Операционная система Windows

Классификация программного обеспечения. Структура данных.

Классификация программного обеспечения. Программное обеспечение (ПО) является необходимой составной частью любой ЭВМ. В состав ПО персональных компьютеров входят как универсальные средства, так и прикладные программы, ориентированные на отдельные проблемные области.

В настоящее время для разных типов ПЭВМ разработано несколько десятков тысяч программ, которые могут быть разделены на следующие основные классы:

- операционные системы,

- системные программы;

- прикладные программы.

- базовые программные средства;

-драйверы устройств;

- служебные программы.

Операционная система (ОС) — неотъемлемая часть программного обеспечения компьютера, управляющая всеми его аппаратными компонентами.

Функции операционной системы компьютера:

· обслуживание файловой системы: навигация по файловой системе, создание файлов и каталогов; копирование файлов и каталогов; удаление, поиск; открытие файлов и исполнение программных файлов.

· Аппаратно-программный интерфейс;

· Программно-аппаратный интерфейс;

· Программно-программный интерфейс;

· Интерфейс пользователя;

· Управление заданиями;

· Управление памятью;

· Диагностика и обслуживание компьютера.

Категории программного обеспечения:

· Коммерческое программное обеспечение;

· Условно-бесплатное программное обеспечение;

· Программное обеспечение свободного доступа;

· Общественное достояние.

Основные виды прикладных программ:

· Текстовые редакторы;

· Текстовые процессоры;

· Графические редакторы;

· Трехмерные аниматоры;

· Электронные таблицы;

· Редактор HTML

· Обозреватели;

· Музыкальные редакторы;

· Настольные издательские системы;

· Система автоматического проектирования (CAD – системы);

· Системы управления базами данных;

· Экспертные системы;

· Бухгалтерские системы;

· Биржевые аналитические системы;

· Геоинформационные системы.

Системные программы. Эти системы обычно включают компилятор, осуществляющий непосредственное выполнение программы на языке программирования высокого уровня, редактор текстов программ, библиотеки полезных подпрограмм, отладчики, а иногда и различные вспомогательные программы.

Для популярных языков программирования IBM PC – в совместимых компьютерах (Си, Си + +, Паскаль, Бейсик, Фортран и другие) имеется множество систем программирования позволяющих создавать программы, работающие в среде DOS, WINDOWS, WINDOWS 95 и другие.

Особым классом систем программирования являются системы для создания приложений типа клиент – сервер. Эти системы позволяют работать с самыми различными системами управления базами данных.

Прикладные программы. Для IBM PC разработаны и используются сотни тысяч различных прикладных программ для различных применений. Наиболее широко применяются программы:

· подготовки текстов (документов) на компьютере – редакторы текстов;

· обработки табличных данных – табличные процессоры;

· подготовки документов типографского качества – издательские системы;

· обработки массивов информации – системы управления базами данных и т. д.;

· программы экономического назначения – бухгалтерские программы, программы финансового анализа, правовые базы данных и т.д.;

· программы для создания рисунков, анимационных и видеофильмов;

· системы автоматизированного проектирования - программы для статистического анализа данных;

· компьютерные игры, обучающие программы, электронные справочники и т. д.

Редакторы документов – это наиболее широко используемый вид прикладных программ. Редакторы документов позволяют использовать различные шрифты символов, абзацы произвольной формы, позволяют делать сноски, включать рисунки, автоматически нумеруют страницы и сноски и т. д.

Табличные процессоры. Современные табличные процессоры поддерживают трехмерные таблицы, позволяют создавать собственные входные и выходные формы, использовать средства автоматизации макрокоманды, связь с базами данных и т.д.

Системы управления базами данных (СУБД) позволяет управлять большими информационными массивами- базами данных. Наиболее простые системы этого вида позволяют обрабатывать на компьютере один массив информации. Более сложные СУБД поддерживают несколько массивов информации и связи между ними.

Графические редакторы позволяют создавать и редактировать картинки на экране компьютера. Большинство редакторов позволяют обрабатывать изображения, выводить полученные картинки в таком виде, чтобы они могли быть включены в документ. Некоторые редакторы обеспечивают возможность получения изображений трёхмерных объектов, профессиональные средства цветообработки и т.д.

