Программное обеспечение персональных компьютеров. Исторический очерк, классификация текущего состояния, перспективы развития

• текстовые процессоры (редакторы);
• табличные процессоры;
• системы иллюстративной и деловой графики (графические процессоры);
• системы управления базами данных;
• экспертные системы;
• программы математических расчетов, моделирования и анализа экспериментальных данных.

     Предлагаемые  на рынке программного обеспечения  приложения, в общем случае, могут  быть выполнены как отдельные  программы, либо как интегрированные  системы. Интегрированными системами  обычно являются экспертные системы, программы  математических расчетов, моделирования  и анализа экспериментальных  данных, а также офисные системы. Примером мощной и широко распространенной интегрированной системы является офисная система Microsoft Office.

     Рассмотрим  наиболее часто встречающееся прикладное программное обеспечение.

     Редакторы документов – это наиболее широко используемый вид прикладных программ. Они позволяют подготавливать документы гораздо быстрее и удобнее, чем с помощью пишущей машинки. Редакторы документов позволяют использовать различные шрифты символов, абзацы произвольной формы, автоматически переносят слова на новую строку, позволяют делать сноски, включать рисунки, автоматически нумеруют страницы и сноски и т.д. Наиболее мощные редакторы документов позволяют проверять правописание, набирать тексты в несколько столбцов, создавать таблицы и диаграммы, строить оглавления, предметные указатели и т.д. (Word)

     Табличные процессоры. При работе с табличным процессором на экран выводится прямоугольная таблица, в клетках которой могут находиться числа, пояснительные тексты и формулы для расчета значения в клетке по имеющимся данным. Все распространенные табличные процессоры позволяют перевычислять значения элементов таблиц по заданным формулам, строить по данным таблицам различные графики, диаграммы и т.д. (Excel)

     Графические редакторы позволяют создавать и редактировать рисунки. В простейших редакторах предоставляются возможности рисования линий, кривых, раскраски областей экрана, создание надписей различными шрифтами и т.д. (Paint)

     Правовые  базы данных содержат тексты нормативных документов и предоставляют возможности поиска, распечатки и т.д. (Гарант)

     Системы автоматизированного  проектирования (САПР) позволяют осуществлять черчение и конструирование различных предметов и механизмов с помощью компьютера. Среди систем малого и среднего класса в мире наиболее популярна система AutoCAD фирмы AutoDesk.

Основные  тенденции развития пакетов прикладных программ тесно связаны с созданием и переходом на информационные системы четвертого поколения, основанные на иерархической структуре, в которых центр тяжести перенесен с локальных сетей конечных пользователей на сеть локальных серверов.

Глава 2. Операционная система

     Операционная  система – это комплекс специальным образом организованных программ и данных, с помощью которых осуществляется управление всеми устройствами ПК и взаимодействие с пользователем. Операционная система выступает как «посредник» между пользователем и аппаратной частью ПК.

2.1. Классификация операционных систем

     Операционные  системы для персонального компьютера различаются по нескольким параметрам:

• числу процессов, одновременно выполняемых под управлением системы: однозадачные и многозадачные;
• количеству одновременно работающих пользователей: однопользовательские и многопользовательские;
• количеству поддерживаемых процессоров: однопроцессорные и многопроцессорные;
• разрядности кода операционной системы: 8-разрядные, 16-разрядные, 32-разрядные, 64-разрядные;
• типу интерфейса: командные (текстовые) и объектно-ориентированные (графические);
• типу доступа пользователя к ЭВМ: с пакетной обработкой, с разделением реального времени;
• типу использования ресурсов: сетевые, локальные.

     Однозначные операционные системы обычно позволяют  запустить одну программу в основном режиме и еще одну программу, вспомогательную, в так называемом фоновом режиме. Например, в основном режиме можно  запустить редактор текстов, а в  фоновом программу печати. Многозадачные  системы позволяют запустить  одновременно несколько программ, которые  будут работать параллельно, не мешая  друг другу.

