Лекція 2 програмне забезпечення персональних комп’ютерів icon

Лекція 2 програмне забезпечення персональних комп’ютерів



НазваниеЛекція 2 програмне забезпечення персональних комп’ютерів
Дата17.10.2016
Размер
ТипЛекція

ЛЕКЦІЯ 2

ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПЕРСОНАЛЬНИХ КОМП’ЮТЕРІВ.


В основу роботи комп'ютерів покладено програмний принцип керування, який полягає в тому, що комп'ютер виконує дії за заздалегідь заданою програмою. Цей принцип забезпечує універсальність використання комп'ютера: у певний момент часу розв'язується задача відповідно до вибраної програми. Після її завершення у пам'ять завантажується інша програма і т.д. Програма - це запис алгоритму розв'язання задачі у вигляді послідовності команд або операторів мовою, яку розуміє комп'ютер. Кінцевою метою любої комп'ютерної програми є керування апаратними засобами.

Стосовно роботи на комп'ютері часто використовують термін програмне забезпечення (software), під яким розуміють сукупність програм, процедур і правил, а також документації, що стосуються функціонування системи оброблення даних.

Програмне та апаратне забезпечення у комп'ютері працюють у нерозривному зв'язку та взаємодії. Склад програмного забезпечення обчислювальної системи називається програмною конфігурацією. Між програмами існує взаємозв'язок, тобто багато програм працюють, базуючись на програмах нижчого рівня. Міжпрограмний інтерфейс - це розподіл програмного забезпечення на декілька пов'язаних між собою рівнів. Рівні програмного забезпечення являють собою піраміду, де кожен вищій рівень базується на програмному забезпеченні попередніх рівнів.

^ Базовий рівень

Цей рівень є найнижчим рівнем програмного забезпечення. Відповідає за взаємодію з базовими апаратними засобами. Базове програмне забезпечення міститься у складі базового апаратного забезпечення і зберігається у спеціальних мікросхемах постійного запам'ятовуючого пристрою (ПЗП), утворюючи базову систему введення-виведення BIOS. Програми та дані записуються у ПЗП на етапі виробництва і не можуть бути змінені в процесі експлуатації.

^ Системний рівень

Системний рівень - є перехідним. Програми цього рівня забезпечують взаємодію інших програм комп'ютера з програмами базового рівня і безпосередньо з апаратним забезпеченням. Від програм цього рівня залежать експлуатаційні показники всієї обчислювальної системи

Інший клас програм системного рівня відповідає за взаємодію з користувачем. Завдяки йому є можливість вводити дані у обчислювальну систему, керувати її роботою й отримувати результат у зручній формі. Це засоби забезпечення користувацького інтерфейсу, від них залежить зручність та продуктивність роботи з комп'ютером.

Сукупність програмного забезпечення системного рівня утворює ядро операційної системи комп'ютера.

^ Службовий рівень

Програми цього рівня взаємодіють як із програмами базового рівня, так і з програмами системного рівня. Призначення службових програм (утиліт) полягає у автоматизації робіт по перевірці та налаштуванню комп'ютерної системи, а також для покращення функцій системних програм.

^ Класифікація службових програмних засобів

1. Диспетчери файлів (файлові менеджери). За їх допомогою виконується більшість операцій по обслуговуванню файлової структури копіювання, переміщення, перейменування файлів, створення каталогів (папок), знищення об'єктів, пошук файлів та навігація у файловій структурі. Базові програмні засоби містяться у складі програм системного рівня і встановлюються разом з операційною системою

2. Засоби стиснення даних (архіватори). Призначені для створення архівів. Архівні файли мають підвищену щільність запису інформації і відповідно, ефективніше використовуються носії інформації.

3. Засоби діагностики. Призначені для автоматизації процесів діагностування програмного та апаратного забезпечення. Їх використовують для виправлення помилок і для оптимізації роботи комп'ютерної системи.

