Основные понятия информатики

Большинство ученых в наши дни отказываются от попыток дать строгое определение информации и считают, что информацию следует рассматривать как первичное, неопределимое понятие подобно множества в математике. Некоторые авторы учебников предлагают следующие определения информации:

Информация – это знания или сведения о ком-либо или о чем-либо.

Информация – это сведения, которые можно собирать, хранить,

передавать, обрабатывать, использовать.

Информатика – наука об информации или

– это наука о структуре и свойствах информации,

– способах сбора, обработки и передачи информации или

– информатика, изучает технологию сбора, хранения и

переработки информации, а компьютер основной

инструмент в этой технологии.

Информация - от латинского information - сведения, разъяснения, изложение.

В быту под информацией понимают сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах.

В теории информации под информацией понимают не любые сведения, а лишь те, которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получения неопределенность. По определению К.Шеннона, информация - это снятая неопределенность.

Информация - это отражение внешнего мира с помощью знаков или сигналов.

Информационная ценность сообщения заключается в новых сведениях, которые в нем содержатся ( в уменьшении незнания).

Свойства информации 1)полнота, 2)достоверность, 3)ценность,

4)актуальность, 5)ясность.

Задание: приведите примеры информации:

· в неживой природе (например, в геологии или археологии);

· в биологических системах (например, из жизни животных и растений);

· в технических устройствах (например, телевидение, телеграфные сообщения);

· в жизни общества (например, исторические сведения, реклама, средства массовой информации, общение людей).

Информация всегда связана с материальным носителем. Носителем информации может быть:

· любой материальный предмет (бумага, камень и т.д.);

· волны различной природы: акустическая (звук), электромагнитная (свет, радиоволна) и т.д.;

· вещество в различном состоянии: концентрация молекул в жидком растворе, температура и т.д.

Машинные носители информации: перфоленты, перфокарты, магнитные ленты, и т.д.

Сигнал - способ передачи информации. Это физический процесс, имеющий информационное значение. Он может быть непрерывным или дискретным.

Сигнал называется дискретным, если он может принимать лишь конечное число значений в конечном числе моментов времени.

Аналоговый сигнал - сигнал, непрерывно изменяющийся по амплитуде и во времени.

Сигналы, несущие текстовую, символическую информацию, дискретны.

Аналоговые сигналы используют в телефонной связи, радиовещании, телевидении.

Задания:

1. Приведите примеры информации с указанием ее носителя. Какого типа сигнал передает эту информацию?

2. Приведите примеры непрерывных сигналов.

3. Приведите примеры дискретных сигналов.

Говорить об информации вообще, а не применительно к какому- то ее конкретному виду беспредметно. Классифицировать ее можно:

· по способам восприятия ( визуальная, тактильная и т.д.);

· по форме представления ( текстовая, числовая, графическая и т. д.);

· по общественному значению( массовая, специальная, личная).

Основные направления в информатике: кибернетика, программирование, вычислительная техника, искусственный интеллект, теоретическая информатика, информационные системы.

Персональный компьютер - это устройство для хранения и переработки информации или программно-управляемое устройство, предназначенное для приема, переработки, хранения и выдачи информации.

Системный блок, клавиатура, монитор (дисплей)- основные части любого персонального компьютера.

В корпусе системного блока располагаются: ПЗУ, ОЗУ, блок питания, центральный процессор (мозг ЭВМ, который перерабатывает информацию).

ОБЩАЯ СХЕМА ЭВМ

УВ -устройства ввода информации в ЭВМ (клавиатура, мышь, ВЗУ, сканер)

УВЫВ -устройства вывода информации (дисплей, принтер, ВЗУ, графопостроитель)

ОЗУ (ОП или RAM) -оперативное запоминающее устройство (оперативная память) быстрая память, которая состоит из ячеек, имеющих свой адрес.