     Однопользовательские  операционные системы позволяют  работать на компьютере в каждый момент времени только одному человеку.

В многопользовательской  системе работу можно организовать так, что каждый пользователь будет  иметь доступ к информации общего доступа и, введя пароль, к личной информации, доступной только ему. Например, UNIX позволяет нескольким пользователям одновременно работать на одном компьютере с помощью, так называемых, терминалов, в роли которых могут выступать либо специализированные устройства (видеомонитор с клавиатурой), либо запущенная на ПК специальная программа.

2.2. Характеристики существующих операционных систем

     Наиболее  популярные операционные системы, предназначенные  для рабочих мест пользователей  – MS DOS, Windows 3.1, Windows for Workgroups, OS/2 Warp и Windows NT Workstation.

     Различные операционные системы предъявляют  разные требования к быстродействию процесса, оперативной и дисковой памяти:

• С MS DOS можно работать даже на компьютере с процессом Intel-8088 с 512 Кбайтами оперативной памяти и без жесткого диска. На компьютере с 4 Мбайтами оперативной памяти, процессором Intel-80386/33 МГц и жестким диском емкостью 120 Мбайт или более и вовсе можно без каких-либо проблем и с очень хорошей скоростью работать практически со всеми DOS-программами.
• Для работы с Windows 3.1 компьютер с 4 МБайтами оперативной памяти, процессором Intel-80386/33Мгц и жестким диском емкостью 120 МБайт – это только начальная конфигурация.
• Для работы с Windows 95 процессор 80486 и 8 Мбайт памяти – это минимальная конфигурация.
• OS/2 Warp чуть менее требовательна к быстродействию процессора и оперативной памяти, чем Windows 95.
• Для работы с Windows NT Workstation надо иметь, как минимум, компьютер с процессором 80486 и 12 Мбайт оперативной памяти.

     Различные операционные системы по-разному  общаются с пользователем (т.е. имеют  разный интерфейс).

• MS DOS – при работе с ней и другими версиями DOS пользователь должен вводить с клавиатуры команды, задающие те или иные действия.
• Windows 3.1 – в Windows фирма Microsoft применила графический интерфейс - все необходимые пользователю действия при работе он должен выполнять, выбирая те или иные пункты меню, отвечая на диалоговые запросы и заполняя параметры этих запросов, щелкая пиктограммы и т.д. Это значительно упростило освоение программ и сделало работу более удобной и наглядной. Однако взаимодействие самой Windows 3.1 с пользователем является несколько запутанным – разные функции оказались рассредоточенными по различным программам. Такой же интерфейс, только с некоторыми добавлениями, имеют Windows for Workgroups и Windows NT Workstation.
• Windows 95 – в этой операционной системе основные элементы взаимодействия программ с пользователем (меню, запросы, пиктограммы и т.д.) были несколько усовершенствованы и расширены по сравнению с Windows 3.1: появились запросы с вкладками, линейки инструментов и т.д., а взаимодействие самой Windows 95 с пользователем было улучшено и упрощено.
• OS/2 Warp – взаимодействие этой ОС с пользователем также отличается от принятого в Windows. Многие элементы интерфейса OS/2 очень удобны, но некоторые его особенности кажутся странными.

     Для удобства пользователей большинство  операционных систем может выполнять  не только свои «родные», то есть рассчитанные на данную операционную систему, программы, но и программы для некоторых  других операционных систем. 

Каждая  программа пользуется услугами операционных систем, а потому может работать только под управлением той операционной системы, которая обеспечивает для  нее эти услуги. Таким образом, выбор операционной системы очень  важен, так он определяет, с какими программами вы сможете работать на своем компьютере.

