1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ. ПЕРСОНАЛЬНЫЙ КОМПЬЮТЕР: УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ

1.1. Основные понятия и определения информатики

Процесс информатизации общества, охвативший большинство сфер человеческой деятельности, не обошел стороной и правоохранительные органы. Компьютер стал средством, «орудием труда» юриста. Вместе с тем, появились и новые виды преступности, связанные по своей сути с незаконным хищением, копированием и распространением информации, так называемые компьютерные преступления. Очевидно, все это требует от специалиста в области правоохранительной и юридической деятельности соответствующей подготовки, знания современных информационных технологий и определенного уровня информационной культуры. Квалификация современного специалиста включает в себя понимание устройства и основных принципов работы персонального компьютера (ПК), необходимые навыки алгоритмизации и программирование задач, знание современных принципов сбора, хранения и переработки информации, в том числе телекоммуникации (компьютерные сети) и искусственный интеллект.

Изучение курса «Информатика и математика» обеспечивает базовую подготовку, т.е. изучение основ информатики, вычислительной техники, математики и статистики. Информационные аспекты управления в целом рассматривает курс социального управления. С правовой статистикой слушатели знакомятся дополнительно в курсах социологии и криминологии.

Предметом курса «Информатика и математика» являются информационные отношения, складывающиеся в процессе деятельности по сбору, переработке, передаче, хранению и выдаче информации.

Задачи курса: изучение основных понятий и епре-делений информатики, а также устройства ПК, основных видов системного и прикладного программного обеспечения, освоение ПК в объеме, достаточном для осуществления дальнейшей профессиональной деятельности; ознакомление с новейшими информационными технологиями.

Система курса определяется содержанием информационной деятельности в условиях информатизации общества, в т.ч. его правоохранительной деятельности.

1.1.1. Информация, ее свойства и характеристики

Деятельность правоохранительных органов – это, по сути, управленческая деятельность. В научной литературе встречается следующее определение: «Управление – это процесс восприятия и переработки информации».

Таким образом, информация является субстратом (основой) управления. В общем виде управление может быть представлено как воздействие управляющей системы на управляемую. От субъекта управления к объекту (исполнителю) поступает управляющая информация – команды управления; обратно, по обратной связи – осведомляющая информация. В правильно функционирующей системе управления низший уровень предстает перед высшим как «черный ящик», информирующий о результатах своей деятельности; информация о способах и механизмах ее реализации на верхний уровень не передается. Таким образом, осуществление управления неотделимо от переработки информации, а эффективность управления – от правильной организации информационных процессов.

Информация – это слово перешло из латыни во многие другие языки, стало обиходным. Однако в настоящее время термин «информация» не имеет установившегося определения. В переводе с латинского «информация» – сообщение о каком-либо факте, событии, объекте, явлении и т.п.

То есть, «Информация = Сообщение»1? Но возникает вопрос, что такое сообщение?

Бауэр в своей фундаментальной книге «Информатика» пишет так: «"Сообщение" и "информация" – основ-

ные понятия информатики, значение которых не вполне соответствует их употреблению в обиходной речи. Поэтому мы вводим "сообщение" и "информация" как неопределяемые, основные понятия». Все остальные понятия информатики являются производными от основных.

Винер дает такое определение: «Информация – это обозначение содержания сообщения, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему наших чувств. Процесс получения информации является процессом нашего приспособления к случайностям внешней среды и нашей жизнедеятельности в этой среде».

В статистической теории информации «информация» понимается как содержание сообщения и как мера сложности объекта (алгоритмический подход Колмогорова).

Существуют попытки использования понятия «информация» в точно определенном смысле: информация – мера зависимости случайных переменных или мера организации системы.

Наиболее распространенным является так называемый «содержательный подход» к определению понятия «информация». Так, можно определить информацию как совокупность отобранных данных, являющихся содержательным выходом системы. В рамках содержательного подхода можно дать два -самых общих определения понятия «информация»:

1. Информация – это сведения, которые снимают неопределенность, существовавшую до их получения.

2. Информация – это сведения, которые уменьшают или снимают неразличимость вещей или явлений.

Однако, существенно не всякое снятие неопределенности, а лишь то, в результате которого возникает знание; также важно лишь значимое разнообразие.

Информацию можно трактовать и как отраженное разнообразие. Это согласуется с философской теорией отражения и представлением об информации как о сведениях или сообщениях, которые всегда что-то отражают – события, явления и т.п.

Все же справедливо ли высказывание: «Информация = = Сообщение»?

Из нашего обыденного опыта под информацией мы понимаем лишь такое сообщение, которое содержит неизвестные его получателю факты. Поэтому сообщение либо несет, либо не несет информацию, а объем информации зависит от субъекта воспринимающего данное сообщение.

Если сообщение не несет никакой информации, оно называется тривиальным', например:

1) 2 х 2 = 4;

2) сообщение о крушении самолета.

Для определенности договоримся временно пользоваться следующим определением: «Информация – содержание сообщения, сигнала, памяти».

Во все времена существования общества информация имела определяющее влияние во всех сферах человеческой деятельности: сельском хозяйстве, промышленности, политике, культуре и др.

Насколько важным является владение информацией видно уже из того, что каждый из этапов развития человечества обусловлен овладением определенной информацией. Поэтому можно сказать, что все усилия общества направлены на получение и обработку информации. Информация является результатом творческой деятельности человека. В дальнейшем она может передаваться, храниться, шифроваться, уничтожаться.

В целом в жизни общества информация выступает и как продукт его жизнедеятельности и как один из основных его ресурсов, наряду с природными и энергетическими ресурсами. Однако в отличие от материальных ресурсов, количество информации в процессе развития общества не уменьшается, а увеличивается. Материальные ресурсы необходимо получить, а информацию – и это основная проблема – эффективно хранить и обрабатывать. Актуальность этой проблемы возрастает с развитием общества.

«Объем литературы в любой области огромен. Дело становится все хуже и хуже, ибо не проходит и дня, чтобы новые статьи не добавлялись к тому, что уже сейчас представляет собой целую гору материалов. Слишком мало времени и слишком много нужно прочесть» (Плуае, 1793 г.).

«Люди науки должны испытывать чувство, близкое к политической тревоге, когда они созерцают поток новых знаний, который приносит с собой каждый год. Каждое, любое новое, сколько-нибудь значительное добавление к этому времени уже существующей информации сделает этот объем почти не переносимым» (Релей).

Такая реакция понятна психологически. В определенный момент времени наступает информационное насыщение – состояние, при котором человек не способен воспринимать и обрабатывать новую информацию. Возникает оно не только в результате перенапряжения, но и в тех случаях, когда требуется воспринять большие объемы данных и принять ответственное решение в ограниченное время.

Наука, которая занимается специфическими проблемами, связанными с переработкой информации, возникла в 50-х гг. XX в.

В XX в. произошел информационный взрыв – резкое увеличение объема информации, которую должен воспринять, хранить и использовать человек в процессе своей трудовой деятельности. Это является следствием научно-технической революции. Наблюдается тенденция к росту объема воспринимаемой информации за каждый очередной промежуток времени (например, за 10 лет). Считается, что если XIX в. был веком механики, XX – веком энергии, то XXI - будет веком информации (т.е. основная трудовая деятельность человека будет связана с ее переработкой).

Информационное общество – новая историческая фаза развития цивилизации, жизнь и деятельность человека в которой прежде всего связаны с созданием, переработкой и использованием информации. В качестве средств информационное общество широко использует ЭВМ, телекоммуникационные сети, электронные библиотеки, банки данных, автоматизированные информационные системы, системы искусственного интеллекта.

То, что информация представляет собой один из основных ресурсов общества, обозначает, что обладание информацией позволяет получить или экономить материальные ресурсы. В настоящее время научная и производственная технологии настолько обогнали информаци-

онную, что часто бывает выгоднее повторить изобретение или заново сделать разработку, чем отыскать ее описание в литературных источниках.

Этим же обусловлено и то, что информационные технологии все больше становятся орудием преступления. Появился специальный термин – «компьютерная преступность». Большая часть преступлений в этой сфере связана с попытками проникновения в банковские сети с целью модификации кодов и извлечением выгоды. Другая часть относится к разрушению информации, например, с помощью компьютерных вирусов.

Все многообразие информации можно сгруппировать по различным признакам:

> По способу передачи и восприятия различают виды информации:

• зрительная;

• слуховая;

• тактильная;

• вкусовая;

• машинно-ориентированная.

Каждый вид воспринимается только определенным устройством. Для того чтобы информация могла быть воспринята компьютером, она должна быть формализована.

> По формам отображения информация бывает:

• символьная;

• текстовая;

• графическая.

Данные - это информация, представленная в формализованном виде.

Для машинно-ориентированной информации характерны следующие формы представления:

• двоичная;

• текстовая;

• графическая;

• электронные таблицы;

• базы данных.

> По содержанию информация подразделяется по виду обслуживаемой человеческой деятельности:

• научная;

• производственная;

• управленческая;

• правовая;

и т.п.

1.1.2. Виды представления информации

По виду представления информация подразделяется на одномерную и многомерную.

Одномерная информация – сообщение, посредством которого передаваемая информация имеет вид последовательности символов, каждый из которых несет только один признак:

• электрические импульсы – ЭВМ, живые существа;

• звуковые символы – речь;

• знаки алфавита – тексты.

Многомерная информация – сообщение, в котором информацию несут не один, а множество признаков, символов:

• текст - значение, цвет и шрифт написания знаков алфавита;

• голос – амплитуда, тембр, высота звука (частота колебаний).

Переработка и передача многомерной информации часто требуют преобразования многомерной информации в одномерную путем кодирования.

1.1.3. Характеристики информации

Характеристиками информации являются:

> Целевое назначение (для кого или для чего предназначена).

Примеры.

1* Патрульная машина № 2 проследовала к перекрестку улиц Восстания и Декабристов.

2. Пропал человек, приметы.. Всем кто видел его, просьба сообщить по телефону 02.

> Полнота – количество информации, необходимое для принятия решения.

Пример. Свидетель сообщил, что видел гр-на N вблизи места преступления. Однако этой информации недостаточно, чтобы произвести арест

(информация неполная). Экспертиза обнаружила отпечатки пальцев гр-на ТУ на орудии, которым было совершено убийство. Под давлением улик гр-н ./V сознался (информация полная).

> Надежность. Примеры.

1. Фотография представляет собой не очень надежную информацию для опознания преступника, так как облик человека изменяется со временем и может быть легко изменен умышленно. Более надежную информацию предоставляют дактокарты.

2. Способ передачи информации в виде цифрового кода более надежен, чем способ передачи в виде аналогового сигнала.

> Ценность (определяет пригодность информации к практическому использованию).

Пример. Преступником похищено и уничтожено произведение искусства. Информация о художнике, создавшем картину, может не представлять ценности для розыска преступника

> Достоверность – свойство информации быть правильно воспринятой, вероятность отсутствия ошибок.

Пример. В записной книжке обнаружен адрес, в котором номер дома записан неразборчиво (1 или 4). Интерпретация неразборчивой цифры, как 1, представляется недостоверной

> Избыточность – наличие в сообщении дублирующих данных, которые можно удалить без ущерба для содержания и принимаемого решения.

Примеры. г, и

1. В сообщении указаны возраст преступника и год его рождения.

2. По ненадежной линии телефонной связи или радиосвязи передают сообщения, кодируя каждую букву словом, это повышает достоверность полученной информации.

> Скорость передачи и обработки часто зависит от вида информации и часто определяет ценность информации. Примеры.

1. По номеру двигателя устанавливают находится ли машина в поиске. Обработка информации по угнанным машинам производится с помощью компьютера.

2. Передача информации об угнанном транспортном средстве по радиосвязи. При отказе средства связи теряется оперативность и, в результате, - ценность информации.