4. Програми інсталяції (встановлення). Призначені для контролю за додаванням у поточну програмну конфігурацію нового програмного забезпечення. Вони слідкують за станом і зміною оточуючого програмного середовища, відслідковують та протоколюють утворення нових зв'язків, загублені під час знищення певних програм. Прості засоби управління встановленням та знищенням програм містяться у складі операційної системи, але можуть використовуватись і додаткові службові програми.

5. Засоби комунікації. Дозволяють встановлювати з'єднання з віддаленими комп'ютерами, передають повідомлення електронної пошти, пересилають факсимільні повідомлення тощо.

6. Засоби перегляду та відтворення. Переважно для роботи з файлами, їх необхідно завантажити у "рідну" прикладну систему і внести необхідні виправлення. Але, якщо редагування не потрібно, існують універсальні засоби для перегляду (у випадку тексту) або відтворення (у випадку звука або відео) даних.

7. Засоби комп'ютерної безпеки. До них відносяться засоби пасивного та активного захисту даних від пошкодження, несанкціонованого доступу, перегляду та зміни даних. Засоби пасивного захисту - це службові програми, призначені для резервного копіювання. Засоби активного захисту застосовують антивірусне програмне забезпечення. Для захисту даних від несанкціонованого доступу, їх перегляду та зміни використовують спеціальні системи, базовані на криптографії.

^ Прикладний рівень

Програмне забезпечення цього рівня являє собою комплекс прикладних програм, за допомогою яких виконуються конкретні завдання (від виробничих до творчих, розважальних та навчальних). Між прикладним та системним програмним забезпеченням існує тісний взаємозв'язок.

^ Класифікація прикладного програмного забезпечення

1. Текстові редактори. Основними функціями є введення та редагування текстових даних.

2. Текстові процесори. Дозволяють форматувати, тобто оформлювати текст. Основними засобами текстових процесорів є засоби забезпечення взаємодії тексту, графіки, таблиць та інших об'єктів, що складають готовий документ, а також засоби автоматизації процесів редагування та форматування.

3. Графічні редактори. Широкий клас програм, що призначені для створення та обробки графічних зображень. Розрізняють три категорії:

-растрові редактори;

-векторні редактори;

-3-D редактори (тривимірна графіка).

У растрових редакторах графічний об'єкт представлений у вигляді комбінації точок (растрів), що мають свою яскравість та колір.

^ Векторні редактори відрізняються способом представлення даних про зображення. Об'єктом є не точка, а лінія.

Редактори тривимірної графіки. Використовують для створення об'ємних композицій. Мають дві особливості: дозволяють керувати властивостями поверхні в залежності від властивостей освітлення, а також дозволяють створювати об'ємну анімацію.

4. Системи управління базами даних (СУБД). Базою даних називають великі масиви даних організовані у табличні структури.

5. Електронні таблиці. Надають комплексні засоби для збереження різних типів даних та їх обробки.

6. Системи автоматизованого проектування (CAD-системи). Призначені для автоматизації проектно-конструкторських робіт. Застосовуються у машинобудуванні, приладобудуванні, архітектурі.

7. Настільні видавничі системи. Автоматизують процес верстання поліграфічних видань.

8. Редактори HTML (Web-редактори). Особливий клас редакторів, що об'єднують у собі можливості текстових та графічних редакторів. Призначені для створення і редагування Web-сторінок Інтернету.

9. Браузери (засоби перегляду Web-документів). Програмні засоби призначені для перегляду електронних документів, створених у форматі HTML.

10. Системи автоматизованого перекладу. Розрізняють електронні словники та програми перекладу мови.

11. Інтегровані системи діловодства. Засоби для автоматизації робочого місця керівника. Зокрема, це функції створення, редагування і форматування документів, централізація функцій електронної пошти, факсимільного та телефонного зв'язку, диспетчеризація та моніторинг документообігу підприємства, координація дій підрозділів, оптимізація адміністративно-господарської діяльності й поставка оперативної та довідкової інформації.

^ 12. Бухгалтерські системи. Містять у собі функції текстових, табличних редакторів та СУБД.

13. Фінансові аналітичні системи. Використовують у банківських та біржових структурах. Дозволяють контролювати та прогнозувати ситуацію на фінансових, торгівельних та ринків сировини, виконувати аналіз поточних подій, готувати звіти.

