Техническое и системное программное обеспечение КИС
Основные вопросы • • Технические средства КИС, их классификация Системное обеспечение. Характеристики операционных систем. Операционная среда Системные решения в области КИС (Microsoft, Novell, IBM и др. ) Рынок технического и системного программного обеспечения КИС
Техническое обеспечение КИС Техническое обеспечение (ТО) – комплекс технических средств, предназначенных для работы КИС, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы
Структура ТО КИС • компьютеры любых моделей • технические средства сбора, регистрации, накопления, обработки, передачи, отображения, вывода информации • оборудование для организации локальных сетей и подключения к глобальным сетям • устройства автоматического съёма информации • эксплуатационные материалы и др.
Документация на ТО • общесистемная, включающая государственные и отраслевые стандарты по ТО • специализированная, содержащая комплекс методик по всем этапам разработки ТО • нормативно-справочная, используемая при выполнении расчетов по ТО
Компьютеры нескольких категорий • • • Калькулятор Консольный компьютер Миникомпьютер Мейнфрейм Персональный компьютер – Настольный компьютр – Ноутбук (Лэптоп) • Субноутбук – Нетбук – Смартбук – Планшетный компьютер • Планшетный ПК – Тонкий ПК (Slate PC) – Ультрамобильный ПК • Интернет-планшет • Электронная книга (устройство) – Карманный компьютер (КПК) – Коммуникатор – Смартфон • • • Рабочая станция Сервер Суперкомпьютер
Калькуля тор (лат. calculātor «счётчик» ): Электронное вычислительное устройство для выполнения операций над числами или алгебраическими формулами
Консо льный компью тер (англ. frontend computer) — компьютер, выполняющий подготовительные действия, необходимые для запуска основной компьютерной системы. Такие функции могут выноситься на отдельную машину при создании «больших» компьютерных систем, например, суперкомпьютеров. С консольного компьютера, как правило, выполняется мониторинг состояния элементов и узлов главной компьютерной системы, на нём же хранится конфигурационная информация и служебные утилиты, применяемые для обслуживания и настройки основного компьютера. В компьютерах DEC PDP-10 линии KL в этом качестве использовались PDP-11/40, которые командовали запуском системы и контролировали её работу, в PDP-10 линии KS использовалась специализированная система на основе i 8080, загружавшая при старте системы микрокод центрального процессора. ЕС-1140, машина семейства ЕС ЭВМ, использовала ЕС-1840.
Миникомпью тер — термин, распространённый в 1960— 1980 -х гг. , относящийся к классу компьютеров, размеры которых варьировались от шкафа до небольшой комнаты. С конца 1980 -х годов полностью вытеснены персональными компьютерами, называвшимися «микрокомпьютеры» в рамках старой классификации. Миникомпьютер MERA 302
Мейнфре йм (также мэйнфрейм, от англ. mainframe) — данный термин имеет три основных значения. Большая универсальная ЭВМ — высокопроизводительный компьютер со значительным объёмом оперативной и внешней памяти, предназначенный для организации централизованных хранилищ данных большой ёмкости и выполнения интенсивных вычислительных работ. Компьютер c архитектурой IBM System/360, 370, 390, z. Series. Наиболее мощный компьютер (например удовлетворяющий признакам значения (1)), используемый в качестве главного или центрального компьютера (например, в качестве главного сервера).
Персональный компьютер (стандартная аббревиатура — «ПК» ) — компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем, то есть для личного использования. К ПК условно можно отнести также и любой другой компьютер, используемый конкретным человеком в качестве своего личного компьютера. Подавляющее большинство людей используют в качестве ПК настольные и различные переносные компьютеры. Персональный компьютер IBM PC/XT Ноутбук Компактные компьютеры, содержащие все необходимые компоненты (в том числе монитор) в одном небольшом корпусе, как правило, складывающемся в виде книжки (отсюда и название данного вида ПК). Приспособлены для работы в дороге, на небольшом свободном пространстве. Для достижения малых размеров в них применяются специальные технологии: специально разработанные специализированные микросхемы (ASIC), ОЗУ и жёсткие диски уменьшенных габаритов, компактная клавиатура, не содержащая цифрового поля, внешние блоки питания, минимум интерфейсных гнезд для подключения внешних устройств.