> Объем или количество информации (энтропийный и технический способ измерения).

1.1.4. Измерение информации. Математическое понятие информации

Математическое понятие информации связано с ее измерением. В теории информации принят энтропийный подход, который устанавливает ценность информации, содержащейся в сообщении для его получателя, и исходит из следующей модели. Получатель сообщения имеет представление о возможности наступления некоторых событий. Эти представления в общем случае недостоверны и выражаются вероятностями, с которыми он ожидает то или иное событие. Общая мера неопределенности (энтропия) характеризуется некоторой математической зависимостью от совокупности этих вероятностей.

где W ' – число всевозможных комбинаций, которыми может быть выражено некоторое состояние.

Количество информации в сообщении определяется тем, насколько уменьшается эта мера после получения сообщения. Тривиальное сообщение не несет информации. Сообщение несет полную информацию о некотором событии, если оно снимает всю неопределенность.

Пример. Бросание монеты: до падения монеты вероятность выпадения одной из сторон равна 0,5 и возможны две комбинации; после падения -реализована единственная комбинация.

Пример. Одним из жителей города с примерно 1 000 000 деликтоспо-собного населения совершено преступление.

Неопределенность относительно лица, совершившего это преступление определяется энтропией.

SQ = Iog2 I 000 000 * 20 бит.

Получено сообщение, что преступник – мужчина. Информация, содержащаяся в этом сообщении

/1 = 1о§2 2 = 1 бит. В результате энтропия

S\ = SQ – I\ * 19 бит. Получено сообщение о возрасте преступника (при деликтоспособном интервале возраста 78 – 14 = 64 года). Информация, содержащаяся в этом сообщении:

/2 ~ 10g2 64 = 6 бИТ.

В результате энтропия

$2 = Si – h ~ 13 бИТ.

Получено сообщение о возрасте преступника. Информация, содержащаяся в этом сообщении:

/з = Iog2 365 = 8,5 бит. В результате энтропия

ST, = £2 – /з « 4,5 бит.

Могут прийти сообщения о районе проживания, образовании и др., которые уменьшат энтропию (неопределенность) дальше.

В технике часто используют более простой и грубый объемный способ измерения информации. Он основан на подсчете числа символов в сообщении, т.е. связан с его длиной и не учитывает содержания. В вычислительной технике применяют две стандартные единицы измерения: бит и байт.

Бит – это один символ двоичного алфавита. С его помощью можно полностью передать информацию о реализации события, которое может иметь два исхода. Например, бросание монеты.

Байт – это количество информации, которое можно передать с помощью 8 двоичных символов, восьмиразрядного двоичного кода. С его помощью можно полностью передать информацию о реализации события, которое может иметь 28 = 256 исходов. Например, нажатие одной из клавиш компьютера.

Производные единицы измерения информации (килобайт, мегабайт, гигабайт): 1 Кбайт = 1024 байт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт, 1 Гбайт = 1024 Мбайт.

Шеннон – единица измерения количества информации, равная количеству информации, содержащейся в сообщении, выраженном одним из двух равновероятных, взаимоисключающих и исчерпывающих состояний (по-видимому то же, что и «бит»).

Дит – единица количества информации, содержащейся в сообщении о данном состоянии системы, имеющей 10 равновероятных состояний.

Результаты измерения информации согласно энтропийному подходу и объемному способу, как правило, не совпадают. Энтропийное количество информации никогда не превосходит объемного.

При измерении информации циркулирующей в ЭВМ используют в основном технический подход.

1.1.5. Информационные процессы

Информация может не только быть воспринята познающим субъектом или техническим устройством, но и отделена от ее первоисточника. В результате информация может быть подвергнута операциям, совокупность которых называют информационными процессами.

Информационные процессы – это процессы восприятия, накопления, обработки и передачи информации.

Проявляется информация всегда в материально-энергетической форме, в частности, в виде сигналов. Сигнал может иметь самую различную физическую природу. В информационном процессе сигнал выполняет функцию переносчика информации от источника к приемнику и далее – к адресату. Этот процесс показан на рис. 1.1. в виде блок-схемы.

Объект-оригинал

Сигнал - носитель информации

Шумы

Потребитель информации

Декодирование сигнала

Шумы

Рис. 1.1. Сигнал в информационном процессе

Процесс передачи информации – многоступенчатый, сигнал может на каждом из промежуточных этапов менять свою физическую природу. При этом возникают вопросы о взаимной однозначности (изоморфности) информации, ее сигнала, полноте и объективности передачи, возможности восприятия принимающим субъектом. Передача информации – это лишь одна фаза информа-

ционного процесса. Общая структура информационного процесса представлена на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Структура информационного процесса

Собственно информационный процесс начинается с восприятия и фиксации информации, содержащейся в том или ином источнике. Информация отделяется от шумов. Завершается процесс формированием сигнала, с помощью которого информация передается. Сигнал обладает определенной структурой, которую можно выразить в дискретной форме. На принципах передачи сигналов, подвергшихся дискретизации, основана работа ЭВМ, которая способна выполнять формально-логические операции. Машина обучена воспринимать введенный в нее класс объектов, признаки которых закодированы. В отличие от человека, субъективно воспринимающего образ объекта, ЭВМ воспринимает коды различных признаков объекта.

Независимо от принципиального различия в восприятии информации человеком и ЭВМ информационный процесс начинается с восприятия и выделения информации. Сама информация – это содержание сигнала, который удобен для передачи по физическим каналам связи – электрическим, акустическим, оптическим и т.д.

Прием информации – вторичное ее восприятие другим субъектом или принимающим устройством.

Обработка информации осуществляется человеком или техническим устройством, в частности ЭВМ. Сущность обработки информации компьютером – аналоговое

или цифровое преобразование поступающих данных по жесткой программе или алгоритму обработки. Для успешной обработки информации и решения задачи ЭВМ должна иметь небольшой набор переменных. Человек, в отличие от компьютера, способен проводить смысловую и логическую обработку информации.

Завершается информационный процесс представлением информации потребителю, т.е. демонстрацией на индикаторах различного вида изображений, и принятием

решения.

Особая стадия – хранение информации. Она занимает промежуточное положение между другими стадиями и может реализовываться на любом этапе информационного процесса.

Таким образом, ЭВМ может быть использована на любой стадии информационного процесса, начиная от восприятия и кончая воздействием, в чем и состоит ее ключевая роль и значение.

Конкретное содержание каждого информационного процесса определяется той областью деятельности, где обрабатывается данная информация.

Информационные процессы отличаются по степени сложности. Пример достаточно простого информационного процесса - копирование информации. К наиболее сложным относятся процессы управления.

Управление – это информационный процесс, изменение состояния системы, ведущее к достижению поставленной цели. При этом реализуется принцип прямой и обратной связи, что позволяет не только устанавливать желательные результаты, но и вести учет и контроль за действительным ходом процесса и воздействовать на него в направлении желательных изменений с целью получения наименьших отклонений системы от расчетных параметров.

Оперирование с информацией влечет за собой множество проблем: поиск, кодирование, защита, хранение и т.п.

Реальные системы управления отличаются большой сложностью и большим разнообразием (рис. 1.З.). Они могут содержать несколько каналов управляющей информации и обратной связи.

Примеры.

1. Управление автомобилем.

2. Планирование развития хозяйства страны.

Исходная программа

Управляющая схема

Управляющее воздействие (прямая связь)

Объект управления

Обратная связь

Каналы передачи информации

Рис. 1.3. Общая схема управления (кибернетическая схема)

Изучением общих свойств процессов управления в неживой природе, живых организмах и обществе занимается кибернетика, которая является предшественницей информатики.

1.1.6. Информатика как наука

Информатика – фундаментальная естественная наука, изучающая все аспекты получения, хранения, переработки и использования информации с помощью ЭВМ и других технических средств.1

Важно отметить, что:

1) информатика занимается изучением наиболее общих вопросов обработки информации, информации вообще, в то время как другие науки занимаются обработкой информации, которая составляет содержание лишь данных наук;

2) информатика имеет дело лишь с машинной обработкой информации. Само название информатика произошло

1 Информатика - научное направление, занимающееся изучением законов, методов и способов накапливания, обработки и передачи информации с помощью ЭВМ и других технических средств; группа дисциплин, занимающихся различными аспектами применения и разработки ЭВМ: прикладная математика, программирование, программное обеспечение, искусственный интеллект, архитектура ЭВМ, вычислительные сети (Толковый словарь по информатике).

от немецкого и французского (Informatik, informatique), так на этих языках называется эта наука. По-английски название науки «Computer Science», ясно указывает на компьютерный способ обработки информации. Наука информатика начала свое становление лишь с 50-х годов XX в., когда появились первые компьютеры. До того времени методы обработки информации, конечно, существовали (вспомним, например, библиотечные или больничные каталоги), но они не имели общей серьезной научной основы. Та основа, которая использовалась ими могла быть описана в популярной статье в журнале «Наука и жизнь» в разделе «Научная организация умственного труда». По-настоящему научная основа для обработки информации появилась лишь при использовании компьютеров.

Как и другие науки, которые принято делить на теоретические и прикладные (например, физику, биологию), информатика тоже состоит из научных направлений, которые можно назвать теоретической и прикладной информатикой. Каждый из этих разделов в свою очередь можно делить и дальше. Назовем основные направления информатики. '

1.1.7. Основные направления информатики

1. Теоретическая информатика. Это математическая дисциплина, использующая методы математики для построения и изучения моделей обработки, передачи и использования информации, она создает тот теоретический фундамент, на котором строится все здание информатики. Она распадается на ряд самостоятельных дисциплин. Их можно разделить на пять классов.

> Дисциплины, опирающиеся на математическую логику. В них разрабатываются методы, позволяющие использовать достижения логики для анализа процессов переработки информации с помощью компьютеров.

> Дисциплины, лежащие на границе между дискретной математикой и теоретической информатикой (вычислительная математика и вычислительная геометрия). Эти науки направлены на создание методов, ориентированных на реализацию в компьютерах.

> Теория информации и теория кодирования занимаются выявлением общих свойств информации и изучением тех форм, в которых содержатся конкретные информационные единицы. Специальный раздел занимается теоретическими вопросами передачи информации по каналам связи.

> Системный анализ – изучает структуру реальных объектов и дает способы их формализованного описания. Системный анализ занимает пограничное положение между теоретической информатикой и кибернетикой. Такое же положение занимают имитационное моделирование (воспроизведение процессов, протекающих в реальных объектах в тех моделях объектов, которые реализуются на ЭВМ) и системы массового обслуживания.

> Дисциплины, ориентированные на использование информации для принятия решений в самых различных ситуациях (теория принятия решений, теория игр). При организации поведения, ведущего к нужной цели, принимать решения приходится многократно. Поэтому выбор отдельных решений должен подчинятся общему плану. Этим занимается исследование операций.

2. Кибернетика. Наука об управлении в живых, неживых и искусственных системах. Кибернетика может рассматриваться как прикладная информатика в области создания и использования автоматических или автоматизированных систем управления разной степени сложности: от управления отдельным объектом (станком, промышленной установкой, автомобилем и т.п.) – до сложнейших систем управления целыми отраслями промышленности, банковскими системами, системами связи и даже сообществами людей. Наиболее активно развивается техническая кибернетика, результаты которой используются для управления в промышленности и науке.

3. Программирование. Полностью связано с вычислительными машинами. Создание отдельных программ и пакетов прикладных программ, разработка языков программирования, создание операционных систем, организация взаимодействия компьютеров с помощью протоколов связи.