Принципиальной особенностью ОЗУ является его способность хранить информацию только во время работы машины. Когда вы включаете компьютер, в оперативную память заносятся (загружаются) цепочки байтов в которых хранится операционная система. Когда вы выключаете компьютер, то содержимое ОЗУ стирается.

ВЗУ- (внешние запоминающие устройства) предназначены для постоянного хранения информации, (дискета, жесткий диск, компакт-диск)

ПЗУ (ROM) - память, предназначенная только для чтения.

Современные компьютеры обладают принципом открытой архитектуры.

Принцип открытой архитектуры означает, что возможна лёгкая замена устаревших частей ЭВМ, новая деталь (блок) будет совместима со всем тем оборудованием, которое использовалось ранее.

Возможность обмена данными между компьютерами по обычной телефонной связи обеспечивают модемы, факс-модемы, которые преобразуют телефонные сигналы в компьютерные и наоборот.

Краткая история вычислительной техники

В XIX веке усилиями ученых разных стран (Чебышев - Россия, Беббидж- Англия) были созданы механические арифмометры и первые машины с программным управлением. Интересно, что первым программистом мира стала дочь известного поэта Байрона Ада Лавлейс.

В 1642 г. Блез Паскаль создал суммирующую машину. Развитие электронной вычислительной техники в СССР тесно связано с именем академика С.А. Лебедева, под руководством которого были созданы первые отечественные ЭВМ: в 1951 году в Киеве - МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина) и в 1952 году в Москве - БЭСМ (Быстродействующая Электронная Счетная Машина). История вычислительной техники уникальна фантастическими темпами развития аппаратных и программных средств.

Проект пятого поколения

Представление информации в ЭВМ.

Системы счисления: двоичная, восьмеричная,

шестнадцатеричная. Перевод целых чисел.

Обработка информации в ЭВМ основана на обмене электрическими сигналами между различными устройствами машины. Эти сигналы возникают в определенной последовательности. Признак наличия сигнала можно обозначить цифрой 1, признак отсутствия - цифрой 0. Таким образом, в ЭВМ реализуются два устойчивых состояния. С помощью определенных наборов цифр 0 и 1 можно закодировать любую информацию. Каждый такой набор нулей и единиц называется двоичным кодом. Количество информации, кодируемое двоичной цифрой - 0 или 1 - называется битом. С помощью набора битов, можно представить любое число и любой знак. Знаки представляются восьмиразрядными комбинациями битов- байтами (т.е. 1 байт = 8 бит). Например, русская буква А - байт 10000000. Любую комбинацию битов можно интерпретировать как число. Например, 110 означает число 6, а 01101100 - число 108. Число может быть представлено несколькими байтами.

Таким образом, в ЭВМ информация кодируется двумя видами символов. Такому представлению соответствует система счисления, в которой используется всего два цифровых знака - 0 и 1. Дадим определение системы счисления (с/с): система счисления - это совокупность правил и приемов записи чисел с помощью набора цифровых знаков (алфавита). Количество цифровых знаков называют основанием системы счисления.

Различают два типа систем счисления:

· позиционные, когда значение каждой цифры числа определяется ее местом (позицией) в записи числа;

· непозиционные, когда значение цифры в числе не зависит от ее места в записи числа.

Примером непозиционной системы счисления является римская :IX, IV, XV и т.д.

Примером позиционной системы счисления можно назвать десятичную систему, используемую повседневно.

Любое целое число в позиционной системе можно записать в форме многочлена

^· X_s={A_nA_n-1...A₁A₀}_s=A_n•Sⁿ+A_n-1•S^n-1+...+A₁•S¹+A₀•S⁰

где - основание с/с;

А- значащие цифры числа, записанные в данной с/с;

- количество разрядов числа

Пример 1. Число 5341₁₀ запишем в форме многочлена:

5341₁₀=5•10³+3•10²+4•10¹+1•10⁰

Пример 2. Число 321₁₀ запишем в двоичной системе счисления. Для этого необходимо разложить число в виде суммы по степеням 2 .