Интегрированные системы сочетают в себе возможности системы управления базами данных, табличного процессора, текстового редактора, системы графики и другие возможности.

Бухгалтерские программы предназначены для ведения бухгалтерского учета, подготовки финансовой отчетности и финансового анализа деятельности предприятия.

Структура данных.

Опр. Файл — это хранящаяся на диске однородная по своему назначению и имеющая имя совокупность информации.

Правила образования имени файла и объединения их в файловые системы связаны с операционной системой, базовый модуль которой предназначен для работы с ними.

Имя файла состоит из двух частей: собственно имени и расширения. Собственно имя файла содержит не более восьми символов, при этом нельзя употреблять знаки арифметических операций, пробела, отношений, пунктуации. В качестве имени (запрещены имена, совпадающие с именами, назначенными МS-DOS как имена устройств, например СОN, LРТ1, LРТ2. расширение имени состоит не более чем из трех символов и, следовательно, может отсутствовать. Если расширение есть, то от основного имени оно отделяется точкой. Например, ris.bmp, или mart.txt, или docl.doc.

По имени файла можно судить о его назначении, так как для расширений установилось некоторое соглашение, фиксирующее для ОС тип обработки файлов. Расширение соm (от command) или ехе (от ехесutаble) имеют файлы программ, предназначенных для исполнения по вызову пользователя; dос (document) — файлы с документом, подготовленным в текстовом редакторе Мicrosoft Word;bac (backup) — резервные копии; bas— файлы с текстами программ на языке ВАSIС.

Правило: Список имен файлов, хранящихся на данном диске, находится в каталоге (директории) вместе со сведениями об их типе, размере, времени создания. Образуется иерархическая структура каталога, «дерево» каталогов, «корнем» которого является главный (корневой) каталог, «ветки» — подкаталоги, а «листья» — это имена файлов.

Правило: Два файла или два подкаталога, находящиеся в двух разных каталогах, могут иметь одинаковые имена. Поэтому для однозначной идентификации файла (каталога) на диске следует указать путь (path, маршрут) доступа к нему. Путь доступа состоит из имени диска и списка имен каталогов; первый каталог в списке является подкаталогом корневого каталога, каждый последующий является подкаталогом предыдущего, последний каталог в этом списке со' держит искомый файл. Элементы списка разделяются обратной косой чертой (\), например:

С:\QBASIC \ BASIC1 \qbasic.ехе

С: \ QBASIC \ BASIC2 \qbasic.ехе

Опр. Составное имя файла (PATHNAME) состоит, таким образом, из пути доступа к файлу и носит также название полного имени файла, однозначно определяя участок на диске с таким именем.

Каталог обеспечивает поиск нужного файла на диске по его имени. На диске выделяется определенная область, в которой располагается специальная таблица размещения файлов, содержащая последовательности номеров блоков для каждого файла. Эта таблица постоянно обновляется, а полностью стирается вместе с корневым каталогом при форматировании диска.

Программы-оболочки. Наглядно показывает на экране всю файловую структуру компьютера: диски, каталоги, файлы. Программа-оболочка сама «переводит» полученные команды в язык MS-DOS.

Опр. Оболочка – это программа, которая запускается под управлением операционной системы и помогает работать с этой операционной системой.

При обращении к жесткому диску компьютер разыскивает на нем специальный пакет программ, называемый операционной системой.

Опр. Операционная система обеспечивает взаимодействие различных программ между собой (программный интерфейс), взаимодействие программного обеспечения и аппаратного (программно- аппаратный интерфейс) и взаимодействие человека с компьютером (интерфейс пользователя). Операционные системы бывают графическими и неграфическими. В неграфических системах управление производится вводом специальных команд в командную строку с помощью клавиатуры. Графические операционные системы позволяют использовать для управления компьютером специальные манипуляторы (мышь).

Опр. Программы, написанные под управлением операционной системы, называются приложениями.

Операционная система компьютера: назначение, состав, загрузка. Режимы работы.