4. Искусственный интеллект (ИИ). Основная цель работ в области ИИ – стремление проникнуть в тайны

творческой деятельности людей, их способности к овладению навыками, знаниями и умениями. Для этого необходимо раскрыть те глубинные механизмы, с помощью которых человек способен научиться практически любому виду деятельности. Если суть этих механизмов будет разгадана, то удастся реализовать их подобие в искусственных системах. ИИ – наука не чисто теоретическая. Она занимается и прикладными вопросами. Например, робототехникой (создание роботов), создание баз знаний и экспертных систем на основе этих баз знаний. Некоторые из экспертных систем находят применение в юридической деятельности («Маньяк», «Блок» – раскрытие хищений на строительстве и т.п.).

5. Информационные системы (ИС) – система, предназначенная для хранения, поиска и выдачи информации по запросам пользователей.

Современное состояние развития информационной технологии в США, странах Западной Европы и Японии характеризуется, в частности, следующими тенденциями:

1) наличие большого количества банков данных большого объема, содержащих информацию практически по всем видам деятельности общества;

2) создание локальных, многофункциональных проблемно-ориентированных информационных систем различного назначения.

В России наблюдаются аналогичные тенденции. Созданы банки данных, содержащие научную, технологическую и другую информацию, в том числе правовую (системы «Кодекс», «Гарант», «Консультант» и др.). В ОВД информация хранится в виде различных учетов (дактилоскопический, пофамильный, пулегильзотеки, похищенных и обнаруженных вещей и др.). Часть из них переведена в электронную форму, однако это лишь небольшая часть. Задача перевода всех учетов в электронную форму и организация доступа к ним через вычислительную сеть является одной из наиболее актуальных.

Для организации доступа к централизованно или распределенно хранящейся информации создаются информационно-вычислительные сети разного уровня. Для этого необходима разработка специфического оборудова-

ния, программного обеспечения, развитие средств связи и коммуникации (последнее особенно актуально для России с ее большими расстояниями и традиционно плохим качеством линий связи).

6. Вычислительная техника. Развитие вычислительной техники – это самостоятельное направление, в котором часть задач не имеет прямого отношения к информатике (микроэлектроника). Однако при разработке, проектировании и производстве ЭВМ наиболее широко используются достижения информатики (рис. 1.4.).

Программные пакеты:

• Текстовые редакторы

• Электронные таблицы

• Системы управления БД

Сервисные системы:

• Программы оболочки

• Интерфейсные системы

• Утилиты

Устройство и функционирование ЭВМ

Рис. 1.4. Информатика в Юридическом институте

1.2. Структурная схема персонального компьютера

В настоящее время основная работа по информационному обслуживанию управления ведется на персональных ЭВМ, называемых также персональными компьютерами (ПК), программно и аппаратно совместимыми с ПК

фирмы IBM. Такие ПК обычно называют IBM PC совместимыми. При работе с такими ПК используется английская терминология, поэтому представляется целесообразным дать ее перевод на русский язык.

• IBM (International Business Machines Corporation) -международная корпорация машин для бизнеса;

• PC (Personel Computer) - персональный компьютер. Первые модели IBM PC появились в августе

1981 г. Сейчас эти ПК наиболее распространены во всем мире. В правоохранительных органах IBM PC совместимыми компьютерами оснащаются все структуры: от центральных аппаратов – до отделов на местах. На их базе создаются автоматизированные рабочие места сотрудников.

IBM PC, как и все ЭВМ, включает в себя две основных компоненты: оборудование, или аппаратную часть, называемую hardware, и программы, или программное обеспечение, называемое software; к последнему относятся операционные системы, трансляторы с алгоритмических языков (BASIC, PASCAL, СИ и т.д.), различные прикладные программные системы. Основной операционной системой, используемой в IBM PC совместимых ПК, до последнего времени являлась MS DOS (MicroSoft Disk Operating System) - дисковая операционная система фирмы «Майкрософт».

В последнее время все более широкое распространение получает операционная система Windows 95.

Операционная система MS DOS обеспечивает решение двух главных задач:

• предоставление пользователям возможности общего управления компьютером;

• поддержка работы всех программ, обеспечение их взаимодействия с аппаратурой.

К hardware относятся следующие устройства:

• CPU (Central Proceccing Unit) - центральное процессорное устройство (ЦПУ), выполненное на основе микропроцессора фирмы Intel Corporation, называемое также Central processor - Центральный процессор (ЦП);

• ALU (Arithmetic Logical Unit) - арифметико-логическое устройство (АЛУ);

• CU (Control Unit) - устройство управления (УУ);

• Controller - контроллер (УУ подсистемами ПК);

• ROM (Read-Only Memory) – постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);

• устройства ввода-вывода:

monitor – монитор (дисплей, экран); printer – принтер (печатающее устройство); keyboard – клавиатура. ^

• MSD (Mass Storage Device) – устройство массового хранения (память на накопителях, внешнее запоминающее устройство);

• disk drive – дисковод (устройство для считывания и записи информации на магнитные диски);

• hard disk drive, Winchester disk – накопитель на жестком магнитном диске (НМД), винчестерский диск (винчестер);

• floppy disk drive – накопитель на гибком магнитном диске (НГМД), на дискете, флоппи диске.

Большинство из перечисленных компонент IBM PC объединены в системный блок (system unit).

Основным блоком IBM PC является центральное процессорное устройство (CPU), состоящее из арифметико-логического устройства (ALU) и устройства управления (CU):

• ALU осуществляет с данными операции сложения, вычитания, умножения, деления, сравнения и т.д.;

• CU устанавливает очередность выполнения операций, управляет потоками данных внутри и между блоками IBM PC.

Память IBM PC состоит из ОЗУ (RAM) и ПЗУ (ROM), а также памяти на накопителях (MSD):

> ROM реализована на микросхемах, информация с которых может только считываться, не изменяясь при этом. ROM IBM PC содержит BIOS (basic input/output system) – базовую систему ввода/вывода, являющуюся первой основной компонентой операционной системы MS DOS. BIOS MS DOS выполняет следующие функции:

^Pf

устанавливает, какие устройства подключены к IBM PC, т.е. выясняет конфигурацию системы; организует взаимосвязь между устройствами; определяет местоположение загрузочной части MS DOS и передает ей управление.

Основная память

Внешняя память

1 нжмд 1 1 нгмд J

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)

Оперативное запоминающее

устройство (ОЗУ)

Адаптер 1 1 Адаптер ] НЖМД | | НГМД |

J™

г '

Системная шина

, .

Видеоадаптер

Параллельный интерфейс

Последовательный интерфейс

Сетевой адаптер

Видеопамять

Монитор-дисплей

Принтер

Модем

Адаптер

Клавиатура

Телефонная шния

Рис. 1.5. Структурная схема ПК

> RAM состоит из микросхем, которые временно хранят информацию. При отключении питания компьютера информация из RAM пропадает.

RAM делится на категории:

• базовую память – объемом 640 Кбайт, доступную всем программам, работающим под управлением MS DOS;

• наращенную память – за пределами 1 Мбайт, для использования которой нужны особые программные средства в MS DOS или другае ОС (например OS/2);

• расширенную память – выход в нее осуществляется из верхней области памяти (от 640 Кбайт до 1 Мбайт).

Таблица 1.1. Логическая структура основной памяти

Основная память (Base Memory)

Расширенная память (ЕМА)

Сумма

Стандартная память

Верхняя память (UMB)

Высокая память (НМА)

640 Кбайт

384 Кбайт

64 Кбайт

1024 Кбайт

Сигналы и данные между блоками IBM PC объединяются в потоки и передаются по шинам. В IBM PC имеются три стандартные шины:

• шина данных, по которой передаются собственно данные («что передавать»);

• шина адреса, по которой передаются адреса данных («куда и откуда передавать»);

• шина управления, по которой передаются команды управления данными («как передавать»).

Большинство устройств ввода/вывода IBM PC содержат устройства сопряжения сигналов и данных между блоками и собственные CU, называемые адаптерами и контроллерами, а также собственную память для хранения данных при обмене (такую память имеют, например, монитор и принтер).

Дисководы НГМД считывают и записывают информацию на дискеты. До последнего времени использовались дискеты двух типов: диаметрами 5,25 и 3,5 дюйма (1 дюйм = 2,54 см). На дискетах обычно указывается следующая маркировка:

• DS,2S (Double Side) ~~ двусторонние;

• DD,2D (Double Density) - двойной плотности;

• HD (High Density) – высокой плотности. Перед записью информации на дискету она должна

быть отформатирована. Максимальный объем информации на дискетах двух указанных выше типов при различном форматировании приведен в табл. 1.2.

Таблица 1.2. Возможность использования дисководов при работе с различными дискетами

Дисководы

Дискеты 5,25" DD 5,25" HD 3,5" DD 3,5" HD

Важнейший принцип построения IBM PC совместимых ПК – открытая архитектура – означает модульный принцип построения и возможность замены блоков на новые по мере развития. В IBM PC имеются специальные разъемы расширения для подключения дополнительных устройств, таких, как дополнительная память, сопроцессор, джойстик (координатная ручка), мышь (устройство ввода координат), плоттер (графопостроитель), сканер (устройство ввода изображений), стример (запоминающее устройство на магнитной ленте), модем (устройство для подключения к телефонной линии связи и обмена информацией с другими компьютерами).

При разработке hardware и software для IBM PC совместимых ПК соблюдается принцип совместимости «сверху-вниз», т.е. улучшенные версии подсистем должны содержать все возможности старых версий. Например, программы, разработанные на старых версиях IBM PC, должны работать на новых моделях.

Таблица 1.3. Характеристики дисковых накопителей

Тип накопителя

Емкость, Мбайт

Время

доступа, мс

Скорость передачи, Кбайт/с

Вид доступа *

Ч П

НГМД НЖМД

1,2; 1,44 250 - 8000

65 - 100 8-20

500 - 5000

Ч/З

CD-ROM НМОД Бернулли CD-WORM

250 - 1500 100 - 1300 20 - 230 120 - 1000

15 - 300 15- 150 20 15 - 150

150 - 1500 300 - 2000 500 - 2000 150 - 1500

Ч/З Ч/З

Ч/З"

DVD

4000 - 16000

Ч – чтение; 3 – запись.

** Запись однократная.

Принципы, заложенные в основу построения IBM PC, привели к созданию семейства IBM-совместимых ПК, которое называется «клоном» IBM. Первая модель этого семейства появилась в 1983 г. и называлась IBM PCjr. Родословное дерево PC представлено на рис. 1.6.

3270РС

Compaq Portable PC

CompaqPlus

PCjr

I PC

DG1 XT-370

Compaq-286

CompaqDeskPro

AT ------- AT-370

I CompaqDeskPro-286

AT-386 AT-486

Pentium

Pentium Pro

Pentium II Рис. 1.6. Семейство ПК IBM PC

Центральная линия обозначает главную ветвь семейства, на которой модели располагаются в соответствии с их мощностями: от наименее мощной PCjr до наиболее мощной АТ/486. Ветви – это модели со сходными характеристиками.

• IBM PC/XT (IBM PC/eXTended version) - IBM PC расширенная версия – на основе микропроцессора Intel 8088;

•щ\

. IBM PC/AT (IBM PC/Advanced Technology) -IBM PC/усовершенствованная технология – на основе микропроцессора Intel 80286;

• IBM PC/AT/386 и IBM PC/AT/486 - на микропроцессорах Intel 80386 и Intel 80486, соответственно.

• Возможности ПК, расположенных на главной ветви семейства, определяются главным образом именно типом используемого микропроцессора.

Микропроцессор (МП) конструктивно представляет собой кристалл кремния, в котором в результате технологического процесса создана электронная схема. Количество электронных компонент (транзисторов) в этой схеме: от десятков тысяч – до нескольких миллионов. Кристалл помещен в пластиковый корпус, а выводы выходят наружу, как у типичной микросхемы широкого применения.

Стоимость компьютера в значительной степени определяется стоимостью МП, однако себестоимость производства одного экземпляра очень мала. Основная доля затрат приходится на разработку технологии производства.

