

· контекстный поиск и замена частей текста;

· задание произвольных межстрочных промежутков;

· автоматический перенос слов на новую строку;

· автоматическая нумерацию страниц;

· обработка и нумерация сносок;

· выравнивание краев абзаца;

· создание таблиц и построение диаграмм;

· проверка правописания слов и подбор синонимов;

· построение оглавлений и предметных указателей;

· распечатка подготовленного текста на принтере в нужном числе экземпляров и т.п.

Возможности текстовых редакторов различны — от программ, предназначенных для подготовки небольших документов простой структуры, до программ для набора, оформления и полной подготовки к типографскому изданию книг и журналов. Наиболее известный текстовый редактор — Microsoft Word.

База данных — это один или несколько файлов данных, предназначенных для хранения, изменения и обработки больших объемов взаимосвязанной информации.

В базе данных предприятия, например, может храниться:

· вся информация о штатном расписании, о рабочих и служащих предприятия;

· сведения о материальных ценностях;

· данные о поступлении сырья и комплектующих;

· сведения о запасах на складах;

· данные о выпуске готовой продукции;

· приказы и распоряжения дирекции и т.п.

Система управления базами данных (СУБД) — это система программного обеспечения, позволяющая обрабатывать обращения к базе данных, поступающие от прикладных программ конечных пользователей. Системы управления базами данных позволяют объединять большие объемы информации и обрабатывать их, сортировать, делать выборки по определённым критериям и т.п. СУБД обеспечивают правильность, полноту и непротиворечивость данных, а также удобный доступ к ним. Популярные СУБД — FoxPro, Access for Windows, Paradox.

32. Графический редактор. Табличный процессор.

Графический редактор — это программа, предназначенная для автоматизации процессов построения на экране дисплея графических изображений. Предоставляет возможности рисования линий, кривых, раскраски областей экрана, создания надписей различными шрифтами и т.д. Большинство редакторов позволяют обрабатывать изображения, полученные с помощью сканеров, а также выводить картинки в таком виде, чтобы они могли быть включены в документ, подготовленный с помощью текстового редактора. Некоторые редакторы позволяют получать изображения трёхмерных объектов, их сечений, разворотов, каркасных моделей и т.п. Пользуется известностью Corel DRAW! — мощный графический редактор с функциями создания публикаций, снабжённый инструментами для редактирования графики и трёхмерного моделирования.

Табличный процессор — это комплекс взаимосвязанных программ, предназначенный для обработки электронных таблиц. Электронная таблица — это компьютерный эквивалент обычной таблицы, состоящей из строк и граф, на пересечении которых располагаются клетки, в которых содержится числовая информация, формулы или текст. Табличные процессоры представляют собой удобное средство для проведения бухгалтерских и статистических расчетов. В каждом пакете имеются сотни встроенных математических функций и алгоритмов статистической обработки данных. Кроме того, имеются мощные средства для связи таблиц между собой, создания и редактирования электронных баз данных. Табличные процессоры имеют встроенную справочную систему, предоставляющую пользователю информацию по конкретным командам меню и другие справочные данные. Многомерные таблицы позволяют быстро делать выборки в базе данных по любому критерию. Самые популярные табличные процессоры — Microsoft Excel (Эксель) и Lotus 1—2—3.

33. Системы деловой и научной графики. Библиотеки стандартных подпрограмм. Пакеты прикладных программ.

Системы деловой графики дают возможность выводить на экран различные виды графиков и диаграмм: >гистограммы; круговые и секторные диаграммы и т.д. Эти системы позволяют наглядно представлять на экране различные данные и зависимости. Системы научной и инженерной графики позволяют в цвете и в заданном масштабе отображать на экране следующие объекты:

· графики двумерных и трехмерных функций, заданных в табличном или аналитическом виде;

· системы изолиний, в том числе, и нанесённые на поверхность объекта;

· сечения, проекции, карты и т.д.

Существуют остроумные способы визуализации наиболее простых многомерных объектов — множеств точек. Один из них носит название "лица Чернова" (Чернов — современный американский математик)

Библиотека стандартных подпрограмм — это совокупность подпрограмм, составленных на одном из языков программирования и удовлетворяющих определенным единым требованиям к структуре, организации их входов и выходов, описаниям подпрограмм и т.п. Стандартные подпрограммы имеют единую форму обращения, что обеспечивает простоту и удобство настройки параметров подпрограммы на решение конкретной задачи. В качестве примера можно привести библиотеку стандартных подпрограмм по численным математическим методам решения уравнений, вычисления интегралов, нахождения экстремумов и т.п.

Пакеты прикладных программ (ППП) — это специальным образом организованные программные комплексы, рассчитанные на общее применение в определенной проблемной области и дополненные соответствующей технической документацией. В зависимости от характера решаемых задач различают следующие разновидности ППП:

· пакеты для решения типовых инженерных, планово-экономических, общенаучных задач;

· пакеты системных программ;

· пакеты для обеспечения систем автоматизированного проектирования и систем автоматизации научных исследований;

· пакеты педагогических программных средств и други

Каждый ППП обладает обычно рядом возможностей по методам обработки данных и формам их представления, полноте диагностики, что дает возможность пользователю выбрать подходящий для конкретных условий вариант. ППП обеспечивают значительное снижение требований к уровню профессиональной подготовки пользователей в области программирования, вплоть до возможности эксплуатации пакета без программиста. Часто пакеты прикладных программ располагают базами данных для хранения данных и передачи их прикладным программам.

