cодержание · web view8.2.2.2.Общая характеристика microsoft word 2000...
TRANSCRIPT
СОДЕРЖАНИЕ.1.ПРЕДМЕТ И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ..............................................6
1.1.Содержание дисциплины..................................................................................62.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ С В РЕШЕНИИ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ..................................................................................7
2.1. Программы и данные.......................................................................................72.1.1. Достоинство языка С................................................................................72.1.2.Использование С........................................................................................82.1.3.Структура программы на языке С............................................................92.1.4. Элементы программы. Идентификаторы.............................................102.1.5. Типы данных...........................................................................................102.1.6. Таблица всех допустимых комбинаций базовых типов и
модификаторов для 16-битных слов........................................................................112.1.7. Локальные и глобальные переменные..................................................122.1.8.Функции ввода и вывода данных...........................................................122.1.9.Функции и обозначающие символы......................................................12
2.2.Операции, операторы и выражения...............................................................142.2.1.Операторы организации циклов.............................................................18
2.2.1.1. Оператор for.....................................................................................182.2.1.2.Оператор while.................................................................................182.2.1.3.Оператор цикла do-while.................................................................18
2.2.2. Операторы выбора..................................................................................192.2.2.1.Оператор if – else(если…иначе)......................................................192.2.2.3. Оператор switch (переключатель)..................................................202.2.2.4. Оператор безусловного перехода goto..........................................212.2.2.5. Оператор break................................................................................222.2.2.6. Оператор continue............................................................................22
2.2.3.Объявление переменных.........................................................................232.2.4.Константы.................................................................................................232.2.5.Коментарии...............................................................................................252.2.6.Рекомендации по програмированию.....................................................25
2.3.Структурированные типы данных.................................................................272.3.1.Массив.......................................................................................................27
2.3.1.1. Связь между массивами и указателями........................................282.3.1.2. Рекомендации по програмированию.............................................302.3.1.3. Массивы строк символов...............................................................302.3.1.4.Многомерные массивы....................................................................31
2.3.2. Структуры................................................................................................322.3.2.1. Доступ к членам структуры...........................................................332.3.2.2. Присваивание структур..................................................................342.3.2.3.Массивы структур............................................................................342.3.2.4.Массивы и структуры в структурах...............................................34
2.3.3.Битовые поля............................................................................................352.3.4.Cмеси.........................................................................................................362.3.5.Cредства typedef.......................................................................................372.3.6.Файлы........................................................................................................38
2.3.6.1.Ввод и вывод информации..............................................................392.3.6.2.Функции fsanf и fprintf.....................................................................392.3.6.3.Чтение и вывод строк......................................................................402.3.6.4.Функция fgets( )................................................................................402.3.6.5. Функция fputs( )...............................................................................40
1
2.4. Указатели.........................................................................................................412.4.1.Операторы для работы с указателями...................................................412.4.2.Выражение с указателями.......................................................................422.4.3.Арифметические действия с указателями.............................................422.4.4.Сравнение указателей..............................................................................432.4.5.Массивы указателей................................................................................432.4.6. Указатели на указатели многочисленные или перенаправления.......442.4.7. Указатели на структуры.........................................................................45
2.4.7.1.Объявление указателей на структуру............................................452.4.7.2.Использование указателей на структуру.......................................45
2.4.8. Рекомендации по програмированию....................................................452.5.Функции...........................................................................................................46
2.5.1.Вызов функции. Использование вызывающей функции. Обращение к вызывающей функции...............................................................................................48
2.5.2.Аргументы и параметры.........................................................................492.5.3.Оператор return.........................................................................................502.5.4.Рекурсия (использование вызывающей функции обращения к самой
себе).............................................................................................................................502.5.5.Использование указателя на функцию при вызове функции..............512.5.6.Главная функция, передача аргументов главной функции.................52
2.6.Библиотечные функции языка С....................................................................532.6.1. puts ( ).......................................................................................................542.6.2. gets ( ).......................................................................................................552.6.3. putc().........................................................................................................552.6.4. getc().........................................................................................................552.6.5. ferror().......................................................................................................552.6.6. remove()....................................................................................................552.6.7. rewind().....................................................................................................552.6.8. feof().........................................................................................................56
2.7.Препроцессор...................................................................................................562.7.1.Включение файла.....................................................................................562.7.2.Макроподстановка...................................................................................57
2.7.2.1.Простая..............................................................................................572.7.3.Рекомендации по программированию...................................................582.7.4.Директива #undef.....................................................................................602.7.5.Условная компиляция.............................................................................602.7.6.Директива #elif.........................................................................................612.7.7.Директива #error.......................................................................................62
2.8 Динамическое распределение памяти...........................................................622.8.1.Операторы malloc и free..........................................................................632.8.2.Операторы new и delete...........................................................................64
2.8.2.1.Размещение массивов с помощью new..........................................652.9 Связные списки, очереди, стеки.....................................................................65
2.9.1.Односвязные и двусвязные списки........................................................652.9.2.Очереди.....................................................................................................672.9.3.Стеки.........................................................................................................68
3.ИНФОРМАТИКА КАК НАУКА........................................................................683.1.Информатика и информация..........................................................................683.2.Информация и управление.............................................................................723.3.Информационные технологии........................................................................73
4.АРИФМЕТИКО-ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭВМ.........................................73
2
4.1.Позиционные системы счисления.................................................................734.1.1.Система счисления..................................................................................73
4.2. Метод деления................................................................................................764.3.Метод умножения............................................................................................764.4.Сложение двоичных чисел.............................................................................774.5.Умножение двоичных чисел..........................................................................804.6.Деление двоичных чисел................................................................................81
5.ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ.................................885.1.Функционально-структурная организация...................................................90
5.1.1.Структура персонального компьютера..................................................905.1.2.Внутренние устройства ПК....................................................................915.1.3.Специальная память................................................................................94
5.2. Внешние запоминающие устройства...........................................................965.2.1.Носители информации............................................................................96
5.2.1.1. Жесткий диск...................................................................................965.2.1.2. Флоппи-диски..................................................................................975.2.1.3. Компакт-диски.................................................................................98
5.2.2.Клавиатура ПВЭМ...................................................................................995.2.2.1.Клавиатура........................................................................................995.2.2.2.Классификация клавиш...................................................................995.2.2.3.Устройство клавиатуры...................................................................99
5.2.4.Дисплеи ПЭВМ........................................................................................995.2.4.1.Текстовый режим...........................................................................1005.2.4.2.Графический режим.......................................................................100
5.2.5.Печатающие устройства........................................................................1005.2.6.Мышь и трекбол.....................................................................................1015.2.7.Дополнительные устройства ПЭВМ....................................................101
5.2.7.1. Сканер............................................................................................1015.2.7.2. Плоттер...........................................................................................1015.2.7.3. Дигитайзер.....................................................................................1015.2.7.4. Модем.............................................................................................1025.2.7.5. Звуковая карта...............................................................................1025.2.7.6. Видеоадаптер.................................................................................1025.2.7.7. Сетевая карта.................................................................................1025.2.7.8.Стример...........................................................................................103
5.3. Тенденции развития ПЭВМ.........................................................................1035.3.1. IBM PC – совместимые персональные компьютеры.........................103
5.3.1.1Аппаратные средства ПК (Hardware)............................................1045.3.1.2.Драйверы.........................................................................................104
5.3.2. Персональные компьютеры фирмы Apple.........................................1065.3.2.1.iMac.................................................................................................1085.3.2.2.PowerMac G4..................................................................................1095.3.2.3.Выбираем конфигурацию..............................................................110
5.4.Сотовая связь.................................................................................................1107.ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ....................................................................113
7.1.Понятие алгоритма........................................................................................1137.2.Основные этапы технологического процесса разработки программ
решения экономических задач на ЭВМ.................................................................1147.3.Свойства алгоритма.......................................................................................1167.4.Алгоритмический язык.................................................................................1247.5.Языки программирования.............................................................................126
3
8. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ....................................................1288.1. Системное программное обеспечение ЭВМ..............................................132
8.1.1.Операционная система..........................................................................1328.1.1.1.Понятие, основные функции и составные части ОС..................1328.1.1.2.Файловая система...........................................................................1338.1.1.3.Характеристики и виды ОС..........................................................1348.1.1.4.OC MS DOS....................................................................................1368.1.1.5.OC Windows....................................................................................1388.1.1.6.Стандартные приложения Windows.............................................1458.1.1.7.Обзор современных ОС.................................................................147
8.1.2.Программная оболочка..........................................................................1498.1.2.1.Norton Navigator.............................................................................1508.1.2.2.Windows Commander......................................................................150
8.1.3.Файлы и каталоги..................................................................................1528.1.3.1.Создание каталога..........................................................................1528.1.3.2.Работа с файлами и каталогами. Операции с отдельными
файлами.....................................................................................................................1538.1.3.3.Работа с группой файлов...............................................................1538.1.3.4.Операции с файлами......................................................................155
8.1.4.Сканирование.........................................................................................1588.1.5.Дефрагментация.....................................................................................1588.1.6.Norton Utilities........................................................................................159
8.1.6.1.Norton Disk Doctor..........................................................................1598.1.6.2.Norton Speed Disk...........................................................................159
8.1.7.Архивация...............................................................................................1598.1.7.1.Программы архивации...................................................................1608.1.7.2.ARJ...................................................................................................1608.1.7.3.WinRAR...........................................................................................1648.1.7.4.ZipFolders и ZipMagic2000............................................................164
8.1.8.Антивирусные средства........................................................................1658.1.8.1.Классификация вирусов................................................................1668.1.8.2.Особенности алгоритма работы вируса.......................................1678.1.8.3.Аппаратные устройства – источники вирусов............................1678.1.8.4.Способы защиты от вирусов.........................................................167
8.2. Прикладное программное обеспечение ПЭВМ.........................................1688.2.1.Компьютерная графика.........................................................................168
8.2.1.1.Направления компьютерной графики..........................................1688.2.1.2.Растровая и векторная графика.....................................................1698.2.1.3.Назначение и характеристика пакетов растровой графики.......1708.2.1.4.Назначение и характеристика пакетов векторной графики......1718.2.1.5.Программы трехмерного моделирования....................................1728.2.1.6.Назначение и характеристика пакетов деловой графики...........1738.2.1.7.Графические форматы данных.....................................................1748.2.1.8.Задачи, решаемые средствами компьютерной графики:............177
8.2.2. Текстовые процессоры.........................................................................1788.2.2.1.Сохранение документа и основные особенности наиболее часто
употребляемых форматов........................................................................................1788.2.2.2.Общая характеристика Microsoft Word 2000 и его новые и
усовершенствованные функциональные возможности........................................1798.2.3.Табличные процессоры.........................................................................180
8.2.3.1 . Концепция электронной таблицы...............................................181
4
8.2.3.2.Основные понятия табличного процессора..............................1818.2.3.3.Структурные единицы электронной таблицы..........................1828.2.3.4.Правила работы..............................................................................1828.2.3.5. Характеристика табличных процессоров...................................1838.2.3.6.Функциональные возможности Excel и его интерфейс......................1848.2.3.7.Возможности Excel 97...................................................................185
8.2.4.Пакеты презентационной графики.......................................................1868.2.4.1.Создание презентации с помощью Мастера автосодержания...1878.2.4.2.Возможности программы..............................................................1888.2.4.3.Новые возможности в очередных версиях..................................196
8.2.5. Дополнительные возможности продуктов MS Office.......................1988.2.5.1.Совместное использование программ Word, Excel, PowerPoint.
....................................................................................................................................1988.2.5.2.Подготовка документов на бланке...............................................2048.2.5.3.Отправка документа по электронной почте................................2098.2.5.4.Создание Web-страниц..................................................................2118.2.5.5.Назначение и характеристика МS Outlook..................................212
5
1.ПРЕДМЕТ И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫВ последние годы расширилось применение ЭВМ для решения
экономических задач. Предприятия (фирмы) активно используют вычислительную технику для ведения бухгалтерского учета, контроля за выполнением заказов и договоров, подготовки деловых документов. В ходе преобразования экономических отношений значительно расширился рынок вычислительных машин в основном за счет включения в него средних и малых предприятий. При этом возросла роль потребность в квалифицированных специалистах экономического профиля, обладающих высоким уровнем знаний в области экономической информатики, свободно адаптирующихся к состоянию быстро развивающего рынка технического и программного обеспечения вычислительной техники, в первую очередь, персональных ЭВМ. Нередко звучит понятие «информатизация общества».
Информатизация общества – повсеместное внедрение комплекса, направленного на обеспечение полного и своевременного использования достоверной информации обобщенных знаний во всех социально значимых видах человеческой деятельности. Информатизация – это реакция общества на существенный рост информационных ресурсов и потребность в значительном увеличении производительности труда в информационном секторе общественного производства, где сосредоточено около половины (в США более 60 %, в СНГ около 40 %) трудоспособного населения.
Считается, что внедрение информационных технологий повысит результативность решений, принимаемых на всех уровнях управления. Это обеспечит как рост экономических показателей развития хозяйства страны, так и получение качественных научных достижений в функциональных и прикладных науках, направленных на развитие производства, создание новых рабочих мест, повышение жизненного уровня населения, т.е. улучшение «качества жизни».
Темпы оснащения вычислительной техникой всех аспектов человеческой деятельности, развитие, совершенствование и усложнение компьютерных технологий остро ставят вопрос об уровне подготовки кадров, работающих в области эффективного применения компьютерных информационных систем. Для подготовки таких кадров недостаточно бытового понимания компьютерных технологий и поверхностных знаний о компьютере и используемых программных системах. Цель данной работы – компенсировать недостаточное обеспечение студентов учебной литературой и оказать помощь в освоении вопросов, которые представляют сложность при самостоятельном изучении.
В этих условиях подготовка современного специалиста становиться не только важной, но и сложной задачей.
Общая схема изучения экономической информатики показана ниже:1. Приобретение необходимых знаний по организации современных
электронных офисов и навыков автоматизированного создания структурно сложных, в том числе многоязычных, документов.
2. Приобретение необходимых знаний и навыков по проектированию, созданию и ведению баз данных (в том числе распределенных).
3. Приобретение необходимых знаний и навыков по проектированию и внедрению современных информационных технологий в свою предметную область.
1.1.Содержание дисциплины.
6
Изучение арифметические операции в различных системах счисления, основные блоки ПЭВМ и представление информации в ЭВМ, таблицы кодов.
Ознакомление с графическим интерфейсом Windows, стандартными приложениями и служебными программами.
Овладение навыками работы с Word. Овладение навыками работы с Excel. Ознакомление со структурой программы по решению экономической
задачи на языке С и основными понятиями языка. Освоить оболочку MicrosoftVisualC++5.0, объявления и типы данных. Изучить операции и выражения языка С, освоить простейшие функции ввода-вывода.
Освоение операторов for, while, do-wile, if-else, switch и goto. Разработка программы сортировки массива. Освоение работы со структурами. Изучение принципы работы с файлами. Изучение операции над указателями и освоить работу с массивами
указателей, уяснить связь между указателями и массивами. Освоение работы с функциями. Усвоение команды препроцессора. Ознакомление с библиотечными функциями. Составление программы с различными атрибутами видимости. Составление программы динамического распределения памяти. Ознакомление с понятиями очередь и стек. Отлаживание программы с
использованием связного списка. Изучение и получение навыков в работе с Power Point. Освоение совместного использования приложений
2.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ С В РЕШЕНИИ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
2.1. Программы и данные2.1.1. Достоинство языка С
1) С-современный язык, его структура побуждает программиста использовать в своей работе методы: нисходящего проектирования, структурного программирования, модульную структуру программ.
2) С-эффективный язык. Программы на С отличаются компактностью и быстротой выполнения.
3) С-переносимый или мобильный язык.4) С-мощный и гибкий язык.5) Программы написанные на С используються для решения задач
различных уровней. С обладает рядом мощных конструкций ассемблера.6) С-удобный язык, он структурирован и вместе с тем не слишком
ограничивает свободу программистам.7) С-язык компелирующего типа. Так как С стандартизированный,
аппаратно-независимый, широко доступный язык, приложение написанное на С часто могут выполняться с минимальными модефикациями или даже без них на самых различных компьютерных системах. Компьютер, несмотря на его скорость и мощность вычислений, является простым устройством, которое манипулирует с двоичными числами. Одни двоичные числа интерпритируються компьютером, как команды, другие, как данные. Чтобы заставить компьютер выполнить что-нибудь полезное, нужно составить программу.
Програмирование-деятельность по составлению программы.
7
Программа-это описание алгоритма решения задачи, заданной на языке ЭВМ.
Команда-предписание, определяющее очередной шаг.Пример команды : С=А+В, где А, В-операнды, +- операция.Операция-это то, что должна сделать ЭВМ согласно каждой команде.Операнды-участники операции, то над чем и с чем выполняется операция.
Набор элементарных операций из способов их описаний образуют систему команд языка программирования.
Пример №1:# include <stdio.h>{void main(void) //заголовок головной функции программы сout <<Здравствуй, С !\ n";}1 строка: подключение вспомогательных библиотек, ориентированных на
ввод и вывод данных разных типов в поток.2 строка: заголовок головной функции программы. cout-оператор вывода
информации <<-помещение в класс данных, \n-переход к новой строке выводаПрограмма-это последовательность инструкций, реализующих алгоритм
набор предписаний, однозначно определяющих содержание и оследовательность выполнения операций для решения задач.
2.1.2.Использование С.
1. Программы и данные.2. Схема выполнения программы на ЭВМ:Пример №1: # include < stdio.h>main ( ){printf ("Я учусь в БГУИР\ n");}1 строка: команда препроцесора include, включающая файл stdio.h,
который описывает библиотечную функцию printf.2 строка: определение функции с именем main, не получающей никаких
аргументов. Инструкция main заключается в фигурные скобки. Функция main обращается к библиотечной ф-ции printf для печати, заданной в последовательности литер. Наклонная черта ( \ n ) - литера новая строка, переход к новой строке.
Для выполнения программы на ПВЭМ, необходимо сделать следующие действия:
1) Составить программу на языке программирования.2) Транслировать ее в стандарте этого языка.3) Связать ее с необходимыми программами и функциями.4) Загрузить в оперативную память.5) Выполнить и получить результат.
8
СХЕМА КОМПЕЛЯЦИИ
Транслятор – это компьютерная программа по переводу программы, написанной на языке программирования в форму понятную для компьютера. На выходе компелятора получается файл с расширением ofj. Исполняемый файл или загрузачный модуль представляет собой файл, содержащий откомпелированную и готовую к выполнению программу. Borland C++ является средой для разработки программ, которые включают в себя как компелятор, так и некоторые другие инструменты.
2.1.3.Структура программы на языке С.Любая программа на языке С состоит из одной или более ф-ций и
элементов. Различным функциям можно давать какие угодно имена. Ф-ции содержат инструкции (команды) предписывающие действия на определенном шаге выполнения, а переменная хранит значения, используемые в процессе этих действий. Такими действиями могут быть присвоения значения переменных, проверка некоторого условия. Функция с именем main. Выполнение любой программы начинается с ф-ции main.
