Операционная система компьютера способы организации

Операционная система компьютера

Операционная система компьютера

Назначение и состав . Запуск компьютера.

«Операционная система компьютера» В составе каждого компьютера различают две необходимые для его работы части: h ardware – аппаратное обеспечение (АО), или «железо» и s oftware – программное обеспечение (ПО), или программы и данные.

Чтобы не нагружать пользователя проблемами, как организовать работу процессора с АО и ПО. На каждом компьютере имеется операционная система, представляющая собой большой комплекс программ, которые реализуют согласованную работу всех составляющих частей компьютера.

Помимо осуществления взаимодействия аппаратного и программного обеспечения, ОС реализует согласованную работу пользователя и с программами, и с аппаратными устройствами.

Структура операционной системы компьютера:

• Ядро ОС – преобразует команды программ в машинные коды, понятные компьютеру.
• Драйверы – программы, предназначенные для взаимодействия компьютера с аппаратными устройствами.
• Интерфейс – программная оболочка для общения пользователя с компьютером.

Выполнение любой работы на компьютере, как правило, сопряжено с обменом файлами устройств между собой. За работу с файлами отвечает группа программ ОС, называемая файловой системой.

За работу с запросами пользователя отвечает часть ОС – командный процессор. Операционная система должна выполнить любые команды пользователя, оперирующие файлами, будь то команды перемещения, удаления, копирования, либо команды обмена файлами между устройствами.

Все устройства компьютера подсоединяются к нему через системную шину. Это и монитор, и клавиатура, и принтер, и дисководы, и различного рода манипуляторы, и другие. Для управления работой всего многообразия устройств современного компьютера для каждого устройства создаются специальные программы, понимающие как команды устройства, так команды процессора, – драйверы.

Пользовательский интерфейс современных ОС является графическим. Это позволяет пользователю вводить команды, указывая при помощи графических манипуляторов (например, мышью) на требуемый объект на экране, не прибегая к вводу команд с клавиатуры.

Неотъемлемой частью операционной системы являются утилиты, или служебные сервисные программы – программы обслуживания дисков, программы-архиваторы, программы работы в сетях и т.д.

К услугам пользователя предоставлена справочная система ОС, которая даёт возможность получения сведений как о работе операционной системы, так и по каждой её части.

Запуск компьютера

Все программы, подлежащие выполнению, должны находиться в оперативной памяти компьютера. После нажатия на кнопку включения компьютера, оперативная память не содержит никакой информации, и поэтому процессор обращается к специальной микросхеме – постоянному запоминающему устройству (ПЗУ) – для чтения команд начального загрузчика – BIOS (Basic Input Output System) .

BIOS начинает проверку исправности всех устройств компьютера, выводя на экран информацию о ходе проверки и подавая звуковой сигнал в случае обнаружения неисправностей. В случае успешной проверки BIOS считывает программу начальной загрузки ОС в оперативную память компьютера.

Загрузка операционной системы компьютера

Для хранения файлов операционной системы используются диски – внешние устройства долговременного хранения информации, встроенные – жёсткие диски, или съёмные – CD, DVD… Такие диски называются системными, и при их отсутствии компьютер не может быть запущен.

После успешной загрузки операционной системы в оперативную память управление передаётся командному процессору. Для ОС с графическим интерфейсом происходит его загрузка в оперативную память, иначе, появляется строка с приглашением ввода команд.

Компьютеры без операционных систем

Изначально в 70 – 80-ые годы на персональных компьютерах не было операционных систем. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) персональных компьютеров содержало некий простой язык программирования, например Бэйсик. И в момент загрузки процессор получал к нему доступ. Пользователь вводил команды с клавиатуры, язык программирования принимал их и выполнял. Это воспринималось некоторыми пользователями как работа с операционной системой.

При подключении к ПК магнитофона была возможность загрузки с него какой-нибудь программы, отключающей ПЗУ и берущей на себя управление компьютером аналогично игровым приставкам.