2.3. Критерии подхода к выбору операционной системы

     Выбирая операционную систему, пользователь должен представлять, насколько та или иная операционная система обеспечит  ему решение задач. Чтобы выбрать  ту или иную операционную систему, необходимо знать:

• На каких аппаратных платформах, и с какой скоростью работает операционная система;
• Какое периферийное аппаратное обеспечение поддерживает операционная система;
• Как полно удовлетворяет операционная система потребности пользователя, т.е. каковы функции системы;
• Каков способ взаимодействия операционной системы с пользователем, т.е. насколько нагляден, удобен, понятен и привычен пользователю интерфейс;
• Существуют ли информативные подсказки, встроенные справочники и т.д.;
• Какова надежность системы, т.е. ее устойчивость к ошибкам пользователя, отказам оборудования и т.д.;
• Какие возможности предоставляет операционная система для организации сетей;
• Обеспечивает ли операционная система совместимость с другими операционными системами;
• Какие инструментальные средства имеет операционная система для разработки прикладных программ;
• Осуществляется ли в операционной системе поддержка различных национальных языков;
• Какие известные пакеты прикладных программ можно использовать при работе с данной системой;

Как осуществляется в операционной системе защита информации и самой системы.

2.4. Оболочка операционной системы

     Оболочкой называется программа, являющаяся надстройкой над другой программой или «прослойкой» между какой-либо программой и пользователем.

     Оболочки  операционных систем обеспечивают:

• создание, переименование, копирование, пересылку, удаление и быстрый поиск файла в текущем каталоге диска или на всех дисках ПК;
• просмотр, создание и сравнение каталогов;
• просмотр, создание и редактирование текстовых файлов;
• поддержку связи двух ПК через последовательные или параллельные порты;
• архивацию, обновление и разархивацию архивных файлов, и просмотр архивов;
• синхронизацию каталогов, расщепление и слияние файлов;
• форматирование и копирование дискет, смену метки дискеты и метки тома для жестких дисков, а также чистку дисков от ненужных файлов;
• запуск программ.

2.4.1. Командная (операционная) оболочка Norton Commander

     Многие  пользователи настолько привыкли к  удобствам, предоставляемым своей  любимой программой-оболочкой, что  чувствуют себя без нее «не  в своей тарелке». Наиболее популярными  программами-оболочками для DOS являются Norton Commander, XTree Pro Gold и др. Имеются весьма удобные программы-оболочки для Windows 3.1 (Norton Desktop) и для Windows 95 (Norton Navigator).

     Запуск  программы Norton Commander производится набором в командной строке имени файла NC.EXE. На дисплее появляется главный экран оболочки Norton Commander. В верхней части экрана расположены шесть пунктов главного меню оболочки: Left, Files, Disk, Commands, Tools, Right, каждый из которых выполняет определенные функции. Основную часть экрана занимают две панели (окна). Каждая панель предназначена для отображения информации о файловой структуре на диске. При первом обращении к оболочке обе панели (левая – Left и правая – Right) могут содержать оглавление одного и того же или разных дисков.

     В оглавлении диска имена файлов указываются строчными буквами, а подкаталоги – прописными. Одна из двух панелей оболочки NC всегда является активной, в ней находится подвижный маркер (курсор). Маркер может быть установлен на любой файл или подкаталог, такой файл или подкаталог считается текущим, или рабочим. Панель, на которой отсутствует курсор, называется пассивной. Смена активной панели производится клавишей <Tab> или щелчком мыши по пассивной панели.

     В оболочке Norton Commander 5.0 различают восемь типов панелей:

• файловую панель – на ней отображается содержимое заданного диска;
• панель обнаруженных файлов служит для хранения файлов, выявленных утилитой Norton Commander File Finder (NCFF), или файлов, предназначенных пользователем к удалению при очистке диска;
• структурная панель – на ней в псевдографическом виде изображается дерево каталогов на заданном диске;
• информационную панель, на которой содержится справочная информация об оперативной памяти компьютера и о диске и текущем каталоге на нем;
• альтернативную информационную панель, на которую выдаются дополнительные сведения о файлах и заданном подкаталоге выбранного диска;
• панель быстрого просмотра – на ней отображается содержимое текстового файла или сведения о подкаталоге;
• архивную панель, на которой указывается содержимое архивного файла;
• связующую панель, которая содержит список файлов и подкаталогов диска, установленного на другом ПК.