а) Общая структура программы на С без обращения подпрограммы.main ( ){тело программы}
б) Общая структура программы на С с обращением к подпр-ме.main ( ){тело программы (обращение к фции fan)
}fan ( ){
тело ф-ции fan
9
Пр-ма ред-ра связи и компановки
Модули типа с obj, exe
Исходный текст
Программа редакторов текстов
Объектный модуль prim2
ofj
Программа транслятор
Пр-ма загрузки в ОЗУ
Загруз-ый модуль
Выполнение
Загруз-ый модуль prim2 exe
}
Аргументы являются одним из механизмов взаимодействия между функциями. Список аргументов в круглых скобках идет следом за именем функции. Фигурные скобки обрамляют начало и конец программы. Инструкции, из которых состоит тело программ из операторов и операндов. В С каждый оператор и каждая строка с обращением к функции заканчивается точкой с запятой. Исключение составляют команды препроцесора и имена функции, стоящие в начале програмной единицы. Целью большинства программ является решение задачи путем различных преобразований исходных данных. Для этого необходимо:
1) Ввести данные в программу2) Выделить область памяти (установить места для хранения информации)3) Реализовать инструкцию обработки информации4) Вывести информацию из программы5) Организовать выполнение некоторой инструкции лишь тогда, когда
какое-либо условие или набор условий дает требуемое значение (например, истинное или ложное)
6) Реализовать возможность повторения инструкции или группы инструкций требуемое число раз
7) Выделить группы инструкций, которые можно вызывать и выполнять в различных частях программы (указав имя этой группы). В пунктах 1-7 определены 7 основных элементов программирования. Ввод, типы данных, операторы, вывод, проверка условий, циклы и подпрограммы.
2.1.4. Элементы программы. Идентификаторы.Имена, использующиеся для переменных функций, меток и других
определяемых пользователей объектов называються индентификаторами. Индентификаторы могут состоять как из одного, так и из нескольких символов. В С только первые 32 ( в С++ все символы значимы ). Первым символом должна быть буква латинского алфавита или знак подчеркивания, а за ним могут стоять буквы, числа или знак подчеркивания. Прописные и строчные буквы трактуются по-разному. Индентификатор не может совпадать с ключевым словом С и не должен иметь такое же имя, как функция, содержащаяся в библиотеке С.
2.1.5. Типы данных.Имеется 5 базовых типов данных в языке С:1) символьный;2) целочисленный;3) вещественный с одинарной точностью;4) вещественный с двойной точностью;5) тип void.Значение типа char (символьный) используется для хранения ASCI кодов
или любых восьмибитных величин. Переменная типа int (целочислен.) используется для хранения целых величин. Переменные типа float и double содержит вещественные числа.
НАЗНАЧЕНИЕ VOID:1) указание о невозвращении значения функции;2) о неполучении параметров ф-ции;3) создание нетипизированных указателей за исключением типа void,
основные типы данных могут иметь различные модификаторы. Модификаторы используются для более точного управления ситуацией.
10
Модификаторы: signed-знаковый модиф-р; unsigned-беззнаковый модиф-р; long-длинный модиф-р; short-короткий модиф-р.
Модификаторы могут применяться к целочисленным типам. К символам могут применяться signed и unsigned. Long может применятся к типу double. Каждый тип данных определяется одним из следующих ключевых слов.
2.1.6. Таблица всех допустимых комбинаций базовых типов и модификаторов для 16-битных слов.
Тип (ключевое слово) Длина битов Диапазонchar 8 от -128 до 127unsigned char 8 от 0 до 255signed car 8 от -128 до 127int 16 от -32768 до 32767unsigned int 16 от 0 до 65535signed int 16 от -32768 до 32767short int 16 от -32768 до 32767unsignet short int 16 от 0 до 65535signet short int 16 от -32768 до 32767long int 32 от -2147483648unsigned long int 32 до 2147483647signed long int 32 от 0 до 4294367295float 32 от -2147483648double 64 до -2147483648long double 80 от 3,4е-38 до 3,4е+38
от 1,7е-308 до 1,7е+308
от 3,4е-4932 до 3,4е+4932
Использование signed является избыточным, но допустимым для целочисленных типов, так как объявление целочисленных типов по умолчанию предпологает знаковое число. Различие между знаковыми и беззнаковыми целочисленными типами заключается в способе интерпритации старшего бита. В случае знакового типа компилятора генерируется код, предпологающий, что старший бит используется как знак числа. Если знаковый бит равен нулю, то число положительное и наоборот.
Например: 127=000000000 1111111,-127=100000000 1111111.Знаковые числа важны для многих алгоритмов, но вмещают только
половину значений без знаковых аналогов.Пример объявления данных: int a, b; unsignet (int) c, d; float x. Здесь объявляются переменные: а и b – целые, с и d – беззнаковые целые,
х – вещественное число одинарной точности. Программа оперирует с различными данными, которые могут быть простыми и структурированными. Простые данные – это вещественные числа, текст и указатели. В языке С
11
различаются понятия описание переменной и ее определение. Описание устанавливает свойства объекта, его тип, размер и т.д., а определение наряду с этим вызывает выделение памяти. Наряду с базовыми часто используется тип данных enum (ключевое слово) – этот тип предназначен для описания объектов из некоторого заданного множества.
Диапазон значения – от -32768 до 32767.Пример объявления :enum seasons {spr, sum, autumn, winter} a, b, c;Здесь переменные a, b, c имеют тип enum seasons. Каждое из них может
принимать значение одно из 4-х значений указанных в скобках. Имена, занесенные в seasons, представляют собой целые константы. Первая из них (spr) автоматически устанавливается в нуль и каждое следующее имеет значение на 1 больше, чем предыдущее, т.е spr-0, sum-1, autumn-2, winter-3 и т.д. Константе можно присвоить определенные значения целого типа (имена), не имеющих их, как и раньше будут назначены значения предыдущих констант, увеличенных на единицу.
Пример : enum seasons {spr=5; sum=10; aut,winter}a, b, c;После этого:spr=5, sum=10, aut=11, winter=12.
2.1.7. Локальные и глобальные переменные.В языке С переменные делятся на локальные и глобальные. Глобальные
переменные объявляются в файле исходного текста програмного модуля любой из функции и следовательно доступны для многих из них. Локальные переменные по отношению к ф-циям являются внутренними. Они начинают существовать при входе в ф-цию и уничтожаються при выходе из нее. Если локальные переменные записаны в списке параметров ф-ции, то объявление следует до первой открывающейся фигурной скобке. Для тех локальных переменных, которых нет в списках параметров, обьявление делается после первой открывающейся фигурной скобки.
2.1.8.Функции ввода и вывода данных.Функция printf предназначена для осуществления форматного вывода
данных.Формальное описание:printf (''управляющая строка'', аргумент1, аргумент2);
В управляющей строке могут находиться:1) обычные символы, которые копируются в стандартный выходной
поток;2) спецификация преобразования, каждая из которых вызывает на экран
значение очередного аргумента из последующего списка;3) управляющие символьные константы. Спецификация преобразования
начинается со знака % и заканчивается символом, задающим преобразование. Между знаком % и символом преобразования может указываться знак "-", который обозначает, что преобразованный параметр должен быть выровнен влево в своем поле.
2.1.9.Функции и обозначающие символы.Точка отделяет размер поля от последующей строки цифр. Строка цифр
задает max число цифр, которое необходимо ввести или число цифр, которое нужно вывести справа от десятичной точки, в значениях типа float и double. Символ длины l указывающий, что соответствующий аргумент имеет тип long.
12
Далее записывается один из следующих символов преобразования, прототипов вывода значений переменных.
Cимвол преобразования
Примечание (значение аргумента)
d 10-тичное целое числоo 8-ричное целое числоx 16-тиричное целое числоc Символs Строка (массив) символове Вещественное 10-тичное число в экспоненциальной формеf Вещественное 10-тичное с плавающей точкойq Аналогично с исключением вывода незначащих 0u Беззнаковое числоp Указатель (адрес)
Любой символ не являющийся символом преобразования, записанный после знака % выводится на экран. Количество и тип спецификации преобразования в управляющей строке должны соответствовать количеству и типу аргументов. В формат могут входить специальные символы (управляющие символьные константы) (см. таб.)
Символ Назначение\n Новая строка\t Горизонтальная табуляция (отступ)\v Вертикальная табуляция\\ Вывод символа\” Вывод\r Перевод курсора в начало текущей строки\a Кратковременная подача звукового сигнала\b Перевод курсора влевона одну позицию
Пример: # include < stdio.h > void main (void) { int a; long b; a = 123; b = 123456; printf ( " \t пример \n %d %10ld\ n", a,b ); }На экране вяыведется:
Слово “Пример” выводится с отступом вправо, цифра 123 выводится со сдвигом на 1 позицию вправо за счет пробела между \n и %d. А 123456 выводится после 123 с отступом на 5 позиций, т.к. есть пробел
между %d и %10ld и т.к. после % стоит 10, Функция scanf предназначена для осуществления форматного ввода
данных с клавиатуры. Scanf (форматное описание) в основном соответствует формату printf. Аргументы scanf должны быть указателями на соответствующие значения переменных. (Перед значениями переменных всех типов, за исключением массивов ( строк символов ) ставится амперсант. & - это символ обозначает, что в распоряжении функции предоставляется не содержимое, а адрес переменной.) Управляющая строка содержит спецификации
13
Пример_123_ _ _ _ _123456
преобразования и используется для установления количества и типов аргументов. Игнорируются пробелы, символы табуляции и перехода на строку. Между знаком % и символом преобразования может находиться число, задающее max размер поля или (*) запрещение присваивания.
scanf ( " % d _ % * d _ % d ", & a, & b );ввод с клавиатуры 1 _ 2 _ 3В результате обращения к функции, scanf будут присвоены значения а = 1;
b = 3.Функция getchar предназначена для чтения по одному символу из
стандартного источника (клавиатуры) Формальное описание данной функции (переменная должна иметь тип int или char).
Пример:а = getchar ( );По данному оператору переменной а, присваивается очередной вводимый
символ. Функция putchar предназначена для вывода значений переменной (символа) в стандартный выходной поток (на экран дисплея)
putchar (переменная);Пример: putchar (a);По данному оператору в выходном потоке появится значение символа а.
Любая программа работает над данными, которые должны быть заданы.2.2.Операции, операторы и выражения.
Выражения являются объектами конструированными с использованием операции (сложения, вычитания, умножения и т.д.). Константы, переменные (включая структуры, массивы и вызовы функций) и представляют собой формулы для вычисления значений переменных.
Выражения состоят из операндов (элементов языка).Операции классифицируются по числу участвующих в них операндов и по
типу действия, которые они выполняют.Классифицируются по числу операндов:1) Первичные, определяющие размер, разделители и компоненты
составных обьектов языка.2) Унарные – выполнения действия под одним операндом.3) Бинарные – требуется два операнда (включая большинство опера-ций С).4) Тройная – требуется 3 операнда. ?: – условная операция ( одна )Порядок выполнения операндов при вычислении значения выражения
определяется их приоритетами и может регулироваться с помощью круглых скобок. Приоритет можно рассматривать, как ранг операции.
Порядок можно рассматривать, как направление, в котором выполняются операции, обладающие одинаковым приоритетом.Приоритет Знак операции Класс операции Порядок
1 ( )[ ] –> . Первичные ––––>2
!++ -- ~ - * & sizeof (тип)
Унарные <––––
3 * / % Бинарные мультипликативные ––––>4 + – Адитивные ––––>5 << >> Сдвига ––––>6 < > <= >= Отношения ––––>7 == != Равенство ––––>
14
8 & Побитовая и ––––>9 ^ Исключающая или ––––>10 Подбитовая или ––––>11 && Логическое и12 Логическое или ––––>13 ?: Условное или <––––14 = + = – = *= /=
%= &= ^= =Присваивающая <––––
15 , Запятая ––––>
Знак опреации Назначение операции() Вызов функции[] Выделение элемента массива ––––> Выделение элемента записи. Выделение элемента записи! Логическое отрицание++ Увеличение на единицу– – Уменьшение на единицу~ поразрядное отрицание– изменение знака* обращение по адресу& - взятие адреса│ sizeof определение размера в байтах( тип ) преобразование типа* - умножение/ Деление% определение остатка от деления+ Сложение– Вычитание<< сдвиг влево>> сдвиг вправо< меньше, чем> больше, чем<= меньше или равно>= больше или равно= = Равно!= не равно
Для остальных операций назначения определяются названием класса операции (см. предыдущую таблицу).
Оператор “,” используется для связки нескольких выражений. Левая сторона оператора “,” всегда вычисляется, как void ( т.е. не выражающее значение ) – это означает, что значение выражения находящегося с правой стороны станет значением разделенного запятыми выражения.
Пример: x = ( y=3, y+1 );
15
Скобки необходимы, т.к. операция запятая имеет более низкий приоритет по сравнению с операцией присваивания. Оператор “,” аналогичен и в русском языке.
Оператор sizeof – унарный оператор возвращающий длину в байтах переменной или типа помещенных в скобке.
Пример: ftoat f; printf ( " % f ", sizeof f ); printf ( " % d ", sizeof (int) );В результате выполнения этого оператора выдаются значения 4 и 2.Для вычисления размера типа, тип помещается в круглые скобки.Для имени переменной круглые скобки необязательны.Пример:1. а! = bДает результат 1, если а не = b, и 0 в противном случае.Операции + + и - - можно записывать как перед операндом, так и после
него ++а и а++. В первом случае значение операнда изменяется перед его использование в соответствующем выражении, а во втором после его использования.
Пример №1.|b = 1;с = 2; а = b+с++;
Получены такие значения = 3, а = 3Пример №2. b = 1;с = 2; а = b+ (++c); Получены такие значения с = 3; а = 4;Пример №3. а = ~ b; b = 1001 а = 0110Пример №4. а = b % c b = 5 c = 2 a = 1Эту операцию нельзя использовать для переменных типа float и double.Пример №5. а = b << c b = 1001 c = 2 a = 0100В данной операции осуществляется сдвиг значения влево на С разрядов в
оставшиеся разряды в заносятся нули.Пример №6. а = = bДает результат единица, если а = b, и 0 в противном случае.
16
Остальные операции отношения аналогичны: результат = 1, если истинно, и 0 если ложно.
Пример №7. y = x ? a:b( Тройная операция ) В этом выражении y = a, если x не = 0 и y = b, если х = 0Пример №8. y = (a > b) ? a : b;Позволяет присвоить переменной y значение большей переменной а или b. y = max (a,b) – максимальное значение между а и b.Пример №9. ( коньюнкция (логическое "и") ) а = b & c; если b = 1010 логическое умножение c = 0110 1*0 0*1 1*1 0*0 то а = 0010Пример: Поразрядная дизъюнкция ( "или" ) а = b|с b = 1010, с = 0110, то а = 1110 1 и 0 выбирают 1, 0 и 1 выбирают 1, 1 и 1 выбирает 1, 0 и 0 выбирает 0Поразрядно исключающая или а = b ^ c b = 1100 c = 0110 a = 1010Если соответствующие разряды имеют различные значения, то
результатом будет 1, в противном случае 0.В языке С а = а + 5; аналогично записи а + = 5. В общем видеа + = b а = а + b.По аналогии используются другие бинарные операции.При выполнении арифметических операций, если в выражении появляются
операнды различных типов в С действуют следующие правила преобразования к некоторому общему типу.
1) Операторы типа char и short преобразуются к типу int. А типа float к типу double.
2) Если один из 2-х операндов имеет тип double другой операнд преобразуется к типу double результат имеет тип double.
3) Если один из операторов имеет тип unsigned, то и другой операнд преобразуется к типу unsigned результат unsigned.
4) Если один из операндов имеет тип long другой тоже преобразуется к long, результат long.
5) Если не выполнено условие 1.4 оба операнда должны быть типа int и результат имеет тип int.
Схема выполнения арифметических преобразований. double <──── float │ long │ unsigned │ int <───── char, short.
17
Горизонтальные преобразования выполняются всегда, вертикальные по мере необходимости.
2.2.1.Операторы организации циклов.Циклы позволяют выполнить любой набор инструкций до тех пор, пока не
выполнится некоторое условие.2.2.1.1. Оператор for
Формат: for ( инициализация; условие; изменение ) тела цикла;а) инициализация – это установка начального значения переменной цикла;б) условие – для проверки выполнения условия продолжения цикла;в) изменение – для изменения управляющей переменной на каждой
итерации (шаге);Цикл for работает до тех пор, пока условие истинно, любая из 3-х частей в
цикле for может отсутствовать, но необходимо тогда наличие оператора, разрывающего цикл;
Пример №1. for ( ; ; ) { }; - бесконечный циклПример №2.Осуществить вывод чисел от 1 до 10 включительно. # include < stdio.h > main ( ) { int x; for (x=1; x < = 10, x++) print f (" % d ", x); }В данном примере x является переменной цикла, если в теле цикла более
одной инструкции, то они заключаются в фигурные скобки, в теле цикла могут встречаться другие операторы for.
2.2.1.2.Оператор whileФормат оператора: while (условие) {тело цикла};Условие может быть любое выражение имеющее ненулевое (истинное или
нулевое ложное значение). Цикл выполняется, пока условие истинно, когда условие становится ложным, выполняется строка, следующая за циклом.
Пример: # include < stdio.h >void main (void) { int i = 1; while ( (getchar ( )) ! = 'A' ) i++; print f ( "символ A % d-и ",i ); }
2.2.1.3.Оператор цикла do-while. В отличие от цикла for и while, цикл do-while проверяет условие в конце,
т.е. тело в цикле всегда выполняется, по крайней мере, один раз.Формат оператора do {тело цикла} while (условие)Тело цикла выполняется до тех пор, пока условие не примет ложное
значение. Если оно ложно при входе в цикл, то его тело выполняется один раз.Пример: # include < stdio.h > main ( )
18
{ int i = 0; do i++; while ( ( getchar ( ) )! = 'A' ); print f ("символ A % d-й," i ); }Примечание: 1) Возможной ошибкой при программировании цикла
любого типа является запись такого условия, которое никогда не прекратит выполнение цикла.
|while (a); print f ("Бесконечный цикл"); Данная программа будет бесконечна, выводить на экран дисплея беск.
цикл в случае, если а = 0.2) Тело любого цикла может быть пустым, это можно использовать для
улучшения эффективности некоторых алгоритмов, а также для создания задержках.
Пример: |for (a = 0, a < ZNAK; a++ );3) Допускается вложенность одних циклов в другие.4) В теле цикла могут использоваться операторы break; exit ( );continue.Оператор break обеспечивает принудительное окончание цикла менуя
условия. Функция exit находящаяся в стандартной библиотеке вызывает немедленное окончание работы программы и форсирует возврат в операционную систему. Оператор continue вызывает прекращение очередной и начало следующей операции.
2.2.2. Операторы выбора.Операторы выбора позволяют в зависимости от результата реолизовать
одну или другую группу инструкций.2.2.2.1.Оператор if – else(если…иначе)
Формат оператора: if (условие) оператор 1; else оператор 2;Где оператор может быть простым или составным (составной оператор –
это группа операторов заключенные в фигурные скобки). Оператор else не обязателен, если условие истинно (т.е. любое значение кроме 0) выполняется блок операторов следующих за if. Если условие ложно (выполняется оператор 12) следующий за else.
В случае отсутствия else, если условие применяет истинное значение, выполняется оператор 1, а если ложное оператор 1 пропускается, т.е. в этом случае оператор 2 будет выполнен всегда.
В операторе if else после ключевых слов if и else должны следовать другие инструкции (операторы), если хотя бы одна из них является конструкцией if, ее называют вложенной, слово else всегда относится к ближайшему предшествующему if во избежании случайных ошибок вложенный if целесообразно обрамлять фигурными скобками.
Пример №1. # include < stdio.h > void main (void) { int a; scanf (" % d ", & a); if (= = 5) print f (" a равно 5");
19
else print f ("a не равно 5"); }Пример №2. | Z = 0; if (n>0) if (a>b) Z = a; else Z = b; put char (Z); |В данном случае else относится ко второму оператору if.Пример №3.
Z = 0;if (a>0) {if (a>b)Z = a;}elseZ = b;put char (Z);
Интерпритация программ в обоих случаях различная.2.2.2.2. Оператор ?