321₁₀=1•2⁸+1•2⁶+1•2⁰

Затем, записываем коэффициенты при степенях двойки (от минимальной нулевой степени к максимальной) справа налево. Поэтому данное число в двоичной системе счисления будет иметь вид: 101000001₂

Для того, чтобы решить обратную задачу: перевести число из двоичной системы счисления в десятичную, необходимо воспользоваться формулой * и произвести вычисления в 10-ой системе счисления.

Пример 3. Число 10100101₂ перевести в 10-ую систему счисления.

10100101₂=1•2⁰+1•2²+1•2⁵+1•2⁷=165₁₀

Упражнения

1.Перевести числа из 10-ой с/с в 2-ую систему счисления:

1/ 165 2/ 198 3/ 541 4/ 849 5/ 127

6/ 195 7/ 289 8/ 513 9/ 600 10/ 720

2.Перевести числа из 2-ой в 10-ую систему счисления:

1/ 110101 2/ 100111 3/ 1101100 4/ 1011101

5/ 11011101 6/ 10010100 7/ 111001010 8/ 110001011

Арифметические действия над целыми числами в 2-ой системе счисления :

Упражнения.

1.Произвести 1/ 10010011₂ 2/ 1011101₂ 3/ 10110011₂

сложение в 2 1011011 11101101 1010101

системе счисления

2.Произвести 1/ 100001000₂ 2/ 110101110₂ 3/ 11101110₂

вычитание в 2 10110011 10111111 1011011

системе счисления

3.Произвести 1/ 100001₂ 2/ 100101₂ 3/ 111101₂

умножение в 2 111111 111011 111101

системе счисления

4.Произвести 1/ 111010001001 : 111101₂

деление в 2 2/ 100011011100 : 110110₂

системе счисления 3/ 10000001111 : 111111₂

Восьмеричная, шестнадцатеричная системы счисления.

При наладке аппаратных средств ЭBM или создании новой программы часто возникает необходимость заглянуть внутрь памяти ЭВМ, чтобы оценить ее текущее состояние. Но там все заполнено длинными последователями нулей и единиц - двоичными числами. Эти последовательности очень неудобны для восприятия. В связи с этим двоичные числа стали разбивать на группы по три или четыре разряда. Из трех нулей и единиц можно составить восемь различных двоичных чисел, а из четырех - шестнадцать. Для кодирования 3 бит требуется 8 цифр, поэтому взяли цифры от 0 до 7 десятичной системы счисления, т.е. получили алфавит восьмеричной системы счисления. (см.табл.1)

Таблица 1.

Трехразрядное число, соответствующее цифре восьмеричного числа, называется двоичной триадой.

В связи с этим прост переход от двоичного представления числа к восьмеричному: двоичную запись числа справа налево разделяют на триады (в случае необходимости триаду можно слева дополнить нулями) и заменяют каждую триаду соответствующей восьмеричной цифрой.

Пример 8.

1111010₂=001111010₂=172₈

Обратный переход осуществляется также просто: каждую цифру восьмеричной записи заменяют ее двоичным представлением.

Пример 9.

513₈=101001011₂, 317₈=011001111₂

В связи с этим можно рассматривать два способа перевода чисел из 10-ой системы счисления в 8-ую систему счисления: 1 способ - воспользоваться формулой * разложить число по степеням 8 и 2 - перевести число сначала в двоичную систему счисления, а затем в 8-ую систему счисления.

Пример10. Перевести число 125₁₀ в 8-ую с/с.

1 способ: 125₁₀=5•8⁰+7•8¹+1•8²=175₈

2 способ: 125₁₀= 2⁰+2²+2³+2⁴+2⁵•2⁶=1111101₂=175₈

Перевод из 8-ой системы счисления в 10-ую систему счисления производится аналогично переводу чисел из 2 системы счисления в 10-ую систему счисления по формуле *.

