Программные средства реализации информационных процессов

План
Классификация ПО
Операционные системы:
2.1. Понятие ОС
2.2. Состав ОС
2.3. Виды ОС
2.4. Обзор ОС
Файловые системы
Сервисные программы
Обзор прикладного ПО (самостоятельно - Курносов, с.174)

1. Классификация ПО
Программное обеспечение (ПО, Software) - совокупность программ для компьютера.
Системное ПО – это совокупность программ, обеспечивающих создание операционной среды функционирования других программ, проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера, выполнение вспомогательных технологических операций.

Базовое ПО:
операционные системы;
оболочки;
сетевые операционные системы.
Сервисное ПО - программы (утилиты):
диагностики;
обслуживания носителей;
архивирования;
обслуживания сети ;
антивирусные.
Системное ПО

Инструментальное ПО - совокупность программ, используемых в процессе разработки новых программ.
Прикладное ПО - комплекс программ, предназначенных для решения задач определенного класса в конкретной предметной области.

По типу лицензии выделяют:
коммерческие программные продукты;
freeware - бесплатные, свободно распространяемые программы;
shareware - условно-бесплатные программы, которые имеют ограниченные возможности.

«Слои» ПО

2. Операционные системы
2.1. Понятие ОС
Операционная система - это совокупность программ, предназначенных для управления ресурсами ЭВМ, исполнения программ и организации диалога с пользователем.
Выделяют однопользовательские и многопользовательские, однозадачные и многозадачные ОС.

При кооперативной многозадачности каждое приложение получает фактически столько процессорного времени и аппаратных ресурсов, сколько оно считает нужным. «Зависание» программ приводит к необходимости перезагрузки компьютера.
В режиме приоритетной многозадачности каждому приложению отводится строго определенное количество времени. При «зависании» программы ОС может выгрузить ее из памяти, не нарушая работы других.

Требования к ОС:
Надежность
Защита программ и данных
Предсказуемость
Удобство
Эффективность
Гибкость
Модифицируемость
Ясность

2.2. Состав ОС
Базовая система ввода-вывода (BIOS) - это набор микропрограмм, реализующих основные низкоуровневые (элементарные) операции ввода-вывода.
Загрузчик операционной системы - это короткая программа, находящаяся в первом секторе любого загрузочного диска.

Ядро ОС реализует основные высокоуровневые услуги, загружается в ОЗУ и остается в ней постоянно.
Драйверы - это программы, управляющие работой внешних (периферийных) устройств на физическом уровне.
Командный процессор - это программа, исполняющая внутренние и внешние команды.

2.3. Виды ОС
ОС для мэйнфреймов: OS/390
серверные ОС: Windows 2003, Unix, Linux
ОС для персональных компьютеров
OC реального времени: VxWorks, QNX
Встроенные OC: PalmOS, Windows CE
OC на смарт-картах.

ОС с интерфейсом командной строки:
MS-DOS - появилась в 1981 г.
ОС с графическим интерфейсом:
Windows 1.0 была выпущена в 1985 г.
Windows 3.0 - 1990 г.
Windows 95/98/Millennium – для домашнего использования
Windows NT/2000 – для корпоративного использования
Windows ХР – универсальная ОС
Windows Vista – 2006 г.
Unix, Linux, MacOS, OS/2
2.4. Обзор ОС

Файл - логически связанная совокупность данных или программа, записанная в виде поименованной области на устройстве хранения.
Файловая система (ФС) отвечает за организацию хранения и доступа к информации на какихлибо носителях.
3. Файловые системы

Каталог в ФС - это группа файлов.
На каждом диске имеется один главный (корневой) каталог. Каталоги, входящие в корневой, называются подкаталогами 1-го уровня и т.д.
Путь к файлу - это последовательность символов, начинающаяся с имени дисковода, корневого каталога и последующих подкаталогов вплоть до каталога, содержащего необходимый файл.