Основные характеристики микропроцессора:

• максимальная тактовая частота;

• разрядность;

• тип архитектуры.

> Тактовая частота. Вычислительный процесс представляет собой последовательность элементарных действий, выполнение которых синхронизируется тактовым генератором. Превышение тактовой частоты выше некоторого предела может привести к срыву вычислений или перегреву МП. Таким образом, максимальная тактовая частота определяет быстродействие процессора. (Но она не равна быстродействию МП, тем более быстродействию компьютера).

> Разрядность процессора – максимальное количество разрядов двоичного кода, которое может вырабатываться и передаваться одновременно.

Разрядность определяется тремя параметрами: т/пД.

• т – разрядность внутренних регистров, т.е. количество разрядов, с помощью которых обменива ются информацией внутренние устройства МП;

• и – разрядность шины данных, которая представ-, ляет собой часть системной шины, показывает, количество разрядов, через которые МП обменивается данными с различными устройствами;

• k – разрядность шины адреса, определяет объем доступной для МП части ОП.

> Архитектура микропроцессора. МП представляет собой довольно сложное электронное устройство, в котором отдельные части связаны информационными каналами. Часть из этих каналов фиксирована при создании МП, другая – может изменяться при программировании, – в целом это образует архитектуру МП.

Более широкое представление об архитектуре МП -организация МП с точки зрения пользователя – включает в себя пользовательские возможности программирования, а именно: состав регистров, систему команд, способы адресации, организацию памяти, средства ввода-вывода и типы обрабатываемых данных.

К наиболее важным аспектам архитектуры относятся:

• система команд и способы адресации;

• возможность выполнения тех или иных команд во времени;

• наличие дополнительных узлов и устройств в составе МП (например, кэш-память, устройство для работы с числами с плавающей точкой – сопроцессор математики);

• режим работы.

Основные типы и характеристики микропроцессоров фирмы Intel, являющейся лидером по производству микропроцессоров для IBM PC совместимых ПК, приведены в табл. 1.4.

Другие критерии классификации микропроцессора:

> По системе команд. CISC (complex information system command, сложная система команд), RISC (reduced information system command, сокращенная система команд). При использовании первых число встроенных в МП команд очень велико, например для 8086 и 8088 оно составляет 134. Сложные команды выполняются за несколько тактов, вырабатываемых тактовым генератором,

2 Информатика и математика

для юристов

также как и простые команды. При использовании RISK количество встроенных команд невелико, каждая команда выполняется за один или два такта. Сложные команды программируются на машинном языке. В целом быстродействие МП, при прочих одинаковых характеристиках, увеличивается.

Таблица 1.4. Типы и характеристики МП (Intel)

Тип МП

Марка ПК

jj|

1 is

Год создания

ll1

8086

4,77

1976

8088

PC XT

1977

80286

AT 286

10-33

1982

80386

AT 386

4000

1985

80486

AT 486

33-100

4000

1989

Pentium

66-150

4000

1993

Pentium II

Pentium

200-400

4000

1998

> По универсальности. Универсальные МП выполняют все действия, в то время как специализированные предназначены для выполнения только определенного класса задач, при этом их быстродействие намного превышает быстродействие универсальных МП. Очень часто используют математические процессоры, которые могут дополнять соответствующие универсальные и поэтому ш называются сопроцессорами:

• 8088 - 8087;

. 80286-80287.

В микропроцессоры, начиная с 80486, встраиваются математические сопроцессоры.

Intel 8088 разработан в 1979 г., имеет 8-разрядную шину данных и 20-разрядную адресную шину, т.е. адресуемый RAM до 1 Мбайт. Intel 80286, 1982 г. создания, имеет 16-разрядную шину данных и 24-разрядную адресную шину, т.е. адресуется к RAM до 16 Мбайт. Intel 80386 и 80486 имеют 32-битные шины данных и адреса^ т.е. доступный RAM до 4 Гбайт.

Графические адаптеры, которые используются в Ш бывают следующих типов:

• MDA – монохромный адаптер, работает в текстовом режиме, 25 строк по 80 символов в строке, с разрешением 720 7& 0350 точек, с двумя градациями яркости (черный – белый);

• EGA (Enhanced Graphics Adapter) – улучшенный графический адаптер, работающий в режимах: текстовом (25 или 43 строки на экране по 80 символов в строке, 16 цветов), графическом (640 точек по горизонтали, 350 по вертикали, 16 цветов и 64 оттенка каждого цвета);

• VGA (Video Graphics Array) - видеографическая матрица, графический режим 640 х 480 точек, 16 цветов, 4096 оттенков или 320 х 200 точек, 256 цветов;

• SVGA (Super VGA) - до 1024x768 точек при 16 Кбайт цветах и выше.

Таблица 1.5. Характеристики видеоконтроллеров

Характеристика

MDA

CGA

EGA

VGA

SVGA

Разрешающая способность -количество пиксел (по горизонтали х х по вертикали)

720x350

640x200 320x200

640x350 720x350

720x350 640x480

800x600 1024x768

Количество цветов

2 16

256

16 256

Число символов (строкахстолбец*)

80x25

80x25 80x50

Видеопамять, Кбайт

128

128/512

256/512

512/1024

Емкость видеопамяти**

4-8

Матрица символа (пиксел по горизонтали х по вертикали)

14x9

8x8

8x8 14x8

8x8 14x8'

Частота развертки, Гц

Текстовый режим. ** Число страниц в текстовом режиме.

1.3. Представление информации

Информация в ЭВМ хранится в двоичном виде, и объем памяти ЭВМ измеряется в двоичной системе. Основные единицы измерения информации в ЭВМ:

бит – количество информации, которую можно передать, используя одно двоичное число, принимающее значения 0 и 1;

байт – количество информации, которую можно передать, используя 8 двоичных разрядов, равно 28 = 256. Информация, имеющая объем 1 байт, может быть записана одним из 256 двоичных чисел:

00000000 00000001 00000010 00000011

11111110 11111111

1 Килобайт (Кбайт, К) = 210 байт = 1024 байт; 1 Мегабайт (Мбайт, М) = 220 байт = 1 048 576 байт; 1 Гигабайт (Гбайт, Г) = 230 байт и т.д.

В стандартном коде обмена информацией (ASCII) любой символ кодируется одним байтом, что дает возможность использовать 256 различных символов (буквы латинского и русского алфавитов, цифры, знаки препинания и некоторые специальные символы).

Информация на IBM PC хранится на дисках. Считывание и запись производятся дисководами, которые обозначаются буквой латинского алфавита с двоеточием. Первый накопитель на ГМД обозначается «А:», второй «В:». Жесткий диск обычно разбивается на несколько разделов, называемых логическими дисками, которые обозначаются как «С:», «D», «Е» и т.д.

Информация на дисках хранится в виде файлов.

Файлом называется поименованная область памяти на диске, в которой хранятся программы, данные, тексты, графическая информация и т.д.

Полное имя файла содержит собственно имя файла – от одного до восьми символов, за которым может следовать расширение.

Расширение имени начинается после точки и может либо отсутствовать, либо включает от одного до трех символов. В качестве символов в полном имени файла могут выступать: латинские буквы: А,В,.. ,Z, цифры 0,1,...,9 и некоторые специальные символы «!», «@», «#», «$», «%», «А», «&», «(», «)», «–», «{», «}», «'». Заглавные и строчные буквы в имени не различаются между собой. Русские буквы в именах файлов использовать не рекомендуется, как и символы. «"», «/», «\», «[», «]», «:», «=», «+», «;», «,» с кодами меньшими 20Н.

Запрещены и не могут использоваться в качестве имен или типов файлов некоторые трехбуквенные имена, зарезервированные в MS DOS как имена устройств. К ним относятся:

AUX – имя дополнительного устройства вво-

да-вывода;

CON – имя клавиатуры при вводе или дис-

плея при выводе;

LPT1,...,LPT3 – имена параллельных принтеров;

СОМ1,...,СОМЗ – имена последовательных адаптеров;

PRN – имя печатающего устройства;

NUL – имя фиктивного устройства, эмули-

рующего выводные операции без реального вывода.

Расширение имени файла обычно обозначает тип файла. В MS DOS общеприняты следующие стандартные расширения:

ASM – программа на языке Ассемблера;

ВАК – копия файла, сделанная перед его изменением;

BAS – программа на языке Бейсик;

ВАТ - командный (batch) файл пакетной обработки;

С – программа на языке СИ;

СОМ – выполняемая программа;

DAT – файл данных;

DOC – файл документов;

ЕХЕ - выполняемая программа;

POPOV.*

* *

FOR – программа на языке Фортран; PAS – программа на языке Паскаль; ТХТ – текстовый файл.

Команды MS DOS могут оперировать сразу с группами файлов, для обозначения которых используются шаблоны имен файлов, называемые также глобальными или групповыми именами файлов. В шаблонах используются символы «*» и «?». Символ «*» обозначает любое число любых символов в имени или расширении файла. Например:

*.BAS – обозначает все файлы с расширением .BAS;

– обозначает все файлы с именем POPOV;

– обозначает все файлы с любыми именами и расширениями.

Символ «?» в шаблонах обозначает один произвольный символ или его отсутствие, если «?» находится после значащих символов.

Шаблон PETR77.TXT обозначает все файлы с расширением .ТХТ, именем, начинающимся на PETR и содержащим от 4 до 6 символов.

Важным при работе в MS DOS является понятие спецификация файла. Этот термин используется для обозначения имени файла в формате:

[имя диска:] имя файла [.тип файла]

В квадратных скобках обозначены необязательные элементы. На дисках файлы объединяются в каталоги (директории). Главный или корневой каталог на каждом диске обозначается наклонной чертой «\». Этот каталог создается автоматически при форматировании диска. В корневом каталоге могут находиться файлы и другие каталоги. Имена каталогов не содержат расширений и образуются по тем же правилам, что и имена файлов. Каждый каталог может содержать файлы и другие каталоги, называемые подкаталогами. Тот каталог, который содержит подкаталоги, называется подкаталогом или родительским каталогом. Такой способ организации информации называется иерархической файловой структурой, которая представляет из себя как бы дерево (рис. 1.7).

II4F1I

М \HY

TANYA

– – urok.doc

UOC.Uu

РРППРАМЧ -

I> ACfp

1У1ГТ О

– autoexec.bat - – command.com

------ qbasic.exe ' ------ basica.exe

urok.bas

Рис. 1.7. Пример древовидной файловой структуры

В древовидной файловой структуре принято заглавными буквами записывать имена каталогов, а строчными – имена файлов.

При использовании иерархической структуры MS DOS необходимо указывать местоположение файлов в этой структуре. Для этого файлу дается подымя, или полная спецификация файла.

Формат подымени:

[имя диска:][имя каталога]\[имя подкаталога]\имя файла[.тип]

Здесь необязательные элементы указаны в скобках «[ ]».

Для некоторых файлов из приведенного выше дерева укажем их подымена:

Имя файла Подымя

doc.txt C:\USER\TANYA\doc.txt

basica.exe C:\PROGRAMS\BASIC\basica.exe

Каталогу в иерархической структуре дается полное имя каталога, которое содержит имена всех надкаталогов с указанием имени диска.

О каждом файле кроме его имени хранится также информация о его размере в байтах, о дате и времени создания.

Таким образом, с каждым файлом в DOS связываются:

1) составное имя файла;

2) дополнительные атрибуты файла;

3) дата создания или изменения файла;

4) время создания или изменения файла;

5) длина файла.

Эти характеристики файла называются атрибутами файла.

Дата создания и время создания файла при создании или обновлении файла берутся из системных часов. Для изменения показания системных часов используются команды DOS: Date и Time. Размер (size) файла указывается в байтах. У каждого файла имеются также дополнительные атрибуты файла:

R (read only) *•" только для чтения;

A (archive) >*- архивный;

Н (hidden) – скрытый;

S (system) – системный.

