Формирование технологической среды в информационной системе

ВВЕДЕНИЕ
ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
Микропроцессоры
Процессор и его составляющие.
Тактовая частота.
Поколения процессоров.
Модификация.
Частота системной шины.
Фирма-производитель.
Компьютеры
Основы устройства персонального компьютера
Микропроцессор и оперативная память
Дисководы
Жесткий диск («винчестер»)
Дисковод для дискет
Устройство чтения оптических дисков
Монитор
Манипуляторы
Принтеры
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СРЕДСТВА
Современные средства телекоммуникации
Современное состояние и развитие Интернета.Виды сайтов
ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА
Классификация
Операционные системы
Дисковая Операционная Система (DOS)
Версии DOS
Windows 3.1
Windows 95-98
От процедурного подхода к объектно-ориентированному
Windows 98—полноценная операционная система
Приоритетная многозадачность
Многопоточность
Поддержка приложений MS-DOS.
Поддержка длинных имен файлов
Интерфейс пользователя
Работа с памятью.
Windows NT.
Задачи, поставленные при создании Windows NT.
Mac OS
Mac OS X
Семейство UNIX
FreeBSD, OpenBSD, NetBSD
Linux
QNX
Базы данных
Прикладные программные приложения
Microsoft Office
Электронная почта
Графичекие редакторы
Системы ПО на российском рынке
ВЫВОД
Литература 46

Формирование технологической среды в информационной системе

динамические электронные таблицы;
системы машинной графики;
системы управления базами данных (СУБД);
прикладное программное обеспечение.
Прикладная программа — это любая конкретная программа, способствующая решению какой-либо задачи в пределах данной проблемной области.
Например, там, где на компьютер возложена задача контроля за финансовой деятельностью какой-либо фирмы, прикладной будет программа подготовки платежных ведомостей. Прикладные программы могут носить и общий характер, например, обеспечивать составление и печатание документов и т.п. В противоположность этому, операционная система или инструментальное ПО не вносят прямого вклада в удовлетворение конечных потребностей пользователя. Прикладные программы могут использоваться либо автономно, то есть решать поставленную задачу без помощи других программ, либо в составе программных комплексов или пакетов.
Системные программы выполняются вместе с прикладными и служат для управления ресурсами компьютера — центральным процессором, памятью, вводом-выводом. Это программы общего пользования, которые предназначены для всех пользователей компьютера. Системное программное обеспечение разрабатывается так, чтобы компьютер мог эффективно выполнять прикладные программы. Cреди десятков тысяч системных программ особое место занимают операционные системы, которые обеспечивают управление ресурсами компьютера с целью их эффективного использования.
Важными классами системных программ являются также программы вспомогательного назначения — утилиты (лат. utilitas — польза). Они либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные важные задачи. Кратко опишем некоторые разновидности утилит:
программы контроля, тестирования и диагностики, которые используются для проверки правильности функционирования устройств компьютера и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации; указывают причину и место неисправности;
программы-драйверы, которые расширяют возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т.д.; с помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся;
программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;
антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусами;
Компьютерный вирус — это специально написанная небольшая по размерам программа, которая может "приписывать" себя к другим программам для выполнения каких-либо вредных действий — портит файлы, "засоряет" оперативную память и т.д.
программы оптимизации и контроля качества дискового пространства ;
программы восстановления информации, форматирования, защиты данных ;
коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами;
программы для управления памятью, обеспечивающие более гибкое использование оперативной памяти;
программы для записи CD-ROM, CD-R и многие другие.
Часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует независимо от нее, т.е. автономно.
Что такое операционная система?
Операционная система — это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого — организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.
Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователем, с другой стороны. Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера — на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой операционной системы. 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.).
Операционную систему можно назвать программным продолжением устройства управления компьютера. Операционная система скрывает от пользователя сложные ненужные подробности взаимодействия с аппаратурой, образуя прослойку между ними. В результате этого люди освобождаются от очень трудоёмкой работы по организации взаимодействия с аппаратурой компьютера
В зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей, которых могут обслуживать ОС, различают четыре основных класса операционных систем:
однопользовательские однозадачные, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;
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;
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;
многопользовательские многозадачные, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.