ОС управляет компьютером, запускает программы, обеспечивает защиту пользователя и программ. Каждая программа пользуется услугами ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для нее эти услуги. Выбор ОС очень важен, от выбора ОС зависит производительность работы ПК, степень защиты данных и т.д.

Состав ОС. Структуру ОС составляют следующие модули:

· базовый модуль (ядро ОС) — управляет работой программ и файловой системой, обеспечивает доступ к ней и обмен файлами между периферийными устройствами;

· командный процессор — расшифровывает и исполняет команды пользователя, поступающие прежде всего через клавиатуру;

· драйверы периферийных устройств — программно обеспечивают согласованность работы этих устройств с процессором (каждое периферийное устройство обрабатывает информацию по-разному и в различном темпе);

· дополнительные сервисные программы (утилиты) — делают удобным и многосторонним процесс общения пользователя с компьютером.

Загрузка ОС. Файлы, составляющие ОС, хранятся на диске, поэтому система называется дисковой операционной (ДОС).

Первый этап загрузки ОС. В системном блоке компьютера находится постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, постоянная память, RОМ —Read only Memory— память с доступом только для чтения), в котором содержатся программы тестирования блоков компьютера и первого этапа загрузки ОС. Они начинают выполняться с первым импульсом тока при включении компьютера (это возможно, поскольку информация в RОМ хранится в виде электронных схем, что допускает ее сохранение и после выключения компьютера, то есть она обладает свойством энергонезависимости). На этом этапе процессор обращается к диску и проверяет наличие на определенном месте (в начале диска) очень небольшой программы-загрузчика. Если эта программа обнаружена, то она считывается в ОЗУ и ей передается управление.

Второй этап загрузки ОС. Программа-загрузчик, в свою очередь, ищет на диске базовый модуль ОС, переписывает его память и передает ему управление.

Третий этап загрузки ОС. В состав базового модуля входит основной загрузчик, который ищет остальные модули ОС и считывает их в ОЗУ. После окончания загрузки ОС управление передается командному процессору и на экране появляется приглашение системы к вводу команд пользователя.

· Существует несколько наиболее распространенных ОС, каждая из которых ориентирована на определенную разрядность процессора (количество битов информации, обрабатываемых им за один такт), тип процессора (вернее, компьютер определенной фирмы), а также емкость ОЗУ.

· На компьютерах типа IBM PC чаще всего встречаются следующие ОС:

1. MS DOS,

2.Среда над MS-DOS - WINDOWS 3.1,

3.WINDOWS 95, WINDOWS 98/NT, UNIX, OS/2.

Литература: 1 осн. [5-27], 2 осн. [6-120 ], 8 осн. [4-85 ], 9 доп. [10-41 ]

Контрольные вопросы:

1. Чем отличаются системные программы от прикладных программ?

2. Что такое файл? Опишите основы файловой системы?

3. Что такое иерархическая система и корневой каталог?

4. Каково назначение ОС? Из каких модулей состоит ОС?

5. Какие модули ОС при работе компьютера должны обязательно находиться в оперативной памяти?

6. К чему относится операционная система? Что такое операционная система?

Основа работы в Windows

Операционная система Windows позволяет выполнять следующие действия:

· Устанавливать, запускать и настраивать программы;

· Устанавливать, настраивать и использовать прочее оборудование;

· Выполнять все операции с файлами данных и программы, включая создание, копирование, перемещение, удаление, сортировку, просмотр.

· Обслуживать компьютер и локальную сеть;

· Устанавливать удаленное соединение с другими компьютерами по телефонным каналам и другим средствам связи.

Рабочий стол. – это графическая среда, на котором отображаются объекты и элементы управления Windows. Для графического представления объектов служат ярлыки и значки.

Опр. Значок – наглядное представление объекта. Ярлык – разновидность значка. Он не представляет объект, а только указывает на него. У любого объекта может быть сколь угодно много ярлыков.

Опр. Папка – это контейнер, в котором могут содержаться другие объекты Windows. Окна папки – представление папки в открытом виде.

На любом рабочем столе располагаются следующие элементы:

Мой компьютер (My Computer) – содержит дерево, условно представляющее все папки компьютера; Значок, открывающий доступ ко всем объектам компьютера.