Файловая структура усложняется по мере создания новых каталогов. В каждый новый каталог могут быть добавлены файлы, а также новые подкаталоги. Любой файл можно найти путем перемещения по какой-либо ветви дерева, начиная от корня, или, наоборот, поднятием по ветви дерева по направлению к корню. Существуют определенные правила формирования файловой структуры:

1. Каталог или файл может входить только в один каталог.

2. На порядок следования файлов в каталоге никаких ограничений не налагается.

3. Допускается вхождение в разные каталоги файлов с одинаковыми именами.

4. Глубина вложенности каталогов не ограничивается.

При работе с каталогами используют следующую терминологию:

Текущий каталог – каталог, с которым в данный момент работает пользователь. DOS хранит информацию о текущем каталоге для каждого дисковода компьютера. При запуске (включении ПК) в качестве текущего каталога устанавливается корневой каталог.

Текущий дисковод – дисковод, с которым в данный момент работает пользователь.

Рабочий каталог - текущий каталог на текущем дисководе.

Дочерний и родительский каталоги – если первый каталог входит во второй, то первый - дочерний, а второй – родительский.

Создать новый файл можно только в рабочем каталоге. Для создания файла в другом каталоге нужны специальные действия.

Доступ к файлу в иерархической структуре осуществляется с помощью маршрута. Полным маршрутом (путем) к файлу называется последовательность каталогов, ведущих от корневого каталога к этому файлу. Полный маршрут представляется перечислением имен каталогов, разделенных символов \, причем корневой каталог от его дочернего символом \ не отделяется.

Пример: \PROGRAMS\BASIC\DELO

Указание полных маршрутов на жестком диске с разветвленной файловой структурой утомительно, поэтому существуют дополнительные возможности доступа к файлам с помощью относительного маршрута. Относительный маршрут отличается от полного тем, что:

1) начинается от текущего каталога;

2) перечисление имен каталогов может идти как от корневого каталога, так и по направлению к нему;

3) для обозначения родительского каталога используется символ.

Пример: \ \GAMES

С использованием маршрута полную спецификацию файла можно представить в виде:

[имя диска:] [маршрут\] имя файла, [расширение]

Если необязательные элементы отсутствуют, то действуют правила умолчания:

• не задано имя диска – выбирается текущий привод;

• маршрут начинается с корневого каталога – пишется полный маршрут;

• маршрут начинается не с символа «\» ~ поиск начинается с текущего каталога;

• маршрут не задан – считается, что файл находится в текущем каталоге на выбранном дисководе;

• расширение не задано – считается, что его нет. Примеры:

1. С \GAMES\tetns ехе - определяет местонахождение файла tetns exe в каталоге GAMES, который находится в корневом каталоге диска С

2. \commamd com - файл command com расположен в корневом каталоге текущего диска

3. Пусть текущий каталог USER, тогда MARY\urok doc определяет местонахождение файла urok doc в текущем каталоге текущего дисковода

1.4. Операционные системы

Операционная система – группа взаимосвязанных программ, выступающая посредником между аппаратными средствами ЭВМ и пользователем, обеспечивающая управление ресурсами ЭВМ и процессами, использующая эти ресурсы при вычислении.

В качестве ресурсов ЭВМ выступают:

• микропроцессор (МП);

• основная память (ОП);

• периферийные устройства (ПУ).

> Назначение операционной системы: обеспечение удобства управления компьютером, позволяет освободить пользователя от выполнения большого числа рутинных операций.

ОС обеспечивает выполнение двух главных задач:

1. Поддержка работы всех программ и обеспечивающих их взаимодействие с аппаратными средствами. ОС обеспечивает взаимодействие программ с внешними устройствами и друг с другом, расширение оперативной памяти, выявление различных событий (например, связанных с аварийными ситуациями и ошибками) и реакцию на них.

2. Возможность общего управления машиной, которое осуществляется на основе командного языка ОС (системы команд - директив). С помощью этих команд человек может выполнять такие операции, как разметка диска, копирование файлов, распечатка каталогов на экране, запуск программ, установка режимов работы периферийных устройств и другие действия.

Выполнение самых простых действий на аппаратном уровне описывается большим числом машинных команд. Например, программа копирования содержит около 30 действий, каждое из которых, в зависимости от состояния компьютера, может иметь различные исходы. Задача ОС состоит в том, чтобы скрыть от пользователя ненужные ему подробности. Это удобство, без которого пользователь практически не смог бы работать.

> Основные компоненты операционной системы:

1) базовая система ввода-вывода;

2) системный загрузчик;

3) командный процессор или интерпретатор команд;

4) драйверы внешних устройств;

5) файловая система;

6) утилиты.

Базовая система ввода-вывода (BIOS) является одновременно частью компьютера и компонентом данной операционной системы, при установке на компьютер другой операционной системы BIOS автоматически становится ее частью. BIOS, скрывая архитектурные особенности конкретной модели компьютера, реализует наиболее простые и универсальные услуги операционной системы по управлению основными периферийными устройствами, в частности, по организации ввода-вывода информации.

Системный загрузчик предварительно производит тестирование устройств компьютера, затем, при положительном результате тестирования, выполняет загрузку ОС из внешней памяти.

Командный процессор – производит анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в операционную память ПК и их запуск.

Драйверы – программы специального вида, ориентированные на управление внешними устройствами (ПУ). Каждому типу внешнего устройства соответствует драйвер (клавиатура, ИЖМД, НГМД и др.)

Файловая система – хранилище программ, данных и функциональная часть, обеспечивающая выполнение операций над файлами.

Утилиты – программы, расширяющие возможности ОС, предоставляя пользователю набор дополнительных

5 1

услуг по контролю и управлению за компонентами ОС и устройствами компьютера.

1.4.1. Операционная система MS DOS

Для работы с файлами на компьютере создано множество операционных систем. Наиболее широкое распространение среди них получила операционная система MS DOS (дисковая операционная система фирмы «Microsoft»), разработанная в 1981 г. для работы на 16-разрядных IBM совместимых персональных компьютерах. В последующие годы эта ОС прошла путь развития, которое выражалось в появлении новых версий. Каждая новая версия появлялась с разработкой новых аппаратных средств: микропроцессоров, внешних устройств и др. Вместе с тем каждая новая версия содержала все возможности предыдущей и обладала новыми. Поэтому при перенесении старых программ в среду новой версии проблем не возникало. В силу своего широкого распространения MS DOS приобрела статус фактического стандарта для персональных компьютеров. Операционная система Windows 95, появившаяся в 1995 г., сохранила совместимость с MS DOS. Ее отличительные особенности будут рассмотрены ниже.

Операционные системы классифицируются по следующим признакам:

1. Число пользователей, одновременно обслуживаемых системой (однопользовательская или многопользовательская);

2. Число задач, которые одновременно могут выполняться под управлением ОС (однозадачная или многозадачная);

3. Тип доступа пользователя к ЭВМ (сетевая или несетевая);

4. Тип организации вычислительного процесса (однопроцессорная или многопроцессорная).

Согласно этим критериям, MS DOS является:

• однопользовательской;

• однозадачной с элементами многозадачности;

• несетевой;

• однопроцессорной.

Ш.2. Команды MS DOS

\ Посредством команд происходит общение пользователя с компьютером. Вводя команды MS DOS с клавиатуры, пользователь передает системе задания.

С помощью команд MS DOS выполняются следующие основные действия:

• сравнение, копирование, распечатка, удаление и переименование файлов;

• анализ и распечатка каталогов;

• копирование и форматирование дисков;

• выполнение системных программ и программ пользователей;

• ввод даты, времени и комментариев;

• установка функций экрана и режимов печати;

• копирование системных файлов MS DOS на другой диск;

• перевод MS DOS в режим ожидания реакции пользователя.

Существуют два типа команд MS DOS – встроенные (внутренние) и загружаемые (внешние). Встроенные команды – простейшие, наиболее часто употребляемые. Пользователь не видит их в каталогах диска MS DOS, они являются частью процессора команд. Введенные пользователем, команды выполняются немедленно. Загружаемые команды существуют на диске как программные файлы. Прежде чем начать выполняться, они должны быть считаны с диска. Любое имя файла с типом .com, .exe или .bat рассматривается как загружаемая команда. Пользователь может создавать свои загружаемые команды и добавлять их к системе. При вводе таких команд можно не вводить их тип.

В зависимости от характера выполняемых функций команды MS DOS разделяются на семь классов:

1) общие команды;

2) команды сравнения;

3) команды – фильтры;

4) команды - функции;

5) команды для организации пакетных файлов;

6) команды конфигурирования системы;

7) команды настройки системы.

Наиболее употребляемыми пользователями являют; общие команды, к которым относятся:

1) команды для работы с файлами;

2) команды для работы с каталогами;

3) команды для работы с дисками, объектами рых выступают ВЗУ в целом.

1.4.3. Формат команд MS DOS

Формат команд MS DOS имеет вид: команда [параметры], где команда – имя команды MS DOS, а параметрами, в зависимости от типа команды, могут быть:

1) имя диска;

2) маршрут;

3) имя файла;

4) подымя;

5) ключи команд, перед которыми ставится знак «/», например /р, разделенные пробелами.

1.4.4. Основные команды для работы с файлами

1. Создание текстового файла:

copy con подымя

Здесь con - имя устройства, откуда копируется файл (клавиатура). Символ обозначает обязательный пробел между параметрами в командной строке. По такой команде сору будет создан файл с заданным именем в указанном каталоге. При вводе текста в файл в конце строк нажимать Enter, после ввода всего текста нажать F6 или Ctrl+Z и Enter.

Пример:

C:\PROGRAMS>copy con new.txt - создание файла new.txt в текущем каталоге PROGRAMS и ввод в него текста.

2. Копирование файлов:

сору подымя! подымя2

Подымя! – «кого и откуда» копируем, подымя2 – «куда копируем и как называем». Если подымя2 отсутствует, то копирование производится в текущий каталог с именем файла!.

Примеры:

1. C:\USER\MARY>copy text.txt doc.txt - копируется файл text.txt из текущего каталога MARY, создается файл doc.txt в этом же каталоге.

2. Ci\GAMES>copy C:\PROGRAMS\BASIC\*.exe A:\*.com - копируются Bci файлы с расширением .ехе из каталога BASIC, создаются файлы под теми ]ке именами в корневом каталоге диска А:, но с расширением .com.

Копирование всегда удобнее проводить из текущего каталога, т.к. в этом\случае не надо указывать маршрут к копируемым файлам.

31 Удаление файлов:

del подымя

Пример:

C:\>del USER\TANYA\doc.txt - удаление файла doc.txt из каталога TANYA.

4. Переименование файла:

геп подымя! подымя2

Пример:

C:\USER>ren MARY\urok.doc igra.doc - переименовывается urok.doc из каталога MARY в файл igra.doc.

5. Вывод на экран содержимого файла:

type подымя

Pause/Enter Приостанов/продолжение процесса вывода Ctrl+C Прекращение вывода

6. Вывод содержимого файла на принтер:

сору подымя ргп

Здесь ргп - имя устройства вывода (принтер), которое стоит вместо имени файла.

Во всех случаях действуют правила умолчания: если указано только имя файла, то действия производятся в рабочем каталоге.

1.4.5. Основные команды для работы с каталогами

1. Просмотр каталога:

dir [имя диска] [Mapuipyr\][/p][/w]

При подаче этой команды будут выданы имена каталогов просматриваемого каталога, а также пол информация о файлах, т.е. имена с расширениями, мер в байтах, дата и время создания. Как видно из мата команды, все параметры могут быть опущены этом случае просматривается рабочий каталог.