Первые дисковые операционные системы компьютера

С появлением устройств прямого доступа – дисководов – и подключением их к компьютеру процедура загрузки программ с их использованием потребовала существенного изменения. Магнитофон является устройством последовательного доступа, и поиск необходимой для загрузки программы заключался в перематывании кассеты. Для поиска требуемой программы на диске необходимо знать точный её адрес – номер дорожки и номер сектора на этой дорожке.

Для решения этой проблемы была создана программа которая преобразовывала имя файла программы её адрес на диске. Это давало возможность загрузки необходимых программ (файлов), используя их название. Программу нарекли дисковой операционной системой.

Впоследствии программу «научили» не только загрузке файлов в ПК, но и записи их на диск. А так же удалению с диска и копированию их с одного диска на другой. Автоматизация этих процессов устранила множество потенциальных ошибок и избавил от хранения информации о файлах на бумаге.

Неграфические операционные системы компьютера

Дальнейшее развитие операционных систем полностью связано с развитием аппаратного обеспечения. Появлялись новые съёмные устройства хранения информации – гибкие диски, жёсткие диски. Объёмы жёстких дисков позволяли теперь хранить тысячи файлов, что, безусловно, усложняло операционные системы. Для облегчения поиска файлов в них появились инструменты создания на дисках каталогов файлов и средства обслуживания этих каталогов. Таким образом создавалась файловая система ОС. И операционная система стала ответственной как за её создания, так и за обслуживание. С увеличением объёмов жёстких дисков в разы, были разработаны средства ОС, позволяющие делить физические жёсткие диски на логические диски меньших объёмов. Для более эффективной работы с огромными объёмами хранимой информации.

Операционная система компьютера

Увеличение объёмов обрабатываемой информации заставляло увеличивать и оперативную память компьютера. А так же рабочие характеристики процессоров, и операционные системы для работы со всё более мощными устройствами и всё более производительными процессорами.

Получившие широкое распространение в начале 80 – 90-х годах персональные компьютеры IBM PC были оснащены операционной системой MS DOS (версии MS DOS 1.0 – MS DOS 6.22)

Программы-оболочки

В течение 15 лет MS DOS была вне конкуренции. Столь продолжительный период работы с системой привёл к необходимости её усовершенствования или замены. Дело в том, что интерфейс работы с пользователем системы MS DOS командный, не графический. Усложнение аппаратных устройств, появление совершенно новых устройств приводило к увеличению команд операционной системы. А это очень нагружало пользователя запоминанием ещё большего числа команд со всеми необходимыми параметрами. Кроме того, ввод каждой команды требовал большого внимания, а, стало быть, и напряжения, и увеличения вероятности ошибки.

Назрела необходимость в разработке более удобного интерфейса пользователя. Появляются надстройки – программы-оболочки, запуск которых осуществляла операционная система и передавала им управление для работы с этой ОС.
Наибольшую популярность среди программ-оболочек получила оболочка Norton Commander, разработанная в Америке гениальным программистом Питером Нортоном .

В Norton Commander вся файловая система компьютера отображалась на экране в виде структуры дисков, каталогов и файлов. Работа с файловой структурой выполнялась с помощью меню команд. Которые запускались нажатием определённых клавиш, указанных здесь же для каждой команды. Это избавляло пользователя от запоминания всех команд и их параметров и утомительного ввода этих команд с клавиатуры.

И сейчас ещё пользуются программой Total Commander – современной реализацией Norton Commander. Но, как правило, используются более современные средства.

Графические оболочки

В компьютерах типа IВМ РС невозможно совмещение графического и текстового режимов работы с экраном. Для этого требуется переключение экрана только в один из них. Такой вариант до определённого времени удовлетворял потребности пользователей ПК. А так же предприятия и организации, использовавшие компьютер в служебных целях. Им в полне было достаточно работы в текстовом режиме. С расширением области применения компьютеров, в том числе, и как домашнего ПК. Встала задача создания графической ОС, позволяющей наглядно изображать информацию на экране. А так же управлять ею с помощью устройств-манипуляторов курсором, например, мышью.

Прототипами графической операционной системы были разработанные компанией Microsoft графические оболочки, работающие под управлением МS-DOS. (Windows 1.0, Windows 2.0, Windows 3.0, Windows 3.1, Windows 3.11) и называемые «средой Windows».