14. Експертні системи. Призначені для аналізу даних, що містяться у базах знань і видачі результатів, при запиті користувача. Такі системи використовуються, коли для прийняття рішення потрібні широкі спеціальні знання.

15. Геоінформаційні системи (ГІС). Призначені для автоматизації картографічних та геодезичних робіт на основі інформації, отриманої топографічним або аерографічними методами.

16. Системи відеомонтажа. Призначені для цифрової обробки відеоматеріалів, монтажу, створення відеоефектів, виправлення дефектів, додавання звуку, титрів та субтитрів.

^ 17. Інструментальні мови та системи програмування. Ці засоби служать для розробки нових програм. Комп'ютер "розуміє" і може виконувати програми у машинному коді.


^ ОПЕРАЦІЙНІ СИСТЕМИ

Як вже зазначалось, системне програмне забезпечення орієнтоване на управління роботою обчислювальної системи загалом. Основним представником системного програмного забезпечення є операційна система (ОС).

Операційна система являє собою сукупність програм, які виконують такі основні функції:

  • управління ресурсами комп’ютера та виконанням програм

  • організація даних у зручній для опрацювання формі

  • організація інтерфейсу користувача.

Перші комп’ютери не мали операційних систем. Програми та дані вводились в їх оперативну пам’ять безпосередньо оператором ЕОМ. Запуск програми на виконання здійснювався також оператором. Результати роботи програми зчитувався або з оперативної пам’яті, або р регістрів (внутрішньої пам’яті) процесора. Очевидно, що така робота з комп’ютером була по-перше, тривалою і незручною, по-друге, вимагала серйозної підготовки в галузі обчислювальної техніки, а по-третє, досить дорогою. Тому виникла потреба у перекладення частини функцій управління роботою ЕОМ на саму ЕОМ. Так з’явились перші ОС.

Сучасні операційні системи працюють в діалоговому режимі. Це означає, що комп’ютер знаходиться у постійній взаємодії з користувачем та технічними пристроями. Можливість такої роботи заснована на перериваннях. Сутність переривання полягає у тому, що процесор виконує завдання до тих пір, поки не виникає сигнал від зовнішнього пристою. Процесор може або одразу переключитись на опрацювання цього сигналу, або відкласти його обробку до завершення виконання поточних дій. Наприклад, якщо натискувались клавіші алфавітно-цифрової групи, а процесор виконував якусь програму, то на екрані монітора відповідні символи з’являться лише після завершення роботи програми. В даному випадку перериванням, пов’язане з введенням даних, було опрацьовано одразу, а переривання, пов’язане з виводом символів – лише після завершення програми. Такий спосіб опрацювання сигналів набагато зручніший, ніж постійне опитування процесором зовнішніх пристроїв з метою встановлення їх стану. Робота зі всіма зовнішніми пристроями заснована на перериваннях. Натискування клавіш клавіатури користувачем генерує переривання. Вивід інформації на дисплей або принтер, обмін даними з запам’ятовуючими пристроями також оснований на перериваннях. Однак, наведена функція лише одна з багатьох, яки виконуються операційною системою.

Для реалізації наведених вище функцій операційна система має такі складові:

  • драйвери зовнішніх пристроїв;

  • ядро операційної системи;

  • командний процесор.

Драйвер – це програма, яка здійснює управління роботою зовнішнього пристрою. Для стандартних зовнішніх пристроїв (клавіатури, монітора, накопичувачів) більшість драйверів реалізовані або в базовій системі вводу-виводу, яка розташована в постійній пам’яті, або у відповідному файлі драйверів. Однак в деяких випадках драйвери можуть надаватись у вигляді окремих файлів.

Ядро операційної системи призначене для організації файлової системи. Як відомо, дані записуються на носій по секторам. Для опрацювання даних нам потрібно було б знати адреси всіх секторів , які належать тим чи іншим даним. Для позбавлення цієї незручності дані записуються у вигляді файлів. Сама операційна система слідкує за тим, які сектори належать файлові, а які вільні (для запису наступної порції даних), позбавляючи нас тим самим рутинної роботи по розміщенню даних.