В различных моделях компьютеров используют операционные системы с разной архитектурой и возможностями. Для их работы требуются разные ресурсы. Они предоставляют разную степень сервиса для программирования и работы с готовыми программами. Операционная система для персонального компьютера, ориентированного на профессиональное применение, должна содержать следующие основные компоненты:
программы управления вводом/выводом;
программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;
процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.
Каждая операционная система имеет свой командный язык, который позволяет пользователю выполнять те или иные действия:
обращаться к каталогу;
выполнять разметку внешних носителей;
запускать программы;
... другие действия.
Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор операционной системы. Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы — драйверы. Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в постоянное ЗУ компьютера.
Операционные системы
Дисковая Операционная Система (DOS)
Операционная система DOS состоит из следующих частей:
1. Базовая система ввода-вывода (BIOS), находящаяся в постоян­ной памяти (постоянном запоминающем устройстве, ПЗУ) компьюте­ра. Эта часть операционной системы является «встроенной» в компью­тер. Ее назначение состоит в выполнении наиболее простых и универ­сальных услуг операционной системы, связанных с осуществлением ввода-вывода. Базовая система ввода-вывода содержит также тест фун­кционирования компьютера, проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его электропитания.
Операционная система — это программа, которая загружается при включении компьютера. Она производит диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках и т.д.), запускает другие (прикладные) про­граммы на выполнение. Операционная система обеспечивает пользова­телю и прикладным программам удобный способ общения (интерфейс) с устройствами компьютера.
Основная причина необходимости операционной системы состоит в том, что элементарные операции для работы с устройствами компьюте­ра и управления ресурсами компьютера — это операции очень низкого уровня, поэтому действия, которые необходимы пользователю и при­кладным программам, состоят из нескольких сотен или тысяч таких элементарных операций.
Кроме того, базовая система ввода-вывода содержит программу вызова загрузчика операци­онной системы.
Загрузчик операционной системы — это очень короткая про­грамма, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с операционной системой DOS. Функция этой программы заключается в считывании в память еще двух модулей операционной системы, которые и за­вершают процесс загрузки DOS.
На жестком диске (винчестере) загрузчик операционной системы состоит из двух частей. Это связано с тем, что жесткий диск может быть разбит на несколько разделов (логических дисков). Первая часть загрузчика находится в первом секторе жесткого диска, она выбирает, с какого из разделов жесткого диска следует продолжить загрузку. Вторая часть загрузчика находится в первом секторе этого раздела, она считывает в память модули DOS и передает им управление.
Дисковые файлы 10.SYS и MSDOS.SYS (они могут называться по-другому, например IВМВ. СОМ и IBMDOS.COM для PC DO; URBIOS.SYS и DRDOS.SYS для DR DOS, — названия меняются в зависимости от версии операционной системы). Они загружаются в память загрузчиком операционной системы и остаются в памяти компьютера постоянно. Файл I0.SYS представляет собой дополнение к базовой системе ввода-вывода в ПЗУ. Файл MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги DOS.
Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор находится в дисковом файле. COMMAND.СОМ на диске, с которого загружается операционная система. Некоторые команды пользователя, (например Type, Dir или Сор) командный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними. Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и если находит ее, то загружает в память и передает ей управление. По окончании работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к выполнению команд (приглашение DOS).
Внешние команды DOS — это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов. Эти программы выполняют действия обслуживающего характера, например форматирование дискет, проверку дисков и т.д.
Драйверы устройств — это специальные программы, которые дополняют систему ввода-вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств. Например, с помощью драйверов возможна работа с «электронным диском» т.е. частью памяти компьютера, с которой можно работать так же, как с диском. Драйверы загружаются в память компьютера при загрузке операционной системы, их имена указываются в специальном файл CONFIG.SYS. Такая схема облегчает добавление новых устройств позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS.
Версии DOS
Первая версия операционной системы для компьютера IBM PC — MS DOS 1.0 была создана фирмой Microsoft в 1981 г. В дальнейшем по мере со­вершенствования компьютеров IBM PC выпускались и новые версии DOS, учитывающие новые возможности компьютеров и предоставляющие дополни­тельные удобства пользователю.