Среду Windows отличали следующие особенности:

• Многозадачность.
• Единый программный интерфейс.
• Единый интерфейс пользователя.
• Графический интерфейс пользователя.
• Единый аппаратно-программный интерфейс.

Графические операционные системы компьютера

К разработке графической операционной системы для ПК типа IВМ РС компания Microsoft приступила в 1981 году, и новая графическая ОС появилась в 1995 году, заменив МS-DOS с последней графической оболочкой Windows 3.11. Графическую операционную систему назвали Microsoft Windows 95.

Далее последовали всё более и более совершенствующиеся графические ОС Windows. Такие как Windows 98, NT, ME, 2000, XP, 7, 8.

Операционная система компьютера

В настоящее время новые аппаратные средства при их изготовлении производителями остаются совместимыми с Windows. И их установка на компьютер обеспечивает нормальную работу всех остальных устройств компьютера и всех программ. Компания Windows разработала plud-and-play стандарт устройств, автоматически подключающихся к компьютеру. Операционная система самостоятельно распознаёт все установленные устройства и начинает с ними работать.

ОС Windows получили наибольшее распространение на рынке графических операционных систем для компьютеров, совместимых с ПК типа IBM PC.

Операционные системы компании Microsoft:

DOS (Disk Operating System). Пользовательский интерфейс – командная строка. Команды вводятся с клавиатуры в специальной строке – командной строке.

Windows 3.1 и 3.11 – Графическая оболочка, расширяющая возможности DOS.

У всех дальнейших операционных систем интерфейс графический.

Семейство Windows-98 / NT / ME / 2000 / XP/ 7/ 8.

Элементы интерфейса Windows:

Рабочий стол.

Очень удачное название. Появляется сразу после загрузки ОС. Экран, на котором, как на столе, расположены в виде значков (иконок) инструменты управления и программы.

Значки.

Значки соответствуют реальным объектам Windows – программам, документам, устройствам. Запуск/открытие производится двойным щелчком кнопки мыши по значку либо щелчком правой кнопки мыши и последующим выбором в появившемся контекстном меню строки Открыть. Программы могут находиться как на Рабочем столе, так и на диске. Если программы находятся на диске, на Рабочем столе они представлены ярлыком.

Ярлыки.

Ярлык программы – это только указатель (адрес) места на диске, где программа хранится. Запуск программы производится двойным щелчком кнопки мыши по ярлыку либо щелчком правой кнопки мыши и выбором в появившемся контекстном меню строки Открыть. Ярлык имеет тот же вид, что и значок, обозначающий саму программу, но отличается от него небольшой стрелочкой внизу слева.

Панель задач.

Самая нижняя широкая строка экрана. Содержит:

• кнопку Пуск,
• кнопки открытых окон,
• индикаторы,
• часы.

Окно.

Окно – Основной интерфейс Windows, в его честь названа сама система. Соответствует активной программе, открытому документу, активному диалогу и служит для работы с ними.

Источник

Операционная система компьютера (назначение, состав, способ организации диалога с пользователем). Загрузка компьютера.

2. Создание, преобразование, сохранение, распе­чатка рисунка в среде графического редактора.

1. Операционная система компьютера (назначение, состав, способ организации диалога с пользователем). Загрузка компьютера.

Операционная система — это важнейшая часть си­стемного программного обеспечения, которая организу­ет процесс выполнения задач на ЭВМ, распределяя для этого ресурсы машины, управляя работой всех ее уст­ройств и взаимодействием с пользователем. Иными сло­вами, это своеобразный администратор компьютера, рас­пределяющий его ресурсы так, чтобы пользователь мог решать свои задачи максимально удобно.

Примечание. Ресурсами компьютера являются процессор­ное время, память всех видов, устройства ввода/вывода, прог­раммы и данные.