Командний процесор виконує функції організації діалогу з користувачем. Тобто, він інтерпретує команди, що подає користувач, виконує їх, та організує вивід повідомлень про виконання цих команд.

Дані розташовуються на носіях. Кожному носієві відповідає своє логічне ім’я, яке складається з латинської літери та символу двокрапка. Накопичувачі гнучких дисків мають імена А: та В:, вінчестер – С:, CDROM -D: і так далі. Вінчестер може бути розділений на декілька частин, кожна з яких може мати своє ім’я . При цьому існують такі узгодження:

  • якщо накопичувач гнучких дисків один, то він має ім’я А:

  • розділи вінчестера мають імена, що починаються з С: (С:, D:, E:,…);

  • накопичувач CDROM останнє ім’я в списку імен.

Центральним поняттям файлової системи є файл. Файл – це сукупність даних на зовнішньому носієві, що має ім’я. Наявність імені для файлу обов’язкова. Іноді трапляється ситуація, коли дані з якихось причин втрачають ім’я. Такі дані не є файлом, і вважаться недоступними для користувача, хоча можуть бути записані на носієві. Кожен файл має ім’я та розширення. Розширення показує належність файлу певній групі (програмам, службовим файлам, документам, тощо). Розширення містить до трьох символів і може бути відсутнім. Ім’я файлу однозначно ідентифікує файл в певній групі. В старих операційних системах, таких, як MSDOS, ім’я могло містити до 8 латинських символів або цифр.

При цьому заборонялось використовувати символи національного алфавіту та деякі службові символи, такі, як пропуск, кома. Сучасні ОС (такі, як WINDOWS) зняли це обмеження, і можуть використовувати імена Файлів, що містять до 255 символів практично будь-якого алфавіту.

Файли обов’язково реєструються в каталзі, який містить ім’я файлу та деяку службову інформацію про нього. Каталог може бути кореневим та дочірнім (підкаталогом). Кореневий каталог завжди є на дискові. Він один, а тому імені не має. Дочірні каталоги створюються користувачем. Кожен з ним повинен мати ім’я. Правила для введення імен такі ж , як і для файлів. Сукупність каталогів, які потрібно пройти, щоб дістатись потрібного файлу, називають маршрутом. Повне ім’я файлу складається з імені диску, маршруту, імені файлу та його розширення. На рис 1.3 наведений фрагмент файлової системи диску E: Для зручності подання інформації каталоги виділені великими літерами, а імена файлів - маленькими.

За розміщенням файлів на дискові використовується таблиця розташування файлів. Вона містить дані про те, які саме сектори належать кожному файлу.

^ СЕРВІСНІ СИСТЕМИ

Операційна система не може забезпечити реалізацію всіх корисних функцій опрацювання даних, інакше вона була б громіздкою і незручною у використанні. Крім того, список цих функцій постійно оновлюється. Для поліпшення роботи з операційною системою та доповнення її новими можливостями призначені сервісні системи. Серед найбільш поширених видів сервісних систем виділимо:

  • програми-оболонки;

  • програми сервісного обслуговування дисків;

  • програми-архіватори;

  • програми-антивіруси.

Програми-оболонки призначені для поліпшення інтерфейсу користувача ОС. Робота з ними полягає у використанні для подачі команд різноманітних меню та комбінацій клавіш. Крім того, оболонки розширюють можливості ОС по роботі з файловою системою. Найбільш відомими оболонками є Norton Commander, Volkov Commander, Dos Navigator, Windows Commander.

^ Програми сервісного обслуговування дисків як правило вирішують такі завдання, як дефрагментацію диска та видалення логічних помилок.

В результаті постійного оновлення файлів на дискові створюється така ситуація, коли файли фізично стають розбиті на ланцюжки секторів, що розташовані в різних місцях диску. Таке явище називають фрагментацією диску. Це призводить негативних наслідків: підвищується імовірність руйнування цілісності файлу, прискорюється вихід з ладу вінчестера. Для позбавлення цих недоліків використовуються програми дефрагментації файлів. При цьому паралельно виявляються дефектні ділянки диску. Таку роботу можна провести за допомогою програми Speedisk.exe.

