Шпаргалка по "Информатике"

13) Структура ОС носит модульный характер.

Программный модуль - программа, рассматриваемая как целое в контекстах хранения в наборе данных, трансляции, объединения с другими программными модулями, загрузки в оперативную память для выполнения или разработки в составе программного комплекса.

При разработке программного обеспечения его разделение на модули происходит по функциональному признаку, что способствует минимизации числа межмодульных связей и, следовательно, уменьшению сложности разрабатываемого программного комплекса.

Размеры модулей при этом обычно составляют несколько десятков, реже несколько сотен операторов алгоритмического языка. При исполнении программ различают исходный модуль - программу, выраженную на принятом при разработке комплекса языке программирования, объектный модуль - программу, полученную в результате трансляции на машинный язык, и загрузочный модуль - программу, прошедшую редактирование и готовую к помещению в оперативную память и после настройки адресных констант по месту загрузки - к исполнению. Загрузочный модуль может включать в себя несколько объектных и ранее отредактированных загрузочных модулей.

14) Состав системного ПО почти не зависит от характера решаемых задач пользователей. Программы системного программного обеспечения по функциональному назначению подразделяется на следующие виды:

1.       программы для настройки и обслуживания ПК

2.       Системы программирования

3.       операционные системы

Прикладное программное обеспечение представляет собой совокупность программ для решения конкретных задач из различных сфер применения компьютера.
Несколько компьютерных программ могут быть объединены в так называемый пакет прикладных программ.

Например, существует пакет прикладных программ Microsoft Office, графический пакет прикладных программ Color Draw, существует пакет системных программ Norton Utilities.

Пакет прикладных программ - это специализированный комплекс программ для решения конкретных задач вместе с сопровождающей документацией.

Операционная система - это набор программ, обеспечивающий организацию вычислительного процесса на ПК.

Основные задачи операционной системы следующее:

1.       Увеличению пропускной способности компьютера за счёт обработки потока задач от одной задачи к другой и эффективного распределения ресурсов ПК по нескольким задачам.

2.       Уменьшение времени реакции системы на запросы пользователей и времени на формирование ответов пользователей от компьютера.

3.       Упрощение работы разработчика программных средств и обслуживающего персонала за счёт предоставления им значительного количества языков программирования и разнообразных сервисных программ.

Основные задачи
Задача - выполнению вычислений в соответствии с одной или несколькими компьютерными программами.

Для выполнения компьютерных программ и решения или конкретных задач требуется информация - данные

Компьютерные программы оперируют и манипулируют данными, обеспечивая перемещение данных и изменение данных.

В результате вычислительного процесса программы могут генерировать новые данные - так называемые результаты вычислений. Для решения задач требуются компьютерные ресурсы, к которым относятся объём оперативной памяти, время работы процессора, а также работа различных устройств.

Операционные системы предназначены для выполнения следующих 3 функций:

1.       Управление данными

2.       Управление задачами

3.       Связь с пользователем

Программные ОС постоянно занимают в оперативной памяти объём установленный при конфигурировании системы.
Основными компонентами ОС являются два компонента:

1.       Управляющие программы

2.       обрабатывающие программы

Основные функции управляющей программы:

1.       Управление задачами, то есть организация последовательного или приоритетного выполнения задачи

2.       Управление данными, тоесть хранение поиск и обслуживание данных независимо от их организации и способа хранения.

Основные функции обрабатывающей программы:

1.       выполнение различных вычислений

2.       Обслуживание интерфейса пользователя, то есть процесса обмена информации между пользователем и ПК

Управляющие программы, входящие в состав ОС подразделяются на три группы:

1.       Программы управления задачами

2.       Программы управления данными

3.       Программы управления восстановлением после сбоя

Программы управления задачами - эти программы считывают входные потоки задач, обрабатывают их в зависимости от приоритета, обеспечивают одновременное выполнение нескольких задач, вызывают процедуру и ведут системный журнал.