Оператор ? может использоваться для замены стандартной конструкции if else там, где входящие в нее операторы являются простыми выражениями.
Формат операторавыражение 1? выражение 2: выражение 3;
Работа оператора: вычислятся выражение 1, если оно истинно, вычисляется выражение 2 и вся конструкция получает вычисленное выражение, если выражение 1 ложно, вычисляется выражение 3 и вся конструкция получает вычисленное выражение.
Пример:x = 10;y = x>9? 100 : 200;
В данном случае y применяет значение 100, если бы x<9, то y приняло бы значение 200.
Аналогично if elsex = 10if (x>9) y = 100;else y = 200;
2.2.2.3. Оператор switch (переключатель)Оператор switch заменяет разветвленный многократный оператор else и
позволяет выбрать одну из нескольких альтернатив.Формат оператора:
switch (выражение) {case константа 1;последовательность операторовbreak;сase константа 2:последовательность операторовbreak;
20
default:последовательность операторов}
В операторе switch вычисляется целое выражение в скобках и его значение сравнивается со всеми константами, на месте констант может быть константное выражение, при совпадении выполняется соответствующий вариант (1 или несколько инструкций). Все константы в записи оператора должны быть различными. Вариант с ключевым словом default выполняется если не найдено соответствий, default не обязателен и если его нет, то вслучае отсутствия совпадений ничего не происходит.
Для прекращения последующих проверок после успешного выбора некоторого варианта используется оператор Break обеспечивающий немедленный выход из оператора Switch.
Примечание: 1) switch отличается от if тем, что он может выполнять только операции проверки строгого равенства, в то время, как if может вычислять логические выражения и отношения.
2) Не может быть 2-х констант в операторе switch имеющих одинаковое значение (но оператор switch включающий в себя другой оператор switch может содержать аналогичные константы).
3) Если а операторе switch используются символьные константы, они автоматически преобразуются к целочисленным значениям.
4) Целесообразно даже в конце последней ветви помещать инструкцию Break, хотя с точки зрения логики в ней нет необходимости.
Это поможет предотвратить возможную ошибку в случае изменения программы, добавление в конец еще одной ветви case.
Пример: |switch (y) { case '1': print f ("ветвь 1 \ n"); break; case '2': case '3': print f ("ветвь 2 или 3 \ n"); break; default: print f ("ветви 1, 2, 3, не работают \ n"); }
2.2.2.4. Оператор безусловного перехода goto.Оператор goto используется для безусловной передачи управления внутри
функции от одного оператора к другому.Формат оператора: goto индентификатор;Управление передается на оператор в теле той же функции помеченный
указанным индентификатором (метка).Пример: # include < stdio.h > void main (void) { int a; scanf (" % d", & a); if (a > = 0) goto М1; a = 0;
21
M1: print f ("a = % d \ n", a); }Хотя в языке C и разрешена передача управления на любой оператор в теле
функции, опыт показывает, что следует пользоваться этой возможностью, как можно реже или вовсе от нее отказаться. В соответствии с теорией структурного и объектно-ориентированного программирования использование оператора goto нежелательно, т.к. может затруднить возможности и свести на нет усилия компелятора по активизации программы. Если все же применяется оператор goto целесообразно придерживаться следующих инструкций:
1) Не входить внутрь блока из вне.2) Не входить внутрь оператора if или else, конструкции if else или
оператора switch.3) Не входить внутрь итерационной структуры оператора цикла из вне этой
структуры.2.2.2.5. Оператор break
Оператор break обеспечивает прекращение выполнения ближайшего вложенного или внешнего оператора switch, while, for. Управление передается оператору, следующему за завершаемым. Используется в следующих случаях:
1) Окончание работы оператора switch.2) Принудительное окончание цикла, минуя проверку условия.Пример: # include < stdio.h > main ( ) { int.t; for (t=0; t<100; t++) { print f (" % d", t); if (t= =20) Break; }
2.2.2.6. Оператор continueМожет использоваться только внутри цикла while, do while или for.Когда выполняется оператор continue, управление передается на
вычисление условия ближайшего внешнего оператора цикла, вызывая начало следующей итерации.
Т.о. при выполнении оператора continue все последующие за ними в теле цикла операторы на данной операции не выполняются.
В отличие от break оператор continue не может быть использован в операторе switch будет вызывать переход на следующую итерацию внешнего цикла, если он есть.
Не следует перегружать программы операции continue. do { scanf (" % d", & x); if (x<0) continue; /*вывод положительных чисел*/ printf (" % d", x); } while (x! = 100);В случае for выполняется часть увеличения, затем проверяется условие и
наконец выполняется само тело цикла.Предыдущий пример может быть изменен для вывода только 100 чисел
следующим образом. for (t=0; t<100; ++t) { scanf (" % d "< & x); if (x<0) continue;
22
printf (" % d", x); }
2.2.3.Объявление переменных.Все переменные до их использования должны быть объявлены.Стандартная форма объявленийтип список переменных;Здесь тип должен быть корректным типом данных, а список переменных
может содержать одну или более имен идентификаторов.Примеры объявления: int a, b, c; short int li; unsigned balance;В языке С имя переменной ничего не делает со своим типом.Имеются пути основных мест, где объявляются переменные:1) внутри функции;2) при определении параметра функции;3) вне функции;Эти переменные называются соответственно локальными переменные.Формальными параметрами и глобальными переменными (описание
глобальные и локальные переменные смотри выше).Переменные можно определить по строкам произвольным образом. int a; int b; int c:
2.2.4.Константы.На ряду с переменными в С сущуствуют следующие основные виды
константы.Константы – это объекты, значение которых не могут быть
переопределены:1) Вещественные2) Целые3) Длинные целые (4 8 5 3 2 1 <).4) Беззнаковые (в конце добавляется U)5) Восьмеричные (перед первой значащей цифрой - О). 0 278 = 2310
248'+7*8’ = 236) Шестнадцатиричные (перед первой цифрой - ох ОХ 3f116 = 70910
7) Символьная (единственный символ, заключенный в одинарные ковычки) 'a', '5'8) Символы не имеющие графические представления можно записывать,
используя специальные комбинации. \ n - повторная строка \ о - нольЭти комбинации выглядят, как два символа, хотя фактически это один
символ.Представление любого двоичного образа одного байта: ' \ ццц' , где ццц одно из трех (от 1-ой до 3-ех) восьмиричных цифрПример:
23
# define A'\ 0 2 7'позволяет назначить константу А, восьмиричное значение 0,27 которое в
десятичной системе исчисл. = 229) Строковые - представляет собой послед. символов, заключенных в
кавычки.Пример: "Учите С" ковычки не входят в строку, а лишь ограничивают ее.10) Константовые выражения, состоящие из одних констант, которые
вычисляют во время трансляцииПример: а = 2+3;С имеет два типа модификаторов, которые используется для контроля за
допуском способа или модификации переменных.Эти модификаторы называются const и volatile.Переменные типа const не могут изменяться во время выполнения
программы.Пример:const int a;Создает целочисленную переменную называемую а, которая не может
быть модифицирована в программе. Она может использоваться в других типах выражения.
Переменная с модификатором const получае свое значение, или при инициализации или каким-либо аппаратно-зависимым способом.
Пример: сonst float b = 75831; const c = 25; const char s[] = " БГУИР "Помимо инициализации константа не может быть модифицирована
программой.Пример программы по определению констант. # include < stdio.h > # define ZNAK ' \ 027 ' main ( ) { printf (" значение константы ZNAK : \ n десятичное - % d; \ n восьмеричное - % 0;" " \ n шеснадцатиричное - % x \ n ", ZNAK, ZNAK,ZNAK); printf ( " \ n \ t % S "; " демонстрационный пример"); }───────────────────────────────────────────Значение константы ZNAK; выведеноДесятичное - 23; /Восьмиричное - 27;Шеснадцатиричное - 17;Демонстрационный пример.───────────────────────────────────────────Использование в начале программы команды припроцессора define
позволяет ввести для строки символов символическое имя, т.е. определить символическую константу ( В примере это ZNAK ).
Везде потом транслятор будет заменять вхождение указанного имени( в примере это ZNAK ) на соответствующую строку ( в примере это 027 ). Замена
24
имени связана не только с числами, а вообще с любыми
текстами.закончилМодификатор Volatile используется для сообщения компелятору о
возможности изменению значения спосабами неопределенными в программе.Например: адрес к глобальной переменной может быть передан в
подпрограмму часов операционной системы и использован для хранения времени системы. В данной ситуации содержимое переменной изменяется без использования оператора присвоения в программе. Это важно, т.к. компелятор автоматически оптимизирует некоторые выражения, делая предположения, что содержимое переменных не изменяется в выражениях. Также некоторые виды оптимизации могут изменять порядок вычислений выражения в процессе компеляции. Модификатор volatile предотвращает возникновение данных изменений. Возможны использования этих модификаторов вместе.
2.2.5.Коментарии.Коментарии начинаются с символов / * и заканчиваются символом * /
Коментарии можно переносить на следующую строку программы. Они не могут быть вложенными, хотя коментарии не влияют на текст программы. Они представляют существенную часть ее документации. Поэтому коментарии должны помогать читать программы и помогать при отладке программы.
2.2.6.Рекомендации по програмированию.1) Не забываете завершать коментарии.Если коментарии записываются справа от операционной программы и
занимают несколько строк, нужно следить за тем, чтобы каждая строка коментарий заканчивалась символом. В противном случае операторы программы будут трактоваться, как коментарии.
а = 100; / * инициализаци*/ printf ( " % d, f ); /* значение 100 */В этом случае оператор printf войдет в коментарии, чтобы этого не
случилось надо так: а = 100; / * инициализация * / printf ( " % d ", a ); / * значением 100 * /2) Коментарии не могут размещаться внутри оператора.3) Пропуск ; в конце простого оператора приводит к ошибке.4) Каждая переменная программы должна быть определена, а перед
использованием проиниацилизирована. Имена переменных должны раскрывать их назначения.
5) При написании программы используйте смещение ее текста для выделения конструкции языка.
6) Не размещайте в одной строке более одного оператора.7) Не путайте операции = и = =. Первая операция присваивает выражению,
стоящему справа, значение выражения, стоящему слева. Вторая операция дает значение истинно или ложь. В зависимости от того, равны значения в левой и правых частях или нет.
Замечание:В C значению истинно соответствует не только единица , но и любое другое не нулевое значение. Использование операции = в операторе if приводит к ошибке.
Пример: if (i = 5); printf (...);/.*Использование такого приведет к ошибке*/
25
──────────────── if ( i = = 5); printf(...); /*Правильная запись*/8) Не забывайте о приоритете операции. Используйте скобки для
обеспечения выполнения правильной последовательности действий.9) Не возможно определить порядок обработки операндов в комутативных
операциях.Пример: int Z = 1; x = 1; Z = (x*5) + (x = 0/2);В этом случае можем получить различные значения в зависимости от того,
какое выражение в скобках будет вычисляться в первую очередь, т.к. * и / имеет одинаковый приоритет.
Во избежание 2-хсмысленности следует использовать промежуточную переменную.
int Z, t, x = 1; t = x * 5; Z = t + ((x = 10)/2);Необходимо помнить, что при использовании операции && и || порядок
обработки строго определен, операции имеют вид: выражение && выражение выражение || выражениеВ логической операции " u " && операндами могут быть любые скалярные
выражения. Операция выполняется слева на право. Сначала вычисляются выражения слева, если оно равно " 0 ", то выражение справа не вычисляется и результатом операции будет " 0 ". Если не равно нулю результат будет единица. В логической операции " или "|| операндами могут быть любые скалярные выражения. Сначала вычисляются выражения слева, если оно равно нуль, то выражение справа не вычисляется и результатом операции будет единица. В противном случае вычисляется выражение справа и если оно равно нулю результатом операции будет ноль. Если выражение справа не=0, то результат будет единица.
Пример: if ( * p || * p ++ ) │ обращение по адресуВ выраженном виде: вначале вычисляется левое выражение, если оно
имеет значение истинно или = 1, то второе выражение не вычисляется. Это правило не действует для побитовых операций ( &-и и || -или).10) Не забывайте разницу между префексами (++а), или постфексными (а++) операциями.
11)Операции увеличения и уменьшения.Префексные операции изменяют значение переменной до ее использования, а постфексные – после.
Операции увеличения и уменьшения нельзя применять к выражениям, их можно применять только к отдельным переменным.
12) Будьте внимательны при выполнении операции сдвига. Сдвиг вправо данного типа unsign (безнак.) эквивалентен делению на степень числа два. Сдвиг влево аналогичен умножению на степень числа два.
13) Определяете размер данного с помощью операции sizeof. Для определения размера некоторого объекта часто применяют const, что снижает мобильность некоторых программ. Использование sizeof поможет решить эту проблему.
26
14) Иногда в операторах if-else происходят ошибки из-за неправильного использования в операторе if-else операции присваивания вместо операции проверки на равенство.
15) Функция scanf может использоваться для чтения строк из потока ввода, для чего надо указать спецификатор формата % S. Этот спецификатор доставляет функции scanf считать символы, пока не встретится специальный символ, прочитанные символы помещаются в массив символов, на который указывает соответствующий аргумент, и результат завершается нулевым символом.
Применительно к scanf специальные символы – это пробел, новая строка, табуляция, переход форматов.
Пример: # include < stdio.h > main ( ) { char str [80] print f (" Введите строку "); scanf ( " % S ", str ); print f (" это Ваша строка : % S ", str); }При вводе строки экономический _ факультет программа выдаст только
слово экономический.16) Для определения длин ( числа символов в строке ) используется
библиотечная функция strlen (s).Необходимо учитывать, что строка представляет массив элементов, в конце которого помещается символ \0 (По умолчанию). Следовательно число байтов необходимых для хранения строки на единицу превышает число используемых символов.
Пример: # include < stdio.h > main ( ) { int i, j, c; char s[40] print f ("ввод строки \ n "); do { scanf (" % S, S); / * ввести строку S * / for (i=0, j=str len (S) - 1; i<j; i++,i--) { c = S[i], S[i] = S[j]; S[j] = 0; } print f (" % S \ n ", S); } while ( S[0] = = '0'); }
2.3.Структурированные типы данных.К структурированным типам данных относятся массивы, записи и файлы.
2.3.1.Массив. Массив – это совокупность элементов одного типа, который обращается с
помощью общего имени. Доступ к отдельному элементу массива может осуществляться с помощью индекса, в С все массивы состоят из соприкасающихся участков памяти. Наименьший адрес соответствует первому элементу массива. Наибольший адрес соответствует последнему элементу. Массивы могут иметь одну или несколько размерностей. Стандартный вид обьявления одномерного массива.
Тип имя_переменной [размер];
27
В С массивы должны определяться однозначно, чтобы компелятор мог выделить для них место памяти. Здесь тип обьявляет базовый тип массива и является типом каждого элемента массива. Параметр "размер" определяет сколько элементов содержит массив. Размер должен задаваться только const-н целым выражением. Не допускается использования переменных при описании размера массива. У всех массивов первый элемент имеет индекс ноль (0).
Пример:Если написать char K [10];, то будет обьявлен массив из 10-ти элементов,
причем эти элементы адресуются индексами от 0...до 9.Пример:int a [20];Определяет массив из 20-ти элементов. Причем под этот массив будет
отведено 2*20, т.е. 40 байтов памяти ЭВМ. Размер обычно указываемый в квадратных скобках, после имени массива при его описании может отсутствовать.
Пример:int b [ ];int b [ ] = { 1,2,3 };В первом случае память под массив не выделяется. Выделяется только
память под указатель. Во втором случае память под массив отводится в соответствии с приведенным списком начальном значении, т.е. 3*2=6 байт. Обращение к элементу массива осуществляется с помощью операции индексации
имя [ выражение ];где имя - имя массива.Выражение, заключенное в квадратные скобки после имени массива
является индексом массива и определяет порядковый номер элемента в массиве. Выражение должно быть целого типа. С - компелятор не контролирует случая выхода индекса за пределы границ массива. Имя массива, используемое без последующих квадратных скобок, представляет адрес начала массива. Двухмерный массив представляется, как одномерный элементы которого тоже являются массивами.
Пример:int b [5] [10];Это обьявление задает 2-х мерный массив. Аналогично можно установить
число измерений. Элементы 2-х мерного массива хранятся по строкам, т.е. если переходить по ним в порядке их расположения в памяти, то быстрее всего изменяется крайний правый индекс.
Пример обращения к 8 - му элементу3-й строки. b [3] [8];Над массивами в С допускается только две операции: 1) Получение адреса массива с помощью операции указатель. 2) Обращение к элементу массива с помощью операции - индексации. В некоторых реализациях компелятора допускается использование
операции sizeof.2.3.1.1. Связь между массивами и указателями.
Существует тесная связь между массивами и указателями. Имя массива является указателем const-й и представляет собой стартовый адрес массива.
Пример: int a [5]; Массив из 5-ти элементов, где а есть адрес нулевого элемента (& a[0]).
28
Пример: В массив заносятся элементы от 1 до 12 и после чего выводится массив на экран.
# include <stdio h> int main ( void ) { int t, i, num [3] [4]; /* загрузка чисел */ for (t=0, t<3; ++t); for (i=0, i<4, ++i); num [t] [i] = (t*4)+i+1; /* вывод чисел */ for ( t=0; t<3, ++t) { for ( i=0; i<4, ++i) printf ( " % d ", num [t] [i]); printf ( " \n "); } }В C есть правила работы с указателями. Если к указателю прибавляется
целое – компелятор автоматически масштабирует целое, умножая его на число байтов соответствующих типу, указанному в определении указателя. Любое действие, которое достигается индексированием массива, может быть выполнено с помощью указателей, причем быстрее с помощью указателей. Возможно размещение в памяти массива а.
1000 1002 1004 1006 1008-адресA[0] A[1] A[2] A[3] A[4]
Символическое обозначение адреса 1000 в массиве - это а. К третьему элементу массива можно обратиться с помощью операции индексации (а [2]). Существует другой способ обращения к третьему элементу массива а. Это использование стартового адреса массива и операции сложения указателя с константой. Выражение: а+2 дает значение адреса 1004 (1000 + 2 * 2). Взяв значение по этому адресу можно добраться до третьего элемента массива а, т.е. *(а+2). Следовательно обратиться например к i-тому элементу массива а можно с помощью выражения а [i] или *(а+i). Оба способа эквивалентны, но второй быстрее.
Пример вариантов вывода элементов массива # (include <stdio.h> int a[] = {10;20;30;40;50;60}; / * обьявление и инициализация массива * / main ( ) { int i, * p ) for ( i=0, i< 6; i++) printf ( " a [% d] = % d, % c, i, a [i] (i= =2)?'\ n':'__'); printf ( " \ n \ n "); for ( p = & a [0]; p < = & a [5]; p++ ) printf ( " значение * p % d; % c", * p, (p = = & a [2] ) ? '\ n'; '__'); printf ( " \ n \ n " ); for ( p = & a [0], i = 0, i < b; i++ ) printf ( " p [ % d ] = % d; % c", i, p [i], (i= =2)?'\ n':'__'); printf (" \ n \ n"); for ( a = 0, i = 0, p+i < = a+4; p++,i++) printf ( " * ( p + % d ) = % d \ t ", i, * (p + i ) ); printf ( " n \ n " );
29
/ * вывод на печать 2-го, 4-го элемента М* / } Результат работы. a[0]=10; a[1]=20; a[2]=30; a[3]=40; a[4]=50; a[5]=60________________________________________________________________
_Значение * р:10; значение * р:20; значение * р:30; значение * р:40;значение * р:50; значение * р:60;───────────────────────────────────────────── р[0]=10; p[1]=20; p[2]=30; p[3]=40; p[4]=50; p[5]=60;───────────────────────────────────────────── * [p+0]=10 * (p+1)=30 * (p+2)=50─────────────────────────────────────────────Операция р++ увеличивает значение указателя на еденицу. Если р=&a[i],то
после операции р++, р содержит адрес элемента а[i+1].2.3.1.2. Рекомендации по програмированию.
