Лекции по "Информатике"

• линейный;
• ветвящийся;
• циклический.

Линейным называется такой вычислительный процесс, при котором все этапы решения задачи выполняются в естественном порядке следования записи этих этапов.

Ветвящимся называется такой вычислительный процесс, в котором выбор направления обработки информации зависит от исходных или промежуточных данных (от результатов проверки выполнения какого - либо логического условия).

Циклом называется многократно повторяемый участок вычислений.

 

Классификация циклов представлена на рисунке:

 

 

                                                 Циклы

    с определенным числом                с неопределенным числом

               повторений                                     повторений

          ( с параметром )

                                                   с предусловием           с постусловием

 

 

 

Вложенными называются циклы, расположенные один в другом. Цикл, являющийся внешним, включает в свое тело внутренний цикл полностью.

 

Массивом называется совокупность элементов с одинаковыми свойствами. Любой массив характеризуется :

• именем;
• размерностью;
• типом элементов.

Каждый элемент массива имеет определенное значение, координаты своего местоположения в массиве и обозначается при помощи переменной с индексами. Количество индексов зависит от размерности массива.

Массивы могут быть одномерные, двумерные и т. д. В данном разделе остановимся на изучении массивов числового вещественного типа обычной точности.

Обработка любого массива представляет собой циклический вычислительный процесс (как правило, цикл с параметром), в котором параметрами циклов являются индексы, а в теле циклов используются выражения с индексированными переменными.

Основными видами задач обработки массивов являются:

• определение суммы значений элементов, произведения значений элементов и среднего арифметического для всех элементов массива;
• определение суммы значений, произведения значений, количества  элементов  и среднего арифметического для элементов массива, удовлетворяющих определенным условиям;
• определение максимального (минимального) по значению элемента и его местоположения в массиве;
• упорядочение значений элементов в массиве.

Одномерный массив носит название вектора. Элементы одномерного массива имеют по одному индексу. Этот индекс соответствует номеру элемента в векторе.

Рассмотрим вектор A, состоящий из 7 элементов значениями: 30, 25, 18, 20, 7, 11, 9. Любой элемент этого вектора  обозначается A( i ) , где i -индекс,      1 <= i <= 7.

При i=1 A( i ) = 30      или A( 1 )= 30;

при  i= 5  A ( i ) = 7  или A ( 5 ) = 7.

Элементы одномерного массива располагаются один за другим в последовательно расположенных байтах памяти.

 

Двухмерный массив носит название матрицы. Рассмотрим числовую матрицу B, состоящую из 4 строк и 3 столбцов (см. рис. 42).

 

 

                               3       2      8

                               1       6      9

    1<= i<=4           10      4      7

                               5       2      1

                                 1<=j<=3

 

Рис.  6. 2. Пример числовой матрицы, состоящей из 4 строк и 3 столбцов.

 

Расположение элемента в двухмерном массиве определяется номером строки и номером столбца, на пересечении которых находится этот элемент, поэтому  каждый элемент матрицы имеет два индекса: первый индекс указывает на номер строки, а второй индекс показывает номер столбца.

 

6-й Вопрос. Модификации, версии и семейства программ.

8-й Вопрос. Операционная  система. Виды операционных систем. Команды и командные файлы  операционной системы.

 

Операционная система — обязательная часть специального программного обеспечения, обеспечивающая эффективное функционирование персонального компьютера в различных режимах, организующая выполнение программ и взаимодействие пользователя и внешних устройств с ЭВМ.

Пользовательский интерфейс (сервисные программы) — это программные надстройки операционной системы (оболочки и среды), предназначенные для упрощения общения пользователя с операционной системой.

Программы, обеспечивающие интерфейс, сохраняют форму общения (диалог) пользователя с операционной системой, но изменяют язык общения (обычно язык команд преобразуется в язык меню). Сервисные системы условно можно разделить на интерфейсные системы, оболочки операционных систем и утилиты.

Интерфейсные системы — это мощные сервисные системы, чаще всего графического типа, совершенствующие не только пользовательский, но и программный интерфейс операционных систем, в частности, реализующие некоторые дополнительные процедуры разделения дополнительных ресурсов.

Оболочки операционных систем предоставляют пользователю качественно новый по сравнению с реализуемым операционной системой интерфейс и делают необязательным знание последнего.

Утилиты автоматизируют выполнение отдельных типовых, часто используемых процедур, реализация которых потребовала бы от пользователя разработки специальных программ. Многие утилиты имеют развитый диалоговый интерфейс с пользователем и приближаются по уровню общения к оболочкам.

Инструментальные программные средства (системы программирования) — обязательная часть программного обеспечения, с использованием которой создаются программы. Инструментальные программные средства включают в свой состав средства написания программ (текстовые редакторы); средства преобразования программ в вид, пригодный для выполнения на компьютере (ассемблеры, компиляторы, интерпретаторы, загрузчики и редакторы связей), средства контроля и отладки программ.

Текстовые редакторы позволяют удобно редактировать, формировать и объединять тексты программ, а некоторые — и контролировать синтаксис создаваемых программ.

Средства отладки позволяют выполнять трассировку программ (пошаговое выполнение с выдачей информации о результатах исполнения), производить проверку синтаксиса программы и промежуточных результатов в точках останова, осуществлять модификацию значений переменных в этих точках.

Системы технического и сервисного обслуживания представляют собой программные средства контроля, диагностики и восстановления работоспособности компьютера, дисков и т. д.

Прикладное программное обеспечение обеспечивает решение пользовательских задач. Ключевым понятием здесь является пакет прикладных программ.