Роль операционной системы можно наглядно пред­ставить себе с помощью следующего рисунка. В центре его изображен собственно компьютер, т.е. все то обору­дование, которое стоит на вашем столе и которое мож­но непосредственно «потрогать руками» (в информати­ке эта часть часто называется hardware). Внешней обо­лочкой является разнообразное программное обеспече­ние (software), позволяющее многочисленным пользо­вателям решать свои прикладные задачи из всех облас­тей человеческой деятельности. ОС организует их со­вместную работу и служит своеобразным программным расширением управляющего устройства компьютера. Вы можете спросить: а так ли нужен еще один дополни­тельный слой? Очень нужен, учитывая тот факт, что не­возможно заложить в центральный блок информацию обо всех устройствах, которые к нему могут быть под­соединены. И, кроме того, новое устройство может быть изобретено уже после изготовления компьютера! Отсю­да очевидно, что загружаемая (а следовательно, изменя­емая) программная часть, обеспечивающая работу ком­пьютерное аппаратуры, совершенно необходима.

С другой стороны, наличие операционной системы очень существенно облегчает разработку нового про­граммного обеспечения. Все наиболее часто встречаю­щиеся при работе компьютера задачи сконцентрирова­ны в ОС. Поэтому программисту уже не требуется за­ботиться о размещении своей программы в объеме па­мяти каждого конкретного компьютера или описывать отдельные технические детали взаимодействия со все­возможными внешними устройствами разнообразных фирм-изготовителей — для этого достаточно просто об­ратиться к соответствующей функции операционной системы. Приведем простой частный пример. Если бы об этом не заботилась ОС, каждая программа должна была бы самостоятельно проверять наличие дискеты в дисководе при записи информации или факт подключе­ния принтера перед печатью на бумагу. И таких ситуа­ций существует великое множество.

Но наличие операционной системы удобно и пользо­вателю. Поскольку на современных компьютерах диа­лог с ним ведется именно средствами ОС, то интерфейс (проще говоря, способы взаимодействия с человеком) во всех программах получается примерно одинаковым. Так, освоив 2—3 программы в системе Windows, пользо­ватель может довольно быстро научиться работать с еще одной, даже совершенно новой для него,

Таким образом, мы видим, что операционная систе­ма решает целый комплекс важных задач управления компьютером. Сформулируем их по возможности более полно. Итак, ОС современного компьютера выполняет следующие функции.

• Организация согласованного выполнения всех про­цессов в компьютере. Планирование работ, распределе­ние ресурсов.

• Организация обмена с внешними устройствами. Хра­нение информации и обеспечение доступа к ней, предо­ставление справок.

• Запуск и контроль прохождения задач пользователя.

• Реакция на ошибки и аварийные ситуации. Конт­роль за нормальным функционированием оборудования.

• Обеспечение возможности доступа к стандартным системным средствам (программам, драйверам, инфор­мации о конфигурации и т.п.).

• Обеспечение общения с пользователем.

• Сохранение конфиденциальности информации в многопользовательских системах.

Первые операционные системы (СР/М, МS-DOS,Unix ) вели диалог с пользователем на экране текстового дисплея. Это был в полном смысле слова диалог, в ходе которого человек и компьютер по очереди обменива­лись сообщениями: человек вводил очередную команду, а компьютер, проверив ее, либо выполнял, либо отвер­гал по причине ошибки. Такие системы в литературе принято называть ОСс интерфейсом командной строки.

Пользователь последовательно набрал две команды вывода каталога дисков, причем первую компьютер вы­полнил нормально, и на экране появился требуемый спи­сок файлов, а вторую «отказался» делать, поскольку опе­ратор ошибочно указал имя несуществующего диска. Очевидно, что подобный способ общения не очень удо­бен для человека, поскольку требует постоянно держать в голове жесткий синтаксис всех допустимых команд и очень внимательно их вводить. Поэтому почти сразу же стали появляться сервисные системные программы, тем или иным способом облегчающие работу с ОС. Наиболее яр­ким примером таких программ-оболочек может служить широко известный Norton Commander, который был настолько распространен, что многие пользователи ис­кренне считали его частью операционной системы.