Пример 11. Перевести число 273₈ в 10-ую с/с

273₈=3•8⁰+7•8¹+2•8²=187₁₀

Для кодирования 4 бит необходимо 16 знаков, для чего используется 10 цифр десятичной системы и 6 букв латинского алфавита (см. табл. 2)

Таблица 2.

Четырехзначное двоичное число, соответствующее цифре шестнадцатеричного числа, называется двоичной тетрадой.

Переход от шестнадцатеричной системы к двоичной (и обратно) так же прост, как от восьмеричной к двоичной, только заменяются тетрады двоичных цифр на шестнадцатеричную запись.

Пример 12. Число В3₁₆ перевести в 2-ую систему счисления

В3₁₆=10110011₂

Пример 13. Число 1111001110₂ перевести в 16-ую систему счисления

1111001110₂=3СЕ₁₆

Таким образом, чтобы перевести число из 10-ой системы счисления в 16-ую можно воспользоваться двумя способами: по формуле * , (размножить число по степеням числа 16) или произвести последовательно перевод в 2-ую систему счисления, а затем в 16-ую систему счисления.

Пример 14. Число 365₁₀ перевести в 16-ую с/с

1 способ 365₁₀=13•16⁰+6•16¹+1•16²=16А₁₆

2 способ 365₁₀=1•2⁰+1•2²+1•2³+1•2⁵+1•2⁶+1•2⁸=101101101₂=16А₁₆

Упражнения

1.Переведите числа из 2-ой с/с в 8-ую ,16-ую с/с

1/ 100101110₂ 2/ 100000111₂ 3/ 111001011₂

4/ 1000111011₂ 5/ 1011001011₂ 6/ 110011001011₂

2.Переведите числа из 10-ой с/с в 8-ую, 16-ую с/с

1/69₁₀ 2/ 73₁₀ 3/ 113₁₀ 4/ 203₁₀ 5/ 351₁₀ 6/ 641₁₀

3.Переведите числа из 8-ой с/с в 10-ую с/с

1/ 35₈ 2/ 65₈ 3/ 215₈ 4/ 327₈ 5/ 532₈ 6/ 751₈

4.Переведите числа из 16-ой с/с в 10-ую с/с

1/ D8₁₆ 2/ 1AE₁₆ 3/ E57₁₆ 4/ 8E5₁₆ 5/ FAD₁₆ 6/ADC₁₆

Сложение и вычитание в 8-ой с/с.

При выполнении сложения и вычитания в 8-ой с/с необходимо соблюдать следующие правила:

1) в записи результатов сложения и вычитания могут быть использованы только цифры восьмеричного алфавита;

2) десяток восьмеричной системы счисления равен 8, т.е. переполнение разряда наступает, когда результат сложения больше или равен 8.

В этом случае для записи результата надо вычесть 8, записать остаток, а к старшему разряду прибавить единицу переполнения;

3)если при вычитании приходится занимать единицу в старшем разряде, эта единица переносится в младший разряд в виде восьми единиц.

Пример 15. 770₈ 750₈

236 236

1226₈ 512₈

Сложение и вычитание в 16-ой с/с.

При выполнении этих действий в 16-ой с/с необходимо соблюдать следующие правила:

1)при записи результатов сложения и вычитания надо использовать цифры шестнадцатеричного алфавита: цифры, обозначающие числа от 10 до 15 записываются латинскими буквами, поэтому , если результат является числом из этого промежутка, его надо записывать соответствующей латинской буквой;

2)десяток шестнадцатеричной системы счисления равен 16, т.е. переполнение разряда поступает, если результат сложения больше или равен 16, и в этом случае для записи результата надо вычесть 16, записать остаток, а к старшему разряду прибавить единицу переполнения;

3)если приходится занимать единицу в старшем разряде, эта единица переносится в младший в виде шестнадцати единиц.