Планшетный персональный компьютер Планшетный ноутбук Toshiba 3500 Аналогичны ноутбукам, но содержат сенсорный, то есть чувствительный к нажатию, экран и не содержат механической клавиатуры. Ввод текста и управление осуществляются через экранный интерфейс, часто доработанный специально для удобного управления пальцами. Некоторые модели могут распознавать рукописный текст, написанный на экране. Чаще всего корпус не раскрывается, как у ноутбуков, а экран расположен на внешней стороне верхней поверхности. Бывают и комбинированные модели, у которых корпус может тем или иным образом раскрываться (например как слайдер), предоставляя доступ к расположенной внутри клавиатуре. По вычислительной мощи планшетные ПК уступают стационарным и ноутбукам, так как для длительной работы без внешнего источника питания приходится использовать энергосберегающие комплектующие, жертвуя их быстродействием.
Карманный персональный компьютер КПК Acer N 10 Сверхпортативные ПК, умещающиеся в кармане. (Их также часто называют «наладонниками» , «карманками» ). Управление ими, как правило, происходит с помощью небольшого по размерам и разрешению экрана, чувствительного к нажатию пальца или специальной палочки-указки — стилуса, а клавиатура и мышь отсутствуют. Некоторые модели, впрочем, содержат миниатюрную фиксированную или выдвигающуюся из корпуса клавиатуру.
Смартфо н, реже смартофон (англ. smartphone — умный телефон) — мобильный телефон, сравнимый с карманным персональным компьютером (КПК). Также для обозначения некоторых устройств, совмещающих функциональность мобильного телефона и КПК, часто используется термин «коммуникатор» . Коммуникатор (англ. communicator, PDA phone) — карманный персональный компьютер, дополненный функциональностью мобильного телефона. Смартфоны и коммуникаторы отличаются от обычных мобильных телефонов наличием достаточно развитой операционной системы, открытой для разработки программного обеспечения сторонними разработчиками (операционная система обычных мобильных телефонов закрыта для сторонних разработчиков). Установка дополнительных приложений позволяет значительно улучшить функциональность смартфонов и коммуникаторов по сравнению с обычными мобильными телефонами.
Суперкомпью тер (англ. supercomputer, Супер. ЭВМ) — вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам большинство существующих компьютеров. Как правило, современные суперкомпьютеры представляют собой большое число высокопроизводительных серверных компьютеров, соединённых друг с другом локальной высокоскоростной магистралью для достижения максимальной производительности в рамках подхода распараллеливания вычислительной задачи. «Cray-2» — самый быстрый компьютер 1985— 1989 годов.
Рейтинг Топ-500 впервые возглавила система с быстродействием более 10 петафлопсов 15 ноября 2011 года, 09: 51 Обнародована 38 -я редакция рейтинга мощнейших вычислительных систем мира — ноябрьский список Топ-500. Комплекс K Computer, созданный корпорацией Fujitsu и японским Институтом физико-химических исследований (RIKEN). Производительность суперкомпьютера выросла с изначальных 8, 16 до 10, 51 петафлопса, то есть за одну секунду он способен выполнять 10, 51 квадриллиона операций с плавающей запятой.
Области применения суперкомпьютеров: • • метеорология аэродинамика сейсмология военные исследования атомная и ядерная физика плазмы математическое моделирование сплошных сред
Технические средства сбора, регистрации, накопления, обработки, передачи, отображения, вывода, размножения информации • устройства ввода информации (клавиатура, мышь, трекбол, джойстик, сканер, диджитайзер, микрофон, web-камера и т. д. ) • устройства отображения информации (мониторы (дисплеи) разных типов) • устройства накопления информации (винчестер, накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), сменный накопитель для жесткого диска и устройства для работы с лазерными дисками (CDROM, CD-RW, дисководы DVD, накопители на магнитных лентах)
Графи ческий планше т (от англ. graphics tablet или graphics pad, drawing tablet, digitizer - дигитайзер, диджитайзер) — это устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера. Также может прилагаться специальная мышь.