Сетевое окружение(Network Neighborhood) – позволяет просмотреть сетевые ресурсы, при условии подключения компьютера к сети;

Корзина (Recycle Bin) – позволяет удалять файлы и папки;

Входящие (Inbox ) – почтовый ящик, куда поступает информация, приходящая по электронной почте;

Портфель (My Brifcase) – синхронизирует файлы, обрабатываемые сразу на нескольких компьютерах;

The Microsoft Network - позволяет установить и использовать сеть Microsoft;

The Internet – позволяет работать с Internet;

Рабочий стол Windows имеет два элемента управления:

· Кнопку ПУСК;

· Панель задач.

Правило: Для доступа к информации о свойствах объекта используют контекстное меню. Оно имеет специальный пункт СВОЙСТВА.

Контекстное меню содержит в себе следующие команды: Вырезать, Копировать, Создать, Отменить, Вставить, Открыть, Удалить, Отправить, Переместить. Это дает новые возможности для работы на рабочем столе.

Управление объектами Windows. Можно производить с помощью клавиатуры или манипулятора (мыши).

Для управления объектами используют следующие приемы работы с мышью:

· наведение;

· щелчок;

· двойной щелчок;

· перетаскивание;

· щелчок правой кнопкой;

· специальное перетаскивание.

При перетаскивании объект занимает новое положение. Перемещать можно значки и открытые окна. Протягиванием можно изменять размеры окон по горизонтали, вертикали и одновременно по двум направлениям. Правый щелчок открывает контекстное меню.

Опр. Контекстное меню – это элемент управления, содержащий пункты команд, которые можно выполнить с объектом.

Окна Windows.

Окна – основной объект Windows. Всего в операционной системе Windows можно выделить 4 вида окон:

· окна папок;

· диалоговые окна;

· окна приложений;

· окна справочной системы.

Все виды окно представляют собой контейнеры. Окна папок содержат значки других объектов Windows. И элементы управления окном. Окна приложений содержат информацию, загруженную в приложение в виде документа, а также элементы управления. Диалоговые окна отличаются тем, что содержат только элементы управления. Окна справочной системы содержат вспомогательную информацию по работе с операционной системой и элементы управления. Иногда этот встроенный справочник является контекстно–зависимым, при нажатии на клавишу F1 выводится справка о текущем режиме работы программы.

Основные приемы работы в Windows:

· для поиска, выбора и загрузки приложений и документов применяют окна папок;

· для работы с документами используют окна приложений;

· для настройки операционной системы или приложений применяют диалоговые окна;

· для получения справочной информации используют окна справочной системы.

Правило: Навигация с помощью значка Мой компьютер: Двойной щелчок на значке Мой компьютер → содержимое корневой папки;

Навигация с помощью программы Проводник: Пуск → Программы→ Проводник→ левая панель →Панель папок→ правая панель → Панель содержимого.

Структура окна папки:

1. Окна папки имеют рабочую область, в которой размещаются значки объектов;

2. Строка заголовка. За эту строку выполняется перетаскивание окна с помощью мыши;

3. Рамка окна. Можно изменять размеры окна протягиванием мыши;

4. Закрывающая кнопка;

5. Разворачивающая кнопка;

6. Сворачивающая кнопка;

7. Системный значок. Менюоткрывается комбинацией клавиш ALT + Пробел;

8. Строка меню. Этот элемент управления имеет 4 пункта: Файл, Правка, Вид,?.

9. Панель инструментов.

10. Полоса прокрутки. Полосы прокрутки бывают горизонтальные и вертикальные; Каждая полоса прокрутки имеет ползунок.

11. Строка состояния. Информационная строка в нижней части окна папки.

Правило: Для того чтобы в окне папки отображались все объекты, в том числе скрытые: Вид →Параметры → Просмотр→Отображать все файлы →ОК.

В системе Windows объекты в окне папки могут отображаться 4 разными способами: крупные значки, мелкие значки, список, таблица.