Примеры 16. В09₁₆ В09₁₆

TFA 7FA

1A03₁₆ 30F₁₆

Упражнения

1.Выполните сложение 8-ых чисел

1) 715₈ 2) 524₈ 3) 712₈ 4) 321₈ 5) 5731₈ 6) 6351₈

373 57 763 765 1376 737

2.Выполните вычитание 8-ых чисел

1) 137₈ 2) 436₈ 3) 705₈ 4) 538₈ 5) 7213₈ 6) 7135₈

72 137 76 57 537 756

3.Произвести сложение 16-ых чисел

1) А13₁₆ 2) FOB₁₆ 3) 2EA₁₆ 4) ABC₁₆ 5) A2B₁₆ 6) E2D8₁₆

16F 1DA FCE C7C 7F2 2CA3

4.Произвести вычитание 16-ых чисел

1) А17₁₆ 2) DFA₁₆ 3) FO5₁₆ 4) DE5₁₆ 5) D3C1₁₆ 6) F1C5₁₆

1FС 1AE AD AF D1F DEB

Как было отмечено выше, компьютер способен распознавать только значения бита: 0 или 1. Однако чаще он работает с байтами ( 1 байт= 8 бит). Вся работа компьютера - это управление потоками байтов, которые устремляются в машину с клавиатуры или дисков, преобразовываются по командам программ, временно заполняются или записываются на постоянное хранение, а также появляются на экране дисплея или бумаге принтера в виде знакомых букв, цифр, служебных знаков.

Большие наборы байтов удобнее измерять более крупными единицами:

1024 байт=1 Кбайт (килобайт)

1024 байт (1048576 байт)= 1 Мбайт (мегабайт)

Какое же целое положительное число можно записать в 1 байте? Максимальное двоичное число в восьмиразрядном байте 11111111₂=255₁₀. Если же потребуется записать большее число, то потребуется несколько байт. Отсюда видно, что вместе с 0 в одном байте можно записать 256 различных десятичных чисел.

Это свойство байта помогает интерпретировать нажатие любой клавиши, т.е. комбинацию нулей и единицу (один байт) как десятичное число от 0 до 255. Для машины это число может служить номером «литеры» с изображением нажатой клавиши, которая хранится в памяти машины. Специальные электронные схемы поэтому номеру находят «литеру» и «печатают» ее на экране. Каждой букве, цифре, служебному знаку присвоен какой-либо код - десятичное число в диапазоне от 0 до 255. Эти коды хранятся в специальной кодовой таблице, которая делится на две половины ( с кодами от 0 до 127 и от 128 до 255).

Во всем мире в качестве стандарта принята таблица ASCII, которая кодирует половину возможных символов - от 0 до 127.

Вторая половина кодовой таблицы (коды от 128 до 255) предназначена для размещения символов национальных алфавитов, псевдографических символов, некоторых математических знаков.

Следует знать, что прописные и строчные буквы имеют разные коды, а многие латинские и русские буквы имеют визуально неразличимые начертания, но разные коды (например А, С).

Пример 17.

Слово ЭВМ в кодах будет выглядеть как 157 130 140, а слово Компьютер - 138 174 172 175 236 238 226 165 224

Упражнения

1.Сколько бит в слове:

а) «компьютер» б) «величина»

2.Сколько бит информации содержится в сообщении объемом 1 Кбайт, 1,5 Кбайт?

3.Какова скорость передачи информационного сообщения в бит/сек передачи информационного сообщения объемом 3 Кбайта, переданного за 2 мин?

4.Что зашифровано с помощью последовательности кодов, если:

а)код буквы «М» в таблице кодировки равен 151:

151 128 151 128

б)код буквы «О» в таблице равен 142:

145 142 144 146

Опорный конспект по теме «Алгоритмизация»

Слово алгоритм возникло от algorithm- латинской формы имени великого математика IX века аль- Хорезми, который сформулировал правила выполнения 4 арифметических действий над многозначными числами.

Алгоритм - это организованная последовательность действий, понятных для некоторого исполнителя, ведущая к решению поставленной задачи.