Путь к файлу text2.ехе:
C:\Lesson\Editor_1\text2.ехе
С:
Metod
Lab
Lesson
Metod_2
Metod_1
Editor_1
Editor_2
Editor_3
laborator1.txt
laborator2.txt
text1.com
text2.exe
metodika.doc
teoria

Имя файла состоит из двух частей: собственного имени и расширения имени (3 буквы, указывает на тип файла).
Например: command.com
com, exe - программные файлы
doc - документ текстового редактора (Word)
rtf - текст с элементами форматирования
txt - текст без элементов форматирования
xls - файл электронных таблиц MS Excel
mdb - файлы базы данных MS Access
ppt - файл презентаций MS PowerPoint
wmf - векторный графический файл
bmp - файл растрового рисунка
bas - программа на языке Бейсик

Правила записи имен файлов
В MS DOS действует правило “8.3” для “коротких” имен.
Начиная с Windows 95 действуют “длинные” имена файлов (до 256 символов), которые не должны содержать: \ / : * ? ^ < > !.
Полное имя файла (в него входит путь доступа к файлу, начиная от вершины иерархической структуры) не может быть длиннее 260 символов.

Атрибуты файлов:
А — архивный;
R — только для чтения;
S — системный;
Н — скрытый.
Для обращения к группе файлов используют символы подстановки:
“*” – заменяет все символы в имени файла;
“?” - заменяет один символ.
Например: *.txt *.* metod?.*

Файловые системы:
FAT16 – 1977г, имеет жесткое ограничение на размеры корневого каталога (< 512 файлов и подкаталогов)
VFAT (Virtual FAT)- поддерживает длинные имена файлов
FAT32 - снято ограничение на размеры корневого каталога

HPFS – 1989г, распределяет пространство на диске не кластерами (как FAT), а секторами по 512 байт; структура каталога представляет собой сбалансированное дерево (т.н. В-дерево) с записями, расположенными в алфавитном порядке
NTFS – восстанавливаемая ФС; встроена возможность сжатия, защиты файлов; не используется для гибких дисков.
CDFS, UDF - для хранении информации на компакт-дисках.

Сервисное ПО - это совокупность программ, которые предназначены для тестирования устройств компьютера и обеспечения нормальной работы основных приложений.
1) Программы контроля и диагностики компьютера - предназначены для проверки наличия и работоспособности устройств, определения их характеристик и технических параметров работы: “Сведения о системе”; PC Mark
4. Сервисные программы

2) Файловые менеджеры - программы, предназначенные для управления файлами и папками (каталогами) на дисках:
Проводник (Explorer),
Norton Commander,
FAR Manager,
Frigate (Фрегат).

3) Программы обслуживания магнитных дисков:
Программы проверки магнитных дисков на наличие физических и логических ошибок: Scandisk
Программы дефрагментации диска (для ускорения процессов записи/чтения файлов): Defrag
Программы временного хранения удаленных файлов (для снижения риска случайного уничтожения нужных данных): Корзина

Программы уничтожения данных.
Существует несколько способов стирания данных с дисков:
удаление файлов в специальную системную папку,
удаление без помещения в системную папку,
уничтожение файлов с помощью специальных команд или программ: Shredder
форматирование диска без возможности восстановления или очистка дисков: Acronis Drive Cleanser или Shredder.

Программы восстановления файлов: Easy Recover, Tiramisu, Drive Rescue.
4) Программы обслуживания ОС Windows:
Программы установки (инсталляции – setup.exe, install.exe)
Программы удаления (деинсталляции - uninstall)
Программы оптимизации работы ОС: RegCleaner, WinXP Manager
Программы тонкой настройки (Tweak)

5) Программы работы с архивами (архиваторы) позволяют за счет применения специальных методов «упаковки» данных сжимать информацию на дисках.
Основные характеристики архиваторов:
степень сжатия информации;
скорость работы;
качество сервиса.

Алгоритмы сжатия:
Running – метод повторяющихся символов
LZW (Lempel-Ziv-Welch) – кодирование последовательностей неодинаковых символов
Хаффмана – двойной проход: один раз для подсчета частоты вхождения символов, второй – при непосредственном кодировании.
Архиваторы: ARJ, WinRAR, WinZip

5) Программы записи CD-дисков: Easy CD Creator, Nero Burning и др.
Два метода записи на компакт-диски:
сессионный (для CD-R и CD-RW)
с предварительным форматированием диска (только для CD-RW).
Сессионную запись можно делать в одном из двух режимов:
DAO (Disk At Once - весь диск за один прием) – диски наиболее универсальны;
ТАО (Track At Once - одна дорожка за один прием).