Логічні помилки трапляються в результаті збоїв у роботі обчислювальної системи. Для пошуку логічних помилок та відновлення втрачених файлів використовується програма Ndd.exe (Norton Disk Doctor).

Іноді в результаті збоїв в роботі обчислювальної системи на дискові можуть з’являтись так звані “втрачені” сектори. Для виявлення таких ділянок використовується програма Chkdsk.com.

Програми-архіватори призначені для опрацювання комп’ютерних архівів. Архівний файл (архів) являє собою файл, у якому дані за рахунок перекодування займають менший об’єм. Комп’ютерні архіви використовуються при:

  • передачі даних електронною поштою;

  • збереженні копії особливо цінних даних;

  • більш економному використанні зовнішніх носіїв інформації.

Основними операціями з архівами є:

  • створення архівів;

  • доповнення архівів;

  • витяг файлів з архіву, у тому числі і вибірковий;

  • перегляд вмісту архіву;

  • створення архіву, що саморозпаковується;

  • створення архіву з паролем.

Основними характеристиками архіваторів є:

  • ступінь стиснення файлів;

  • швидкість роботи;




  • сервіс (набір функцій архіватора).

Серед найбільш поширених програм-архіваторів відмітимо Arj.exe, Rar.exe, Pkzip.exe/Pkunzip.exe.

Програми-антивіруси призначені для виявлення та знешкодження комп’ютерних вірусів. Комп’ютерний вірус являє собою програму, яка здатна до саморозповсюдження і приносить збитки користувачеві. При цьому слід зазначити, що:

  1. вірус не є файлом і в каталогові не реєструється, тому візуально визначити його практично неможливо. Він є послідовністю машинних команд і тому здатний виконуватись, як програма;

  2. під саморозповсюдженням будемо розуміти той факт, що вірус може розповсюджуватись, уражати інші файли и виконувати руйнівні дії непомітно для користувача і поза його бажанням. з іншого боку, будь-які дії вірусу початково ініціюються користувачем шляхом запуску на виконання ураженої програми;

  3. не всі віруси приносять шкоду: існують і такі, які нічого не роблять, крім саморозповсюдження. Але той факт, що файли користувача уражені вірусом будемо вважати моральними збитками.

Віруси поділяють на такі групи:

  • програмні;

  • завантажувальні;

  • комбіновані;

  • макровіруси.

Програмні віруси являють собою блоки програмного коду, які впроваджені в програми (com- або exe- файли). Вони активізуються тоді, коли уражений файл запускається на виконання.

Завантажувальні віруси уражають спеціальну область на носієві – запис завантаження. Завантаження ОС починається з запису завантаження, таким чином вірус одразу потрапляє в оперативну пам’ять, після чого розпочинає свої руйнівні дії .

Комбіновані віруси уражають і файли, і записи завантаження.

Макровіруси стали “популярними” останнім часом у зв’язку з розвитком офісних технологій. Справа у тому, що документ, підготовлений за допомогою офісної програми, має досить складну структуру і може містити у своєму складі макроси – мікропрограми, які автоматизують виконання деяких дій при опрацюванні документа. Саме до таких части документа і під’єднуються макровіруси.

Віруси можуть бути резидентними та нерезидентними. Перші при перехопленні управління завантажуються в оперативну пам’ять і знаходяться там постійно, виконуючи руйнівні дії та уражаючи інші файли. Інші діють лише під час виконання ураженої програми.

Останнім часом все більше розповсюдження одержують поліморфні віруси, які модифікують своє тіло, ускладнюючи тим самим своє виявлення та знешкодження.

“Троянські” віруси являть собою звичайні файли, які замість легальних дій виконують рівнів ні функції. Вони не здатні до саморозповсюдження і переносяться самим користувачем шляхом копіювання.