Алгоритм - это конечная последовательность однозначных предписаний, исполнение которых позволяет с помощью конечного числа шагов получить решение задачи, однозначно определяемое исходными данными.

Алгоритм может быть предназначен для выполнения его человеком или компьютером.

Свойства алгоритма:

1. Массовость - алгоритм должен быть применен для класса подобных задач.

2. Дискретность - алгоритм состоит из ряда шагов.

3. Определенность - каждый шаг алгоритма должен пониматься однозначно и не допускать произвола.

4. Результативность - алгоритм должен приводить к решению поставленной задачи за конечное число шагов

Виды алгоритма:

1. Линейный - алгоритм, в котором все предписания (шаги) выполняются так, как записаны, без изменения порядка следования, строго друг за другом.

2. Разветвляющийся - алгоритм, в котором выполнение того или иного действия (шага) зависит от выполнения или не выполнения какого-либо условия.

3. Циклический - алгоритм, в котором некоторая последовательность действий повторяется несколько раз.

Каждый исполнитель алгоритма имеет свою систему команд (набор действий) и свою среду, (набор объектов, над которыми совершаются действия), в которой, и только в ней, он работает.

Пример: Исполнитель чертежник имеет свою систему команд: вперед (1 см), направо 90 градусов (по часовой стрелке) и свою среду - чертежную доску. Результатом исполнения следующего алгоритма будет рисунок.

Вперед (1 см), направо 90, вперед (1 см),

направо 90, направо 90, направо 90,

вперед (1 см), направо 90, вперед (1 см)

Способы записи алгоритма:

1. Словесно-формульное описание (на естественном языке с использованием математических формул).

2. Графическое описание в виде блок-схемы (набор связанных между собой геометрических фигур).

3. Описание на каком-либо языке программирования (программа).

Программа - это набор машинных команд, который следует выполнить компьютеру для реализации того или иного алгоритма.

Программа - это форма представления алгоритма для исполнения его машиной.

Фигуры, используемые в блок-схемах.

Основные этапы решения задач на ЭВМ:

1. Математическая постановка задачи - это формулировка задачи как задачи некоторого раздела математики.

2. Построение математической модели.

Модель - Это замещение изучаемого объекта другим объектом, который отражает существенные стороны данного объекта. Изучаемый объект может иметь несколько моделей в зависимости от требуемой точности результатов вычислений.

Пример. Определить периметр крышки стола.

рисунок 1 рисунок 2

Здесь нас интересуют лишь размеры крышки стола, поэтому заменим реальный объект - “стол” плоской геометрической фигурой, размеры и конфигурация которой соответствуют поверхности крышки. Это может быть такая фигура (рис.1)

Однако предварительно следует доказать, что радиусы закругления всех углов крышки стола, с точки зрения требуемой точности вычисления результатов, можно считать равными, и только после того фигура на рис.1 может считаться моделью крышки стола.

Если это доказано, то математическая постановка задачи имеет такой вид:

исходные данные: r- радиус закругления,

a, b, c, d- размеры прямолинейных частей фигуры;

результат: Р (периметр);

Вычислить значение Р: Р= 2Пr+a+b+c+d.

Если величина r такова, что при требуемой точности вычисления результатов закруглением углов можно пренебречь, то в качестве модели объекта можно взять четырехугольник общего вида (рис.2). В этом случае приходим к такой задаче:

исходные данные: а, b, с, d- размеры прямолинейной части фигуры;

результат: Р (периметр).

Вычислить значение Р: Р=a+b+c+d.

В качестве модели объекта задачи можно взять прямоугольник со сторонами а и b. Если окажется, что при заданной точности вычисления противоположенные стороны крышки можно считать равными, как и диагонали ее, МПЗ имеет такой вид:

исходные данные: a, b - размеры прямоугольника;

результат: P (периметр)

Вычислить значение Р:

P=2(a+b).

3. Выбор метода решения.

4. Построение алгоритма.