Технические средства сбора, регистрации, накопления, обработки, передачи, отображения, вывода, размножения информации • устройства вывода информации (принтеры, плоттеры, копиры, технические средства презентаций) • устройства передачи информации (телефоны, факсы, устройства коммуникаций и сети)
Графопострои тель (от греч. γράφω), пло ттер — устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A 0 или кальке. Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока).
Технические средства презентаций • • • слайд-проекторы графопроекторы эпипроекторы видеопроекторы интерактивные доски и планшеты проекционные экраны
Технические средства презентаций слайд-проекторы их еще называют, диапроекторы - одни из самых традиционных приборов, применяемых для проецирования стандартных слайдов 24 х36 мм, заправляемых в пластмассовые рамки размером 50 х50 мм. Слайд-проекторы принято делить на 2 большие класса в зависимости от используемых магазинов - круглых (карусельных) или прямоугольных.
Технические средства презентаций графопроекторы кодоскоп), аппарат для показа на проекционном экране увеличенных (в 10– 20 раз) изображений с прозрачного или непрозрачного листового оригинала (напр. , фотоплёнки или листа бумаги). Размеры проецируемого поля (у отечественных графопроекторов до 350 5 350 мм) позволяют наносить изображение на плёнку (бумагу) с помощью, напр. , шариковой ручки или фломастера, в т. ч. непосредственно во время проецирования. Оптическая схема зеркального графопроектора: 1 – асферическая линза; 2 – источник света; 3 – сферический зеркальный отражатель; 4 – поворотное зеркало; 5 – проекционный объектив; 6 – экран; 7 – проецируемый оригинал; 8 – конденсор
Технические средства презентаций Эпипроекторы или проекторы прямого показа, предназначены для отображения на экран материалов, подготовленных на непрозрачной основе (документов на бумаге, фотографий, художественных иллюстраций и т. п. ), а также небольших трехмерных объектов типа ювелирных изделий, часов, печатных плат и др. Поскольку эпипроекторы работают на отраженном свете, имеют место значительные потери световой энергии. Поэтому эпипроекторы используют мощные лампы и требуют, вообще говоря, частичного затемнения помещения. Эпипроекторы используют в тех случаях, когда нет возможности применить мультимедийный проектор в комплекте с документ-камерой, либо графопроектор.
Технические средства презентаций • видеопроекторы LCD проекторы обычно содержат три независимые жидкокристаллические матрицы для обработки красного, зеленого и синего компонентов входящего видеосигнала. По мере того, как поток света проходит через эти матрицы, отдельные пиксели открываются или закрываются, тем самым пропуская или блокируя свет. Подобное переключение пикселей корректирует поток света и создает изображение, которое впоследствии проецируется на экран. Специфика работы DLP-проекторов немного отличается от LCD. Вместо стеклянных панелей, через которые проходит поток света, в них используется отражающее покрытие, состоящее из тысяч маленьких зеркал. Каждое из них формирует простейший элемент изображения. В DLP-проекторах свет от лампы направляется непосредственно на поверхность чипа. Крошечные зеркала, наклоняясь вперед/назад, перенаправляют поток света либо на линзы, (тем самым «активируя» пиксель), либо в сторону от линз ( «выключая» пиксель).
Технические средства презентаций • интерактивные доски и планшеты
Устройства коммуникаций и сети • • • модем повторитель (концентратор (HAB)) коммутатор (switch) мост, сетевой мост, бридж (bridge) маршрутизатор (router) • • • телефонные аналоговые линии коаксиальный кабель витая пара оптоволоконный кабель атмосфера
Устройства коммуникаций и сети Моде м (акроним, составленный из слов модулятор и демодулятор) — устройство, применяющееся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения Внешний аппаратный модем Внутренний модем для шины PCI GSM модем Беспроводно й моде м (мо дуль или шлюз) — это приёмопередатчик, использующий сети операторов мобильной связи для передачи и приёма информации. Для использования сети сотовой связи в модем обычно вставляется SIM-карта.