Программы управления данными:

1.       они обеспечивают способы организации, определения, хранения, католизации и выборки обрабатываемых данных. Эти программы управляют вводом и выводом данных различных типов, объединением записей в блоки и разделение блоков на записи, а также обработкой дисков и наборов данных

2.       Программы управления восстановлением после сбоя. Эти программы обрабатывают прерывания от систем контроля, регистрируют сбои в процессоре и внешних устройствах, формируют записи о сбоях в журнале, анализируют возможность завершения затронутой сбоем задачи и переводят систему в состояние ожидания, если завершение задачи не возможно.

15) Фа́йловая систе́ма (англ. file system) — порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации ИТ-оборудования (использующего для многократной записи и хранения информации портативные флеш-карты памяти в портативных электронных устройствах: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. д) и компьютерной техники. Она определяет формат содержимого и физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имени файла (папки), максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например, разграничение доступа или шифрование файлов.

Файловая система связывает носитель информации с одной стороны и API для доступа к файлам — с другой. Когда прикладная программа обращается к файлу, она не имеет никакого представления о том, каким образом расположена информация в конкретном файле, так же, как и на каком физическом типе носителя (CD, жёстком диске, магнитной ленте, блоке флеш-памяти или другом) он записан. Всё, что знает программа — это имя файла, его размер и атрибуты. Эти данные она получает от драйвера файловой системы. Именно файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе (например, жёстком диске).

С точки зрения операционной системы (ОС), весь диск представляет собой набор кластеров (как правило, размером 512 байт и больше)[1]. Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги (реально являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге). Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.

Однако файловая система не обязательно напрямую связана с физическим носителем информации. Существуют виртуальные файловые системы, а также сетевые файловые системы, которые являются лишь способом доступа к файлам, находящимся на удалённом компьютере.

16)Классификация файловых систем

По предназначению файловые системы можно классифицировать на нижеследующие категории.

    * Для носителей с произвольным доступом (например, жёсткий диск): FAT32, HPFS, ext2 и др. Поскольку доступ к дискам в разы медленнее, чем доступ к оперативной памяти, для прироста производительности во многих файловых системах применяется асинхронная запись изменений на диск. Для этого применяется либо журналирование, например в ext3, ReiserFS, JFS, NTFS, XFS, либо механизм soft updates и др. Журналирование широко распространено в Linux, применяется в NTFS. Soft updates — в BSD системах.

    * Для носителей с последовательным доступом (например, магнитные ленты): QIC и др.

    * Для оптических носителей — CD и DVD: ISO9660, HFS, UDF и др.

    * Виртуальные файловые системы: AEFS и др.

    * Сетевые файловые системы: NFS, CIFS, SSHFS, GmailFS и др.

    * Для флэш-памяти: YAFFS, ExtremeFFS.

    * Немного выпадают из общей классификации специализированные файловые системы: ZFS (собственно файловой системой является только часть ZFS), VMFS (т. н. кластерная файловая система, которая предназначена для хранения других файловых систем) и др.

[править] Задачи файловой системы

Основные функции любой файловой системы нацелены на решение следующих задач:

    * именование файлов;

    * программный интерфейс работы с файлами для приложений;

    * отображения логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;

    * организация устойчивости файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;

    * содержание параметров файла, необходимых для правильного его взаимодействия с другими объектами системы (ядро, приложения и пр.).

В многопользовательских системах появляется ещё одна задача: защита файлов одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя, а также обеспечение совместной работы с файлами, к примеру, при открытии файла одним из пользователей, для других этот же файл временно будет доступен в режиме «только чтение».

18)

19) 31 Понятие пользовательского интерфейса. Типы пользовательских интерфейсов.