5. Запись алгоритма на языке программирования.

6. Отладка программы на ЭВМ.

Пример решения задачи. Составить программу начисления зарплаты согласно следующему правилу:

если стаж сотрудника менее 5 лет, то зарплата 130 руб., при стаже работы от 5 до 15 лет - 180 руб., при стаже свыше 15 лет зарплата повышается с каждым годом на 10 руб.

Сформулируем задачу в математическом виде: Вычислить

130, если ST< 5;

ZP < 180, если 5

180 +(T-15)10, если 15

ZP - заработанная плата, ST - стаж работы.

Описание алгоритма на естественном языке:

1. Запросить ST;

2. Если ST< 5, то ZP :=130, перейти в п.5,

3. Если ST< 15, то ZP :=180, перейти к п. 5

4. ZP = 180+(ST-15)•10

5. Сообщить значение , ST

6. Конец.

Пример блок-схемы алгоритма решения задачи

Описание алгоритма на алгоритмическом языке .

Алгоритмический язык - это средство для записи алгоритмов в аналитическом виде, промежуточном между записью алгоритма на естественном (человеческом) языке и записью на языке ЭВМ (языке программирования).

алг ЗАРПЛАТА (цел ST, вещ ZP)

арг ST

рез ZP

нач

если ST<5

то ZP:=150

иначе

если ST<15

то ZP:=180

иначе ZP=180+(ST-15) 10

все

все

кон

На языке программирования BASIC

CLS

INPUT “ введи стаж”, ST

IF ST<5 THEN ZP=150: GOTO 3

IF ST<=15 THEN ZP=180 ELSE ZP=180+(ST-10)*10

3 PRINT “зарплата=”;ZP; ”рублей”

END

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА

Компьютер – это программно-управляемое устройство, предназначенное для приема, переработки, хранения и выдачи информации.

Для функционирования компьютера ему необходима аппаратная часть(hardware) и программное обеспечение (software). Программное обеспечение делят на системное и прикладное. Системные программы включают в себя операционную систему, которая управляет работой ЭВМ и сервисные программы, оптимизирующие работу ЭВМ. Прикладные программы решают конкретные практические задачи.

Операционная система - это комплекс программ, организующих управление работой компьютера и его взаимодействие с пользователем. Операционные системы для персонального компьютера различаются по нескольким параметрам:

однозадачные и многозадачные;

однопользовательские и многопользовательские.

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. Терминал может находиться в нескольких метрах или в нескольких тысячах километров от компьютера. Терминал может быть связан с основным компьютером и через локальную сеть или мировую компьютерную сеть Internet.

В настоящее время наиболее распространены несколько типов операционных систем: однозадачная однопользовательская система MS-DOS компании Microsoft с командным интерфейсом, многозадачные однопользовательская Windows 95 и сетевая Windows NT с графическим интерфейсом, многозадачная многопользовательская система UNIX.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ MS-DOS

MS DOS является программой, которая загружается в память ЭВМ при включении. Она выполняет следующие задачи:

* дополняет аппаратную базовую систему ввода/вывода (BIOS);

* предоставляет прикладным программам среду для их выполнения (ядро MS DOS);

* предоставляет пользователю среду, обеспечивающую диалог с компьютером посредством команд (командный процессор).

MS DOS загружается с системной дискеты в дисководе А: или с винчестера С:.

При загрузке MS DOS загрузочная программа проверяет, является ли загрузочный диск системным, и если является, то управление для загрузки ядра передается модулю BIOS, который находится в файле IO.SYS и модулю ядра операционной системы MSDOS.SYS, после чего вызывается командный процессор. Командный процессор находится в файле COMMAND.COM.

MS-DOS включает в себя много различных команд. Часть команд постоянно находится в оперативной памяти (ОП). Их называют резидентными или встроенными ( или внутренними). Все остальные команды MS-DOS называются внешними и находятся на магнитном диске ( МД) до тех пор, пока они не понадобятся.