Развитие графических возможностей дисплеев привело к коренному изменению принципов взаимодействия че­ловека и компьютера. Командная строка была безвоз­вратно вытесненаграфическим интерфейсом, когда объекты манипуляций в ОС изображаются в виде не­больших рисунков, а необходимые действия тем или иным образом выбираются из предлагаемого машиной списка — так называемого меню. При подобном методе диалога набор текста полностью отсутствует и вполне достаточно всего нескольких клавиш. Существенным до­полнением к графическому способу ведения диалога яви­лось появление нового устройства ввода информации в компьютер — манипулятора «мышь», без которого сей­час просто невозможно представить современный ком­пьютер. Примерами операционной системы с графиче­ским интерфейсом служат довольно похожие ОС для компьютеров «Масintosh» (не имеет специального на­звания и обозначается просто System с номером версии) и «IВМ РС» — 0S/2 и Windows. Последняя система в нашей стране распространена необычайно широко.

Перейдем теперь к описанию состава операционных систем. Он, конечно, может быть довольно разным для различных систем. Так, для «классических» ОС с ко­мандной строкой довольно четко выделяются три ос­новные части:

• машинно-зависимая часть для работы с конкретны­ми видами оборудования;

• базовая часть (ядро), не зависящая от конкретных деталей устройств: она работает с абстрактными логи­ческими устройствами и при необходимости вызывает функции из предыдущей части; отвечает за наиболее общие принципы устройства ОС;

• программа ведения диалога с пользователем (ее ча­сто называюткомандным процессором).

Значительная часть операционной системы находит­ся в памяти постоянно, что обеспечивает ее эффектив­ную работу. Программы для некоторых редко использу­емых операций типа форматирования дискет чаще все­го оформляются в виде самостоятельных служебных программ и хранятся на внешних носителях. Такие про­граммы обычно называютутилитами. Кроме того, в ОС, как правило, включают небольшой стандартный набор самого необходимого программного обеспечения, например, простейший текстовый редактор.

Состав операционных систем с графическим интер­фейсом типа Windows заметно шире, но в целом имеет похожее строение.

В момент включения компьютера в ОЗУ нет осмыслен­ной информации. Поэтому особый интерес представляет вопрос о том, как операционная система загружается. Процесс этот в заметно упрощенном виде выглядит так. При включении компьютера (или при нажатии кнопки сброса) счетчик процессора аппарате устанавливается на начальный адрес ПЗУ, и стартует выполнение программы начальной загрузки. Прежде всею ищется и тестируется установленное оборудование. Современные компьютеры в основном используют внешние устройства «plug and р1ау»(переводится — «включил и работай»), поэтому они спо­собны сообщить процессору свои основные характеристи­ки и условия работы. Опрос внешних устройств и провер­ка их работоспособности занимают достаточно длительное время, несмотря на высокое быстродействие компьютера. В случае если все оборудование функционирует нормаль­но, происходит переход к следующему этапу — поиску начального загрузчика операционной системы. Он может находиться на жестком диске, на дискете, на СD-RОМ и даже быть получен с помощью сетевой платы. Поэтому компьютер опрашивает перечисленные устройства по оче­реди, в определенном порядке, до тех пор, пока не обнаружит требуемую информацию (в скобках заметим, что порядок поиска при наличии достаточных навыков и зна­ний может быть легко изменен). Итак, загрузчик, пред­ставляющий собой не что иное, как программу дальней­шей загрузки, обнаружен и прочитан в память. Дальней­шие действия машины уже определяются тем, что введено извне. Поскольку начальный загрузчик очень мал, то он умеет очень немного — найти и прочесть первый файл ОС с фиксированным именем и передать ему управление. И только после этого будет загружена в ОЗУ остальная часть операционной системы и машина сможет, наконец, нор­мально общаться с пользователем.

Примечание. Несколько слов для тех, кого удивила слож­ность описанного процесса. Почему загрузка ОС такая много­ступенчатая • и почему, например, нельзя просто записать начальный загрузчик в то же самое ПЗУ? Технически это не представляет никакого труда, но все дело в том, что тогда мы сможем пользоваться только одной(!) операционной систе­мой, а именно той, загрузчик для которой жестко «зашили» в ПЗУ.

И в заключение еще одно дополнительное замеча­ние. Может быть, не стоит требовать этот материал с учеников, но рассказать об этом, по-моему, стоит. Все­гда ли существовала ОС и может ли компьютер рабо­тать без нее? Как ни странно, ответ на оба вопроса отрицательный. Операционная система существовала не всегда, а возникла на стыке второго и третьего по­колений.