Примеры:

1. C:\PROGRAMS\BASIOdlr .. - просмотр надкаталога PROG каталога BASIC.

2. C:\PROGRAMS\BASIOdir DELO - просмотр подкаталога/DELO

каталога BASIC. 1

3. C:\PROGRAMS\BASIOdir \ - просмотр корневого каталога

4. C:\PROGRAMS\BASIC>dir - просмотр текущего каталога BASIC.

В команде, как видно из ее формата, могут быть использованы ключи:

/р – просмотр содержимого каталога будет производиться постранично, что очень удобно, если список файлов и подкаталогов просматриваемого каталога очень большой;

/w – на экран при просмотре выводится лишь краткая информация о файлах и каталогах(без указания их размера, даты и времени создания).

Примеры:

1. C:\PROGRAMS\BASIOdir ..\..\USER/p - постраничный просмотр

каталога USER.

2. C:\PROGRAMS\BASIC>dir/w - выдача содержания текущего каталога в краткой форме.

2. Смена рабочего каталога (change directory):

cd [имя диска] [маршрут\]

По этой команде рабочим каталогом становится каталог, путь к которому указан в команде.

Примеры:

1. C:\USER>cd \PROGRAMS\BASIC - переход в рабочий каталог

BASIC.

2. C:\PROGRAMS\BASIOcd DELO - переход в подкаталог DELO каталога BASIC с назначением его рабочим каталогом.

3. C:\PROGRAMS\BASIC\DELO>cd \ - назначение в качестве рабочего корневого каталога диска С:.

1 3. Создание каталога (make directory):

\ md [имя диска] [маршрут\]

Пример:

C:\PROGRAMS\BASIOmd IGRA - создание подкаталога IGRA в текущем каталоге BASIC.

4. Удаление каталога (remove directory):

rd [имя диска] [маршрут\]

Пример:

C:\PROGRAMS\BASIOrd IGRA - удаление подкаталога IGRA из рабочего каталога BASIC.

1.4.6. Команды для работы с магнитными дисками

Эти команды работают с магнитными дисками на уровне устройства, а не файла. Целесообразно классифицировать команды по группам в соответствии со схемой, приведенной на рис. 1.8.

Команды для работы с дисками

На физическом уровне

На логическом уровне

diskcopy format assign chkdsk

Рис. 1.8. Классификация команд работы с дисками

1. Копирование магнитных дисков (DISKCOPY):

DISKCOPY [источник] [приемник] [/1]

Параметр «источник» – имя диска с дискетой, которую нужно скопировать. Параметр «приемник» – имя диска с целевой дискетой.

Ключ /1 позволяет копировать только первую сто рону исходной дискеты.

Команда перезаписывает гибкие магнитные дис^и на физическом уровне, при этом целевая и исходная дискеты получаются неразличимыми. Копирование производится через оперативную память, поэтому возможно на машинах с одним и двумя дисководами. Копия системной дискеты будет также системной дискетой.

Неформатированные дискеты DISKCOPY автоматически форматирует. Дискеты копируются «дорожка в дорожку». Если дискеты или дисководы не соответствуют друг другу по формату, то копирование не выполняется. Команда внешняя, загрузочный модуль содержится в файле DISKCOPY.COM. Пример: С \> diskcopy a a

2. Форматирование магнитных, дисков (FORMAT).

Команда форматирования выполняет следующие операции:

1) форматирование диска;

2) проверка нанесенных секторов и пометка дефектных блоков;

3) запись блока начальной загрузки (BOOT RECORD, БНЗ) в первый сектор нулевой дорожки;

4) создание и запись в первых секторах магнитного диска (после БНЗ) таблицы распределения информационного пространства диска (FAT) и ее копии;

5) создание и запись на магнитный диск (МД) корневого каталога (ROOT DIRECTORY)

Рассмотрим каждую из вышеупомянутых операций отдельно.

> Операция форматирования заключается в разметке поверхности магнитного диска на отдельные дорожки и сектора, что позволяет в дальнейшем реализовать секторный поиск при обмене данными с магнитными дисками. При секторном поиске для считывания одного сектора требуется в N раз меньше оперативной памяти и,

соответственно, времени, чем для считывания одной дорожки (N представляет частное от деления размера дорожки на размер сектора). Секторная разметка прочно вошла в обиход. При любом типе секторной разметки форматирование проводит к однозначной идентификации каждого сектора на поверхности магнитного диска. Команда FORMAT размещает в каждом секторе уникальные коды, считывание которых служит обратной связью при выполнении операций позиционирования магнитных головок в процессе обмена данными с МД. Рассматриваемая операция называется также низкоуровневым форматированием, поскольку после ее завершения МД готов к выполнению физических операций ввода-вывода, но не имеет файловой структуры DOS и не может быть использован операционной системой для записи файлов.

> Проверка отформатированных секторов и пометка дефектных блоков. Операция заключается в проверке возможности считывания каждого физического сектора МД, она совмещена во времени с операцией форматирования. В случае обнаружения ошибки соответствующие сектора помечаются как дефектные, а остальные – как бездефектные, которые и составляют полезное пространство МД. Здесь следует отметить, что минимальная область памяти МД, рассматриваемая MS DOS при распределении дискового пространства под файлы, называется кластером или блоком. Если хотя бы один сектор в кластере помечен как дефектный, то данный кластер не используется MS DOS при распределении полезного пространства МД.

> Запись блока начальной загрузки. Операция запи-'сывает блок начальной загрузки в первый сектор нулевой дорожки МД. Основа БНЗ – загрузочный модуль программы, инициирующей загрузку ОС. Запись БНЗ производится вне зависимости от того, будет ли на диск записана MS DOS или нет.

> Создание таблицы распределения информационного пространства диска (FAT) и ее копии. Таблица FAT – важнейший элемент файловой структуры DOS. Потеря

содержихся в ней данных может привести к потере больших объемов информации пользователя, поэтому в файловую систему DOS заложена возможность формирования и сохранения резервных копий FAT (обычно их две). Размер FAT прямо пропорционален количеству кластеров МД.

> Создание и запись корневого каталога завершает процедуру инициализации магнитного диска. Размер ROOT DIRECTORY при росте емкости диска растет нелинейно, он составляет 7 секторов для DS/DD диска и 14 секторов для DS/HD диска. Корневой каталог размещается сразу же за таблицей FAT. Корневой каталог и таблицу размещения файлов нельзя удалить с диска средствами операционной системы, так как использование МД без этих структур невозможно.

Формат команды FORMAT следующий: FORMAT имя диска [/S] [/4] [/8] [У:метка] [/В] [/N:XX] [T:YY] Ключ /S - форматирование с созданием систем-

ного диска. Ключ /4 - форматирование дискеты 360 Кбайт в

дисководе на 1,2 Мбайт.

Ключ /8 – восьмисекторное форматирование.

Ключ /У:метка - вызов запроса на ввод имени метки

тома по окончании форматирования. Ключ /В – резервирование при форматировании

места для системных файлов.

Ключ /N:XX – произвольное форматирование с размещением XX секторов на дорожке. Ключ /T:YY – произвольное форматирование с размещением YY дорожек на каждой магнитной поверхности диска.

Пример:

C:\FORMAT А:/4 – форматирование дискеты на 360 Кбайт в дисководе

на 1,2Мбайт.

При форматировании вся информация, записанная на магнитном диске, уничтожается. Рекомендуется всегда форматировать новые дискеты на дисководах того компьютера, где их предполагается использовать. При этом желательно применять стандартные варианты разметки.

Команда FORMAT внешняя, загрузочный модуль содержится в файле FORMAT.COM.

3. Переназначение накопителей на магнитных дисках (ASSIGN).

Команда ASSIGN переадресует запросы ввода-вывода с одного накопителя на магнитных дисках к другому. Например, если программа требует вывода данных на накопитель В:, а в системе он отсутствует, можно переназначить операции ввода-вывода с В: на С:.

ASSIGN [источник=цел. устр.] [...]

Параметр «источник» - накопитель, запросы к которому должны быть переназначены. Имя накопителя задается без двоеточия.

Параметр «цел. устр.» – имя накопителя, который будет обрабатывать переадресованные запросы. Пример:

1. ASSIGN B=C – переадресация ввода-вывода с накопителя В: на С:.

2. ASSIGN без параметров устраняет все текущие назначения. Команда ASSIGN внешняя, содержится в модуле ASSIGN.COM.

4. Контроль файловой структуры (CHKDSK).

Команда CHKDSK – основное средство контроля корректности файловой структуры магнитного диска в рамках ОС MS DOS. Она выполняет проверку логической структуры томов внешней памяти (дисков). CHKDSK работает в двух режимах: 1) индикации ошибок и 2) их корректировки. В режиме 2 существует вероятность искажения данных, поэтому перед запуском CHKDSK необходимо сделать резервную копию корректируемой информации,

В процессе работы CHKDSK проверяет файловую структуру на наличие следующих логических дефектов:

• потерянных кластеров в таблице размещения файлов FAT;

• перекрестных ссылок на кластеры;

• ссылок на несуществующие кластеры (ошибок размещения);

• нарушений непрерывности файлов и их фрагментации.

Потерянные блоки – это участки магнитного носителя, не включенные ни в одну цепочку кластеров, описывающую файлы. Они могут образоваться при аварийном завершении работы с дисками, например, при выключении питания ПК при наличии открытых файлов. CHKDSK формирует из таких кластеров файлы с именем FILEnnnn.CHK, где nnnn – порядковый номер файла. Таким образом, можно проанализировать содержимое потерянных блоков, использовать его для восстановления испорченной информации или удалить.

Перекрестные ссылки возникают тогда, когда один и тот же кластер включается в две или более независимые цепочки, каждая из которых соответствует отдельному файлу. Они могут возникнуть после принудительного прерывания операции записи на магнитный диск. Обнаружив перекрестные ссылки, CHKDSK выдает сообщение. Можно переписать и проверить каждый файл, после чего для полной гарантии восстановления файловой структуры диск желательно переформатировать.

Ошибки размещения возникают достаточно редко и бывают вызваны в большинстве случаев некорректным программированием операций обмена с магнитными дисками, при этом появляются ссылки на «мнимый», несуществующий кластер магнитного диска. CHKDSK оставляет только правильно размещенные части файлов, а остальные данные теряются.

Нарушение непрерывности файлов (фрагментация), вообще говоря, не является сбойной ситуацией и допускается MS DOS. Она позволяет повысить эффективность использования дискового пространства, а фраг-ментированные файлы называются списковыми. Однако появление фрагментации файлов увеличивает число физических обращений к дискам и время поиска информации при обмене с устройствами внешней памяти. CHKDSK выявляет все случаи фрагментации. Устранить фрагментацию можно, перезаписав файлы на переформатированный диск командами COPY, XCOPY или BACKUP. 54

Формат команды CHKDSK:

CHKDSK [спец. файла] CHKDSK [/F] [/V]

Ключ [/F] позволяет проводить корректировку найденных ошибок по ходу выполнения программы CHKDSK.

Ключ [/V] обеспечивает вывод на дисплей имен проверяемых файлов с маршрутами.

Пример:

C:\USER\MARY> CHKDSK a:*.* - проверка всех файлов диска а: на наличие логических дефектов. -!

1.4.7. Windows 95

Первое принципиально важное с точки зрения технологии обработки информации отличие операционной системы заключается в ее многозадачности и в режиме разделения времени. Это значит, что на компьютере одновременно можно запускать на выполнение несколько задач. Например, одновременно производить расчеты, редактировать текст и получать данные через канал связи. Второе – стандартизация всех форм представления информации. Теперь данные из текстового редактора можно передавать в базу данных, электронную таблицу, другие программы и обратно. Windows 95 имеет возможность работы в локальной информационной сети и глобальной сети Internet.