Пакет прикладных программ — это совокупность программ для решения круга задач по определенной тематике или предмету. Различают следующие типы пакетов прикладных программ:

1. общего назначения — ориентированы на автоматизацию широкого круга задач пользователя (текстовые процессоры, табличные редакторы, системы управления базами данных, графические процессоры, издательские системы, системы автоматизации проектирования и т. д.);
2. методо-ориентированные — реализация разнообразных экономико-математических методов решения задач (математического программирования, сетевого планирования и управления, теории массового обслуживания, математической статистики и т. д.);
3. проблемно-ориентированные — направлены на решение определенной задачи (проблемы) в конкретной предметной области (банковские пакеты, пакеты бухгалтерского учета, финансового менеджмента, правовых справочных систем и т. д.).

К прикладному программному обеспечению относятся сервисные программные средства, которые служат для организации удобной рабочей среды пользователя, а также для выполнения вспомогательных функций (информационные менеджеры, переводчики и т. д.).

Системное программное обеспечение обеспечивает функционирование и обслуживание компьютера, а также автоматизацию процесса создания новых программ.  К системному программному обеспечению относятся:

операционные системы и их пользовательский интерфейс;

инструментальные программные средства;

системы технического обслуживания.

К современным операционным системам предъявляются следующие требования:

• совместимости - ОС должна включать средства для выполнения приложений, подготовленных для других ОС;
• переносимости - обеспечение возможности переноса ОС с одной аппаратной платформы на другую;
• надежности и отказоустойчивости - предполагает защиту ОС от внутренних и внешних ошибок, сбоев и отказов;
• безопасности - ОС должна содержать средства защиты ресурсов одних пользователей от других;
• расширяемости - ОС должна обеспечивать удобство внесения последующих изменений и дополнений;
• производительности - система должна обладать достаточным быстродействием.

По числу одновременно выполняемых задач выделяют ОС однозадачные (MS DOS, ранние версии PC DOS) и многозадачные (Unix, OS/2, Windows 95/98/2000/ XP/ Vista/Windows 7, Mac OS, LINUX).

Однозадачные ОС предоставляют пользователю виртуальную машину и включают средства управления файлами, периферийными устройствами и средства общения с пользователем.

Многозадачные ОС дополнительно управляют разделением между задачами совместно используемых ресурсов.

По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на однопользовательские и многопользовательские (UNIX, WINDOWS NT). В многопользовательских системах присутствуют средства защиты информации пользователей от несанкционированного доступа.

В сетевой ОС присутствуют средства передачи данных между компьютерами по линиям связи и реализация протоколов передачи данных.

Кроме ОС, ориентированных на определенный тип аппаратной платформы, существуют мобильные ОС, легко переносимые на разные типы компьютеров (UNIX). В таких ОС аппаратно-зависимые места локализованы и при переносе системы переписываются.

В настоящий момент около 90 % компьютеров используют ОС Windows. Более широкий класс ОС ориентирован для использования на серверах. К этому классу ОС относятся семейство Unix, Linux, разработки фирмы Microsoft (MS DOS и Windows),Mac OS(от компании Apple)   сетевые продукты Novell и корпорации IBM.

UNIX — многопользовательская, многозадачная ОС, включает достаточно мощные средства защиты программ, и файлов различных пользователей. ОС UNIX обеспечивает высокую мобильность ОС и легкую переносимость прикладных программ на компьютеры различной архитектуры. Независимо от версии общими для UNIX чертами являются многопользовательский режим со средствами защиты данных от несанкционированного доступа; реализация многозадачной обработки в режиме разделения времени; переносимость системы путем написания основной части на языке Си.

Недостаток UNIX — большая ресурсоемкость, и для небольших однопользовательских систем на базе персональных компьютеров она, чаще всего, является избыточной.

Linux - очень простая, надежная и дружественная операционная система. Логическая структура Linux в значительной степени отличается от строения MS DOS или известной платформы Microsoft Windows, она наиболее близка к архитектуре другого класса операционных систем, а именно - систем семейства UNIX.

Mac OS (Macintosh Operating System) — семейство проприетарных операционных систем (частное, патентованное) с графическим интерфейсом. Разработана корпорацией Apple (ранее — Apple Computer) для своей линейки компьютеров Macintosh.

Операционные системы Windows – это семейство операционных систем, включающих: Windows 3.1, Windows for Workgroups 3.11, Windows 9Х, Windows NT, Windows 2000, Windows ME, Windows XP, Windows Vista, Windows 7 (первые две обычно называют операционными оболочками, поскольку ОС DOS для них устанавливалась отдельно).

Windows XP — операционная система семейства Windows NT корпорации Microsoft. Она была выпущена 25 октября 2001 года и является развитием Windows 2000 Professional.

В отличие от предыдущей системы Windows 2000, которая поставлялась как в серверном, так и в клиентском вариантах, Windows XP является исключительно клиентской системой.

Windows Vista  содержит сотни новых свойств ; некоторые из наиболее значительных включают обновленный графический пользовательский интерфейс, и визуальный стиль, улучшенные поисковые возможности, новые мультимедийные инструменты записи.

Windows 7— операционная система семейства Windows NT, следующая за Windows Vista. Windows 7 упрощает управление и обмен файлами, доступ к внешним устройствам, а благодаря встроенной функции Windows Search облегчается рутинная работа, связанная с поиском нужных документов и материалов. Улучшенные области предварительного просмотра на панели задач позволяют удобно просматривать открытые документы, а списки переходов показывают недавно использованные файлы.

 

СТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ  ПЭВМ

 

                  

 

 

 

             1                                          2                                        3

                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                        

                  

                              2.1                                                 2.2