Cсущественными причинами возникновения ОС являются появление сложных внешних устройств — в первую очередь магнитных дисков, и необходимость разделения ресурсов между задачами и пользователями. Что касается работы без ОС, то теоретически можно написать такую программу, которая будет сама загружаться и работать с внешними устройствами без всякого участия ОС. На практике это чересчур сложно и никогда не делается. Даже если компьютер целыми днями работает по единственной программе (кассовый аппарат в магазине или учет переводов в сберкассе), в нем все равно обычно используется операционная система.

2. Создание, преобразование, сохранение, распе­чатка рисунка в среде графического редактора.

Один из многочисленных вариантов задания может выглядеть следующим образом.

С помощью графического редактора создать, сохра­нить в файл с указанным учителем именем и в заданный каталог, а также распечатать изображение, представлен­ное на рисунке.

Сохранить уменьшенную в 4 раза копию рисунка в файл с другим именем в тот же самый каталог.

Комментарии к заданию.

При создании данного рисунка проверяются следующие навыки ра­боты с графическим редактором:

• умение рисовать графические при­митивы (линия, прямоугольник, окруж­ность);

• рисование линий разной ширины (контуры домов и границы дороги);

• использование различных инст­рументов: заливка (дорога) и распы­литель (небо);

• выбор цветов с помощью палитры;

• нанесение надписей на рисунок;

• работа с фрагментами рисунка:

выделение, копирование, перенос;

В ходе выполнения задания ученик также должен продемонстрировать умение работать с файловой систе­мой и принтером.

При оценке ответа следует не просто смотреть на предъявленный рисунок, но и обязательно просить уче­ника продемонстрировать, как он выполнил то или иное действие. Дело в том, что совсем не обязательно он строил рисунок рационально, например, вместо рисования прямоугольника он мог строить 4 линии, а вместо пост­роения жирной линии — проводить линию обычной ширины несколько раз и т.д.

Особое внимание, по нашему мнению, следует уделить алгоритму построения изображения. Он тоже должен быть рациональным. Например, сначала рисуется закрашенный прямоугольник окна, затем он копируется дважды. Затем полученные 3 окна можно копировать еще раз, и сразу получается весь этаж. Тиражируя его по подобной схеме, получаем один дом, который затем также копируем. Ана­логично можно поступать и при рисовании деревьев.

Билет №6

1. Файловая система компьютера. Папки. Файлы (имя, тип, путь доступа). Операции с файлами и пап­ками в среде операционной системы.

2. Решение задачи на построение графика функции в электронных таблицах.

1. Файловая система компьютера. Папки. Файлы (имя, тип, путь доступа). Операции с файлами и пап­ками в среде операционной системы.

Главное назначение носителей внешней памяти — дол­госрочное хранение информации. Любая информация (текст, изображение, программа, видеофильм и т.д.) на внешнем носителе хранится в виде файла, файл (/Не) — это поименованная область на диске, в которой хранится отдельный экземпляр информации определенного типа.

Файл характеризуется набором параметров (имя, рас­ширение, размер, дата создания, дата последней модифи­кации) и атрибутами, используемыми операционной системой для его обработки («архивный», «системный», «скрытый», «только для чтения», «каталог» и др.).

Файловая структура может быть одноуровневой — это простая последовательность файлов. Многоуровневая фай­ловая структура — древовидный способ организации файлов на диске. При этом существуют специальные фай­лы, которые в одних операционных системах называют каталогами (directory) (в других — папками), назначе­ние которых — регистрация в них файлов (в том числе и других каталогов). Наличие поддержки каталогов в опе­рационной системе позволяет выстроить иерархическую (многоуровневую) организацию размещения файлов на носителе. В этом случае файлы, имеющие одинаковую природу (файлы операционной системы, документы, офис­ные программы, игровые программы, результаты расче­тов, домашние задания, рисунки и т.д.), размещаются в отдельных каталогах. Такая структура хранения инфор­мации позволяет уверенно ориентироваться в принадлеж­ности той или иной информации, особенно если учесть, что на современных носителях информации могут хра­ниться тысячи, а то и десятки тысяч файлов! Работа с информацией была бы значительно затруднена, если бы она была беспорядочно размещена на носителе.