Устройства коммуникаций и сети повторитель (концентратор (HAB)) самое дешёвое, самое простое устройств в сети. Все данные, которые поступают в один порт концентратора, отсылаются на все другие порты. Следовательно, все компьютеры, подсоединённые к одному концентратору, «видят» в сети друга. Концентратор не обращает никакого внимания на передаваемые данные, он просто посылает их на другие порты. Основа коммутатора – матрица адресов (не важно – MAC-адресов в случае уровень 2 (OSI model) или IP-адресов в случае уровень 3 (OSI model)). Коммутатор на основании полученной из сети (arp-reply) информации или на основании своей конфигурации строит таблицу коммутации пакетов. Эта таблица достаточно компактна для быстрого и оптимального поиска по ней, что делает коммутаторы хорошим решением для высокоскоростной передачи данных. Т. е. , очень грубо говоря, коммутатор максимально быстро передает пакеты из одного порта в другой.
Устройства коммуникаций и сети Мост, сетевой мост, бридж (bridge) — сетевое устройство 2 уровня модели OSI, предназначенное для объединения сегментов (подсети) компьютерной сети разных топологий и архитектур. Маршрутизатор (router) - Маршрутизатор больше похож на компьютер – в нем больше памяти (например, Cisco 2821 поддерживает до 1 Гб трафика), более мощный процессор и есть возможность установки практически любых интерфейсных модулей – от Ethernet до STM-1 и выше. В отличие от коммутатора (который имеет готовую таблицу для передачи пакетов), маршрутизатор осуществляет интеллектуальную передачу данных на уровне 3 модели OSI – на уровне IP.
Структура программного обеспечения КИС • системное программное обеспечение • прикладные программы для решения задач пользователя • другие программные продукты, используемые на предприятии
Системное ПО КИС Системное ПО – комплекс программных средств, обеспечивающих работоспособность компьютера или сети и создающих среду для выполнения отдельными компьютерами или сетью возложенных на них функциональных задач
Задачи системного ПО • обеспечение нормального функционирования вычислительной системы • создание на компьютере и в сети среды для работы прикладных программ • выполнение вспомогательных процедур (копирование, архивирование, восстановление файлов и баз данных, защита от несанкционированного доступа) • диагностика и профилактика аппаратуры компьютера и локальной сети
Структура системного ПО • базовое обеспечение, записанное в постоянную память • операционную систему компьютера • операционные оболочки • сетевую операционную систему • сервисное программное обеспечение
Базовое обеспечение системного ПО Основная и дублирующая микросхемы ПЗУ материнской платы Gigabyte, содержащие BIOS компании AWARD Базовое обеспечение – базовая система вводавывода (BIOS) — это набор записанных в микросхему EEPROM (ПЗУ) персонального компьютера микропрограмм (образующих системное программное обеспечение), обеспечивающих первоначальное тестирование компонентов ПК, начальную загрузку компьютера и последующий запуск операционной системы.
ОС компьютера Операционная система компьютера – комплекс программ, предназначенных для управления всеми устойствами компьютера и управления другими программами (MS DOS, Windows (XP, 7), Unix, Linux, OS/2, Solaris, Mac. OS). Mac OS (OS X Lion )
Некоторые характеристики ОС • • переносимость масштабируемость мобильность режимы обработки информации и др.
Характеристики ОС Переносимая ОС - операционная система, предназначенная для обеспечения функционирования компьютеров различных производителей. Переносимая операционная система состоит из микроядра, к которому добавляются различные модули сервиса
Характеристики ОС Масштабируемость - способность ОС корректно работать на малых и на больших системах с производительностью, которая увеличивается пропорционально вычислительной мощности системы
Характеристики ОС • Мобильность - способность ОС работать на различных аппаратных платформах. • Режимы обработки информации – диалоговый, однозадачный, многозадачный, однопользовательский многопользовательский и др.
Операционные оболочки – специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной системы (Norton Commander, DOS Navigator, Windows 3. 1 (3. 11), Total Commander, Far manager)
Norton Commander - одна из первых файловых менеджеров для DOS, ставшая уже традиционной классикой. Программа была выпущена в 1986 году и несмотря на свой преклонный возраст программа все еще работоспособна. Программа имеет простой и понятный интерфейс, много различных функций и утилит.