В 1987 г. фирма Microsoft разработала версию 3.3 (3.30) операционной си­стемы MS DOS. которая стала фактическим стандартом на последующие 3-4 года. Эта версия весьма компактна и обладает достаточным набором возможностей, так что на «стандартной IBM PC AT» и теперь ее эксплуатация вполне целесообразна. Но на более мощных компьютерах с несколькими мегабайтами оперативной памяти желательно использовать версии 5.0 или 6.0 операцион­ной системы MS DOS. Эти версии имеют средства для эффективного исполь­зования оперативной памяти сверх 640 Кбайт, позволяют работать с логическими дисками, большими 32 Мбайт, переносить DOS и драйверы устройств в расширенную память, освобождая место в обычной памяти для прикладных программ, и т.д. Версия 6.0 MS DOS включает средства сжатия информации на дисках (DoubleSpace), программы создания резервных копий, антивирус­ную программу и другие мелкие усовершенствования. Однако в этой версии программы сжатия информации не всегда работали корректно, что приводило к потерям данных у некоторых пользователей. Для устранения этих проблем и других ошибок фирма Microsoft выпустила версию MS DOS 6.20. Эта версия работает устойчивее, надежнее и быстрее, чем MS DOS 6.0 и включает ряд небольших усовершенствований. Однако судебное решение по поводу нару­шения в MS DOS патентов фирмы Stack Electronics вынудило Microsoft вы­пустить сначала версию MS DOS 6.21. в которой была изъята нарушившая патент программа динамического сжатия дисков DoubleSpace, а затем MS DOS 6.22 с «подправленной» версией DoubleSpace, не нарушающей патент. По моему мнению, из этих версий лучшая — 6.20.
Windows 3.1
Операционная оболочка Windows 3.1 — это разработанная фирмой Microsoft надстройка над операционной системой DOS, обеспечиваю­щая большое количество возможностей и удобств для пользователей и программистов. Широчайшее распространение Windows сделало 661 фактическим стандартом для IBM PC-совместимых компьютеров: подавляющее большинство пользователей таких компьютеров работают в ""Windows, поэтому в последнее время практически все новые програм­мы разрабатываются именно для их эксплуатации в среде Windows. "В отличие от оболочек типа Norton Commander, Windows не только обеспечивает удобный и наглядный интерфейс для операции с файла­ми, дисками и т.д., но и предоставляет новые возможности для запус­каемых в среде Windows программ. Разумеется, для использования этих возможностей программы должны быть спроектированы по тре­бованиям Windows. Такие программы не могут выполняться вне среды Windows, поэтому мы будем называть их Windows-программами или WincSows-приложенпями. Впрочем, Windows может выполнять и обыч­ные программы, разработанные для DOS. но при этом такие програм­мы не используют никаких преимуществ Windows и работают медлен­нее, чем при непосредственном вызове из DOS.
Оболочка Windows 3.1 включает в себя множество компонентов и обеспечивает пользователям различной квалификации комфортные ус­ловия работы.
Версия 3.0 оболочки Windows (и появившаяся следом 3.1) исповедует совершенно другие принципы в части интерфейса пользователя с ЭВМ. (Можно считать эти принципы новыми, но машины фирмы Apple строятся на этих принципах уже в течение нескольких лет.) Основная идея, зало­женная в основу оболочки Windows, — естественность представления информации. Информация должна представляться в той форме, которая обеспечивает наиболее эффективное усвоение этой информации человеком. Несмотря на простоту (и даже тривиальность) этого принципа, его ре­ализация в интерфейсах прикладных программ персональных ЭВМ по разным причинам оставляла желать лучшего. Да и реализация его в рамках Windows 3.1 тоже не лишена недостатков. Но эта оболочка представляет собой существенный шаг вперед по сравнению с предыдущими интерфей­сами пользователя с ЭВМ. Наиболее важными отличительными чертами ее являются следующие:
• Windows представляет собой замкнутую рабочую среду. Практически любые операции, доступные на уровне операционной системы, могут быть выполнены без выхода из Windows. Запуск прикладной прог­раммы, форматирование дискет, печать текстов — все это можно вызвать из Windows и вернуться в Windows по завершении операции. Опыт работы в DOS пригодится и здесь; многие основополагающие принципы и понятия среды Windows не отличаются от соответству­ющих принципов и понятий среды DOS. Основными понятиями пользовательского интерфейса в среде Win­dows являются окно и пиктограмма. Все, что происходит в рамках оболочки Windows, в определенном смысле представляет собой либо операцию с пиктограммой, либо операцию с окном (или в окне). Стандартизована в среде Windows и структура окон и расположе­ние элементов управления ими. Стандартизованы наборы операций и структура меню для сервисных программ. Стандартны операции, вы­полняемые с помощью мыши для всех сервисных и прикладных программ.
