Програмное обеспечение:что это такое и его функции

Уникальные программы. Уникальное программное обеспечение предназначено для решения уникальных (т.е. не типовых, особенных) задач, например – программы для оценки экологических последствий атомного взрыва; программы управления научным экспериментом, связанным с космической аппаратом; программы для исследования галактических процессов; программы имитационные модели связанные с технологическими процессами и т.п. Оно разрабатывается под конкретное применение и, как правило, не тиражируется и не продается (потому что некому и не для чего). Стоимость уникального программного обеспечения обычно очень велика.

Автоматизированные системы  научных исследований. В настоящее  время научные исследования во многих областях знаний проводят коллективы ученых, инженеров и конструкторов  с помощью весьма сложного и дорогого оборудования. Большие затраты ресурсов для проведения исследований обусловили необходимость повышения эффективности всей работы. Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ) предназначены для автоматизации научных экспериментов, а также для осуществления моделирования исследуемых объектов, явлений и процессов, изучение которых традиционными средствами затруднено или невозможно. ЭВМ в АСНИ решают следующие задачи: - управление экспериментом; - поддержание базы экспериментальных данных. - обработка данных, подготовка отчетов и документации. В результате применения АСНИ возникают следующие положительные эффекты: - в несколько раз сокращается время проведения исследований; - увеличиваются точность и достоверность результатов; - повышается качество и информативность эксперимента за счет увеличения числа контролируемых параметров и более тщательной обработки данных; - усиливается контроль за ходом эксперимента; - сокращается количество участников эксперимента; - результаты экспериментов выводятся оперативно в наиболее удобной форме - графической или символьной.

 

OC Windows: работа с файловой структурой ПК

 

Фа́йловая систе́ма (англ. file system) - порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. п. Файловая система определяет формат содержимого и способ 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 флэш-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). 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.

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.

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, exFAT.
• 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.

• 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».

Работа с большими наборами данных автоматизируется проще, когда данные упорядочены, т.е. образуют заданную структуру. Существует 3 основных типа структур данных: линейная, табличная, иерархическая.

Линейные структуры данных – это упорядоченные структуры, в которых адрес элемента однозначно определяется его номером.

Табличные структуры данных – это упорядоченные структуры, в которых адрес элемента определяется номером строки и номером столбца, на пересечении которых находится ячейка, содержащая искомый элемент.

Нерегулярные данные, которые трудно представить в  виде списка или таблицы, часто представляют в виде иерархической структуры. В иерархической структуре адрес каждого элемента определяется путем доступа (маршрутом), ведущим от вершины структуры к данному элементу.

В качестве единицы хранения данных в компьютере принят объект переменной длины, называемый файлом.

Файл – это последовательность произвольного числа байтов, обладающая уникальным собственным именем.

Хранение файлов организуется в иерархической структуре, которая в данном случае называется файловой структурой. В качестве вершины структуры служит имя носителя, на котором сохраняются файлы. Далее файлы группируются в папки, внутри которых могут быть созданы вложенные папки. Путь доступа к файлу начинается с имени устройства и включает все имена папок, через которые проходит. В качестве разделителя используется символ "\" (обратная косая черта).

Полным именем файла  считается собственное имя файла  вместе с путем доступа к нему <имя носителя>\<имя папки 1>\…<имя папки n> \имя файла.

По способам именования файлов различают "короткое" и "длинное" имя. До появления Windows95 существовало соглашение, согласно которому имя файла состоит  из 2-х частей: собственно имени и  расширения имени. На имя файла отводится 8 символов, а на его расширение – 3 символа. Имя от расширения отделяется точкой. Как имя, так и расширение могли включать только символы латинского алфавита. Такие имена файлов назывались "короткими". Их недостаток – низкая содержательность. С появлением Windows95 было введено понятие "длинного" имени. Такое имя может содержать до 256 символов. "Длинное" имя может содержать любые символы, кроме 9 специальных: \, /, :, *, ?, ", <, >, |. В имени разрешается использовать пробелы и несколько точек. Расширением имени считаются все символы, идущие после последней точки.

Кроме имени и расширения имени файлов Операционная система  хранит для каждого файла дату его создания или изменения и  несколько величин, называемых атрибутами файла.

Атрибуты – это  дополнительные параметры, определяющие свойства файлов.

Только чтение ограничивает возможности работы с файлом. Его установка означает, что файл не предназначен для внесения изменений.

Скрытый атрибут сигнализирует операционной системе о том, что данный файл не следует отображать на экране при проведении файловых операций. Это мера защиты против случайного повреждения файла.

Системным атрибутом помечаются файлы, обладающие важными функциями в работе самой операционной системы.