1) Элементы массива нумеруются, последовательно начиная с нуля.2) Имя массива является константой указателя, содержащим адрес первого
элемента массива. Поэтому нельзя к имени массива применять операции языка. Например: ++ или - -. Чтобы избежать ошибок надо описать переменную типа указатель того же типа, что и массив и присвоить ей адрес 1-го элемента массива.
Пример: int a[10]; * p; a++; /* ошибка * / p=a p++; 3) Вслучае применения операции увеличения указателя переменной,
содержащий стартовый адрес массива, получаем адрес следующего элемента массива, т.е. увеличение значения указателя производится не на единицу, а на размер в байтах одного элемента массива.
4) Определение int a[]; эквивалентны int * a;Оба определения говорят, что а является указателем на целое 5) В случае многомерных массивов константное выражение,
определяющее размеры массива можно опустить только для первого размера. Для всех последующих размеров оно обязательно должно присутствовать. Такое описание многомерного массива может присутствовать в описании списка параметра в функции.
Пример:int a;int b[ ][b];fun (a,b) При этом вызывающей функцией обязательно должен быть определен
двухмерный массив, адрес которого передается в функцию fun ( )/ Например: int mas [3] [6];fun ( d, mas ); 6) Следует различать выражения char ( * fun ) ( ); char * fun ( );
30
В первом случае определяется указатель на функцию. Второй оператор описывает функцию, возвращающую указатель на символ.
P.S. Указатели и функции подробнее будут рассмотрены далее.2.3.1.3. Массивы строк символов.
Программирование на C типичное использование массивов строк. Для создания массива строк используется двухмерный массив символов. Первый индекс определяет число строк, а следующий индекс max число символов в каждой строке. Чтобы получить доступ к отдельной строке необходимо определить левый индекс.
Пример объявления массива из 20 строк, в каждой из которых содержится до 59 символов включительно.
char str mas [20] [60]; Язык C не поддерживает отдельный строковый тип данных. Он позволяет
определить строки двумя различными способами: в первом используется массив символов, а во втором – указатель на первый символ массива. Обьявление – char a [10] – указывает компелятору на необходимость резервирования места для max 10 символов. Константа а содержит адрес ячейки памяти, в которой помещено значение первое из 10 обьектов типа char. Процедуры, связанные с занесением конкретной строки в массив а, копируют ее по одному символу в область памяти, на которую указывает константа а, до тех пор, пока не будет скопирован нулевой символ, заканчивающий строку. Когда выполняется функция типа printf ( " % S ", a ), ей передается значение а, т.е. адрес первого символа, на который указывает а. Если первый символ нулевой, то работа функции printf заканчивается, а если нет, то она выводит его на экран, прибавляет к адресу 1 и снова начинает проверку на нулевой символ. Такая обработка позволяет снять ограничения на длину строки (в рамках обьявленной размерности ). Строка может быть любой длины до тех пор, пока есть место в памяти, куда можно ее поместить. Вторым способом определения строки является использование указателя на символ. Использование char * в задает переменную в, которая может содержать адрес некоторого обьекта. Объявление типа char * b задает переменную b, которая может содержать адрес некоторого объекта. В данном случае компелятор не резервирует память для хранения символов, и не инециализирует переменную в конкретном значении. Когда компелятор встречает инструкцию вида b = " Минск ", он производит следующие действия:
1) Как и в предыдущем случае он создает в каком-либо месте объектного модуля строку Минск,за которой следует нулевой символ.
2) Он присваевает значение начального адреса этой строки, адрес символа " Минск " переменной b. Функция printf (" % S ",b);
работает следующим образом, она осуществляет вывод символов до тех пор, пока не встретится заключающий ноль, т.е. аналогично первому способу.
Массив указателей можно инециализировать, т.е. назначить его элементам конкретные адреса некоторых заданных строк при объявлении.
Если объявить char my __ char [3,6] в памяти выделитсяУ Ч И Т Е \0С \0 \0 \0 \0 \0! \0 \0 \0 \0 \0
Если будет обьявлена следующим образом char * my __ char [3], то в памяти будет выделено:
У Ч И Т Е \0С \0
31
! \0Это значительно экономит память. C позволяет создавать массивы с
размерностями больше 2.2.3.1.4.Многомерные массивы.
Многомерный массив объявляется следующим образомтип имя[ размер N ] ... [размер 2] [ размер 1 ];
Массивы имеющие более 3-х измерений используются очень редко, т.к. необходим большой объем памяти для их хранения. Требуется некоторое время в многомерных массивах на вычисления каждого индекса. Следовательно, доступ в многомерных массивах к элементам происходит медленно, чем доступ в одномерных массивах.
2.3.2. Структуры.Структура – это множество логически связанных именованных элементов.
Элементом структуры может быть объект любого типа за исключением функции и самой этой структуры. Понятие структуры аналогично понятию записи в других языках. Как и массив, структура представляет собой совокупность данных. Отличием является то, что к ее элемнтам необходимо обращаться по имени, и что различные элементы структуры необязательно должны принадлежать одному типу. Объявление структуры осуществляется с помощью ключевого слова struct, за которым идет ее тип и адрес, далее идет список элементов заключенных в фигурные скобки.
Формат:struct ярлык {
тип элемента 1 имя элемента 1;- - - - - - - - - - - - - - - -тип элемента n имя элемента n;
} структурные переменные;Именем элемента может быть любой индентификатор. В одной строке
через запятую можно записать несколько индентификаторов одного типа. Ярлык - это имя типа структуры, а не имя переменной. Структурные переменные - это разделенные запятыми список имен переменных, или ярлык, или структурные переменные могут отсутствовать, но не оба.
Пример: ( информация об имени и адресе находящаяся в списке рассылки) struct addr { char name [30]; char street [40]; char city [20]; char state [3]; unsigned long int Zip; };Объявление завершается точкой с запятой, т.к. объявление структуры - это
оператор. Имя структуры addr индентифицирует структуру данных и является спицификатором типа. Имя структуры часто используют, как ярлык. В данном примере определена только форма данных. Для объявления переменной соответствующей данной структуре следует написать
struct addr addr_ info;В данной строке происходит объявление переменной addr_ info типа addr.
При объявлении структуры определяется переменная смешенного типа до тех пор, пока не будет объявлена переменная данного типа, она не будет существовать. Когда объявлена структурная переменная, компелятор
32
автоматически выделяет необходимый участок памяти для размещения всех ее членов.
Пример размещения addr info в памяти:Name 30 байтStreet 40 байтCity 20 байт - addr. infoState 3 байтZip 4 байт
При объявлении структуры можно одновременно объявить одну или несколько переменных.
Пример:struct addr {
char name [30]; char street [40]; char city [30]; char state [3]; unsigned long int Zip; } addr _ info, binfo, cinfo;;В данном случае объявляется структура addr и переменные info, binfo, cinfo
данного типа, каждая вновь создаваемая структурная переменная содержит свои собственные копии переменных, образующих структуру. Если необходимо только одна структурная переменная, то нет необходимости в ярлыке структуры.
Пример:struct { char name [30]; char street [40]; char city [20]; char state [3]; unsigned long int Zip; } addr_info;В данном случае объявляется одна переменная addr_info c типом
определенным предшествующей ей структуры.ПРИМЕЧАНИЕ.Т.е.при использовании структурных переменных, при описании структуры
выделяется соответствующая память, без использования структурных переменных память не выделяется, а просто задается форма записи.
2.3.2.1. Доступ к членам структуры.Доступ к отдельным членам структуры осуществляется с использованием
оператора точка "."Пример присвоения члену Zip структурной переменной addr_infoзначение 12345 addr_info. Zip = 1 2 3 4 5 ; За именем структурной переменной следует ".",а за ней имя членов, к
которому происходит обращение. Ко всем членам структуры доступ осуществляется аналогично.
Формат доступов Имя _ структуры. Имя _ членаДля вывода содержимого поля Zip переменной addr_info на экран
необходимо записать:printf ( " % ld," addr_info. Zip );Пример посимвольного вывода содержимого addr_info. name
33
int t;for ( t=o; addr_info. name [t]; ++t )putchar ( addr_info. name [t] );
2.3.2.2. Присваивание структур.Информация, содержащаяся в одной структуре, может быть присвоена
другой структуре того же типа с помощью одиночного оператора присваивания, т.е. не нужно присваивать значение каждого числа по отдельности.
Пример присваивания структур: # include < stdio.h > main ( ) { struct { int a; int b; } x, y; x. a = 10; x. b = 20; y = x; / * присваивание одной структуры другой * /; printf ( " содержимое y : % "d % d", y. a, y. b ); }После присваивания y. a и y. b будут содержать значение 10 и 20
соответственно.2.3.2.3.Массивы структур.
Наиболее часто массивы используются в виде мативов структур. Для объявления массива структур следует сначала определить структуру, а затем объявить массив переменных данного типа. Например для объявления элементного массива структур типа addr определенного нами ранее (смотри выше) следует написать
struct addr addr _ info [100];В результате получаем набор из 100 переменных устроенных, как
объявлено в типе структуры addr для доступа к отдельным структурам массива addr_info следует проиндексировать имя массива.
Пример вывода содержимого поля Zip третьей структуры printf ( " % ld ", addr_info [2]. Zip );Как и массивы переменных, массивы структур инденсируются с нуля.При
необходимости структуру можно инециализировать помещая за объявлением в список начальных значений элемента.
2.3.2.4.Массивы и структуры в структурах.Член структуры может быть как простым, так и составным. Простой член -
это обычный базовый тип данных. Например, целочисленный или символьный. Символьный массив, используемый в addr_info, типичный пример.
Пример:struct x { int a [10] [10]; /* массив целых 10х10 * / float b; } y;Для обращения к числу с индексами 3, 7 массива а структуры у следует
написатьу.а [3] [7]Когда структура является членом другой структуры, то она называется
вложенной структурой.Пример вложение структуры addr в структуру emp
34
struct emp { struct addr address; float wage; } worker;Здесь структура emp содержит два члена: первый - структура addr,
содержащие адреса служащих;другой - wage, содержащий заработную плату служащих. Следующий элемент программы присваивает 35000 $ элементу wage структуры worker и 98765 полю Zip структуры address.
worker wage = 35 000 00; worker address. Zip = 98765;В данном примере обращение к членам структуры происходит снаружи во
внутрь, слева на право.Унарная операция & позволяет взять адрес структуры.Предположим, что задано объявление struct date { int d, m, y, } day;здесь day - это структура типа date, включающая три элемента d, m, y.Другое обьявление struct date * db; устанавливает тот факт, что db - это указатель на структуру типа date.
Запишем выражение db = & day; теперь для выбора элементов d, m, y, структуры необходимо использовать
конструкции (* db). d, (* db). m, (* db). yДействительно db - это адрес структуры, а * db - это сама структура.Круглые скобки необходимы, так как точка имеет более высокий
приоритет по сравнению с *.Для аналогичных целей в C предусмотрена специальная операция ──>,
она тоже выбирает элемент структуры и позволяет представить рассмотренные выше конструкции в более простом виде.
db ─> d, db ─> m, db ─> y2.3.3.Битовые поля.
Битовые поля - это особый тип структуры, определяющий, какую длину имеет каждый член.
Поле - это последовательность соседних двоичных разрядов (бит) внутри одного целого значения. Используются в случаях:
1) Если ограничено место для хранения информации, можно сохранить несколько логических (истинно, ложь) переменных в одном байте.
2) Некоторые интерфейсы устройств передают информацию закодировав биты в один байт.
3) Некоторым процедурам кодирования необходимо получить доступ к отдельным битам в байте.
Формат: struct имя структуры { тип имя 1: длина; тип имя 2: длина; тип имя N: длина; }
35
Битовые поля должны объявляться, как int, unsigned, signed и могут занимать от 1 до 16 бит. Битовые поля должны обьявлять, как unsigned, если имеют длину 1,т.к. 1 бит не может иметь знака.
Пример: struct prim { int a: 2; unsigned b:3; int 5; int c:1;unsigned d:5; } i, j;Эта структура обеспечивает размещение (см. рисунок )
Разряды машинного слова15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0d d d d d c Не используется b b b a a
Если бы последнее поле было задано так: unsigned d:6, то оно размещалось бы не в первом слове, а в разрядах 0 - 5 второго слова.
Нельзя получить адрес переменной битового поля. Переменные битового поля не могут помещаться в массив. Переходя с компьютера на компьютер нельзя быть уверенным в порядке изменнения битов (слева на право или справо налево). Любая программа использует битовые поля и зависит от компьютера. Можно смешивать различные структурные переменные в битовых полях.
Пример: struct emp { struct addr address; float pay; unsigned lay _ off: 1; unsigned hourly: 1; unsigned deductions: 3; };Определяет запись служащего использующего только один байт для
хранения информации: статуса служащего; получил ли он зарплату и размер удержаний без использования битовых полей данная информация заняла бы три байта. Обращение к любому полю осуществляется также,как к элементу записи.
2.3.4.Cмеси.Смесь (объединение) - это разновидность структуры, позволяющей
нескольким переменным различных типов занимать один участок памяти (в разное время). В результате появляется возможность работы в одной и той же области памяти c данными различного вида. Для описания смеси используется ключевое слово union, а соответствующий синтексис аналогичен синтексису структуры.
Пусть задано обьявление union r { int ir; float fr; char cr; } Z;Здесь ir имеет размер 2 байта
fr имеет 4 байтаcr имеет 1 байт
Для Z будет выделена память достаточная, чтобы сохранять самый большой из 3-х приведенных типов. Т.о. размер Z будет 4 байта. В один и тот же момент времени в z может иметь значение только одно из (ir, fr, cr).
Пример: # include <stdio.h> union r { int ir; float fr; char cr; } Z; float f; /* обьявлена смесь Z типа r. Размер смеси будет определяться
размером самого длинного элемента. В данном случае fr * / void main (void)
36
{/* В версии borlond С++3.1 обнаружена ошибка при использовании
вычисления и при образованиях вывода вещественных значений элементов структур. Чтобы обойти ошибку присваиваем вещественное значение элемента union простой вещественной переменной f (f=Z.fr;), а затем используем f в выражениях и наоборот * /
printf ( " размер Z = % d байта \ n", sizeof (z) ); /* sizeof(Z) вычисляет длину переменной Z. Соответственно printf
распечатывает вычисленную длину * / printf ("ввод Z.ir \ n"); scant (" % d", & Z.ir); printf ("значение ir = % d \n", Z.ir); printf ("введите Z.fr \ n"); scanf (" % f", & f); Z.fr = f; /* Фактически запись в Z.fr (что фактически реализован ввод
(scanf (" % f", &Z.ir); )*/ printf (" значение fr = % f \ n"; f); printf (" введите Z.cr \ n"); flushall (); /* Очистка буферов ввода - вывода. Такая очистка здесь
необходима, т.к. в буфере ввода остается символ конца строки от предыдущего ввода, который затем введется спецификацией %с вместо реально набираемого символа.*/
scanf (" % C", & Z.cr); printf (" значение cr = % C; \ n", Z.cr); }
Пример: размер Z = 4 байта ввод Z.ir 7 <─┐ значение ir = 7 ввод : Z.fr 8. 3 4 5 6 7 8 <─┐ введите Z.cr p значение сr = p;
2.3.5.Cредства typedefС позволяет определять имена новых типов данных с помощью ключевого
слова typedef. На самом деле здесь не создается новый тип данных, а определяется новое имя существующему типу, облегчает создание машинно независимых программ:
Формат: typedef тип имя;где тип - любой существующий тип данных, а имя - это новое имя для
данного типа.Новое имя определяется в дополнение к существующему имени типа, а не
замещает его.Пример: typedef int Integer;
37
Данное описание делает слово Integer синонимом слова int. Теперь его можно использовать в обьявлениях типа так же как int.
Пример: # include < stdio.h > typedef float REAL; main () { REAL a; printf ("введите a \ n"); scanf ( "% f", & a ); printf ( "a = % f", a); } Результат работы; Введите а 3.4 5 6 7 а = 3.4 5 6 7 Здесь REAL становится синонимом слова float.
2.3.6.Файлы.Файл – это организованный набор данных, расположенных на внешнем
носителе. В файлах размещаются данные, предназначенные для длительного хранения. Каждому файлу присваивается используемое при обращении к нему уникальное имя. В языке С отсутствуют операторы (инструкции) для работ с файлами. Все необходимые действия выполняются через функции, включенные в стандартную библиотеку. Они позволяют работать с различными устройствами, такими как принтер, диски, камуникационные каналы и др. Эти устройства сильно отличаются друг от друга. Однако файловая система позволяет устройство сильно отличаться друг от друга. Однако файловая система позволяет приобразовывать их в единое логическое устройство называемое потоком.
Существует два типа потоков:1. Текстовые2. ДвоичныеПрежде чем читать и записывать информацию в файл, он должен быть
открыт. Это можно сделать с помощью библиотечной функции fopen. Она берет внешнее представление файла (например:C:MYFILE.TXT) и связывает его с внутренним логическим именем, которое используется далее в программах. Логическое имя – это указатель на требуемый файл. Его необходимо обьявлять. Делается это например так:
FILE * lst;Здесь FILE – стандартное имя типа, записанное в стандартном определении
stdio.h.lst – это указатель на файл. Обращение к функции fopen в программе
осуществляется так:lst = foper (спецификация файла, вид использования файла);Спецификация файла:устройство имя расширение,например:С: MYFILE TXT1) Вид использования файла может быть r - означает открыть
существующий файл для чтения. 2) w - создать новый файл для записи. (Если файл с указанным именем
существует, то он будет переписан).
38
3) а - дополнить файл (открыть существующий файл для записи информации, начиная с конца файла, либо создать файл, если он не существует).
4) rb - открыть двоичный файл для чтения. 5) wb - создать двоичный файл для записи. 6) аb - дополнить двоичный файл. 7) rt - открыть текстовый файл для чтения. 8) wt - создать текстовый файл для записи. 9) аt - дополнить текстовый файл.10) r+ - открыть существующий файл для записи и чтения.11) w+ - создать новый файл для записи и чтения.12) а+ - дополнить или создать файл с возможностью записи и чтения.13) r+b - открыть двоичный файл для записи и чтения.14) w+b - создать двоичный файл для записи и чтения.15) а+b - дополнить двоичный файл с возможностью записи и чтения.Если режим t или b не задан, то он определяется значением глобальной
переменной - fmode.Если значение - fmode = a BINARY, то файлы открываются в двоичном
режиме, а если - fmode = a TEXT - в текстовом режиме. Если константы а BINARY и a TEXT определены в файле fcnfl.n. Строки вида r+в можно записывать в виде rв+. Если в результате обращения h функции fopen возникает ошибка, то она возвращает указатель на константу NULL. Для работы с файлом используются библиотечные функции fprintf, fscanf, fgets, fputs. После окончания работы с файлом, он должен быть закрыт. Делается это с помощью библиотечной функции fclose.
Например: fclose (lst);При успешном завершении функция fclose возвращает значение ноль.
Любое другое значение говорит о ошибке.2.3.6.1.Ввод и вывод информации.