Основними збитками, які наносять віруси, є:

  • фізичне знищення даних (видалення файлів, форматування диску, тощо);

  • кодування файлів;

  • психологічна дія на користувача (несанкціоновані аудіо та відео ефекти);

  • блокування роботи пристроїв комп’ютера;

  • періодичне “зависання” комп’ютера.

Способами захисту даних від ураження вірусами є:

  • обмеження доступу сторонніх осіб до комп’ютера;

  • обмеження роботи зі сторонніми носіями інформації;

  • неприпустимість запуску програм підозрілого походження;

  • регулярна перевірка носіїв на наявність вірусів.

Надійним способом захисту даних від втрати даних в результаті ураження вірусом є регулярне резервне копіювання даних.


^ Контрольні запитання

Що прийнято розуміти під терміном 'software'?

На які рівні поділяється програмне забезпечення?

Сукупність програм якого рівня утворюють ядро операційної системи?

Які функції виконує ядро операційної системи?

Для чого призначені програми базового рівня?

Які класи програм службового рівня ви знаєте?

За допомогою програм якого класу можна здійснювати введення, редагування та оформлення текстових даних?

Які ви знаєте категорії графічних редакторів?

В яких випадках доцільно використовувати системи автоматизованого перекладу?

Що таке інтерпретатор та компілятор? Яка між ними різниця?



Похожие:

Лекція 2 програмне забезпечення персональних комп’ютерів iconУрок з теми «Системне програмне забезпечення. Службове програмне забезпечення»
А вікна в квартирі; б особлива програма; в комплекс програм; г операційна система для пк; д програмна частина комп’ютерного користувацького...
Лекція 2 програмне забезпечення персональних комп’ютерів iconУрок 17 Тема: Комп’ютерні мережі. Апаратне та програмне забезпечення мереж
Тема: Комп’ютерні мережі. Апаратне та програмне забезпечення мереж. Віддалене керування пк. Локальна мережа. Протоколи
Лекція 2 програмне забезпечення персональних комп’ютерів iconУрок з інформатики ділова гра 10 клас
Обладнання: персональні комп’ютери, програмне забезпечення ms word, комп'ютерна презентація, картки з завданнями
Лекція 2 програмне забезпечення персональних комп’ютерів iconКонспект лекцій з дисципліни Інтерфейси користувача
З цієї точки зору весь період розвитку обчислювальної техніки від першого комп'ютера до сучасних обчислювальних машин можна розбити...
Лекція 2 програмне забезпечення персональних комп’ютерів iconУрок №8. Тема: Програмне забезпечення. Операційні системи
Тема: Програмне забезпечення. Операційні системи. Призначення та види програмного забезпечення. Операційні системи. Призначення та...
Лекція 2 програмне забезпечення персональних комп’ютерів iconВикористання ікт на уроках української мови та літератури Вступ
Бурхливий розвиток засобів інформатизації (комп’ютерів, комп’ютерних комунікацій, будь-яких електронних пристроїв), а отже, поява...
Лекція 2 програмне забезпечення персональних комп’ютерів icon2. Призначення та область застосування
Найбільше розповсюдження ця задача отримала в області медицини, де необхідно швидко І детально обробляти сигнал енцефалограма. Широке...
Лекція 2 програмне забезпечення персональних комп’ютерів iconМодуль "rg exe" Вступ
Найбільше розповсюдження ця задача отримала в області медицини, де необхідно швидко І детально обробляти сигнал енцефалограма. Широке...
Лекція 2 програмне забезпечення персональних комп’ютерів iconКонспект лекцій з дисципліни " Системне програмне забезпечення" для підготовки студентів спеціальності "Комп’ютерні системи і мережі"
С этих позиций системное программное обеспечение может быть разделено на следующие пять групп
Лекція 2 програмне забезпечення персональних комп’ютерів iconПрограма гуртка «Основи інформаційних технологій»
«Основи інформаційних технологій» передбачає здійснення першого етапу підготовки учнів до використання комп’ютерів у навчальній діяльності....
Разместите ссылку на наш сайт:
Уроки, сочинения


База данных защищена авторским правом ©izlov.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
связаться с нами