DOS Navigator — консольный файловый менеджер для OS/2 и DOS, разработанный молдавской компанией RITLabs (Начальная версия Дос. Навигатора (DN I, v 0. 90) была выпущена в 1991 году). Основная идея была взята из Norton Commander: две панели с директориями, верхнее меню со всем набором команд плюс нижнее меню, где располагались наиболее часто используемые команды. Представляет собой расширенное подобие Norton Commander, обладает теми же возможностями и множеством преимуществ. Среди преимуществ — использование EMS-памяти для удаления файлов в «корзину» , неограниченное количество панелей, создание ссылок на объекты файловой системы, поддержка большого числа архиваторов, встроенные приложения и многое другое. В числе встроенных приложений можно отметить редактор дисков, редактор электронных таблиц, калькулятор, терминал, расширенная утилита форматирования дисков, просмотр баз данных, UUкодер/декодер, CDпроигрыватель, телефонная книжка и даже игра тетрис.
Windows 3. 1 - первый оконный интерфейс – настоящий прорыв в области пользовательских операционных систем. А ещё там есть Сапёр – самый первый Сапёр в истории. На сайте http: //www. michaelv. org/ предложен эмулятор. Windows 3. x — общее название поколения систем Windows от компании Microsoft, выпущенных с 1990 по 1994 год. Первым широко распространённым релизом Microsoft Windows стала 3. 0, позволив Майкрософт соревноваться с Macintosh и Commodore Amiga в области операционных систем с графическим интерфейсом.
Total Commander начинает свою публичную историю в Швейцарии в 1993 году и принадлежит к категории программ, которые принято называть на Западе как Orthodox File Manager (OFM), или говоря по-русски - двухпанельный файл-менеджер. Автор известной во всем мире программы Total Commander - Кристиан Гислер.
— консольный файловый менеджер для операционных систем семейства Microsoft Windows. Начиная с версии 1. 75. 2629 (2007 год), FAR не требует регистрации и распространяется бесплатно под модифицированной лицензией BSD Автор программы — Евгений Рошал.
Сетевые ОС – комплекс программ, предназначенных для рационального использования вычислительных ресурсов сети, анализа состояния сети, распределения потоков данных и заданий между серверами и клиентскими машинами сети, управления подключением и отключением отдельных серверов сети, обеспечения динамики координации работы сети (Windows (NT, 2008 Server), Unix, Novell Netware). 7 марта 2010, Novell прекратила основную поддержку Net. Ware
Сервисное ПО организует комфортную работу пользователя • • • В сервисное ПО входят программы: диагностики обслуживания дисков восстановления после сбоев архивирования данных антивирусные
Norton Utilities - это комплекс утилит, предназначенный для конфигурирования, очистки, оптимизации и обслуживания компьютера. Согласно независимым исследованиям Pass. Mark Software, после оптимизации проблемного ПК средствами Norton Utilities 15 время загрузки сокращается на четверть, а время загрузки Microsoft Word — на 16%. Увеличивается стабильность и надежность системы в целом. В состав пакета входят: • Startup Manager для управления автозагрузкой приложений • Services Manager для управления загрузкй служб • Registry Cleaner и Registry Defragmenter для очистки и дефрагментации реестра • Disk Cleaner для очистки жесткого диска от временных и ненужных файлов • Performance Test для оценки производительности. • Кроме того, включены средства для дефрагментации жесткого диска и удаления данных.
PC-Wizard - бесплатная программа для диагностики компьютера, определения установленных устройств и программ и тестирования его производительности. • небольшой размер установочного дистрибутива (zip-архив 3 мегабайта); • полный и глубокий анализ ПК; • наличие инструментов для бенчмарка (тестов системы); • наглядность представления информации; • простота и наглядность интерфейса; • возможность просмотра скрытых системных файлов.