Пример: # include < stdio.h > void main (void) { char str [50]; FILE * rstr, * wstr, * pstr, * astr; rstr = fopen ("c:my - file txt","rt"); wstr = fopen ("c:out - file txt","wt"); pstr = fopen ("prr", "wt"); astr = fopen ("c:out - plus txt","at"); while(fsanf (rsfr," % S ", str)! = EOF) { printf ("Вывод на дисплей: % S\n", str); fprintf(wstr," % S \ n", str); /* запись файла (преж- нее содержимое стирается) * / fprintf (pstr," % S \ n", str); /* вывод файла на пе- чать * / fprintf (astr," % S \ n", str);/ * дополнение файла * / } fclose (rstr); fclose (wstr); fclose (pstr); fclose (astr); } fclose (rstr); fclose (wstr); fclose (pstr); fclose (astr);
39
}2.3.6.2.Функции fsanf и fprintf
Подобны функциям scaf и printf соответственно и отличаются тем, что в качестве первого дополнительного параметра используется указатель на соответствующий файл.
Функция fscanf () осуществляет форматный вывод из файла – читает символы из файла по указателю (rstr) и интерпретирует их в соответствии с последующей форматной строкой аналогично функции scanf. Список аргументов представляет собой список адресов областей памяти, где будут храниться считанные значения.
Функция fprintf () осуществляет форматный вывод из файла – записывает символы в файлы по указателю (wstr). Эта функция выводит символы и интерпретирует их в соответствии с последующей форматной строкой аналогично функции printf. Cписок аргументов представляет собой список переменных.
2.3.6.3.Чтение и вывод строк.Пример: # include < stdio.h > void main (void) { char str [50]; FILE * fr, * fw; if ( (fr = fopen (" A : faif.f", "r+") ) = = { printf (" файл не открылся"); NULL) refurn; } fgets (str, 49, stdin); printf ("Вывод строки : % S", str); printf ("Вывод строки : % S", str); if ( (fw = fopen ("A:FILEOUT.F", "wt") = NULL { printf ("файл не открылся"); return; } fputs (str, sn); / * функция записывает строку из str в файл на диске А. printf (stdern"Вывод в стандартный файл ошибок"); fclose (fr); fclose (fn); }
2.3.6.4.Функция fgets( )Эта функция осуществляет ввод строки из файла – читает символы из
файла (stdin) в нашем случае и размещает их в массиве по указателю (str). Пока не будут прочитаны 48 символов, т.е. (49-1). 49 - второй параметр функции fgets или не обнаружен символ новой строки, либо конец файла. Функция помещает символ \0 в конец строки, т.е. первый параметр fgets – это индитификатор читаемой строки, второй – ее максимальная длина и третий – это указатель на соответствующий файл.
2.3.6.5. Функция fputs( )Эта функция помещает строку в файл – записывает строку по указателю
(str) в данном случае в файл определяемый указателем (fw). Строка должна иметь ограничитель \0 – ноль. Функция записывает в файл всю строку за исключением символа (\ 0). Символ конец строки не добавляется.
С начала работы любой программы автоматически открывается 3 файла и для них определяются соответствующие указатели.
40
1) Это файл для стандартного ввода информации с клавиатуры с указателем stdin.
2) Для стандартного вывода информации на экран дисплея с указателем stdout.
3) Для стандартного вывода ошибок на экран дисплея с указателем stderr.Обьекты stdin, stdout, stderr – это константы, а не переменные и им нельзя
что-либо присваивать.2.4. Указатели.
Указатель – это переменная содержажая адрес. Память типичной ЭВМ представляет собой массив последовательно пронумерованных и проадресованных ячеек с которыми можно работать по отдельности или связанными пучками. Указатель – это группа ячеек (как правило 2 или 4), в которых может храниться адрес. Всего существует два способа доступа к переменным:
1) ссылка на переменную;2) использование механизма указателей;Указатель-переменная – это переменная, предназначенная для хранения
адресов памяти.Указатель-константа – это значение адреса оперативной памяти.Если одна переменная содержит адрес другой, то говорят, что первая
переменная указывает на вторую.Например: если переменная по адресу 1000 указывает на переменную по
адресу 1004, то по адресу 1000 будет находиться значение 1004 Адрес памяти Содержание1000 10041001100210031004
Стандартный вид обьявления указателя Формат: тип * имя;где тип - это любой допустимый тип (базовый тип) указателя, имя - имя
переменной указателя. Базовый тип указателя определяет тип переменной на которую указывает указатель.
2.4.1.Операторы для работы с указателями.Для работы с указателями имеются операторы &, *.& – это унарный оператор, возвращающий адрес оператора.Пример:a = & cn;Данный оператор помещает адрес переменной cn в a. Данный адрес
соответствует внутреннему положению переменных в компьютере. Он ничего не делает со значением cn.
Операцию & можно рассматривать, как (взятие адреса) => оператор присваивания в данном примере можно прочитать как ,,a получает адрес cn". Предположим, что переменная cn использует адрес 2000 для хранения своего значения. Предположим, что значение cn 100, в результате этих предположений а получит значение 2000.
* – это унарный оператор, возвращающий значение переменной находящейся по указанному адресу. Если а содержит адрес переменной cn, то q=*a; поместит значение cn в q.
41
Следуя выше приведенному предположению, q получит значение 100, т.к. 100 хранится по адресу 2000, являющимся адресом хранящимся в q. Оператор * можно рассматривать, как (по адресу). В данном случае оператор можно прочитать, как q получает значение по адресу а.
ЗАМЕЧАНИЕ ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ.Следует убедиться, что переменная-указатель указывает на коректный тип
данных.Например: При объявлении указателя на тип int компелятор предполагает,
что любой адрес, содержащийся в переменной указывает нацелочисленные значения.
2.4.2.Выражение с указателями.В целом выражение использующие указатели подчиняются тем же
правилам, что и обычные выражения " C ".1) Присваивание указателей, как и обычные переменные указатели могут
использоваться с правой стороны оператора присваивания для присвоения значения другому указателю.
Пример: # include < stdio.h > int main (void) { int x; int * p1, * p2; p1 = & x; p2 = p1; / * Вывод адресов хранящихся в p1 и p2. Они будут одинаковы * / print (" % p % p ", p1, p2); return 0; } Здесь p1 и p2 содержат адрес x.
2.4.3.Арифметические действия с указателями.К указателям применяются только две арифметические операции –
сложение и вычетание.Пример:Пусть p1 – указатель на целое, содержащий значение 2000. Пусть целые
имеют длину 2 байта после выражения p1++ содержимое p1 станет 2002, а не 2001. Каждый раз при увеличении p1 указатель будет указывать на следующее целое – это справедливо и для уменьшения. Каждый раз, когда указатель увеличивается, он указывает на следующий элемент базового типа, а когда уменьшается – на предыдущий элемент. В случаи указателей на символы это приводит к обычной арифметики. Все остальные указатели увеличиваются или уменьшаются на длину базового типа. Можно добавлять, или вычитать из указателей целые числа.
Пример: p1=p1+9 Это выражение приводит к тому, что указатель p1 указывает на 9-й
элемент по сравнению с элементом, на который он указывал до присвоения. Помимо добавления или вычитания указателей и целых чисел. Единственную операцию, которую можно выполнить с указателем ,это вычитание одного указателя из другого. В большинстве случаев вычитание одного указателя из другого имеет смысл только тогда, когда оба указателя указывают на один объект, как правило, массив. В результате вычитания получается число элементов базового типа, находящихся между указателями. Кроме
42
вышеуказанных не существует других арифметических операций применимых к указателям.
Нельзя умножать или делить указатели, нельзя складывать указатели, нельзя применять битовый cдвиг, нельзя добавлять или вычитать типы float, double.
2.4.4.Сравнение указателей.
Два указателя (одного типа) могут сравниваться друг с другом.Пример: p1 = = p2Результат операции будет истинно, если значение указателей p1 и p2
равны.p1 ! = p2Результат истинно, если значение p1 и p2 не равны. Аналогично > < =< =>.
Обычно сравнение указателей используется, когда 2 или более указателей указывают на один объект.
2.4.5.Массивы указателейМожно создавать массивы указателей. Указатели могут храниться в
массиве также, как и любые другие данные. Массивы указателей можно использовать для работы со всеми типами данных, но целесообразнее применять их для хранения символьных строк различного размера.
Определение char * s [5], требует от компелятора выделение в памяти места для 5 указателей, в каждый из которых должен содержать адрес символьного массива, причем каждый из массивов символов может иметь разное количество элементов. При этом строки могут разместиться в памяти ЭВМ так. Следует отметить, что обратиться к первой строке можно используя St [0] или * St. Обратиться к первому символу строки можно путем указателя * St[0]или St [0] [0], или * * St.
Пример: static char * St [ ] = { "Москва" "Минск" "Ленинград " };Схема:
1000 1002 1003St[0] St[1] St[2]1600 1607 1613
1600 1606 М О С К В А \0
1607 1612М И Н С К \0
1613 1622Л Е Н И Н Г Р А Д \0
Для объявления массива целочисленных указателей 10-ти элементов.Пример: int * x[10];
43
Для присвоения адреса целочисленной переменной var третьему элементу массива следует написать x[2] = & var;
Для получения значения var следует написать * x[2]Типичным использованием массивов указателей является хранение
сообщений об ошибках.Пример: Функция выводящая сообщение об ошибках находится по
полученному номеру. void serror ( int num) { static char * err [ ] = { " Нельзя открыть файл \ n ", " Чтение ошибки \ n ", " Запись ошибки \ n " }; printf (" % S ", err [num]); }Здесь printf вызывается с указателем на символ, указывающим на одно из
сообщений номер которого передается в функцию.Например, если num приняло значение 2 будет выдано сообщение "запись
ошибки". Здесь static один из 4-х спецификаторов хранения поддерживаемых в С. Он говорит компелятору, как должны храниться переменные. Спецификаторы предшествуют объявлению переменных.
Формат: спецификатор_хранения тип имя_переменная;2.4.6. Указатели на указатели многочисленные или
перенаправления.Концепция указателей открыта и проста, так как индексы имеют
определенное значение. Однако в случае, когда один указатель указывает на другой, могут возникнуть проблемы, указатель на указатель является формой многочисленного перенаправления или цепочки указателей.
Рисунок: Одиночное перенаправление.указатель переменная
Рисунок: Многочисленное перенаправление.Указатель указатель переменная
В случае обычных указателей указатель содержит адрес некоторого участка памяти, содержащего некоторые значение. В случае указателя на указатель, первый указатель содержит адрес второго, который в свою очередь содержит адрес участка памяти, содержащего некоторое значение.
Многочисленное перенаправление может и дальше расширяться, но существует не много случаев, когда необходимо что-то более мощное, чем указатель на указатель, излишнее перенаправление приводит к концептуальным ошибкам, которые трудно исправлять. Переменая является указателем на указатель должна быть описана следующим образом. Это выполняется путем помещения 2-х * * перед именем.
Например, следующее объявление сообщает компелятору, что newbalance это указатель типа float
float * * newbalance;
44
Адрес Значение
ЗначениеАдресАдрес
При этом newbalance – это не указатель на число с плавающей точкой, а указатель на указатель на вещественное число. Для получения доступа к целевому значению косвенно указываемому указатель на указатель следует применить оператор " * " два раза, как показано в следующем примере.
Пример: # include < stdio.h > int main (void) { int x, * p, * * q; x = 10; p = & x; printf (" % d", * * q); / * вывод значения х * / return 0; }
2.4.7. Указатели на структуры.2.4.7.1.Объявление указателей на структуру.
Указатели на структуру объявляются путем помещения * перед именем структуры переменной. Например предположим, что ранее была определена структура addr, следующая строка объявляет addr_pointer, как указатель на данные этого типа.
Пример: struct_addr * addr_pointer;
2.4.7.2.Использование указателей на структуру.Для получения адреса структурной переменной следует поместить
оператор & перед именем структуры.Пусть имеется следующий фрагмент программы, struct bal { float balance; char name [80]; } person; struct bal * p; /* объявление указателя на структуру * /тогда p = & person, помещает адрес структуры person в указатель p. Для
доступа к членам структуры с помощью указателя на структуру следует использовать оператор -> . Оператор -> образован из знака " - " и символа " > ".
Например, для доступа к члену balance c помощью p следует написать p -> balanceПримечание: Для доступа к членам структуры при работе с самой
структурой используется оператор ". ". При обращении к структуре с помощью указателя используется оператор " -> ".
2.4.8. Рекомендации по програмированию.1) При работе с указателями необходимо внимательно выполнять операции
увеличение и уменьшение.Например выражения дают различные результаты. a) (* p) ++ б) * p ++ в) * ++ pВ первом случае увеличивается значение переменной, размещенной по
указателю p.Во втором случае извлекается значение по указателю p, а затем значение
указателя p увеличивается.
45
В третьем случае сначала увеличивается значение указателя, а затем извлекается значение переменной размещенной по новому адресу.
При выполнении операции увеличение и уменьшение на количество байтов, занимаемое переменной, связанной с указателями.
2) Операция увеличение и уменьшение постфексные и префиксные не могут применяться к имени массива, т.к. имя массива является константой указателя.
Применение операции увеличение или уменьшение к константам вызовет ошибку. Чтобы избежать oшибок надо описать указатель, того же типа, что и массив и присвоить ему адрес первого элемента т.е. имя массива.
Пример: int a [10], * p; a++; / * ошибка * / p = a; p++;3) Определение int a [ ]; и определение int * a; эквивалентны.Оба
определения говорят, что а является указателем на целое.4) Следует различать выражения char ( * fun ) ( ); char * fun ( );В первом случае определяется указатель на функцию.Второй оператор описывает функцию, возвращающую указатель на
символ.5) Классическим примером ошибки с указателем является
неинецилизированный указатель.Пример: / * неправильная программа * / int main ( void ) { int x, * p; x = 10; * p = x; return 0; }Данная программа присваивает значение 10 некоторому неизвестному
участку памяти.Указатель p не получает адреса памяти, который можно использовать.
Следовательно, он содержит неопределенное значение. Такого рода ошибки часто незаметны в небольших программах, но для больших программ велика вероятность зависания. Решение: Следует убедиться, что указатель указывает на некоторую допустимую область. Частая инициализация указателей или некоректная инициализация затрудняет поиск ошибок.
2.5.Функции.Функция – это независимое множество операторов для выполнения
некоторой задачи.Определение функции: заголовок функции { тело функции}В заголовке функции указывается класс_памяти описатель_типа имя
(список параметров) описание_параметров. Тело функции – это простой оператор, или группа операторов.
46
Класс памяти определяется с помощью ключевых слов extern или static. Внешний (extern) класс памяти означает, что функция будет доступна, как в данном программном модуле, так и в других отдельно-скомпелированных модулей.
Статический ( static ) класс памяти означает, что функция будет доступна только в модуле, ограниченным данным исходным файлом.
По умолчанию принимается класс памяти внешний ( extern ).Описатель типа функции определяет тип, возвращаемого значения в
вызываемую функцию.Для задания описателя типа используются ключевые слова shot, long,
unsigned, int, char, float, double, произвольный тип, void. Типы shot и char автоматически преобразуются в int, а float в double.
Описатель void используется в том случае, если функция не возвращает значение. Например, если функция осуществляет только печать некоторых значений. По умолчанию принимается тип int.
Описатель типа в заголовке должен соответствовать описателю типа, используемого при объявлении в вызывающей функции.
Имя – это любой индентификатор языка " C ". После имени обязательно круглые скобки, независимо от того имеет функция параметры или нет.
Список параметров – это список имен переменных, к которым будут ставиться в соответствии значения аргументов при обращении к функции. Элементы списка параметров отделяются друг от друга запятыми.Список параметров заключается в круглые скобки после которых ; не ставится. После закрывающей круглой скобки, ограничивающей список параметров должны следовать описания типа всех элементов из списка параметров.
Рекомендуется описание каждого параметра размещать с новой строки, если описание какого-либо параметра отсутствует, то по умолчанию этот параметр имеет тип int и автоматический класс памяти.
Список параметров может отсутствовать, в этом случае после имени функции обязательно должны быть круглые скобки. При использовании функции всегда возникает отношение вызова между 2-мя функциями. Одна из них становится вызывающей и временно передает управление вызываемой функции. Возможно многоуровневое вложение функции. Автоматические (локальные) переменные действительны только в теле функции, в которой они объявлены. После выхода из функции значение этих переменных теряются. Автоматические переменные являются локальными, никакая функция не имеет доступа к локальной переменной в другой функции, даже если имя переменной в этой функции такое же, как и в других функциях.
Пример 1:void f1 ( s1,n) / * функция не возвращает никакого значения * // * имя функции и список параметров * /int * s1;int n; / * описание параметров * /{ int i;for ( i = 0; i<n, i++) / * тело функции * /printf(" % d % C ",* (s1 + i),(i % 10 = = 9 ||i = = n-1)?'n':");}Пример2: main ( ) / * функция не содержит параметров * / { int a; char c; / * переменные а и с являются локальными * /
47
a = 3; c = a; printf ( " a = % d, c = % c ", a,c ); }Пример ( наименьшая функция ) f ( ) { }Не имеет описателя типа-списка параметров, списка объявления
параметров и не одного оператора. Используется при построении большой программы для того, чтобы отметить место, где будет происходить дальнейшее развитие.
2.5.1.Вызов функции. Использование вызывающей функции. Обращение к вызывающей функции.
Обращение к функции – это указание ее имени с обязательными круглыми скобками в которых возможен список аргумента.
имя функции ( список аргументов )Обращение к функции – это выражение, оно может быть использовано
везде, где допускается выражение.Пример: c = fun ( a,b ) + 5;Здесь fun ( a, b,) – это обращение к функции fun оно используется, как
выражение в правой части оператора присваивания.Пример: printf ( " % d "; fun ( a,b ) );Здесь обращение к функции fun используется, как выражение и обращение
к функции printf. Обращение к функции – это операторПример: fun ( a, b );Круглые скобки после имени функции обязательны, даже если функция не
содержит аргумента. Список аргументов в обращении указывается только тогда, когда онпредусмотрен конкретной функцией. В том же блоке вызывающей функции, где есть обращение к вызываемой функции должно быть описание типа вызываемой функции, т.е. тип возвращаемого значения функции всегда описывается в 2-х разных местах. В вызывающей функции, чтобы определить, какой тип ожидается от вызываемой функции в заголовке функции, чтобы сказать какой тип будет возвращать функции. По умолчанию при вызове неописанной функции возвращается значение типа int. Объявление функции имеет вид.
Описатель _ типа имя функции ( );Где описатель _ типа определяет тип возвращаемого значения функции, он
должен соответствовать описателю типа в заголовке вызываемой функции. Не соответствие между описателями типа приводят к ощибке.
Указание пустых круглых скобок ( ) в объявлении функции обязательно, даже если функция не имеет аргументов. При вызове функции могут иметь места 4-е случая:
1) В вызываемую функцию не передается никакая информация, в вызывающую функцию никакая информауия не возвращается.
Обращение к функции имеет вид: имя функции ( );
48
В данном случае обращение к функции является оператор.При этом выполняются следующие шаги:1.1. Управление передается функции, имя которой указано в обращении.1.2. Выполняются операторы тела функции.1.3. При достижении конца тело функции, или оператора return происходит
возврат в вызывающую функцию на оператор, следующий за обращением к функции. В этом случае оператор return не обязателен.
2). В вызывающую функцию не передается никакая информация, в вызывающую функцию передается вычисленное значение.
Обращение к функции имя функции ( )и используется, как выражение.2.1 В управление передается фукция, имя которой указано в обращении.2.2 Вызываемая функция выполняется последовательно оператор за
оператором до тех пор, пока не встретится оператор return, который содержит возвращаемое значение. В этом случае оператор return обязателен.
2.3 Управление предается в вызывающую функцию на место обращения к функции. Сюда не передается значение вычисленное в вызываемой функции, и указанное в операторе return.