• Windows представляет собой графическую оболочку. Oт пользователя не требуется ввод директив с клавиатуры в виде текстовых строк. Необходимо только внимательно смотреть на экран и выбирать из предлагаемого набора требуемую операцию с помощью манипулято­ра мышь. Курсор мыши следует позиционировать па поле требуе­мой директивы меню, или на интересующую пиктограмму, или на поле переключателя систем рассчитаны на выполнение в данный момент только одной программы. В рамках Windows пользователь может запустить несколько программ для параллельного (независимого) выполнения. Каждая из выполняемых программ имеет свое собственное окно. Переключение между выполняемыми программами производится с помощью мыши фиксацией курсора в окне требуемой программы.
На выбранном объекте необходимо называемые Связанные (или Смешанные) документы. Эта разновид­ность документов позволяет согласовывать процессы внесения из­менений в одни и те же объекты разными программами, а также автоматически распространять изменения из одного документа на все связанные с ним.
Windows 95-98
При создании Windows 95-98 фирма Microsoft в полной мере реализо­вала объектно-ориентированный подход. Поскольку именно он лег в основу новой операционной системы, вначале скажем несколько слов о том, что такое ориентация на объекты.
Понятие «объектно-ориентированный» возникло в программиро­вании сравнительно недавно. Когда вычислительная мощность ма­шин была невысока, о создании объектно-ориентированных сис­тем не могло быть и речи. Основой всего был программный код. Программисты записывали последовательности команд для выпол­нения тех или иных действий над данными, которые оформлялись в модули и процедуры. Для работы с каждым объектом создавалась своя процедура.
От процедурного подхода к объектно-ориентированному
В начале 90-х гг. процедурный подход все еще преобладал, однако намечаются и некоторые признаки объектно-ориентированного. Например, уже в Windows 3+ можно поставить в соответствие кон­кретному документу приложение для его обработки. Тогда же поя­вился метод объектного связывания и встраивания (OLE), позволя­ющий щелчком на изображении объекта неявно запустить прило­жение, которое его обрабатывает, а после окончания обработки вернуться в предыдущее приложение.
С OLE тесно связан так называемый метод редактирования доку­ментов «на месте» (in-place). Если в документ встроен объект, ко­торый должен обрабатываться конкретным приложением, то при щелчке на этом объекте нужное приложение неявным образом за­пускается, причем в рабочем поле не изменяется ничего, кроме па­нелей инструментов. Например, если в тексте, который обрабаты­вается в редакторе Microsoft Word, есть таблица, созданная в редакторе Microsoft Excel, то при щелчке на ней произойдет замена панелей инструментов Excel. Пользователь может обрабатывать документ совсем другим приложе­нием, даже не подозревая об этом,
Еще один механизм, который упростил работу и приблизил эру объ­ектно-ориентированного подхода, называется «Drag & Drop», что в буквальном переводе означает «перетащить-и-оставить». Работая этим методом, вы щелкаете кнопкой мыши (как правило, левой) на изображении объекта, перемещаете его по экрану при нажатой кнопке и отпускаете кнопку, когда указатель окажется в нужном месте экрана. Таким образом, процедуры копирования, перемеще­ния и удаления стали объектно-ориентированными.
Что делал пользователь, когда ему нужно было удалить файлы в опе­рационной системе MS-DOS? Он запускал процедуру удаления фай­лов, передавая их имена в качестве параметров:
del FILEI.TXT FILE2TXT