Программа разработана для безопасного восстановления информации после всевозможных проблем связанных с битыми, поврежденными, отформатированными и недоступными логическими разделами. Программа восстанавливает данные с жестких, внешних дисков (“винчестеров”), карт памяти фотоаппаратов и мобильных телефонов, USB флешек. Программа восстановит информацию удаленную вирусной атакой, сбоем электропитания, ошибкой программного обеспечения или данные удаленные после форматирования разделов FAT и NTFS. Утилита вернет случайно удаленные файлы, утерянные при очистке “Корзины” (“Recycle Bin”) или удаленные без ее использования. Hetman File Repair восстановит файлы, поврежденные неудачной попыткой восстановления данных. Исправит ошибки в логической структуре файлов, после вирусной атаки, сбоя программного или аппаратного обеспечения, после копирования данных с не исправного жесткого диска, USB флешки.
Архивация файла - это процесс преобразования информации, хранящейся в файле, к виду, при котором уменьшается избыточность в ее представлении и соответственно требуется меньший объем памяти для хранения. При этом имеется возможность закрыть доступ к упакованной в архив информации паролем. Сжатие информации в файлах производится за счет устранения избыточности различными способами, например за счет упрощения кодов, исключения из них постоянных битов или представления повторяющихся символов или повторяющейся последовательности символов в виде коэффициента повторения и соответствующих символов. Применяются различные алгоритмы подобного сжатия информации. Сжиматься могут как один, так и несколько файлов, которые в сжатом виде помещаются в так называемый архивный файл или архив. Архивный файл - это специальным образом организованный файл, содержащий в себе один или несколько файлов в сжатом или несжатом виде и служебную информацию об именах файлов, дате и времени их создания или модификации, размерах и т. п. Целью упаковки файлов обычно являются обеспечение более компактного размещения информации на диске, сокращение времени и соответственно стоимости передачи информации по каналам связи в компьютерных сетях. Кроме того, упаковка в один архивный файл группы файлов существенно упрощает их перенос с одного компьютера на другой, сокращает время копирования файлов на диски, позволяет защитить информацию от несанкционированного доступа, способствует защите от заражения компьютерными вирусами.
Операционная среда — совокупность компьютерных программ, обеспечивающая оператору возможность управлять вычислительными процессами и файлами Стандартом на операционные системы определены синтаксис и семантика языка оболочки и утилит, составляющих операционную среду компьютера, работающего под управлением такой ОС
Структура операционной среды • • • операционную систему программное обеспечение интерфейсы прикладных программ сетевые службы базы данных языки программирования
Пример универсальной операционной среды Novell Group. Wise — это кросплатформенный программный продукт для коллективной работы компании Novell, Inc. , включающий систему электронной почты и поддерживающий возможности календарного планирования, управления заданиями, контактной информацией, обмена мгновенными сообщениями и электронного документооборота. Последняя версия продукта Group. Wise 2012.
Языки программирования Язык программирования является искусственным языком, в нем синтаксис и семантика строго определены, поэтому в отличие от естественного языка он не допускает никаких произвольных толкований
Язык программирования • Это формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. • Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под её управлением.
Классификации языков программирования • языки высокого уровня: Ada, язык C, язык Java, Pascal и BASIC • языки низкого уровня, например язык ассемблера • машинный язык - система команд конкретной вычислительной машины, которая интерпретируется непосредственно микропроцессором или микропрограммами данной вычислительной машины.
Языки, предназначенные для определенных областей их использования • • • язык ALGOL для задач математики язык Chill для телекоммуникационных систем язык COBOL для экономических задач язык FORTRAN для математических расчетов язык Java для работы с объектами язык Linda для параллельной обработки данных язык Post. Script для описания изображений язык PROLOG для задач искусственного интеллекта язык Visual Basic для разработки группового программного обеспечения
TIOBE Programming Community Index for March 2012
Перспективы развития КИТ в КИС • повсеместное использование Интернет/Интранет технологий • широкое развитие сетевых технологий (технологии мобильной связи, DSL-технологии) - устройства передачи информации становятся цифровыми • совершенствуются средства защиты информации • переход к объектно-ориентированному программированию • использование технологий искусственного интеллекта для процессов принятия решений • массовое применение средств мультимедиа (комплексное представление информации об объекте (графическая, звуковая, текстовая и т. д. ) • корпоративные технологии • технологии комплексной автоматизации управления • технологии облачных вычислений
Скачать презентацию Техническое и системное программное обеспечение КИС Основные
Лекция 4 нов.ppt