3) В вызываемую функцию передается информация в виде значений аргумента. В вызывающую функцию никакое значение не возвращается.
Обращение к функции: имя _ функции ( аргумент 1, аргумент 2 ... )Здесь обращение к функции является оператором, при этом выполняются
следующие шаги.3.1 Считывается или вычисляется значение аргумента.3.2 Управление передается в функции, имя которой указано в обращении.3.3 Значения аргумента передается параметром при этом не производится
никаких проверок соответствия типов аргументов и параметров. Не проверяется также соответствие числа аргументов передаваемых функции числу параметров.
3.4 При достижении конца тела функции, или при выполнении оператора return, управление передается в вызывающую функцию на оператор следующий за оператором вызова функции. Оператор return в этом случае не обязателен.
4) В вызывающую функцию передается информация в виде значений аргументов. В вызывающую функцию возвращается вычисленное значение.
Обращение к функции: имя функции ( аргумент 1, аргумент 2, ... )Здесь обращение является выражением.Вызов функции сводится к выполнению следующих шагов:4.1 Считываются или вычисляются значения аргументов.4.2 Управление передается функции, имя которой указано в обращении.4.3 Значения аргумента присваиваются последовательно параметрам,
начиная с первого. При этом не производится никаких проверок соответствия типов и числа аргументов и параметров.
4.4 Вызываемая функция выполняется последовательно оператор за оператором до тех пор, пока не встретится оператор return содержащий возвращаемое значение ввиде скалярного выражения. Вычисляется выражение оператора return.
4.5 Управление передается в вызывающую функцию на место обращения к функции. Сюда передается значение вычисленное вызываемой функцией в операторе return.
49
2.5.2.Аргументы и параметры.Аргумент - это выражение в обращении к вызываемой функции для обмена
информациями между вызывающей и вызываемой функции. В качестве аргумента может быть скалярное выражение, константа, а также обращение к функции. Список аргументов – это совокупность аргументов разделенных запятыми. Каждому аргументу в обращении к вызываемой функции соответствует тот же по порядку параметр вызываемой функции.
Параметр – это объект указываемый в заголовке функции, которая обьявляется вне тела функции и служит для приема значений из вызывающей функции.
Список параметров – это совокупность параметров разделенных запятыми использованными в заголовке функции. В списке параметров могут быть только имена переменных. Областью действия параметров является блок функции. Параметры должны обличаться по имени, от внешних и локальных переменных, определенных внутри функции.
Если число аргументов больше числа параметров, то после исчерпания списка параметров оставшиеся пары значений аргументов отбрасываются, если число параметров больше числа аргументов, то после исчерпания списка аргументов оставшиеся без пары параметры остаются с произвольными значениями, которые они получили при выделении памяти (т.е. мусор).
Необходимо следить за тем, чтобы оба списка аргументов и параметров имели одинаков6ое количество членов. Описатели аргументов должны точно соответствовать описателям параметров в вызываемой функции. Контроль соответствия типов не производится для соглосования типов аргументов и параметров при обращении к функции рекомендуется использовать операции приведения. Имена параметров и аргументов в общем случае разные, однако могут применяться одинаковое значение.
2.5.3.Оператор return.Предназначен для возврата из вызываемой функции в вызывающую, а так
же для вычисления выражения и передачи его в вызывающую функцию.Формат: return ( скалярное выражение );
или так returnЕсли функция не имеет возвращаемого значения, return можно не
использовать. Выход из функции будет производиться при обработки последней фигурной скобки закрывающей тело функции. При выполнении оператора return управление передается в вызывающую функцию на оператор следующий за обращением к функции. Если функция имеет возвращаемое значение после return должно быть указано скалярное выражение или const.
Пример: return (x);Управление передается в точку вызова функции и возвращаемое значение
подставляется на место обращения к функции. Выражение указываемое в операторе return должно допускать преобразование к типу возвращаемого значения к функции. Функция может содержать более, чем 1 оператор return. С помощью оператора return можно возвратить только одно значение.2.5.4.Рекурсия (использование вызывающей функции обращения к
самой себе).Пример рекурсивной функции ( вычисление фоктериала ) n! = n ( n-1 )!, если n > 0; n! = 1, если n = 0
50
main ( ) int fact, n; printf (" Введите число \ n " ); scanf ( " % d ", & n ); fact = factorial ( n, 0 ); printf ( " фактериал числа % 3 d = % 6 d "; n, fact ); } factorial ( num, r ) int num, r; { static int res, i; if ( r= = 0 ) { res = 1; i = 1; } res * = i; if (++i < = num ) / * проверка достижения граничного условия */ factorial ( num, i ); return res; }Здесь возвращаемое значение функции фоктериал присваиваится
переменной fact, функции фоктериал передаются из главной функции два числа. Значение переменной n, т.е. число для которого будет вычисляться фоктериал и 0. Эти значения передаются параметром num и r соответственно. В теле функции фоктериал определены целые переменные res и i статического класса памяти, т.е. при выходе из функции фоктериал из значения сохраняться. Первоначально происходит инециализация res и i значениями единиц, далее res умножается на значение i и выполняется оператор if. В начале i увеличивается на единицу и проводится проверка достижения граничного условия. Если условие "истинно", то снова вызывается функция фоктериал, ей передается тоже значение num, а второй аргумент будет равен единице, а не 0. Т.к. res и i являются переменными статического класса памяти, то в этот раз они сохраняют свои значения, т.е. соответственно один умножить на один, а i = 2. Переменная res 1 * 2, а i = 3 это продолжается до тех пор пока текущее значение i не превзайдет значение num. В этом случае управление передается оператором return в функцию main на место обращения функции фоктериал. Сюда подставляется значение фоктериала, которое будет присвоено переменной fact. Это значение выводится на экран.
2.5.5.Использование указателя на функцию при вызове функции.Описание переменной указателя на функцию: тuп * ( имя ) ( );Пример: float ( * f1 ) ( );f1 является указателем на функцию возвращающую значение с плавающей
точкой.Если функция fun c имеет определение float fun c ( ) { }то fun c можно рассматривать, как указатель константы представляющий
стартовый адрес этой функции, то справедоив следующий оператор присваивания
51
f1 = fun c;Далее вместо указания имени функции fun c посредством указателя
переменной f1 надо записать ( * f1 ) ( );Ecли функция f2 например имеет определениеchar a;int b;float f2 ( a,b ){ }то обратиться к этой функции с помощью указателя-переменной f1
можно так:1) Присвоить указателю имя функции f2Например: f1 = f22) Обратиться через указатель переменной записав в скобках список
аргументов.Например: ( * f1 ) ( g, f );В общем виде обращение к функции с помощью указателя-переменной
можно представить так: ( * указатель на функцию ) ( список аргументов )Такой способ обращения к функции позволяет передовать функции в
качестве аргументов другие функции, а также хранить функции в массивах и структурах.
2.5.6.Главная функция, передача аргументов главной функции.Главная функция – это функция, которая имеет имя main. Главная функция
обязательно в любом комплексе функции. Она получает управление от операционной системы (ОС). После окончания работы главной функции управление передается обратно в операционную систему.
Главная функция должна быть только одна в выполняемом комплексе функциий. Программа может состоять из одной главной функции. Главная функция может содержать обращение к вызываемым функциям, если это целесообразно, тогда программа – это комплекс функций, если при выполнении вызываемых функций становится невозможным нормальное продолжение работы программы, управление передается операционной системе до возврата в главную функцию и ее окончания, программу на "С" можно передавать некоторые аргументы и параметры из командной строки операционной системы, когда в начале вычислений производится обращение к функции main, ей передается два параметра: первый из них имеет имя ardc и определяет число командных аргументов при обращении к программе, второй имеет имя argv и представляет собой указатель на массив символьных строк, содержащих эти аргументы. (В одной строке один аргумент.)
Пусть на диске а есть программа PRIM 1. EXEОбратимся к ней следующим образом А: > PRIM 1 ЛЕТО ОСЕНЬ ЗИМА < ВВОД >тогда argv [0] argv [1] (это указатель (это указатель на PRIM 1) на
лето )Смотри рисунок «структура массивов. Указатели argv»
Argv––––> argv[0] ––––> PRIM
arg=4argv[1] ––––> ЛЕТОargv[2] ––––> ОСЕНЬargv[5] ––––> ЗИМА
52
На первый фактический аргумент указывает argv [1], а на последний argv[3]. Если argc=1, то после имени программы в командной строке параметров нет.
Пример использования внешних аргументов # include < stdio.h > main ( argc, argv ) / * вывод на экран символьных строк, являются
аргументами команды * / int argc; / * argv - это число командных аргументов * / char * argv []; / * argv - это указатель на массив указателей, последний
адресует командные аргументы * / { while ( - - argc > 0 ) printf ( (argc > 1)? " % S " : " % S\n", * * ++ argv ); / * Если argc равен 1, то цикл whail не выполняется, т.к. argv[0] -
ссылка на саму команду, если ardс больше 1, то последовательно печатается каждая символьная строка командный аргумент * /
}Функция printf - форматный аргумент, может быть выражением.
2.6.Библиотечные функции языка С.При создании компилятора Си решались 2 задачи:
1. разрабатывался сам компилятор2. создавалась библиотека функции.
Библиотека представляет собой собрание функций. В отличие от объектных файлов в библиотечном файле хранится название каждой функции, объектный код функции и информация, касающаяся перемещаемости файла, необходимая для редактирования файла.
Когда программа делает ссылку на функцию, содержащуюся в библиотеке, компоновщик отыскивает эту функцию и добавляет её код к программе. Таким образом, в программе добавляются только те функции, которые будут в ней использоваться. В стандарте ANSI определены как содержание, так и форма стандартной библиотеки. Borland C++ удовлетворяет этому стандарту, поскольку предоставляет все функции, определённые стандартом ANSI.
Многие библиотечные функции работают со своими особыми типами данных и со структурами, к которым программа должна иметь доступ. Эти структуры и типы определяются в заголовочных файлах, поставляемых с компилятором и эти заголовочные файлы должны включаться с помощью #include.
В каждый файл, использующий функции, на которые они ссылаются. Кроме того, у всех библиотечных функций имеются прототипы, определённые в заголовочном файле. Многие библиотечные функции в действительности являются не функциями, а макроопределениями, содержащимися в заголовочном файле. Если по каким-либо причинам необходимо избежать использования стандартного макроса можно отменить его определение, используя препроцессорную директиву #undef.
Наиболее употребительные заголовочные файлы.ALLOC.H – функции динамического выделения памяти;CONIO.H – функции для работы с экраном;CTYPE.H – функции для работы с символами ANSI языка Си;DIR.H – функции для работы с каталогами;DOS.H – функции интерфейса DOS;ERRNO.H – определяет коды ошибок ANSI языка Си;
53
FCNTL.H – определяет константы, используемые функцией open;GRAPHICS.H – графические функции;MATH.H – содержит разные определения, используемые математической
библиотекой ANSI языка Cи;SHARE.H – совместное использование файлов;STDIO.H – объявления для стандартных потоков ввода-вывода;SIRSTREAM.H – классы потоков ввода-вывода на базе массивовTIME.H – функции системного времени.
#include>graphics>main(){int gd=DETECT, gm; /*графический драйвер, для него задан
режим автоматического выбора DETEC, gm – способ представления графической информации*/
initgraph (&gd,gm.,””);circle(100,120,80); /*вычерчивание окружности*/getch(); /*ожидание нажатия любой клавиши*/closegraph(); /*переход в текстовый режим*/}
В C отсутствует операторы ввода - вывода. Ввод, вывод организуется с помощью библиотечных функций и эта возможность делает компелятор машинно - независимым. Библиотечные функции можно разделить на 2-е категории, представляющие два основных способа ввода - вывода.
1) Последовательный или буферезованный доступ.2) Ввод, вывод нижнего уровня, или прямой доступ.Наиболее распространен последовательный доступ. При последовательном
доступе обмен производится через специальный буфер, резервируемый системой ввода - вывода.
Компелятор С рассматривает ввод - вывод, как поток байтов, которые поступают последовательно байт за байтом. Каждый поток связывается с файлом на магнитном диске, или файлом, который поставлен в соответствии физическому устройству, например клавиатуре.
Связь потока с файлом устанавливается при его открытии, т.к С является языком системного програмирования, наиболее часто используется функция для ввода - вывода символов. В некоторых реализациях эти функции описаны в головном файле stdio.h.
Этот файл можно подключить к программе с помощью дерективы include препроцессора:
# include < stdio.h >Содержащие файла stdio.h зависит от реализации обычно в него
включаются:1) макроопределение, наиболее часто встречающихся функций ввода -вывода.2) макроопределение типа данных FILE3) макроопределение параметров используемых в вызовах библиотечных
функций. Ряд библиотечных фукнкций (функции для ввода-вывода символов getchar и putchar форматного ввода-вывода scanf, printf были рассмотрены ранее).
Рассмотрим неформатный ввод-вывод строк2.6.1. puts ( )
54
Функция puts помещает строку в выводной поток stdout, определение ее имеет вид:
int puts (s) char * s;Функция puts записывает строку по указателю S в стандартный выводной
поток stdout, строка S должна иметь ограничитель'\0'. Функция записывает поток всю строку за исключением символа \0 и добавляет в конец символ '\n', при обнаружении ошибки возвращается EOF
2.6.2. gets ( )Функция gets выводит строку из входного потока stdio.Определение. char * gets (s) char * s;Функция gets читает символы из вводного потока stdin в массив по
указателю S до тех пор, пока не будет обнаружен символ новой строки '/n' или признак конца файлов. Символ / n одбрасывается и строка завершается ограничителем / 0.
При обнаружении конца файла или ошибки возвращается NULL. Имеются функции файлового ввода-вывода (ранее рассмотренные). Функции форматного преобразования в памяти, функции преобразующие строку в число, функции для работы со строками, функции тестирования символов (регистор), функции для преобразования символов (верхние и нижние регистры), функции для диномического выделения памяти.
2.6.3. putc().Записывает символ в файл и имеет следующий прототип int putc ( int c, FILE * lst);Здесь lst - указатель на файл возвращаемый функции fopen, с-символ для
записи (переменная имеет тип int, но используется только младший байт). При успешном завершении putc возвращает записанный символ в противном случае возвращается const EOF, она определена в файле stdio.h, имеет значение – единица.
2.6.4. getc().Читает символ из файла и имеет следующий прототип (формат): int getc (FILE * lst);lst – это указатель на файл, возвращенный функцией fopen, эта функция
возвращает прочитанный символ в соответствующее значение, определяется типом int по старигий байт = 0. Если достигнут конец файла, то get c возвращает значение EOF.
2.6.5. ferror().Функция ferror позволяет проверить правильность выполнения последней
операции при работе с файлами и имеет следующий прототип (формат): int ferror ( FILE * lst);В случае ошибки возвращается не нулевое значение, в противном случае
возвращается 0.2.6.6. remove().
Функция remove удаляет файл и имеет следующий прототип int remove ( char * file_name );Здесь file_name – указатель на строку со спецификацией файла. При
успешном завершении возвращается 0, в противном случае возвращается не нулевое значение.
55
2.6.7. rewind().Функция rewind устанавливает указатель текущей позиции в начало файла
и имеет следующий формат void rewind (FILE * lst );
2.6.8. feof().Определяет конец файла при чтении двоичных данных и имеет следующий
прототип int feof ( FILE * lst );lst – это указатель на файл возвращенный функции fopen при достижении
конца файла возвращается не нулевое значение, в противном случае возвращается 0.
2.7.Препроцессор.Основные сведения.Транслятор Си имеет встроенное средство, расширяющее возможности
языка и называемые препроцессором или макропроцессором.Препроцессор позволяет осуществлять макрообработку, условную
компиляцию включать файлы текст программы, управлять обработкой ошибок. Первым шагом компилятора является вызов препроцессора. Препроцессор работает подобно текстовому редактору под управлением директив препроцессора, которые кодируются в исходной программе так же, как обычные операторы Си, но препроцессорные директивы отличаются от обычных утверждений по форме. Они не следуют синтаксическим правилам для оператора. Для записи препроцессорных директив существуют свои правила.
Все препроцессорные директивы должны начинаться с символа #Все препроцессорные директивы должны размещаться в первой колонке
программы.За # сразу же должно идти наименование директивы. В программах на Си
используются следующие директивы препроцессора.#include#endif#else#define#line#undef#fndef#fdef#if#elif#error и др.В отличие от операторов в конце (;) не ставится. Директивы не являются
операторами языка в традиционном смысле. После работы препроцессора директивы удаляются из текста программы. Директивы могут быть разделены на 3 категории: включение файлов, макроподстановка, управление компиляцией.
2.7.1.Включение файла.Различные объектные модули могут объединяться с помощью редактора
связи. Препроцессорная директива имеет вид:#include<имя файла>#include”имя файла”
56
Директива #include заменяется в тексте программы содержимым файла с заданным именем. Если заключена в <>, то искать файл в стандартном каталоге системы.
Понятие текущего и стандартного каталога, а также действия в случае не обнаружения файла определяются реализацией. Как правило, если файл не найден, то поиск продолжается в стандартных каталогах. Допускаются вложенные директивы #include.
Пример: следующие 2 директивы указывают компилятору на необходимость подключить заголовочный файл стандартной библиотеки ввода вывода:
#include<stdio.h>#include”stdio.h”Подключаемые файлы также могут иметь директивы #include. Если это
имеет место, то говорят о вложенных подключениях.Пример: данная программа подключает файл, который в свою очередь
подключает др. файл./* файл программы*/#include<stdio.h>int main(void) {#include “one”return 0;}/*подключение файла one/printf(“это от 1-ого подключения файла \n”);#include”two”/*подключаемый файл two/printf(“это от 2-ого подключаемого файла \n”);
2.7.2.Макроподстановка.2.7.2.1.Простая.
Часто полезно иметь возможность указывать значения константы без явного её написания. Один из методов состоит в присвоении переменной некоторого значения с возможной дальнейшей ссылкой на него. Директива #define определяет идентификатор и последовательность символов, в которую будет помещаться данный идентификатор при его обнаружении в тексте программы идентификатор также называется именем макроса, а процесс замещения называется подстановкой макроса.
Формат простой макроподстановки#define идентификатор последовательность символов, где идентификатор
строится по правилам образования идентификатора в языке Си.Конец идентификатора определяется по появлению первого символа
пробела. Идентификатор в директиве #define иногда называют символической константой. После того, как директива #define обнаружена препроцессором, все последующие появления в тексте программы идентификатора заменяется соответствующей строкой за исключением тех случаев, когда идентификатор появляется внутри двойных или одинарных кавычек.
Пример:#define NULL 0Идентификаторы, которые появляются в макроподстановке,
рекомендуется записывать прописными буквами для того, чтобы указать, что они являются символическими константами.
57
Пример. См. вышеif(p= =NULL)a=b;printf(“\n NULL”);Из приведенных 3 операторов только в первом процессор сделает
подстановку, так как aNULL не является символической константой, а запись \n NULL не доступна для препроцессора. В качестве строки, используемые в директиве #define может указываться любая конструкция, допустимая в Си. Строка размещается в директиве #define после второго пробела. Первый пробел указывается после директивы #define. Если за последним не пробельным символом в строке указывается \ это означает, что строка имеет продолжение на следующей линии.
Пример.#define STR((a>b||c>b)&&)
((d%f)= =0))main(){ int a,b,c,d,f;if(str)оператор;……..}Очень часто макросы используются для определения так называемых
магических чисел, используемых в программе. Например, программа может определять массив и иметь несколько процедур для работы с ним. Вместо того чтобы жёстко кодировать размер массива лучше определить макрос, соответствующий размеру массива и использовать его в тех местах, где необходимо использование размера. Следовательно, если необходимо изменить размер массива единственное, что требуется сделать – изменить оператор #define и перекомпилировать программу. Везде, где использовался данный макрос, произойдут автоматические изменения.