Любой носитель изначально имеет один каталог, кото­рый создается операционной системой без нашего учас­тия, — корневой. Корневой каталог на каждом носителе внешней памяти существует в единственном экземпляре. Все другие каталоги создаются либо пользователем, либо могут быть автоматически созданы программами.

На рисунке приведен пример иерархической струк­туры размещения информации на носителе («\» обо­значает корневой каталог, имена каталогов выделены по­лужирным шрифтом, файлов — обычным).

файлы и каталоги, зарегистрированные в одном ката­логе,должны иметь уникальные имена. Файлы (или каталоги), зарегистрированные на одном и том же но­сителе информации, но в разных каталогах, могут иметь совпадающие имена.

Полное имя файла однозначно определяет местопо­ложение любого файла на носителе. Оно состоит из пути:

к файлу, включающему логическое имя устройства и иерархическую систему каталогов, от корневого катало­га до того, в котором содержится файл, и собственно имени файла и расширения.

Правила задания имени файла определяются операционной системой и используемой файловой системой. Вообще файловая система определяет об­щую структуру именования, хранения и организации файлов в операционной системе. Файловая система FАТ (File Allocation Table) поддерживается операционными системами DOS и Windows (в DOS — FАТ16; в Windows9х — FАТ16 и FАТ32). Это файловая система, основанная на таблице размещения файлов, которая под­держивается операционной системой для отслеживания состояния различных сегментов дискового пространства, используемого для хранения файлов. NTFS (Windows NT File System) — файловая система операционных систем Windows NТ и Windows 2000. Улучшенная по сравне­нию с FАТ файловая система, разработанная для исполь­зования специально с ОС Windows NТ. Она выполняет те же функции, что и FАТ, но, кроме того, поддерживает средства восстановления файловой системы и допускает использование чрезвычайно больших носителей данных. Также поддерживает объектно-ориентированные прило­жения, обрабатывая все файлы как объекты с определяе­мыми пользователем и системой атрибутами. Каждый файл на томе NTFS представлен записью в специальном файле, называемом «главной файловой таблицей» (МFА).

В операционных системах семейства DOS имя файла может содержать от 1 до 8 символов, можно использовать символы латинского алфавита, арабские цифры и некото­рые другие символы; есть ряд символов, использование которых в имени запрещено. В операционных системах семейства Windows имя может содержать уже от 1 до 255 символов, причем набор символов, из которых можно составлять имена файлов, расширяется, В частности, можно использовать буквы национальных алфавитов, про­белы и т.д. Windows, как. правопреемница DOS, обеспечи­вает совместимость собственных «длинных» имен с ко­роткими именами DOS, т.е. у файла Windows есть допол­нительный атрибут — имя этого файла в DOS. Строчные и прописные буквы в именах файлов не различаются. По-другому дело обстоит в операционных системах семейства Unix. Там строчная и прописная буквы различаются, по­этому имена, записанные одними и теми же буквами, но имеющие различия в регистрах, будут разными.

Расширение имени файла записывается после точки и может содержать от 1 до 3 символов в DOS и больше 3 — в Windows. Чаще всего в расширение вкладывается опре­деленный смысл (хотя пользователь может задавать и бес­смысленные расширения) — оно указывает на содержи­мое файла или на то, какой программой был создан дан­ный файл. Например, DOS, ТХТ — расширения тексто­вых файлов, СОМ, ЕХЕ — исполнимых файлов, INI — инициализационных файлов, РАS, ВАS, СРР — исходные тексты программ на соответствующем языке программи­рования, и т.д. В операционной системе Windows именно по расширению файлы ассоциируются с определенной программой, с помощью которой они могут быть откры­ты для просмотра или модификации.

Размер файла измеряется в байтах.

В зависимости от значений атрибутов файлов опе­рационная система разрешает или запрещает те или иные действия над файлами.

Обычно в Windows по отношению к файлам и ката­логам используют несколько иную терминологию.