34. Алгоритм и его свойства. Исполнитель алгоритма.

Алгоритм — заранее заданное понятное и точное пpедписание возможному исполнителю совершить определенную последовательность действий для получения решения задачи за конечное число шагов. Исполнитель алгоритма — это некоторая абстрактная или реальная (техническая, биологическая или биотехническая) система, способная выполнить действия, предписываемые алгоритмом. Исполнителя хаpактеpизуют:

· сpеда;

· элементаpные действия;

· cистема команд;

· отказы.

Основные свойства алгоритмов следующие:

1. Понятность для исполнителя — исполнитель алгоритма должен понимать, как его выполнять. Иными словами, имея алгоритм и произвольный вариант исходных данных, исполнитель должен знать, как надо действовать для выполнения этого алгоритма.

2. Дискpетность (прерывность, раздельность) — алгоpитм должен пpедставлять пpоцесс pешения задачи как последовательное выполнение пpостых (или pанее опpеделенных) шагов (этапов).

3. Опpеделенность — каждое пpавило алгоpитма должно быть четким, однозначным и не оставлять места для пpоизвола. Благодаpя этому свойству выполнение алгоpитма носит механический хаpактеp и не тpебует никаких дополнительных указаний или сведений о pешаемой задаче.

4. Pезультативность (или конечность) состоит в том, что за конечное число шагов алгоpитм либо должен пpиводить к pешению задачи, либо после конечного числа шагов останавливаться из-за невозможности получить решение с выдачей соответствующего сообщения, либо неограниченно продолжаться в течение времени, отведенного для исполнения алгоритма, с выдачей промежуточных результатов.

5. Массовость означает, что алгоpитм pешения задачи pазpабатывается в общем виде, т.е. он должен быть пpименим для некотоpого класса задач, pазличающихся лишь исходными данными. Пpи этом исходные данные могут выбиpаться из некотоpой области, котоpая называется областью применимости алгоритма.

35. Формы записи алгоритмов.

Формы записи алгоритмов:

· словесная (запись на естественном языке);

· графическая (изображения из графических символов);

· псевдокоды (полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке, включающие в себя как элементы языка программирования, так и фразы естественного языка, общепринятые математические обозначения и др.);

· программная (тексты на языках программирования).

Словесный способ записи алгоритмов представляет собой описание последовательных этапов обработки данных. Алгоритм задается в произвольном изложении на естественном языке. Словесный способ не имеет широкого распространения, так как такие описания:

· строго не формализуемы;

· страдают многословностью записей;

· допускают неоднозначность толкования отдельных предписаний.

При графическом представлении алгоритм изображается в виде последовательности

связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует

выполнению одного или нескольких действий. Такое графическое представление называется схемой алгоритма или блок-схемой. В блок-схеме каждому типу действий (вводу исходных данных, вычислению значений выражений, проверке условий, управлению повторением действий, окончанию обработки и т.п.) соответствует геометрическая фигура, представленная в виде блочного символа. Псевдокод представляет собой систему обозначений и правил, предназначенную для единообразной записи алгоритмов. В псевдокоде не приняты строгие синтаксические правила для записи команд, присущие формальным языкам, что облегчает запись алгоритма на стадии его проектирования и дает возможность использовать более широкий набор команд, рассчитанный на абстрактного исполнителя. Однако в псевдокоде обычно имеются некоторые конструкции, присущие формальным языкам, что облегчает переход от записи на псевдокоде к записи алгоритма на формальном языке. В частности, в псевдокоде, так же, как и в формальных языках, есть служебные слова, смысл которых определен раз и навсегда. Они выделяются в печатном тексте жирным шрифтом, а в рукописном тексте подчеркиваются.

36. Базовые алгоритмические структуры.

Логическая структура любого алгоритма может быть представлена комбинацией трех базовых структур: следование, ветвление, цикл. "следование". Образуется последовательностью действий, следующих одно за другим. "ветвление". Обеспечивает в зависимости от результата проверки условия (да или нет) выбор одного из альтернативных путей работы алгоритма. Каждый из путей ведет к общему выходу, так что работа алгоритма будет продолжаться независимо от того, какой путь будет выбран. Структура ветвление существует в четырех основных вариантах:

· если—то;

· если—то—иначе;

· выбор;

· выбор—иначе.

"цикл". Обеспечивает многократное выполнение некоторой совокупности действий, которая называется телом цикла. Основные разновидности циклов представлены в таблице:

Различают 3 вида: с предусловием, постусловием, параметром. С предусловием – с начало проверяется условие в заголовки цикла и если оно истинно то выполняется тело цикла и так до тех пор пока условие в заголовке цикла не станет ложным., Постусловием – выполняет тело цикла затем проверяется условие в заголовке и так до тех пор пока условие не станет истинным. С параметром – в заголовке цикла используются параметры отвечающий за количество повторений выполнений тело цикла.