Операционная система Windows 95 намного превосходит MS DOS в простоте общения и в удобстве интерфейса. Если раньше запустить программы было непросто, то теперь все «точки входа в программы» обозначены на рабочем столе (экране монитора) значками (пиктограммами). Чтобы запустить программу на исполнение, нужно подвести курсор к нужному значку и дважды щелкнуть по кнопке манипулятора «мышь». Пользова-I тель, использующий компьютер с Windows 95, не нуждается в услугах программ-оболочек, столь необходимых пользователю, работающему с MS DOS.

1. Основная идея: Принцип Рабочего стола (Desktop).

Создатели новой ОС стремились показать, что не

I только внешний вид Рабочего стола напоминает письменный стол, на котором разложены все необходимые

для работы предметы (папки, документы, даже часы и др.)/ но и основные приемы работы пользователя в Windows 95 аналогичны приемам работы за письменным

столом.

2. Панель задач (Taskbar) – горизонтальная линейка, расположенная в нижней части Рабочего стола.

Основное предназначение Панели задач: найти важную кнопку Пуск (Start), кнопки активных приложений, индикатор кодировки клавиатуры (языка), часы и некоторые другие элементы. Кнопка Пуск (Start) открывает доступ к Главному меню (Start Menu) и ко всем основным рабочим программам. Чрезвычайно удобным и полезным оказалось размещение на Панели задач кнопок активных приложений. Это позволяет не только всегда видеть, какие приложения запущены, но также значительно облегчает переключение между ними: достаточно щелкнуть на кнопку нужного приложения.

3. Мой компьютер (My Computer) представляет собой средство доступа ко всем ресурсам компьютера пользователя, а также дискам других компьютеров, подсоединенных к сети. Кроме того, применяя Мой компьютер, пользователь:

• получает доступ к содержимому всех дисков и может выполнять все файловые операции, а также запускать все необходимые приложения;

• имеет возможность использования Панели управления (Control Panel) для изменения установок операционной среды;

• способен управлять всеми локальными и сетевыми принтерами.

4. Сетевое окружение (Network Neighborhood). (Если компьютер включен в локальную компьютерную сеть).

5. Глобальная сеть (Microsoft Network).

6. Входящие (Inbox) – комплекс средств предназначен для работы с электронной почтой. (Почтовая система – Microsoft Exchenge).

7. Корзина (Recycle Bin). В Windows 95 борьба за восстановление уничтоженных файлов ведется кардинальным способом: удаленные пользователем файлы на самом деле не уничтожаются, а аккуратно складываются в

специальную корзину. Щелкнув дважды по значку «корзина» будет получен доступ к списку всех сохраненных в ней файлов. При необходимости можно восстановить удаленный файл. Очевидно, что платой за это являются дополнительные затраты места на жестком диске. Если объем свободного дискового пространства становится недостаточным для эффективной работы Windows 95, то пользователь всегда может очистить корзину (Recycle Bin). Очистка может быть произведена одновременно для всех файлов, сохраненных в ней, или выборочно. Но после очистки корзины никаких гарантий относительно восстановления файлов средствами ДОС никто уже не даст.

8. Портфель (My Briefcase). Это средство применяется в тех случаях, когда пользователю приходится работать то на одном, то на другом компьютере. Обычно один из этих компьютеров установлен стационарно, а другой – является переносным (Notebook). При работе в таком режиме периодически возникает необходимость обновления файлов на основном (стационарном) компьютере. (Обновление файлов – Update)

9. Значки (Icon). Значки являются представителями различных объектов Windows 95 документов, программ, отдельных групп объектов (это папки Folders). Даже рабочий стол имеет собственный значок. Значки позволяют не только видеть, с каким объектом приходится иметь дело, но и выполнять многие операции с самими объектами. Например, объект может быть спрятан где-нибудь в глубине файловой системы, а его значок помещен непосредственно на Рабочий стол. Это дает возможность начинать работу с таким объектом без долгих его поисков. (Такие значки называются ярлыками (Shortcuts). Значки (Icons), как правило, сопровождаются метками (Icons Labels) с именем того объекта, который они представляют. Операционная система включает в себя средства для изменения размеров значков, шрифта, применяемого в метке значка, создания оригинальных значков самим пользователем.

10. Папки (Folders) в Windows 95 обозначают каталоги, по которым распределены все аппаратные и программные компоненты компьютера: диски, принтеры, документы, ярлыки, приложения (Applications), другие

папки. Все папки образуют единую иерархическую систему. Для ее просмотра может быть использован Мой компьютер (My computer) или приложение, называемое Проводник (Explorer). Для доступа внутрь папки нужно использовать двойной щелчок мышью на значке (Icon), соответствующем нужной папке. Папки можно открывать и закрывать, копировать и перемещать, создавать и удалять.

11. Ярлыки (Shortcuts). Некоторый нужный объект (например, папка, документ или приложения) может находиться в любом месте файловой системы. Пользователю достаточно видеть перед собой только ярлык (Shortcut) этого объекта. Достаточно дважды щелкнуть на ярлыки, и при этом произойдет вызов соответствующего объекта.

Ярлыки существенно ускоряют и облегчают доступ к часто используемым приложениям и документам. Ярлык – это ссылка на документ. Для одного объекта может использоваться несколько ярлыков, расположенных в самых разных частях файловой системы. Удаление не приводит к уничтожению самого объекта. Ярлыки могут указывать на любые объекты, включая папки, диски, компьютеры и принтеры. С ними можно выполнять все те же операции, что и с обычными значками. Значок ярлыка повторяет значок того объекта, на который этот ярлык ссылается, но к нему в нижней левой части добавлен маркер в виде стрелки.

12. Документно-ориентированный принцип Windows 95. Этот принцип базируется на двух основных положениях:

1. Под документом в Windows 95 понимают не только текстовые файлы (как это было при работе в прежних версиях Windows), а практически любой файл, содержащий данные: текст, графическое изображение, электронную таблицу, звук, видеофильм.

2. Документ является первичным по отношению к приложению (Application), в котором он был создан или может быть использован. Если дважды нажать левой кнопкой мыши на значке нужного документа или на значке его ярлыка (Shortcut),TO это приведет к вызову соответствующего приложения и последующей загрузке в него выбранного документа.

13. Мышь. Можно ли работать без мыши в Windows 95? Да, можно, но это очень неудобно. При работе в этой операционной системе мышь играет значительно более важную роль, чем в предыдущих версиях Windows. В Windows 95 указатель мыши изменяет свой вид в зависимости от того, какая операция с использованием мыши выполняется. Чаще всего с помощью мыши выполняются следующие типовые операции:

• выделение объектов и вызов приложений;

• перемещение объектов методом «перетащить и оставить» (Drag & Drop).

14. Клавиатура (Keyboard) – является наиболее важным инструментом оператора при работе на ПК. Но пользователя, как правило, в первую очередь интересуют клавиши быстрого доступа (Hot Key). Такие клавиши служат для выполнения команд без использования мыши и без вызова меню.

15. Окна. Существуют типовые окна, окна диалога, подсказки и многие другие (рис. 1.9).

Кнопка системного меню окна

Строка заголовка Строка меню

Панель инструментов (Toolbar)

Кнопка

развертывания/

восстановления

Строка состояния (Status Bar)

п а при

И НСнопки прокрутки

Полоса прокрутки

Рис. 1.9. Окно Windows 95, его элементы

16. Работа с документами, файлами, папками, дисками.

Файл – это массив информации, сохраненный на диске и имеющий собственное имя. Файл, например, может быть программой, набором данных, текстовым документом.

Документом называют файл, содержащий данные, например, текст, графическое изображение, электронную таблицу.

Папка – это каталог, в котором могут быть размещены файлы документов и программ, другие папки.

Диск – это одно из устройств, на котором могут храниться файлы.

Одним из наиболее заметных отличий Windows 95 является возможность использования длинных имен файлов и папок.

Правила образования имен в Windows 95:

• предельная длина имени файла составляет 255 символов, включая пробелы;

• имя файла может содержать буквы, цифры, пробелы, а также следующие символы: «(», «!», «)», «@», «#», «$», «%», «&», «__», «-», «[», «+», «]», «=», «'», «,», «;», «:», «{», «}», «,», «~»;

• все папки, находящиеся внутри одной общей папки, должны иметь уникальное имя, т.е. не может быть двух папок с одинаковыми именами;

• то же самое относится и к файлам: внутри одной папки не может быть двух файлов с одинаковыми именами;

• имена могут содержать как большие, так и маленькие буквы, но Windows 95 расценивает их как одинаковые.

Наиболее важные операции с объектами:

1) создание (Creating) новых объектов;

2) выделение (Selecting) объектов (одного, нескольких или всех сразу);

3) копирование (Copyng) и перемещение объектов (Moving) с использованием команд, меню, мыши и буфера обмена (Clipboard) Windows;

4) переименование (Renaming) объектов;

5) удаление (Deleting) объектов с предварительным помещением их в корзину и без такового;

6) восстановление (Restoring, Undeleting) объектов;

7) просмотр (Preview) документов без их редактирования;

8) поиск (Finding) файлов и папок;

9) запуск программ.

1.4.7.1. Создание новых объектов

> Создание папки:

1. Установить указатель мыши на свободной части Рабочего стола и вызвать контекстное меню, выполнив щелчок правой кнопки или нажав клавиши Shift+FlO.

2. Открыть меню команды «Создать» (New), выбрать в нем и исполнить команду «Папка» (Folder).

3. В поле метки значка выписать название папки. Создать папку можно также следующим образом:

1. Создать папку можно в любом окне, имеющем в меню команды «Файл» (File) пункт «Создать» (New).

2. Создать папку можно в любом окне, предназначенном для сохранения файлов на Панели инструментов. В таких окнах всегда присутствует кнопка создания но-' вой папки.

> Создание документа:

1. Открыть папку, в которой планируется создать новый документ.

2. Открыть контекстное меню (правая кнопка мыши или Shift+FlO).

3. Открыть меню команды «Создать» (New) и в нем выбрать тип нужного документа.

4. В поле метки значка документа указать нужное имя. Создать документ можно также следующим образом:

1. Создать документ можно в любом окне, имеющим в меню команды «Файл» (File) пункт «Создать» (New).

2. Создать документ можно непосредственно из приложения.

> Создание ярлыка.

Ярлыки создаются так же, как папки и документы. Но если для папок и документов надо вводить их имена, то для ярлыка нужно предварительно указать объект, на который он ссылается, после чего Windows 95 сама предложит имя для ярлыка. При желании это имя можно изменить. Для создания ярлыков нужно выполнить следующие действия:

1. Открыть папку, в которой планируется создать ярлык.

2. Открыть контекстное меню нажатием правой кнопкой мыши или нажатием клавиши Shift+FlO.

3. Открыть меню команды «Создать» (New), в нем выбрать команду «Ярлык» (Shortcut) и нажать ENTER.

Создать ярлык можно также следующим образом:

1. Создать ярлык можно в V окне, имеющем в меню команды «Файл» (File) пункт «Создать» (New).

2. Создать ярлык можно с помощью метода «перетащить и оставить». Для этого необходимо, чтобы на экране были одновременно видны обе папки – та, в которой находится исходный объект, и та, в которую будет помещен ярлык этого объекта. Нажав правую кнопку мыши, перетащите объект из одной папки в другую. В контекстном меню, которое появляется после завершения этой операции, нужно щелкнуть на строке с командой «Создать ярлык(и)» – Create Sohrtcut(s).

> Выделение объекта.

Любой объект, перед тем как с ним будет выполнено какое-либо действие, должен быть выделен.

Для выделения одного объекта следует щелкнуть на нем мышью. Чтобы выделить несколько объектов, расположенных в произвольном порядке, надо нажать клавишу Ctrl и, не отпуская ее, щелкнуть мышью на каждом объекте. Если нужно выбрать несколько объектов, расположенных последовательно, следует сделать так: установить указатель мыши рядом с первым из выделяемых объектов, нажать левую кнопку и, не отпуская ее, тащить мышь по экрану. Все объекты, попадающие при этом в

раздвигающуюся прямоугольную область, окажутся выделенными.