Пользовательский интерфейс - это программных и аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером. Основу такого взаимодействия составляют диалоги. Под диалогом в данном случае понимают регламентированный обмен информацией между человеком и компьютером, осуществляемый в реальном масштабе времени и  направленный на совместное решение конкретной задачи. Каждый диалог состоит из отдельных процессов ввода/вывода, которые физически обеспечивают связь пользователя и компьютера. Обмен информацией осуществляется передачей сообщения.

СМ. РИС.31

В основном пользователь генерирует сообщения следующих типов:

-запрос информации

-запрос помощи

-запрос операции или функции

-ввод или изменение информации

В ответ пользователь получает подсказки или справки; информационные сообщения, требующие ответа; приказы, требующие действия; сообщения об ошибках и другую информацию.

Типы интерфейсов:

Интерфейсы пользователя бывают двух типов:

1)процедурно-ориентированные:

-примитивные

-меню

-со свободной навигацией

2)объектно-ориентированные:

-прямого манипулирования.

Процедурно ориентированный интерфейс использует традиционную модель взаимодействия с пользователем, основанную на понятиях «процедура» и «операция». В рамках этой модели программное обеспечение предоставляет пользователю возможность выполнения некоторых действий, для которых пользователь определяет соответствие данных и следствием выполнения которых является получение желаемого результата.

Объектно-ориентированные интерфейсы используют модель взаимодействия с пользователем, ориентированную на манипулирование объектами предметной области. В рамках этой модели пользователю предоставляется возможность напрямую взаимодействовать с каждым объектом и инициировать выполнение операций, в процессе которых взаимодействуют несколько объектов. Задача пользователя формулируется как целенаправленное изменение некоторого объекта. Объект понимается в широком смысле слова - модель БД, системы и т.д.

Процедурно-ориентированные интерфейсы:

1)Обеспечивает пользователю функции, необходимые для выполнения задач;

2)Акцент делается на задачи;

3)Пиктограммы представляют приложения, окна или операции;

4)Содержание папок и справочников отражается с помощью таблицы-списка.

Объектно-ориентированные интерфейсы:

1)Обеспечивает пользователю возможность взаимодействия с объектами;

2)Акцент делается на входные данные и результаты;

3)Пиктограммы представляют объекты;

4)Папки и справочники являются визуальными контейнерами объектов.

Примитивным называется интерфейс, который организует взаимодействие с пользователем и используется в консольном режиме. Единственное отклонение от последовательного процесса, который обеспечивается данными, заключается в организации цикла для обработки нескольких наборов данных.

Интерфейс Меню. В отличие от примитивного интерфейса, позволяет пользователю выбирать операцию из специального списка, выводимого ему программой. Эти интерфейсы предполагают реализацию множества сценариев работы, последовательность действий в которых определяется пользователями. Древовидная организация меню предполагает строго ограниченную реализацию. При этом возможны два варианта организации меню:

-каждое окно меню занимает весь экран

-на экране одновременно присутствуют несколько разноуровневых меню (Windows).

В условиях ограниченной навигации, независимо от варианта реализации, поиск пункта более чем двух уровневого меню оказывается довольно сложной задачей.

Интерфейс со свободной навигацией (графический интерфейс). Поддерживает концепцию интерактивного взаимодействия с ПО, визуальную обратную связь с пользователем и возможность прямого манипулирования объектом (кнопки, индикаторы, строки состояния). В отличие от интерфейса Меню, интерфейс со свободной навигацией обеспечивает возможность осуществления любых допустимых в конкретном состоянии операций, доступ к которым возможен через различные интерфейсные компоненты («горячие» клавиши и т.д.). Интерфейс со свободной навигацией реализуется с использованием событийного программирования, что предполагает применение визуальных средств  разработки (посредством сообщений).

Объектно-ориентированный интерфейс предполагает, что взаимодействие с пользователем осуществляется посредством выбора и перемещения пиктограмм соответствующей объектно-ориентированной области.

Различают одно-документные (SDI) и многодокументные (MDI) интерфейсы.