Архивный атрибут в прошлом использовался для работы программ резервного копирования. Современные программы резервного копирования используют свои средства для установления факта изменения файла и данный атрибут во внимание не принимается, а его изменение вручную средствами операционной системы не имеет практического значения.

Способ хранения файлов на дисках называется файловой системой. Иерархическая структура, в виде которой операционная система отображает файлы и папки диска, называют файловой структурой.

К основным операциям с файловой структурой относятся:

навигация по файловой структуре;

запуск программ и  открытие документов;

создание папок;

копирование файлов и  папок;

перемещение файлов и  папок;

удаление файлов и  папок;

переименование файлов и папок;

создание ярлыков.

Путешествие по содержимому  дисков и папок компьютера называется навигацией по файловой структуре. Навигационные  средства позволяют просматривать  файловую структуру, найти нужный файл и выполнить с ним ряд необходимых  операций.

Операционная система Windows предоставляет несколько методов навигации по файловой структуре. Основными средствами навигации являются программа Проводник и система окон Мой компьютер.

При работе с файловой структурой следует иметь в виду:

при перетаскивании значков  объектов между папками, принадлежащими одному диску, автоматически выполняется перемещение объектов. Если нужно выполнить копирование, используют специальное перетаскивание;

при перетаскивании значков  объектов между папками, принадлежащими разным дискам, автоматически выполняется копирование объектов. Если нужно выполнить перемещение, используют специальное перетаскивание.

Окно Мой компьютер.

Диски, представленные в  окне этой папки, можно открыть, а  потом разыскать на них любые  нужные папки и файлы. Копирование  и перемещение файлов и папок из одной папки в другую можно выполнить путем перетаскивания их значков из окна одной папки в окно другой. Для удаления объектов можно использовать перетаскивание на значок Корзины, а можно пользоваться контекстным меню данного объекта. Для создания в папке ярлыка документа или программы можно использовать специальное перетаскивание или команду: Создать – Ярлык из контекстного меню.

В Windows на экране обычно присутствует только одно окно папки. Если в окне папки открыть вложенную папку, то ее окно замещает предыдущее. Это неудобно, если надо выполнять операции перетаскивания между окнами. Чтобы каждая папка открывалась в собственном окне, надо включить следующий переключатель: Пуск – Настройки – Свойства папки – Настроить – Открывать каждую папку в отдельном окне (Сервис – Свойства папки – вкладка Общие, переключатель Открывать каждую папку в отдельном окне).

Программа Проводник

Проводник – служебная  программа, предназначенная для  навигации по файловой структуре  компьютера и ее обслуживания.

Запускается командой Пуск – Программы – Проводник или  правым щелчком на кнопке Пуск.

Рабочая область окна Проводник разделена на 2 части: левая  панель, называемая панелью папок, и  правая панель, называемая панелью  содержимого.

Навигацию по файловой структуре выполняют на левой панели Проводника. Папки могут быть развернуты или свернуты, а также раскрыты или закрыты. Если папка имеет вложенные папки, то на левой панели рядом с  папкой отображается узел, отмеченный знаком «+», Щелчок на узле разворачивает папку, при этом знак «+» меняется на "-”.  Таким же образом папки и сворачиваются.

Для того, чтобы раскрыть папку, надо щелкнуть на ее значке. Содержимое раскрытой папки отображается на правой панели. Одна из папок на левой  панели раскрыта всегда. Закрыть папку щелчком на ее значке невозможно – она закроется автоматически при раскрытии  любой другой папки.

Запуск программ и  открытие документов выполняется двойным  щелчком на значке программы или  документа на правой панели Проводника.

Приемы повышения эффективности в работе с файловой структурой.

Система Windows создает  и обслуживает на компьютере невидимую  для пользователя область памяти, называемую буфером обмена. Принцип  работы буфера обмена:

открываем папку-источник и выделяем щелчком нужный объект;

копируем или перемещаем объект в буфер обмена. В первом случае объект остается в папке-источнике и может быть размножен. Во втором случае он удаляется из папки-источника, но может некоторое время хранится в буфере. Последняя операция называется также вырезанием объекта;

открываем папку-приемник и помещаем в нее объект из буфера обмена.

Три указанные операции (копировать, вырезать и вставить) можно  выполнять разными способами:

1 способ через пункт Правка  в строке меню.

2 способ – использование специальных кнопок на панели инструментов ;

3 способ – использование горячих клавиш:

Ctrl+C – копировать в  буфер обмена;

Ctrl+X – вырезать в  буфер обмена;

Ctrl+V – вставить из  буфера обмена.

Через буфер обмена можно  переносить фрагменты текстов из одного документа в другой, иллюстрации, звукозаписи, видеофрагменты, файлы, папки.