Пример:#define MAX_SIZE 100/*……..*/float balance[MAX_SIZE];/*…….*/float temp[MAX_SIZE];Для изменения размеров обоих массивов необходимо изменить
определение MAX_SIZE.2.7.3.Рекомендации по программированию.
1. Целесообразно использовать заглавные буквы для определения идентификаторов. Данное соглашение помогает любому человеку, читающему программу. Бросив на него один взгляд можно узнать, что он имеет дело с макросом.
2. Все #define лучше помещать в начале файла или вообще в отдельный заголовочный файл.
- Макроподстановка с аргументами.Препроцессор позволяет использовать более сложную и полезную форму,
директивы #define.Формат: #define идентификатор (идентификатор, …, идентификатор)
строка, где идентификатор – это символичный макроидентифмкатор. В скобках
58
– это список параметров и строка – подставляемая строка. Обычно она включает параметры. Не должно быть пробелов между макроидентификатором и открывающими сковкой, в противном случае препроцессор будет рассматривать директиву как простую подстановку, а список параметров трактовать как подставляемую строку. Макроподстановка с аргументами аналогично функции. Иногда макроподстановку с аргументом называют псевдофункцией или макроопределением или макросом типа функция. Каждый раз при встрече такого макроса аргументы макроса будут замещаться реальным аргументом программы.
#include<stdio.h>#define MIN(a,b) ((а)<(b))?(а):(b)int main(void){int x,y;x=10;y=20;printf(“Минимальное число это:%d”, MIN(x,y));return 0;}При компиляции программы вместо MIN(a.b) подставляем выражение (1),
причём вместо директивных параметров а и в подставляем реальные х и у. Таким образом, в результате подстановки print имеет вид:
printf(“Минимальное значение:%d”,((x)<(y)?(x):(y));Необходимо отметить, что каждое появление параметра в появляемой
строке должно заключаться в скобки. Вся подставляемая строка тоже должна заключаться в скобки.
Пример: макроопределение, вычисляющее квадрат некоторого значения.#define KV(X) ((X) (X))Запись макроопределения в виде #define KV(X) XX#define KV(X) (XX)#define KV(X) (X)(X)приведёт к неверному результату.Пример: #define ESCAPE (N) bdos (6,27); bdos (6,(N))#define CLEAR ESCAPE (69)#define REVERS ESCAPE (112)#define MERC ESCAPE (115)#define NOMERC ESCAPE (116)#define KURSOR G(x,y) ESCAPE (89); bdos (6,x+32); bdos (6,y+32)#define NOLREVER ESCAPE (113)Первое макроопределение обеспечивает передачи ESCAPE символа
(десятичный код 27) и далее любого символа, который посылается на экран посредством параметра N. Для этой цели используется библиотечная функция bdos. Имеются функции управляющих последовательностей для установки режимов работы дисплея, а именно, режимов экрана, цвета, света. Можно задать следующие действия: очистить экран, установить «обратное» изображение, отменить «обратное» изображение, установить мерцание, отменить мерцание и т.д. Эти действия задаются с помощью десятичного символа-определителя. Так, например, второе макроопределение очищает экран (код символа определителя 69). Третье макроопределение устанавливает обратное изображение (код символа определителя 112). Код символа определителя 113 отменяет обратное
59
изображение. 4-ое макроопределение устанавливает мерцание (код – 115). Пятое – отменяет мерцание (код – 116). 6-ое – обеспечивает передвижение курсора в позиции х, у (код – 89).
2.7.4.Директива #undefДиректива #undef ограничивает область действия директивы #define.Директива имеет следующий формат:#undef идентификатор,где идентификатор – это идентификатор, определённый ранее в директиве
define.Пример: #undef ESCAPEЕсли в дальнейшем тексте программы появится вызов ESCAPE (), он
будет рассматриваться как обращение к функции, а не как символичный идентификатор.
Директива #undef используется:Для изменения условия в директиве #ifdefДля исключения дублирования макроимён.Последний случай может иметь место при включении файла с помощью
директивы#include. Включаемый файл может содержать макроопределение при такой
ситуации возможно дублирование имён. Препроцессор будет руководствоваться первым встретившимся макроопределением.
2.7.5.Условная компиляция.Существует несколько директив условной компиляции, позволяющих
изменить порядок компиляции в зависимости от состояния системы. Данный процесс называется условной компиляцией и широко используется при разработке коммерческого программного обеспечения, предоставляющего и поддерживающего много различных версий одной и той же программы.
Условная компиляция – это выборочная компиляция только тех частей программы, которые удовлетворяют некоторым условиям. Например, могут быть откомпилированы только те части программы, которые относятся к определённому окружению. Условная компиляция имеет следующие преимущества:
Позволяет задавать параметры времени компиляции, то есть можно создавать программы различных конфигураций.
Приводит к эффективному использованию памяти, так как ненужный код не хранится в памяти во время выполнения.
Решение о включении той или иной части программы принимается на этапе компиляции, а не во время выполнения. Это повышает эффективность программы (но уменьшает её гибкость).
Для условной компиляции используется препроцессорная директива #if. Она имеет 2 формы:
1.без else части.заголовок_ ifоператор1 #endif2.с else частью заголовок_ifоператор1 #elseоператор2
60
#endif где #endif используется для обозначения конца блока ifЗдесь заголовок_if содержит условие в зависимости от значения, которое
выполняется оператор1 или оператор2. Оператор1 выполняется если условие в заголовке_if истинно, оператор2 если ложно.
Заголовок_if имеет 3 формы:#if константное выражение. Если константное выражение отличается от 0,
условие истинно, если равно 0, условие ложно.#ifdef . Условие истинно, если идентификатор предварительно был
определён с помощью директивы #define (и не было для него директивы #undef). В противном случае ложно.
#ifndef условие истинно, если идентификатор не был определён ранее с помощью директивы #define ( или был определён, а затем к нему была применена директива #undef.
Пример. Условная компиляция.#ifndef SIZE#define SIZE 128#endifВ результате переменная SIZE получает значение, если ранее она не была
определена программистом.Рекомендации по программированию. При использовании вложенных директив условной компиляции многие
компиляторы не допускают смещения вправо #if и #else. Они все должны начинаться с первой позиции.
Пример.#ifndef MAX
оператор#else#if MAX= =100
оператор#else
оператор#endif#endifПример демонстрации условной компиляции, определяется
символический идентификатор RAZM_BUF в зависимости от значения переменных A,B,C.
#if A#define RAZM_BUF 4096#endif#if B#define RAZM_BUF 1024#endif#if C#define RAZM_BUF 512#endif
2.7.6.Директива #elif.#elif означает иначе, если. Используется для построения if-else-if с целью
определения различных опций компиляции.
61
За #elif следует константное выражение. Если оно истинно, то блок кода компилируется, и остальные выражения не проверяются, в противном случае рассматривается следующий блок.
Формат #elif#if выражение
последовательность операторов#elif выр.1
последовательность операторов::
#elif выр. Nпоследовательность операторов#endifПример. Данный фрагмент использует значение ACTIVE_COUNTRY для
определения денежного знака.#define US 0#define ENGLAND 1#define BR 2# ACTIVE_COUNTRY US#if ACTIVE_COUNTRY= =US
char currency[]=”dollar”;#edif ACTIVE_COUNTRY= =ENGLAND
char currency[]=”pound”;#else
char currency[]=”ZAYAC”;#endif
#if и #elif могут быть вложенными. Если это имеет место, то каждый #endif, #else или #elif ассоциируется с ближайшим #if или #elif.
2.7.7.Директива #error.Она указывает компилятору, в случае её обнаружения, остановить
компиляцию. Как правило, она используется для отладки.Формат: #error сообщение об ошибке.Сообщение об ошибке не заключается в двойные кавычки. Когда
компилятор обнаруживает директиву, он выводит сообщение в следующем виде и завершает компиляцию.
Fatal: имя_файла. Номер страницы: Error directive: сообщение об ошибке.Здесь имя файла – это имя файла, где была обнаружена директива #error.
Номер строки – номер строки директивы, а сообщение об ошибке – это собственно само сообщение.
2.8 Динамическое распределение памяти Память для хранения данных может выделяться статически и
динамически. Статическое распределение памяти выполняет компилятор, встретивший при компиляции имя объекта по типу и другим характеристикам, он вычисляет число байтов памяти, отводимое под данные. Класс хранения задаёт местами (сегмент данных или стек), где эти данные будут располагаться. Часто заранее неизвестно, сколько программа будет хранить объектов, а именно строк текста, чисел и т.д. В этом случае для хранения данных может использоваться специальное место, так называемая куча heap. Объём кучи и её
62
месторасположение зависят от модели памяти. Ряд функций выполняют динамическое распределение памяти.
Функции библиотеки Borland C++ для динамического распределения памяти
Функции распределения
Соответствующая функция освобождения
Соответствующая функция перераспределения
Malloc Free ReallocCalloc Free Realloc
Farmalloc Farfree FarreallocFarcalloc Farfree Farrealloc
При каждом обращении к функции распределения памяти выделяется запрошенное число байтов. Адрес начала выделенной памяти возвращается в точку вызова функции. Распределение памяти гарантируется от повторного выделения при следующих обращениях за байтами памяти. Если выделенный участок памяти больше не требуется, он может быть освобождён при высокой активности по динамическому распределению памяти, куча фрагментируется для смягчения отрицательных последствий фрагментации служат функции повторного распределения памяти. Они пытаются либо уменьшить, либо расширить размер ранее выделенного блока памяти. Модели памяти TINY, SMALL, MEDIUM включают 2 кучи: near-кучу и far-кучу. Остальные модели памяти имеют только TINY, SMALL, MEDIUM. Объём near-кучи не превышает 64 кБайт, far-куча занимает всю свободную оперативную память. Функции malloc, calloc, free, realloc используют near-кучу для моделей памяти TINY, SMALL, MEDIUM. Для других моделей памяти используются far-куча. С ней работают функции с префиксом far. Их поведение для модулей памяти COMPACT и старше не отличается от функций malloc, calloc. И те и другие функции черпают память из одной и той же кучи и возвращают far указатели на начало выделенных участков памяти. При использовании модулей SMALL, MEDIUM доступ к выделенной far-кучи памяти требует явного описания указателя как far. Для Borland C++, для динамического выделения и освобождения памяти использует также операторы new delete.
2.8.1.Операторы malloc и free.Оператор malloc выделяет необходимое число байт памяти под
переменные, а free её освобождает.Формат:имя_указателя=(тип_указателя)malloc(количество_выделенных байт)Формат: free(имя_указателя);Пример: int *n; //объявление указателяn=int malloc(2); //выделение памятиfree(n); //освобождение памятиПример программы. Выделение памяти под строку символов.#include<stdio.h>#include<string.h>#include<alloc/h>void main(void){char *str; str=(char *) malloc(10); //выделение памяти под строку символов strpy(str,”Privet”); //присваивание значений
63
printf(“Строка это %s\n”, str); free(str);}
2.8.2.Операторы new и delete.Формат:переменная_указатель=new тип переменной (инициализированное
значение);delete переменная указатель;Здесь переменная указатель является указателем типа тип переменной.
Операторы new выделяет память для хранения значения типа тип переменной и возвращает её адрес. С помощью new могут быть размещены любые типы данных. Оператор delete освобождает память, на которую указывает переменная указатель. Если операция выделения памяти не может быть выполнена, то оператор new генерирует исключение типа xalloc. Если программа не прехватит это исключение, то она будет снята с выполнения. Хотя для коротких программ такое поведение по умолчанию является удовлетворительным, для реальных прикладных программ обычно требуется перехватить исключение и обработать его соответствующим образом. Для того чтобы отделить это исключение необходимо включить заголовочный файл <except.h>
Пример. В данной программе блок try/catch отслеживает ошибки выделения памяти.
#include<iostream.h>#include<except.h>int main(){int *p; try { p=new int; // выделение памяти для int }catch(xalloc xa){ cout<<”размещение невозможно\n”; return 1;}*p=20; // присваивает данному участку памяти значение 20 cout<<*p; //демонстрирует результаты путём вывода значений delete h; //освобождает памятьreturn 0;}Эта программа присваивает переменной р адрес блока памяти, имеющего
достаточный размер для того, чтобы содержать число целого типа, далее этой памяти присваивается значение 20 и содержимое памяти выводится на экран. Динамически выделенная память освобождается.
Пример инициализации памяти с помощью указателя new. В данной программе память, на которую указфывает указатель р инициализирует значение 99.
#include<iostream.h>#include<except.h>int main(){int *p; try{ p=new int(99); // инициализация 99
64
}catch (xalloc x) { cout <<”размещение невозможно\n”;return 1;}cout <<*p;delete p;return 0;}
2.8.2.1.Размещение массивов с помощью new.Формат переменная указатель= new тип_переменной[размер];где размер опрелеляет число элементов массива.Ограничения при размещении массива: его нельзя инициализировать для освобождения динамически размещённого массива необходимо
использовать следующую форму оператора delete[] переменная указатель; квадратные скобки информируют оператор delete, что необходимо освободить память, выделенную для массива.
Пример. Выделяется память для массива из 10 элементов типа float. Элементам массива присваиваются значения от 100 до 109, а затем содержимое массива выводится на экран.
#include<iostream.h>#include<escept.h>int main(){ float *p;int i;try {p=new float[10]; // получение 10 элементов }catch (xalloc xa) { cout <<”размещение невозможно\n”;return 1;}//присваивание значении от 100 до 109for(i=0;i<10;i++)p[i]=100.00+i;delete []p; //удаление всего массиваreturn 0;}
2.9 Связные списки, очереди, стеки2.9.1.Односвязные и двусвязные списки.
Список – это совокупность объектов или элементов списка, в котором каждый объект содержит информацию о местоположении связанного с ним объекта. Если список располагается в оперативной памяти, то, как правило, информация для поиска следующего объекта – это указатель, адрес памяти. Если связанный список хранится на диске в файле, то информация о следующем элементе может включать смещение элемента от начала файла, положению указателя записи или считывание файла, ключ записи и любую другую информацию, позволяющую однозначно отыскать следующий элемент списка.
В простейшем виде элемент списка представляет собой структурную переменную, содержащую указатель или указатели на следующий элемент и любое число других полей, называемых информационными. Существует
65
множество разновидностей списков. Если движение элемента к элементу списка возможно только в одном направлении и список имеет начальную точку такого движения, говорят об односвязном (однонаправленном) списке.
Рис. Односвязного списка.
Элемент односвязного списка включает только указатель на следующий элемент.
typedef struct {char name [20];//автор книгиchar title [44];//наименованиеint year;//год изданияfloat price;//цена}book;struct list {struct list *next;//указатель на следующий элементbook info;//информационные поля};Предполагается, что память, отводимая под элемент списка выделяется
динамически, поэтому при реализации списков памяти его длина ограничивается только доступным объёмом памяти. Информационное поле представляет собой структурную переменную по шаблону book. Признаком последующего элемента списка является равенство на NULL поля next. Реализация односвязного списка требует наличия операций add() – добавление элементов в список, detach() – удаление элемента из списка, destroy() – освобождение памяти, занятой элементом списка. Помимо этих основных операций могут реализовываться и другие операции:
Display( ) вывод по порядку всех элементов спискаPrintOn( ) вывод заданного элемента спискаHasMember( ) определение того содержится ли в списке элементВ частном случае односвязного списка является кольцевой список, в
котором последний элемент замыкается на первый.Пример.
Альтернативой односвязному списку является двунаправленный (двусвязный) список, позволяющий выполнять «движение» от элемента к элементу в обоих направлениях. В этом случае элемент включает 2 указателя на предыдущий и следующий элементы списка.
А так как список имеет и начало, и конец, описываются 2 указателя головы и хвоста списка. Элемент двусвязного списка содержит 2 указателя и информационные поля.
Пример элемента двусвязного списка.
66
Указатель на начало списка
Указатель на следующий элемент
______________________данные
Указатель на следующий элемент
___________________данные
Указатель на следующий элемент__________________
данные
Указатель на следующий элемент__________________
данные
Указатель на следующий элемент__________________
данные
Указатель на следующий элемент__________________
данные
struct dlist{struct dlist *next; //указатель на следующий элементBOOK *info; //информационные поляstruct dlist *prev; //указатель на предыдущий элемент};struct dlist *heed; //указатель на 1 элемент спискаstruct dlist *tail; //указатель на последний элементПризнаком на 1 элемент могут служить равенство на NULL указателя prev.
Признаком последнего элемента является next=NULL. Число операций, определяемых для двусвязного списка значительно больше, чем для односвязного, может включать:
add( ) – добавление нового элемента к списку. По умолчанию принимают, что добавление применяется в начало списка;
addAtHead ( ) – добавление элемента в начало списка;addAtTail ( ) – добавление элемента в конец списка;AestroyFromHead () – освобождение памяти, выделенной для данного
элемента, поиск которого выполняется от начала;AestroyFromTeil () – освобождение с поиском конца; detach ( ) – удаление данного элемента из списка. По умолчанию обычно
принимают, что поиск элемента от начала списка;detachFromHead () – удаление элемента из списка с поиском от начала
списка;detachFromTail () – удаление элемента из списка с поиском от конца
списка.Возможны и другие операции, позволяющие перебор элементов как
вперёд, так и назад. Иногда добавление элемента происходит не точно в конец или начало списка, а с соблюдением каких-либо условий упорядочивания. Напр. возрастающем или убывающем порядке.
2.9.2.Очереди.Основные примитивы для работы с очередью.Очередь – это структура данных, организованная по принципу: первым
вошёл, первымУшёл, или реализующая дисциплину FIFO.Очередь элемента может быть реализована с использованием массивов
связного списка или другим способом. Базовыми операциями для работы с очередью являются:
put () – поместить элемент в очередь;
67
Указатель на начало списка
Указатель на следующий элемент
данные
Указатель на предыдущий элемент
Указатель на следующий элемент
данные
Указатель на предыдущий элемент
Указатель на следующий элемент
данные
Указатель на предыдущий элемент
Указатель на конец списка
get () – удалить элемент из очереди.Чтобы не ограничивать максимальное число элементов в очереди наиболее
целесообразно её построение в виде односвязного списка. Начало списка хранится во внутренней переменной head. Добавление новых элементов происходит в голову. Последний элемент помещается особым образом, например, после указателя на следующий элемент равного NULL. Извлечение элемента из очереди требует сканирование списка для поиска последнего элемента. Этот элемент удаляется из списка.
2.9.3.Стеки.Дисциплина LIFO. Определение стека.В отличие от очереди стек – это структура данных, которая реализует
дисциплину: последним пришёл, первым вышел. Базовыми операциями для стека являются:
push() – добавить новый элемент в стек;pop() – извлечь элемент из вершины стека;реек () – взять элемент из вершины стека, не извлекая его стек может быть
реализован как массив элементов, связный список или каким-либо другим образом.
3.ИНФОРМАТИКА КАК НАУКА.3.1.Информатика и информация
Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределённости, неполноты знания.
Информатика – это отрасль науки, изучающая информационные процессы в различных областях знаний. Предметом информатики является выявление и изучение свойств информации, а также вопросов, связанных с ее сбором, хранением, поиском, переработкой, преобразованием, распространением и использованием в различных сферах деятельности.
Информатика рассматривает информацию как концептуально связанные между собой сведения, данные, понятия, изменяющие наши понятия об явлении или объекте окружающего мира. Наряду с информацией в информатике часто упоминается понятие «данные». Данные могут рассматриваться как признаки или записанные наблюдения, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. В том случае, если появляется возможность использовать эти данные для уменьшения неопределённости о чём-либо, данные превращаются в информацию. Поэтому можно утверждать, что информацией являются используемые данные.