Прикладное ПО - комплекс программ, предназначенных для решения задач определенного класса в конкретной предметной области.
Классы прикладных программ:
Оригинальные программы пользователя.
Пакеты прикладных программ (ППП) - комплексы программ, предназначенные для решения задач определенного класса.
Интегрированные системы - многофункциональные автономные пакеты, состоящие из совокупности специализированных программ, использующих единое представление и технологию обработки данных.
5. Обзор прикладного ПО

5.1. Прикладные программы общего назначения
Текстовые процессоры и настольные издательские системы:
встроенные редакторы,
редакторы систем программирования,
текстовые процессоры (MS Word),
редакторы для создания научных документов (MathWord, TeX, TCube),
НИС (QuarkXPress, Adobe PageMaker, Corel Ventura)

Табличные процессоры и системы управления базами данных.
Табличные процессоры – это программы обработки данных, представленных в табличной форме (MS Excel, Improv, QuattroPro).
Система управления базами данных (СУБД) — это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения, поддержки баз данных и обеспечения доступа к ним пользователей (dBase, Paradox, MS Access, Oracle).

Программы обработки графических изображений и мультимедиа
Графические редакторы предназначены для создания и редактирования цифровой графики.
Растровые графические редакторы в основном используются для обработки (коррекции, редактирования, компоновки) цифровых фото­изображений (Adobe Photoshop, Picture Publisher, Photo Works Plus, Photo Editor)/
Векторные графические редакторы предназначены для професси­ональной работы с художественными и техническими иллюстрациями (CorelDraw, Adobe Illustrator, Aldus Free Hand, Professional Draw).
Пакеты демонстрационной графики - это своеобразные конструкторы графических образов деловой информации (PowerPoint, Harvard Graphics, WordPerfect Presentations, Freelance Graphics).

Программы просмотра графических изображений позволяют выводить на экран изображения, записанные в виде файлов на внешнем запоминающем устройстве (ACDSee).
Пакеты программ мультимедиа предназначены для отображения и обработки аудио- и видеоинформации (Adobe Premiere, Ulead MediaStudio Pro, Pinnacle Studio).

Электронные органайзеры
Предназначены для планирования и контроля за использованием различных ресурсов (времени, денег, материалов) как отдельного человека, так и целого предприятия или его структурных подразделений.
Различают две разновидности органайзеров:
для управления проектами (Time Line, MS Project, CA-Super Project )
персонального типа (Lotus Organizer и ACTI).

5.2. Методо-ориентированные ППП
Предназначены для реализации определенных методов решения задач
Выделяют две большие группы:
универсальные (Mathematica, Maple, MathCAD, MatLAB)
Статистические (STATISTICA, S-PLUS, SPSS, STATGRAPHICSPLUS).

Предназначены для решения задачи в какой-то конкретной функциональной области.
ППП бухгалтерского учета (1С.Бухгалтерия, Инфо-бухгалтер, Парус, Бест, Офис).
ППП финансового менеджмента. Представлены двумя классами программ: для финансового анализа предприятия (ЭДИП, 1С: АФС, Альт-финансы, Финансовый анализ) и для оценки эффективности инвестиций (Project Expert).
5.2. Проблемно-ориентированные ППП

Системы автоматизированного проектирования (САПР) предназначены для автоматизации проектно-конструкторских работ (AutoCAD, DesignCAD, Grafic CAD Professional).
Информационно-справочные правовые пакеты (Гарант, Консультант Плюс).
Системы распознавания символов необходимы для быстрого ввода машинописных и печатных документов в компьютер (FineReader, CuneiForm).

Программы распознавания речи (Горыныч - Dragon Natu­rally Speaking, VmVoice, KurzweilVoic) .
Электронные словари и системы перевода (Lingvo 7.0, PROMT Translation Office).