Windows 95 представляет собой 32-разрядную операционную систему, обеспечивающую многозадачную и многопоточную обработку приложений (программ). Она поддерживает удобный графический пользовательский интерфейс, возможность работы в защищенном режиме, совместимость с программами реального режима и сетевые возможности. В Windows 95 реализована технология поддержки самонастраивающейся аппаратуры Plug and Play, допускаются длинные имена файлов и обеспечиваются повышенные характеристики устойчивости.
Отличительные свойства Windows 95
Перечисленные свойства Windows 95 являются новыми по отношению к графической оболочке Windows 3.11, представляющей собой надстройку над MS DOS. Рассмотрим их более подробно.
32-разрядность означает,что операции над 32-разрядными данными здесь выполняются заметно быстрее, чем в 16-разрядных ОС, поскольку в них требуется программная реализация над 32-разрядными данными. Под управлением Windows 95 могут выполняться н 16-разрядные приложения.
Многозадачность предоставляет возможность одновременной (параллельной) работы с несколькими приложениями. Это повышает эффективность использования микропроцессора и производительность труда пользователя.
Мпогопоточностъ означает способность Windows 95 организовывать одно-варсмснную обработку нескольких потоков, конкурирующих за процессорное время. При этом допускается параллельное выполнение нескольких приложений, а также нескольких фрагментов (подзадач) одного или нескольких приложений. Например, в текстовом процессоре могут одновременно выполняться автоматическая проверка орфографии и редактирование документа.
Пользовательский интерфейс Windows 95 обеспечивает удобства в запуске и переключении приложений. Основными компонентами пользовательского интерфейса являются рабочий стол (содержит ярлычки) п панель задач (обеспечивает запуск и переключение приложении). На рабочем столе размещены графические объекты, соответствующие приложениям, документам, сетевым устройствам. Каж-• дый графический объект имеет поименованный ярлычок. С помощью мыши, ярлычков, главного меню и панели задач пользователь может легко запускать и переключать приложения.
ТехнологияPlug and Play (включи и работай) ориентирована на поддержку любого типа устройств, включая мониторы, видеоплаты, принтеры, звуковые карты, модемы, приводы CD-ROM, контроллеры магнитных дисков. При ее использовании обеспечиваются следующие вспомогательные функции: распознавание устройств для установки и настройки, динамическое изменение состояния системы, интеграция драйверов устройств, системных компонентов и пользовательского интерфейса. При подключении устройств Windows 95 самостоятельно выясняет используемые номера прерываний, адреса портов ввода-вывода, каналы прямого доступа к памяти. При возникновении конфликтов они разрешаются автоматически, избавляя пользователя от необходимости поиска подходящих параметров для совместно подключаемых устройств.
В Windows 95 по отношению к MS DOS для обозначения родственных понятий используется ряд новых терминов. В частности, вместо терминапрограмма чаще используется терминприложение, который обозначает программу, выполняемую под управлением Windows. Понятиепапка служит для обозначения хранилища документов и программ, структуру которых можно просмотреть с помощью проводника Windows или значка Мой компьютер. В предыдущей версии Windows и в MS DOS папки назывались каталогами.
Архитектура Windows 95
Системная виртуальная машина |
Приложение Win16 |
Приложение Win16 |
MS DOS виртуальная машина |
MS DOS виртуальная машина |
Совместно используемое адресное пространство |
Оболочка |
Приложение Win32 |
Приложение Win32 |
Архитектура Windows 95 схематично показана на рис.5.1.
Базовая система • Подсистема управления файлами • Сетевая подсистема • Сервис операционной системы • Подсистема диспетчера ВМ • Драйверы устройств |
Подсистема системного сервиса уровня API Kernel GDI User |
Рис. 5.1. Архитектура Windows 95
Рассмотрим коротко характеристику представленных на этом рисунке основных компонентов операционной системы.
Системная виртуальная машина представляетсобой операционную среду, поддерживающую работу всех приложении Windows 95 и подсистем, обеспечивающих интерфейс прикладного программирования.
Приложения Win32 представляют собой 32-разрядные приложения Windows, использующие 32-разрядную модель процессоров 80386 и выше и подмножество интерфейса прикладного программирования. Каждое приложение Win32 имеет свое адресное пространство, недоступное другим приложениям.
Оболочка есть 32-разрядное приложение Windows 95, обеспечивающее взаимодействие пользователя с системой.
Приложения Win 16 представляют собой старые 16-разрядные приложения Windows 3.11. Эти приложения делят между собой единое адресное пространство и не могут управляться в соответствии с принципом многозадачности.
Подсистема системного сервиса уровня API (Application Program Interface) — интерфейса прикладного программирования — обеспечивает совместимость с API Windows 3.1, а также поддержку 32-разрядного интерфейса прикладного программирования.
Kernel — модуль Windows, который поддерживает низкоуровневые функции по работе с файлами и управлению памятью и процессами. Этот модуль обеспечивает сервис для 16- и 32-разрядных приложений.
GDI (Graphics Device Interface) — модуль Windows, обеспечивающий реализацию графических функций по работе с цветом, шрифтами и графическими примитивами для дисплея и принтеров.
User — модуль Windows, который является диспетчером окон и занимается созданием и управлением отображаемыми на экране окнами, диалоговыми окнами, кнопками и другими элементами пользовательского интерфейса.
Виртуальные машины MS DOS обеспечивают выполнение программ MS DOS под управлением Windows 95. Пользователь может запустить несколько виртуальных машин MS DOS.
Базовая система включает в свой состав ряд важнейших подсистем.