Основные понятия файловой системы.

Файл - это поименованная совокупность байтов, записанная на жесткий или гибкий магнитный диск.

Важнейшие характеристики файла - имя, длина ( в байтах), дата создания или обновления (день, месяц, год) и время создания или обновления ( часы и минуты).

Имя файла состоит из двух частей: собственного имени (от 1 до 8 символов: латинские буквы, цифры, специальные знаки _ - $ & @ ! % ( ) % { } `~ ^) и расширения (от 1 до 3). Расширение отделяется от собственного имени точкой.

Во многих командах MS-DOS, в именах файлов можно применять символы звездочку (*) и знак вопроса ( ? ) для указания группы файлов из одного каталога. Символ “*” обозначает любое число любых символов в имени файла или расширении. Символ “?” обозначает один произвольный или отсутствие символа в имени файла или расширении. Использование данных символов означает, что вы работаете с маской или шаблоном имени файла.

Примеры шаблонов имен файлов:

Primer.* – означает все файлы с именем Primer;

A*.txt – все файлы, которые начинаются на букву А и имеют расширение txt;

F??.pas – файлы с расширением pas, имена которых состоят из трех букв и начинаются на букву F;

*.* – все файлы.

Некоторые распространенные расширения имен файлов:

BAT - командный файл.

BAK - страховая копия, которую создают некоторые программы.

BAS - файл с исходным текстом на языке бейсик.

PAS - файл с исходным текстом на языке Паскаль.

COM, EXE - выполняемые файлы.

SYS - системные файлы.

Файлы физически хранятся на носителях, размещенных в различных устройствах: магнитный или оптический диск, размещенный в дисководе; магнитная лента, размещенная в специальном магнитофоне - стримере, и т.д.

Традиционно за каждым устройством закреплено однобуквенное имя:

А:, В: - (гибкий диск) CON: - клавиатура или дисплей

С: - жесткий диск PRN: - принтер

Устройство, с которым работают в данный момент, называется текущим устройством.. Если дисковод не указан, то подразумевается текущий дисковод.

Файловая система компьютера позволяет хранить файлы, информацию в виде иерархической структуры каталогов(папок), вложенных друг в друга.

Имена файлов регистрируются на МД в каталогах, которые также называются директориями - от английского directory.

Каталог - это специальное место на диске, в котором записаны имена файлов, сведения о размерах файлов, времени их последнего обновления, атрибуты файлов и т.д. Если в каталоге хранится имя файла, то говорят, что этот файл находится в данном каталоге.

На каждом МД имеется один главный каталог, его называют корневым (root directory). Все каталоги, кроме корневого, должны иметь ИМЯ каталога, которое формируется аналогично имени файла, но не имеет расширения. В любом каталоге можно регистрировать другие каталоги. Если каталог CTL21 зарегистрирован в каталоге CTL2, то говорят, что CTL21 является подкаталогом CTL2, а CTL2 - родительский каталог для CTL21.

На каждом МД файлы и каталоги образуют иерархическую древообразную структуру.

Каталог, в котором в данный момент работает пользователь, называется текущим. Если используется файл не из текущего каталога, необходимо указать, в каком каталоге этот файл находится, т.е. указать путь поиска файла. Путь - это последовательность из имен каталогов, разделенных символом \ (бэкслеж). Если путь начинается с символа «\», то маршрут вычисляется от корневого каталога данного диска, иначе - от текущего каталога. Символы «..» соответствуют входу в надкаталог.

ПРИМЕР Если файл PRIMER.TXT находится в подкаталоге SET каталога SIMP, то путь к нему можно записать как \SIMP\ SET\PRIMER/TXT.

Полное имя файла( полная спецификация файла): имя устройства\ путь\ имя файла. Например, полное имя файла С:\WORK\FORM10E\IVANOV\PRIMER.PAS означает, что файл PRIMER.PAS расположен на диске С: в каталоге IVANOV, который расположен в кат