Сразу все объекты в папке выделить еще проще: надо открыть папку и выполнить команду «Правка»/ «Выделить все» (Edit /Select All) или нажать Ctrl+A.

Несколько расположенных подряд объектов можно выделить еще и другим способом: пометить первый из них, затем нажать клавишу Shift и щелкнуть мышью на последнем из выделяемых объектов.

> Копирование и перемещение.

Для копирования объекта (или группы выделенных объектов) нужно нажать клавишу Ctrl и, зацепив объект указателем мыши, переместить его к месту назначения при нажатой левой кнопке. При перемещении объекта (или группы выделенных объектов) вместо клавиши Ctrl нужно нажать Alt.

Другие способы выполнения этой операции:

1. Если вы перетаскиваете объект в другую папку на том же диске, не нажимая при этом клавиши, то объект будет перемещен.

2. Если вы перемещаете объект в другую папку на другом диске, не нажимая при этом клавиши, то объект будет скопирован.

3. Если при перемещении объекта удерживать правую кнопку мыши, то после ее освобождения появится контекстное меню, из которого можно выбрать одну из команд: «Копировать» (Сору) или «Переместить» (Move).

> Копирование и перемещение с использованием буфера обмена Windows.

Буфер обмена (Clipboard) - место для временного хранения информации. Он расположен в памяти компьютера, поэтому его содержимое при отключении питания или при перезагрузке компьютера пропадает. Хранить в нем можно: папки, документы, фрагменты текста, изображений. Используется буфер обмена для того, чтобы временно сохраненную в нем информацию можно было вставить (Paste) в другой объект.

Для работы с буфером обмена предназначено несколь^1 ко специальных команд. Их можно выполнять практически во всех окнах из меню команды «Правка» (Edit).

1.4.7.2. Основные команды

1. «Вырезать» (Cut) – команды для переименования выделенного объекта в буфер (Ctrl+X).

2. «Копировать» (Сору) – предназначена для переноса копии выделенного объекта в буфер с сохранением оригинала на прежнем месте (Ctrl+C).

3. «Вставить» (Paste) - для копирования содержимого буфера обмена в позицию размещения указателя мыши или курсора (Ctrl+V).

4. «Вставить ярлык» (Paste Shortcut) – для размещения ярлыка со ссылкой на объект, помещенный в буфер

обмена.

5. «Переименование» (Renaming):

• выделить объект, имя которого предполагается изменить;

• выполнить команду «Файл»/«Переименовать» (File/Rename);

• ввести новое имя объекта непосредственно в поле метки значка.

6. «Удаление» (Deleting) – удаление в корзину.

7. «Восстановление» – восстановление с помощью команды «Правка»/«Отменить удаление» (Edit/Undo Delete) при оперативном восстановлении ошибочно удаленных объектов.

8. Возврат удаленных ранее объектов из корзины.

9. «Поиск» (Find) – операция автоматического просмотра файловой структуры, позволяющая найти некоторый объект.

1.5. Программы-оболочки

Программы-оболочки предназначены для облегчения работы пользователя с операционной системой. Они позволяют пользователю наглядно представлять общее состояние информационных записей на компьютере, быстро, удобно и наглядно производить стандартные операции и выполнять команды операционной системы.

Наиболее популярной программой оболочкой с символьным интерфейсом много лет является Norton Commander. Несколько позже появились программы- оболочки с графическим интерфейсом, среди которых наибольшей популярностью пользуются Windows 3.*.

1.5.1. Norton Commander

Работа с файловой системой средствами операционной системы MS DOS достаточно неудобна. Необходимо помнить названия команд, параметров и ключей, маршруты по дереву каталогов, имена файлов и каталогов и т.д., и при этом работать лишь с одной командной строкой ОС. Программы-оболочки, одной из которых является Norton Commander (NC), облегчают работу в MS DOS, позволяют работать с программами DOS в диалоговом режиме и делают работу наглядной. NC предназначен для работы с ОС MS DOS и служит для:

• создания, переименования, копирования, удаления, пересылки и изображения дерева каталогов;

• создания, переименования, копирования, удаления, пересылки и просмотра файлов;

• редактирования файлов;

• выполнения команд MS DOS.

1.5.2. Принцип работы Norton Commander

Norton Commander вызывается командой NC. При загрузке NC на экране высвечиваются два окна со списком файлов и нижняя полоса меню. Цифры 1,2,...,10 нижней полосы меню соответствуют функциональным клавишам Fl, F2,...,F10. Выполнение команды происходит при нажатии на соответствующую клавишу. Переход из одного окна в другое осуществляется нажатием клавиши Tab или Ctrl+I. Для запуска исполняемого файла необходимо перевести указатель (выделенный другим цветом прямоугольник) на этот файл и нажать клавишу ENTER. Существует несколько версий программы-оболочки. Ниже мы рассмотрим русифицированную версию NC 4.

3 Информатика и математика для юристов

1.5.3. Назначение функциональных клавиш

F1 – вызывает на экран меню помощи.

F2 – меню пользователя. Предоставляет возможность назначать функциональные клавиши и определять наиболее часто употребляемые команды.

F3 – просмотр файла. При нажатии этой клавиши происходит просмотр выбранного файла.

F4 – режим редактирования файла. Данный режим предоставляет возможность просмотра и редактирования выбранного файла посредством встроенного или внешнего редактора файлов. Если размер файла больше 32 Кбайт, то файл можно только просмотреть.

F5 – копирование файлов. Производит копирование файлов или группы файлов, выделенных клавишей Ins или «Серый+».

F6 – переименование или пересылка файлов и каталогов. Каталоги можно только переименовывать.

F7 - создание нового каталога.

F8 – удаление файлов или каталогов.

F9 – вызов верхней полосы меню (меню NC).

F10 – конец работы.

1.5.4. Команды меню Norton Commander

• Верхняя полоса меню вызывается нажатием клавиши F9.

• Движение вдоль полосы производится при помощи клавиш <- и ->.

• Выход в подменю производится нажатием клавиши ENTER.

• Подменю ПРАВ. – вызывает список параметров правого окна.

• Подменю ЛЕВ. – вызывает список параметров левого окна.

1.5.5. Параметры окна

• Крат. – высвечивает краткую информацию (С

указания размера файла, времени и даты).

• Полн. – полная информация (с указанием размера, времени и даты).

• Инф. – информация состояния текущего диска (количество байт свободной и занятой памяти и т.д.).

• Дерев. – вызывает в окно «дерево каталогов», т.е. список каталогов с текущего диска.

• Вкл/Вык – производит включение и гашение окна (альтернативная команда Ctrl+Fl (F2)).

• Имя – устанавливает сортировку файлов окна по имени.

• Расширен. – сортировка файлов по расширению.

• Время – сортировка файлов по времени создания.

• Разм. – сортировка файлов по размеру.

• Не сорт. – отмена любой сортировки файлов.

• Считать – производит повторное считывание директории с диска (например, после смены дискеты).

• Привод – производит считывание директории с диска при задании нового имени привода (альт, команда - Alt+Fl (F2)).

1.5.6. Подменю ФАЙЛЫ: перечень ключей нижней полосы меню

Подменю КОМАНДЫ:

• NCD дерев. – быстрая смена каталогов (команда Alt+FlO).

• Иск. файл - поиск заданного файла (команда AU+F7). Данный режим позволяет искать файл(ы) по всем директориям на данном диске.

• История – выводит на экран команды, введенные ранее в процессе работы и дает возможность их повторного выполнения (команда Alt+F8).

• Режим EGA – переключение в режим 43 строк (необходим монитор EGA) (команда Alt+F9).

• Помен. окно – меняет окна местами (команда – Ctrl+U).

• Окна вкл/вык – показать/убрать окна (команда – Ctrl+O).

Сравнить директории – сравнение директорий двух окон. Несовпадающие имена файлов выделяются другим цветом.

Ред. файл меню – редактирование файла меню пользователя.

Ред. файла расшир-я – редактирование файла расширения. При нажатии на ВВОД на данном имени файла происходит обработка файла в зависимости от его расширения.

Подменю ОПЦИИ:

Цвет – устанавливает цвет экрана. Ч/Б – черно-белый. Цветн. – цветной. Компакт - цвет на ЖК экране. Авто меню - если ВКЛ., то при первоначальной загрузке NC на экране появляется меню пользователя.

Подсказка – если ВКЛ., то высвечивается имя текущего привода и директории, если ВЫК., то только имя привода.

Ключи – включает/выключает нижнюю полосу меню.

Сжать окно – сжимает окно до половины или расширяет на весь экран.

Мини статус – включает/выключает справочную информацию в последней строке окна о файле, на котором стоит указатель.

INS (сдвиг вниз) – включает/выключает режим сдвига вниз при нажатии клавиши INS. Часы – высвечивает в правом верхнем углу экрана текущее время.

Редактор. – предоставляет возможность установить внутренний или любой внешний редактор. Зап. устан. – записывает установленные пользователем параметры NC в файл NC.INI (альт, команда Shift+F9).

1.5.7. Редактирование файлов меню и расширения

NC позволяет выполнять команду или группы команд MS DOS, используя меню, в котором перечислены действия пользователя. Формат меню пользователя:

Строка комментария (апостроф «'» должен быть в первой колонке).

т: Метка меню при нажатии клавиши 'т' выполняются команды: первая команда (любая команда MS DOS), след, команда MS DOS. Пример:

1. F1 Запуск редактора ЛЕКСИКОН с \lex\lexicon

' Это проверка диска с помощью программы ДОС chkdsk.com

2. F2 Проверка диска Chkdsk /f

del \* chk

3. F3 Просмотр архивных файлов Pkxarc - v * и т д

Тогда при нажатии клавиши F2 появится меню:

F1: Запуск редактора ЛЕКСИКОН

F2: Проверка диска

F3: Просмотр архивных файлов

Можно выбрать один из трех режимов при помощи курсора или сразу, нажав нужную функциональную клавишу. В результате произойдет выполнение выбранной команды.

Если в NC перевести указатель на нужный файл и нажать клавишу ENTER (ВВОД), то произойдет действие в зависимости от расширения файла. Если файл имеет расширение СОМ, ЕХЕ или ВАТ, то файл запускается на выполнение. Для других расширений действие не определено и можно установить любое действие. Например, для файлов с расширением ТХТ можно определить действие - вызов редактора текстов. Для этого надо создать файл NC.EXT. Формат этого файла:

txt: LEX !.! В команду можно передать параметры: !.! Имя файла с расширением где LEX - команда ДОС !: Имя устройства (перед ':'). txt: – Расширение файла !\ Имя пути

It !

! Имя файла без расширения

Пример:

arc. d \exe\pkxarc -v ! asm: masm !;

txt: lexicon '.!

* : rem Этот файл нельзя обработать.

Расширение на последней строке примера - «*» означает, что действие для остальных расширений не определено.

1.5.8. Быстрый поиск по имени файла

Если надо найти нужный файл среди множества других с похожими именами, нажимают клавишу Alt и, не отпуская ее, набирают имя этого файла. NC будет находить и выделять то имя файла, чьи начальные буквы совпадают с набираемыми. То же применимо и к директориям.

1.5.9. Быстрое передвижение по директориям

Если надо быстро перейти в предыдущую директорию, нажимают сочетание клавиш Ctrl+PgUp. Для перехода в корневую директорию текущего диска нажимают Ctrl+\.

«все книги «к разделу «содержание Глав: 16 Главы: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. >

5rik.ru

Материалы для учебы и работы

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ. ПЕРСОНАЛЬНЫЙ КОМПЬЮТЕР: УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