Крупные значки применяют тогда, когда нетрудно определить объект. Мелкие значки применяют, если в папке хранятся документы разных типов. Списки применяют тогда, когда все объекты папки имеют одинаковые значки и форма значка значения не имеет. Таблицы – можно кроме имени файла, узнать тип, размер и дату создания или последнего изменения. Таблица имеет 4 столбца: Размер, Тип, Изменен. Содержимое окна можно отсортировать по любому их этих столбцов.

Отображение элементов управления.

Правило: За внешний вид окна отвечает меню Вид. Оно позволяет упорядочить значки на экране по имени, типу, по размеру, по дате, автоматически. Выровнять значки можно командой Выстроить значки. Команда Обновить применяют в тех случаях, когда информация в окне изменилась, но на экране это не отразилось. «Галочки» в пунктах Панель инструментов и Строка состояния называются флажками. Флажки устанавливают или снимают щелчком левой кнопки мыши.

Элементы управления панели инструментов:

· Раскрывающийся список папок.

· Кнопка перехода

· Кнопка Удалить в буфер

· Кнопка Копировать в буфер

· Кнопка Вставить из буфера

· Кнопка Отменить.

· Кнопка Удалить.

· Кнопка Свойства.

Опр. Буфер обмена Windows – специальная область в оперативной памяти компьютера, в которой могут временно храниться объекты Windows. Буфер обмена используют для переноса данных между приложениями.

Средства для запуска из других приложений:

· Запуск приложения с Рабочего стола;

· Запуск приложения из окна папки;

· Запуск приложения из Главного меню.

· Запуск приложения из проводника.

Открытие документа:

· Открытие документа с Рабочего стола;

· Открытие документа Открытие документа из окна папки;

· Открытие документа перетаскиванием;

· Открытие документа из контекстного меню.

· Открытие документа из меню Документы;

· Открытие документа из Проводника.

Правило: Для быстрого просмотра документа в операционной системе Windows есть специальное средство Быстрый просмотр.

Переключение между папками:

· Переключение щелчком;

· Переключение с помощью Панели задач;

· Переключение с помощью клавиатуры.

Правило: Порядок действий при переключении окон: нажать клавишу ALT; не отпуская ее, нажимать клавишу TAB, пока не будет выбрано нужное окно; отпустить клавишу ТАВ. Перебор открытых окон папок или приложений происходит при нажатии клавиш ALT +TAB; При нажатии комбинации ALT +SHIFT + TAB перебор происходит в обратном порядке.

Перемещение объектов:

· Перемещение перетаскиванием;

· Перемещение кнопками панели инструментов;

· Перемещение командами строки меню;

· Перемещение с помощью контекстного меню;

· Перемещение командами клавиатуры.

Копирование и удаление объектов:

· Копирование и удаление перетаскиванием;

· Копирование и удаление кнопками панели инструментов;

· Копирование и удаление командами меню;

· Копирование и удаление командами клавиатуры.

· Копирование и удаление с помощью контекстного меню.

Групповые операции:

· Выделение отдельного объекта;

· Групповое выделение;

· Всеобщее выделение.

Создание новых объектов:

· Создается на Рабочем столе →Контекстное меню →Создать →Папка→Enter.

Создание ярлыка объекта:

· Создание ярлыка перетаскиванием;

· Создание ярлыка с помощью мастера.

Основные операции Рабочего стола, окна папок, программы Проводник:

· Запуск приложений;

· Открытие документа;

· Выделение объектов и групп объектов;

· Удаление выделенных объектов;

· Копирование и перемещение выделенных объектов;

· Создание новых папок и ярлыков документов и программ;

· Переключение между окнами папок и приложений.

Основные приемы для выполнения операций в Windows:

· Двойной щелчок для запуска приложений или открытия документов;

· Использование Главного меню;

· Щелчок для выделения отдельного объекта;

· Несколько отдельных щелчков при нажатой SHIFT клавише CTRL для выделения группы объектов;

· Специальное перетаскивание объектов с последующим выбором команды из открывающегося меню;

· Использование команд контекстного меню;

· Использование кнопок панели инструментов в окнах папок или в окне Проводник;

· Применение команд строки меню в окнах папок;

· Использование клавиатурных комбинаций.