Наиболее простыми являютсядокументы и програм­мы. Документы — это объекты, содержащие ту или иную информацию: тексты, картинки, зву­ки и т.д. Развитие мультимедийных возможностей компьютера приво­дит к тому, что в некоторых доку­ментах могут содержаться несколь­ко видов информации одновремен­но, например, движущееся изобра­жение и звук. Программы служат для обработки документов — это своеобразные инструменты воздей­ствия на документы. Часто их еще называют приложениями, напри­мер, приложение MS-DOS или при­ложение Windows. Между отдельны­ми программами и документами су­ществует устойчивая связь: текстовый редактор работает с текстовыми до­кументами, программа-фонограф воспроизводит звуки и т.п. Windows запоминает такие связи и способна самостоятельно их использовать при просмотре и работе с документами.

Группа однотипных документов, а также программы для их обработки могут быть помещены в общуюпап­ку. Папка является еще одним, более крупным объек­том Windows. В отличие от документов и программ, являющихся простыми и «неделимыми» объектами, пап­ка может содержать другие объекты, в том числе и но­вые папки; в частном случае папка может быть пустой.

Независимо от операционных систем персональных компьютеров все файлы можно разделить на текстовые и бинарные (по-другому — двоичные) файлы. Текстовы­ми называют файлы, в которых используются в качестве информационных символы с десятичными кодами 32-126 и 128-254. Двоичные файлы представляют собой после­довательность из любых символов. Их длина определяет­ся из заголовка файла. Это разделение является важным для различных операционных систем, поскольку назначе­ние и обработка бинарных и текстовых файлов в опера­ционных системах различаются.

Также файлы можно разделить на исполняемые (про­граммы) и неисполняемые (файлы данных и докумен­тов). Исполняемые файлы могут запускаться операци­онной системой на выполнение, а неисполняемые фай­лы могут только изменять свое содержимое в процессе выполнения программ. Далее можно разделить файлы на основные, присутствие которых обязательно для ра­боты операционной системы и программных продук­тов, служебные, хранящие конфигурацию и настройки основных файлов, рабочие, содержимое которых изме­няется в результате работы основных программных фай­лов и собственно ради которых, и создаются все осталь­ные файлы, а также временные файлы, создающиеся в момент работы основных и хранящие промежуточные результаты.

В процессе работы над файлами и каталогами (далее они называются объектами) производят следующие операции:

• создание (в текущем каталоге создается новый эк­земпляр объекта, ему дается имя. Созданный объект при этом может быть и пустым);

• копирование (копия объекта создается в другом каталоге или на другом носителе);

• перемещение (производится копирование объекта в другой каталог или на другой носитель, в исходном каталоге объект унич­тожается);

• удаление (в исходном каталоге объект уничтожается);

• переименование (изменяется имя объекта).

В ОS DOS,Uniх эти операции выполняются подачей из команд­ной строки специальных команд. В семействе ОС Windows для этих целей служит специальная служебная программаПроводник (Ехрlогег). Кроме того, графиче­ский интерфейс позволяет осуще­ствлять эти же операции и други­ми способами, например, с ис­пользованием контекстного меню. Большинство пользователей всех ОС, включая графические, предпочитают применять при работе с файлами специальные програм­мы-оболочки. У отечественного пользователя DOS наибольшей по­пулярностью пользовалась программа-оболочка Norton Commander у пользователей Windows — Fаг,Windows Commander.

2. Решение задачи на построение графика функции в электрон­ных таблицах.

Даны функция у = f(х) и отрезок [а, b]. Построить график этой функции на заданном отрезке, используя табличный процессор.

Пусть f(х) = х • соs(.х); a = —10; b = 10.

Для решения задачи воспользуемся ЭТ МS Ехсе1.

Решение состоит из двух шагов:

1) протабулировать заданную функцию на заданном отрезке, т.е. вычислить ее значения с заданным шагом.

Занесем начало и конец отрезка в отдельные ячейки, чтобы при не­обходимости можно было изменить начало и конец отрезка. В один из столбцов поместим значения аргумента, в другой — значения функции. Ниже приведено начало таблицы в режиме отображения формул.

Билет №7

1. Информация и информационные процессы в при­роде, обществе, технике. Информационная деятельность человека. Примеры.

Источник