Подсистема управления файлами способна поддерживать различные файловые системы, доступ к которым может осуществляться одновременно. Работает в 32-разрядном режиме, при этом допускает использование драйверов устройств MS DOS, которые могут потребоваться для поддержки конкретных аппаратных устройств.
Сетевая подсистема представляет собой средство поддержки одноранговой сети, впервые появившееся в Windows 3.11. Система осуществляет доступ к удаленным файлам при помощи файловой подсистемы Windows 95.
Сервис операционной системы включает в свой состав подсистему поддержки самонастраивающейся аппаратуры Plug and Play, а также набор различны прикладных 4’унк-Ций, например выдачи текущих даты и времени.
Подсистема диспетчера ВМ (виртуальной машины) реализует все действия по управлению задачами, управлению памятью, загрузкой и завершением программ, а также облсуживанием виртуальных драйверов устройств.
Драйверы устройств могут быть самыми разнообразными, в том числе драйверами реального режима или виртуальными драйверами внешних устройств. Драйверы внешних устройств позволяют нескольким приложениям одновременно использоватьодноустройство, например, экран дисплея.
17)Офисные средства.
Алгоритм и способы их описания.
18)Алгоритмизация.
Понятие алгоритма
Для составления программы, предназначенной для решения на ЭВМ какой-либо задачи, требуется составление алгоритма ее решения — точного предписания, которое определяет процесс, ведущий от исходных данных к требуемому конечному результату.
Алгоритм — предписание, однозначно задающее процесс преобразования исходной информации в виде последовательности элементарных дискретных шагов, приводящих за конечное число их применений к результату.
Алгоритмами, например, являются правила сложения, умножения, решения алгебраических уравнений, умножения матриц и т.п. Слово алгоритм происходит от algoritmi, являющегося латинской транслитерацией арабского имени хорезмийского математика IX века аль-Хорезми. Благодаря латинскому переводу трактата аль-Хорезми европейцы в XII веке познакомились с позиционной системой счисления, и в средневековой Европе алгоритмом называлась десятичная позиционная система счисления и правила счета в ней.
Алгоритм — это точная инструкция, а инструкции встречаются практически во всех областях человеческой деятельности. Возможны алгоритмы проведения физического эксперимента, сборки шкафа или телевизора, обработки детали. Однако не всякая инструкция есть алгоритм.
Инструкция становится алгоритмом только тогда, когда она удовлетворяет определенным требованиям. Эти требования частично сформулированы в определении, хотя упомянутые в определении понятия однозначности и элементарности сами нуждаются в уточнении.
Алгоритм однозначен, если при применении к одним и тем же данным он даст один и тот же результат. Но как по описанию алгоритма определить, однозначен он или нет. В каком случае шаги считаются элементарными???…
Применительно к ЭВМ алгоритм определяет вычислительный процесс, начинающийся с обработки некоторой совокупности возможных исходных данных и направленный на получение определенных этими исходными данными результатов. Термин вычислительный процесс распространяется и на обработку других видов информации, например, символьной, графической или звуковой.
Свойства алгоритма.
Если вычислительный процесс заканчивается получением результатов, то говорят, что соответствующий алгоритм применим к рассматриваемой совокупности исходных данных. В противном случае говорят, что алгоритм неприменим к совокупности исходных данных. Любой применимый алгоритмобладает следующимиосновными свойствами:
@ дискретностью;
@ определенностью;
@ результативностью;
@ массовостью.
Дискретность – последовательное выполнение простых или ранее определённых (подпрограммы) шагов. Преобразование исходных данных в результат осуществляется дискретно во времени.
Определенность состоит в совпадении получаемых результатов независимо от пользователя и применяемых технических средств (однозначность толкования инструкций).
Результативность означает возможность получения результата после выполнения конечного количества операций.
Массовость заключается в возможности применения алгоритма к целому классу однотипных задач, различающихся конкретными значениями исходных данных (разработка в общем виде).
Для задания алгоритма необходимо описать следующие его элементы:
@ набор объектов, составляющих совокупность возможных исходных данных, промежуточных и конечных результатов;
@ правило начала;
@ правило непосредственной переработки информации (описание последовательности действий);
@ правило окончания;
@ правило извлечения результатов.
Алгоритм всегда рассчитан на конкретного исполнителя. В нашем случае таким исполнителем является ЭВМ. Для обеспечения возможности реализации на ЭВМ алгоритм должен быть описан на языке, понятном компьютеру, то есть на языке программирования.
Понятия алгоритма и программы разграничены не очень чётко. Обычно программой называют окончательный вариант алгоритма решения задачи, ориентированный на конкретного пользователя.
Таким образом, можно дать следующее определение программы дляЭВМ:
Программа — это описание алгоритма и данных на некотором языке программирования, предназначенное для последующего автоматического выполнения.
19)Способы описания алгоритмов.
К основным способам описания алгоритмов можно отнести следующие:
@ словесно-формульный (на естественном языке);
@ структурный или блок-схемный;
@ с использованием специальных алгоритмических языков;
@ с помощью граф-схем (граф — совокупность точек и линий, в которой каждая линия соединяет две точки. Точки называются вершинами, линии — рёбрами);
@ с помощью сетей Петри.
Перед составлением программ чаще всего используются словесно-формульный и блок-схемный способы. Иногда перед составлением программ на низкоуровневых языках программирования типа языка Ассемблера алгоритм программы записывают, пользуясь конструкциями некоторого высокоуровнего языка программирования. Удобно использовать программное описание алгоритмов функционирования сложных программных систем. Так, для описания принципов функционирования ОС использовался Алголо-подобный высокоуровневый язык программирования.