Диалоговые окна.

Невзирая на многообразие диалоговых окон, у них есть всего три основных источника:

· Первый источник – специальная папка Панель управления. Пуск →Настройка →Панель управления;

· Второй источник: контекстное меню.

· Третий источник – строка меню приложения.

Элементы управления в диалоговых окнах:

· Строка состояния;

· Закрывающая кнопка;

· Кнопка контекстной подсказки;

· Кнопка «Что такое»;

· Вкладка;

· Текстовое поле;

· Поле со списком;

· Список;

· Раскрывающийся список;

· Переключатели;

· Флажки;

· Группа элементов управления.

· Палитра;

· Счетчик;

· Позиционный движок;

· Область предварительного просмотра;

· Область проверки;

Командные кнопки:

· ОК; Отмена; Применить; Обзор; Настройка; Параметры; Изменить;

· Сохранить как.. Дополнительно.. Проверить; Печать; Свойства; Далее;

· Назад; Готово.

Средства настройки Windows в окне Панель управления:

· Дата/Время; Игровые устройства; Звук; Клавиатура;

· Модемы; Мультимедиа; Мышь; Пароли; Питание; Сеть;

· Принтеры; Система; Специальные возможности; Шрифты; Экран;

· Установка и удаление программ; Установка оборудования; Языки и стандарты;

Правило: Основными средствами доступа к диалоговым окнам являются: папка Панель управления →Пуск→ Настройка → Панель управления; пункт Свойства контекстного меню;

Ввод и вывод информации через клавиатуру.

Регистровые клавиши: Клавиши SHIFT, CTRL, ALT.

· Клавиша SHIFT – изменение регистра символов;

· CTL +A- выделение всех объектов в окне папки ли всего документа в окне приложений;

· CTL +X – удаление выделенных объектов;

· CTL +C – копирование выделенных данных в буфер обмена;

· CTK +V – вставка данных из буфера обмена данных в буфер обмена;

· ALT – используются для подачи команд не системного, а пользовательского характера.

· CTL+ALT+DELETE – для «горячей» перезагрузки компьютера без его выключения. Комбинация применяется при «зависании» компьютера.

· Клавиша F1 – вызов справки;

· Клавиша ESC – клавиша отмены.

Клавиши редактирования: Можно дополнительно использовать клавиши Hone, End, Page Up, Page Down, Caps Lock.

· Клавиша Backspace удаляет символы слева от курсора;

· Клавиша Delete удаляет символы справа от курсора;

· Клавиша Tab задает отступ от левого поля.

· Клавиши Home перемешает курсор в начало строки; Ctl+Home –на начало документа;

· Клавиши End, Ctl+End- перемещают курсор на конец строки и документа;

· Клавиши Caps Lock – если надо ввести подряд много прописных букв;

· Клавиша Shift – для ввода приписных букв;

· Клавиша Page UP PAGE SOWN пролистывать документы вверх или вниз целыми страницами.

Правило: Диалоговые окна нельзя разворачивать, сворачивать, изменять их размер.

Завершение работы. Для завершения работы с Windows – 95 следует закончить работу со всеми активными приложениями, закрыв их окна, и далее использовать утилиту SHUT DOWN. Она выведет простое диалоговое окно всего тремя возможностями завершения:

ЗАВЕРШИТЬ РАБОТУ (Shut down the computer);

ПЕРЕЗАГРУЗИТЬ КОМПЬЮТЕР (Restart the computer);

ПЕРЕЗАГРУЗИТЬ КОМПЬЮТЕР В РЕЖИМЕ ЭМУЛЯЦИИ MS-DOS (Restart the computer in MS – DOS mode)

Стандартные приложения Windows:

· Программа Блокнот- простейший текстовый редактор;

· Графический редактор Paint – простейший графический редактор;

· Текстовый процессор WordPad;

Служебные приложения Windows:

Предназначены для обслуживания ПК и самой операционной системы. Пуск→ Программы →Стандартные →Служебные;

· Архивация данных (Microsoft BackUp);

· Программа Буфер обмена;

· Индикатор ресурсов;