Одной из важнейших разновидностей информации является экономическая. Её отличительная черта – связь с процессами управления коллективами людей, организаций. Экономическая информация сопровождает процессы производства, распределения, обмена и потребления материальных благ и услуг. Экономическая информация – словосочетание, введенное в обиход с внедрением средств вычислительной техники в управление хозяйственной деятельностью.
Экономическая информация – совокупность сведений, отражающих социально-экономические процессы и служащих для управления этими процессами и коллективами людей в производственной и непроизводственной сфере.
68
Под экономической информацией понимают информацию о процессах общественного производства, обмена и потребления материальных благ. По назначению в процессе управления экономическая информация подразделяется на управляющую (командную) и осведомляющую (например, учетно-статистическую).
Экономическая информация: специфична по форме представления, отражается в виде первичных и
связных, юридически оформленных (т.е. имеющих подписи) на традиционных электронных документах;
объемна, т.е. содержит детальную информацию о процессах, для управления которыми она используется;
циклична, т.к. для большинства производственных и хозяйственных процессов характерна повторяемость составляющих их стадий и соответствующей информации, описывающей эти процессы;
специфична по способам обработки (преобладают арифметические и логические операции, а результаты представляются в виде текстов, таблиц, диаграмм, графиков).
Наиболее важными требованиями, предъявляемыми к экономической информации, являются:
корректность , т.е. однозначность для всех потребителей; ценность - относительное (для разных потребителей - разная) свойство,
проявляющееся в том случае, если информация используется для достижения цели;
оперативность , отражает актуальность информации для необходимых расчетов и принятия решений в изменяющихся условиях;
точность - определяет допустимый уровень искажений входной, выходной и др. типов информации;
достоверность - свойство информации отражать реально существующие объекты с необходимой точностью;
устойчивость - способность реагировать на изменение исходных данных без нарушения необходимой точности;
достаточность - означает, что она содержит минимально необходимый объем сведений, необходимых для принятия правильного решения.
Исследования экономической информации позволили выявить ряд особенностей, влияющих на организацию автоматизированной обработки.
Информатика играет важную роль в современной экономической науке, что привело к выделению отдельного направления развития науки – экономическая информатика. Это новое направление объединяет в себе экономику, математику и информатику, и помогает экономистам решать задачи оптимизации деятельности предприятий, принимать стратегически важные решения о развитии промышленности и управлять производственным процессом.Разработанная программная база основывается на математических моделях экономических процессов и предоставляет гибкий и надежный механизм предсказания экономического эффекта управленческих решений. С помочью ЭВМ быстро решаются аналитические задачи, решение которых не под силу человеку. В последнее время компьютер стал неотъемлемой частью рабочего места управленца и экономиста.
Различают содержательную и формальную структуру информации. Содержательная структура ориентированна на содержание информации (научные знания, гипотезы, теории, законы). Формальная структура ориентирована на представление информации (символьная, текстовая,
69
графическая, звуковая). Информация – ресурс, объем которого с течением времени лавинообразно возрастает. В настоящее время объем информации ежегодно удваивается.
Классификация информации по разным признакам.
Место возникновения.Входная информация – информация, поступающая в фирму или её
подразделения.Выходная информация – информация, поступающая из фирмы в другую
фирму, организацию, под организациюВнутренняя информация возникает внутри объекта, внешняя – за
пределами объекта.Стадия обработки.Первичная информация – информация, которая возникает
непосредственно в процессе деятельности объекта и регистрируется на начальной стадии.
Вторичная информация – информация, получаемая в результате обработки первичной. Она может быть промежуточной и результатной.
Промежуточная информация используется как исходные данные для последующих расчётов.
Результатная информация получается в процессе обработки первичной и промежуточной информации и используется для выработки управленческих решений.
Способ отображения.Текстовая информация – совокупность алфавитных, цифровых и
специальных символов, с помощью которых представляется информация на физических носителях (бумага, дисплей…).
Графическая информация – различного рода графики, диаграммы, схемы, рисунки и т.д.
Стабильность.Переменная (текущая) информация отражает фактические количественные
качественные характеристики производственно-хозяйственной деятельности.
70
Информация
По месту возникновения
По стабильности
По стадии обработки
По способу отображения
По функции управления
входнаявыходнаявнутреняявнешняя
переменнаяпостоянная
первичнаявторичнаяпромежуточнаярезультатная
текстоваяграфическая
плановаянормативно-справочнаяучетнаяоперативная
Постоянная (условно-постоянная) информация – неизменная и многократно используемая в течение длительного периода времени информация. Она может быть:
справочная (описание постоянных свойств объекта в виде устойчевых длительное время признаков)
нормативная (местные, отраслевые и общегосударственные нормативы);
плановая (многократно используемые в фирме плановые показатели).
Функция управления.По функциям обычно классифицируют экономическую информацию.
Плановая информация – информация о параметрах объекта управления на будущий период.
Нормативно-справочная информация содержит различные нормативные и справочные данные. Её обновление происходит достаточно редко.
Учётная информация – информация, характеризующая деятельность фирмы за определённый прошлый период времени.
Оперативная (текущая) информация – информация, характеризующая производственные процессы в текущий (данный) период времени и используемая в оперативном управлении.
Создание и использование информационной системы для любой организации нацелены на решение следующих задач.
1. Структура информационной системы, её функциональное назначение должны соответствовать целям, поставленным перед организацией.
2. Информационная система должна контролироваться людьми, ими пониматься и использоваться в соответствии с основными социальными и этическими принципами.
3. Производство достоверной, надёжной, своевременной и систематизированной информации.
Единицы измерения информации.Какую бы информацию компьютер не воспринимал, ни обрабатывал, ни
выводил, он всегда превращает ее в так называемую бинарную или двоичную информацию. Она представляется всего двумя уровнями некоего сигнала – условным наличием его или отсутствием. Их называют логическая единица и нуль (1 и 0), ДА и НЕТ, True и False и т. д. Единица двоичной информации получила название бит. 8 бит = 1 байту – единице информации,имеющей 28=256 значений от 0 до 255.
256 значений байта хватает на кодирование приличного числа знаков – например всех знаков русского или английского языков. Каждая последующая единица измерения объема информации, например килобайт, мегабайт и т. д., получается умножением предшевствующей единицы не в 1000 раз, а в 1024 раза.
Информация стала товаром первой необходимости, но ее все возрастающий объем не позволяет воспринять и сориентироваться в ней должным образом.
Следует различать понятия данные и знания.Данные – это информация, представленная для обработки в удобном виде.
Данные, как правило, хранят в каком-либо упорядоченном виде: в массивах и списках.
Знания – это проверенный практикой результат познания действительности, ее верное отражение в сознании человека.
71
Информатика как наука возникла в результате целенаправленного изучения информационных процессов.
В последнее время под информатикой понимают науку об описании, осмыслении, интерпретации, представлении, формализации и применении знаний с помощью средств вычислительной техники для поиска нового знания во всех областях деятельности человека.
Экономическая информатика (ЭИ) выявляет и изучает свойства экономической информации, закономерности ее переработки; процессов управления переработкой информации в искусственных, социальных и биологических системах и направлена на решение экономических задач. Ее важнейшими назначениями являются: сбор, преобразование и регистрация информации, обработка и хранение, преобразование, тиражирование, распространение и использование для решения экономических задач по управлению экономическими объектами.
3.2.Информация и управлениеОпределяющей областью в процессе деятельности человека является
организационное управление, понимаемое как процесс целенаправленного воздействия на объект, организующий его функционирование по некоторой заданной программе.
С точки зрения информационных процессов управление состоит из следующих составляющих:
- выработка управляющим органом управляющей информации, соответствующей цели (программе) управления;
- передача управляющей информации объекту управления;- получение и анализ реакции объекта;- корректировка или выработка новой управляющей информации с целью
оптимизации функционирования объекта управления.Система управления экономическим объектом представляет собой
человеко-машинный комплекс, в основе которого определяются следующие подсистемы:
информационное обеспечение - это система классификации и кодирования информации, технологическая схема обработки данных, нормативно-справочная информация документооборота;
организационное обеспечение - совокупность мер и мероприятий, регламентирующих функционирование системы управления, ее описание, инструкции и регламенты обслуживающему персоналу;
техническое обеспечение - комплекс используемых в системе управления технических средств, в том числе ЭВМ и средств связи;
математическое обеспечение - совокупность методов, правил, математических моделей и алгоритмов решения задач;
лингвистическое обеспечение - совокупность терминов и искусственных языков, правил формации естественного языка;
программное обеспечение - совокупность программ, систем обработки данных и документов, необходимых для эксплуатации этих программ;
правовое обеспечение - совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование системы.
Управление экономическим объектом - основная часть информационной технологии решения экономической задачи. Ее важнейшими процедурами являются: сбор, регистрация, хранение, обработка, преобразование, тиражирование, распространение и использование информации. В процессе
72
управления объектом экономическая информация подвергается, как правило, всем процедурам, в ряде случаев часть из них может отсутствовать. Последовательность процедур также может быть различной. Некоторые из них могут повторяться. Их состав и особенности зависят от экономического объекта, ведущего автоматизированную обработку информации, и процессов, протекающих в среде его обитания.
3.3.Информационные технологии Технология (от греч. Techne –искусство, мастерство, умение) есть
совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства. Под информационной технологией (ИТ) обычно понимают совокупность методов, способов, приемов и средств обработки документированной информации, включая прикладные программные средства и регламентированный порядок следования их применений, а также совокупность всех видов информационной техники. ИТ ориентируются на получение, обработку и распространение информации.
Становление и развитие технологий стремительно изменяет окружающий мир. С самого начала эти процессы рассматривались в тесной связи с экономическими объектами, т.к. процесс всякой деятельности осуществляется по технологии, определяемой целью, предметом, средствами, характером операции и результатами.
Понятие «технологический процесс» в экономической литературе фактически было вытеснено термином «бизнес-процесс». Эти понятия во многом совпадают.
В основе описания бизнес-процессов лежат понятия: объект - информационный, материальный или финансовый,
используемый в бизнес- процессе (оборудование, счет); событие – внешнее (не контролируемое в рамках процесса) действие,
произошедшее с объектом (получение письма, поломка оборудования, начисление штрафа);
операция – элементарное действие, выполняемое в рамках рассматриваемого бизнес-процесса (посылка письма, оплата счета);
исполнитель – должностное лицо, ответственное за выполнение одной или нескольких операций бизнес-процесса (менеджер, сотрудник архива, директор).
Жизненный цикл объекта связан с внешними событиями и операциями, выполняемыми исполнителями в составе ПРОЦЕССА.
ИТ играют важную роль в поддержке бизнес-процесса. Они проникли во все виды деятельности человека, т.к. позволяют интегрировать различные виды технологий, синтезировать и накапливать информацию для внедрения в практику в соответствии с общественными потребностями. Целью широкого распространения ИТ является решение проблемы информатизации общества, понимаемой как распространение и внедрение комплекса мер, направленных на своевременное использование достоверной информации во всех сферах человеческой деятельности.
4.АРИФМЕТИКО-ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭВМ.4.1.Позиционные системы счисления
4.1.1.Система счисления.
73
Система счисления — это совокупность цифровых знаков и правил их записи, применяемая для однозначной записи чисел. Все системы счисления подразделяются на позиционные и непозиционные.
Непозиционной называется такая система счисления, в которой значение цифры не зависит от ее положения в ряду цифр, изображающих число. Примером является римская система счисления, в которой для обозначения отдельных чисел используются буквы римского алфавита. Цифры в римской системе обозначаются различными знаками:
1 — I; 3 — III; 5 — V; 10 — X; 50 — L; 100 — С; 500 — D; 1000 — М. Запись числа осуществляется по каждый меньший знак, поставленный справа от прибавляется к его значению, а слева — вычитается из него: так, ХС — 90; СХ — 110; MCMLXXXVIII — 1988. Выполнять арифметические действия в непозиционных системах неудобно. Поэтому в настоящее время эти системы не используются для расчетов.
Позиционной называется такая система счисления, в которой значение цифры зависит от ее положения в ряду цифр, изображающих число, т. е. веса. В десятичной системе счисления вес каждой последующей цифры в 10 раз больше веса предыдущей. Например, цифра 2 в 1235 имеет значение 200, так как она в третьей справа позиции числа.
Позиционная система счисления (ПСС) характеризуется количеством различных цифр, используемых для записи чисел. Максимальное количество различных цифр, используемых для записи чисел в данной системе счисления, называется основанием системы счисления.
Любое число, записанное в р-ичной ПСС, может быть представлено в следующем виде:
(2.1)где — любая цифра (символ), используемая в данной ПСС из
множества {0,1,..., р — 1}; n, … , m — номера разрядов числа; р — основание ПСС, которым может быть любое целое число, кроме и ; — веса разрядов. Например, число = 1235,87 по (2.1) имеет вид:
В ЭВМ применяют ПСС с недесятичным основанием: двоичную,
восьмеричную, шестнадцатеричную и др. В таблице показано соответствие записи чисел в десятичной, восьмеричной и шестнадцатеричной системах счисления.
0 0000 0 01 0001 1 12 0010 2 23 0011 3 34 0100 4 45 0101 5 56 0110 6 67 0111 7 78 1000 10 89 1001 11 910 1010 12 A11 1011 13 B
74
12 1100 14 C13 1101 15 D14 1110 16 E15 1111 17 F
Двоичная ПСС получила самое широкое применение в ЭВМ благодаря следующим достоинствам.
1. Числовая информация в ЭВМ отождествляется с состоянием используемых двоичных физических элементов. В двоичной ПСС . Поэтому для физического представления достаточно использования элементов с устойчивыми состояниями, кодируемыми 1 и 0. Например, транзистор может быть в открытом или закрытом состоянии, а, следовательно, иметь на выходе высокое или низкое напряжение, ферритовый сердечник в устойчивом состоянии может иметь положительную или отрицательную остаточную магнитную индукцию, лампочка включена или выключена, отверстия на перфокарте пробиты или нет. Такие элементы принято называть двухпозиционными или двоичными. Очевидно, что реализация элементов, которые должны различать одно из двух состояний (0 или 1), оказывается проще и надежнее, чем реализация элементов, которые должны различать одно из 10 состояний.
2. Арифметические операции выполняются наиболее просто. Например, таблицы сложения и умножения одноразрядных двоичных чисел имеют соответственно вид:
0 + 0 = 0; 0 * 0 = 0;0 + 1 = 1; 0 * 1 = 0;1 + 0 = 1; 1 * 0 = 0;1 + 1 = 10; 1 * 1 = 1.
3. Процесс синтеза схем ЭВМ упрощен, так как обозначение переменных и функций в используемом математическом аппарате алгебры логики, принимающих два значения 0 или 1, совпадает с двоичными цифрами.
В то же время громоздкость записи чисел в двоичной ПСС и трудность их восприятия человеком (см. табл.) приводит к необходимости перевода исходных данных (чисел) из десятичной системы счисления в двоичную, а результатов — из двоичной в десятичную. Эти переводы осуществляются в ЭВМ автоматически по определенным программам.
В соответствии с формулой (2.1) числа в разных ПСС можно представить следующим образом:
(2.2)Следовательно, в общем виде задачу перевода числа из ПСС с основанием
в ПСС с основанием , формулируемую в виде:(2.3)
можно представить как задачу определения коэффициентов нового ряда, изображающего число в ПСС с основанием .
Решение (2.3) непосредственно в виде (2.2) осуществляют при «ручном» способе перевода чисел из одной ПСС в другую. Для «машинной» реализации перевода применяют следующие методы.
4.2. Метод деления.
75
Метод деления. Для перевода целого числа из десятичной системы счисления в любую другую ПСС необходимо разделить десятичное число на основание новой системы счисления, затем полученное частное снова разделить на основание новой системы счисления и так до тех пор, пока в частном не останется число меньше основания новой системы счисления ( ) .Число в новой системе счисления запишется в виде остатков от деления, начиная с последнего частного, представляющего собой старшую цифру числа.
ПРИМЕР:
Решение:_1967 | 8 16 _245 | 8 _ 36 240 _30 | 8 Ответ: 32 5 24 3 _ 47 6 40 7
4.3.Метод умножения.Метод умножения. Для перевода правильной десятичной дроби в другую
систему счисления необходимо дробную часть десятичного числа последовательно умножать на основание новой системы счисления, представленное в исходной ПСС, до тех пор, пока в дробной части не останутся нули или не будет достигнута заданная точность перевода. В результате выполнения каждой операции умножения формируется одна цифра нового числа (начиная со старшей), равная целой части очередного произведения. Рассмотрим на примерах.
ПРИМЕР 1.0,125(10)=Х(2)
Х(2)-?Решение:
0,125 * 2 Ответ:
0,250 * 2
0,500 * 2
1,000Неправильные дроби десятичной системы счисления в любую другую
переводятся в два приема: целая часть переводится по одному правилу, дробная — по другому. Затем целую и дробную части числа записывают вместе, отделяя запятой.
ПРИМЕР:
Решение: Ответ:
76
Перевод чисел в десятичную ПСС из любой другой ПСС удобнее всего производить, представляя эти числа в развернутой форме (2.1):1101001(2)=1*26+1*25+0*24+1*23+0*21+1*20=64+32+0+8+0+0+1=105(10)
Правила перевода восьмеричных и шестнадцатеричных чисел в двоичные и наоборот исключительно просты, поскольку основания восьмеричной и шестнадцатеричной систем счисления есть целые степени числа (8=2а; 16=24).Для перевода восьмеричного (шестнадцатеричного) числа в двоичную форму достаточно заменить каждую цифру этого числа трехразрядным (четырехразрядным) двоичным числом.
При переводе из двоичной в восьмеричную (шестнадцатеричную) систему поступают следующим образом: двигаясь от запятой влево и вправо, разбивают двоичное число на группы по три (четыре) разряда, дополняя при необходимости нулями крайние левую и правую группы. Затем каждую группу из трех (четырех) разрядов заменяют соответствующей восьмеричной (шестнадцатеричной) цифрой.
Заметим, что восьмеричная и шестнадцатеричная ПСС непосредственно не используются в ЭВМ для реализации операций, а служат лишь для облегчения чтения и записи человеком-оператором «машинных» кодов и широко используются в технике программирования. Очевидно, что самой удобной для человека является десятичная ПСС, а для машины — двоичная. Рассмотренные методы перевода чисел из одной 11СС в другую (делением и умножением) при реализации требуют существенных временных или аппаратных затрат. Для преодоления этого пользуются простым и оригинальным приемом: предварительно в двоичную ПСС переводят не все число, а только его цифры — в результате получается некоторая смешанная двоично-десятичная система.
Двоично-десятичное число образуется следующим образом: каждая цифра десятичного числа заменяется четырехразрядным двоичным числом — тетрадой.
Например:
____ ____ ____ ____ ____1001 1000 0110
При обратном преобразовании необходимо каждую тетраду заменить эквивалентной ей десятичной цифрой.
Например: 0111 0010
4.4.Сложение двоичных чиселАрифметические действия над двоичными числами производятся по тем
же правилам, что и над десятичными. Необходимо только учитывать, что сложение двух единиц дает нуль в данном разряде и единицу переноса в следующий.
Задача 2.8. Найти сумму двух чисел и .В дальнейшем, для упрощения записи, указанную задачу будем
формулировать в следующем виде:
Решение: 1101+ 10110010
Ответ:
77
Сложение чисел с фиксированной запятой с различными знаками благодаря использованию обратного или дополнительного кода для отрицательных чисел сводится в ЭВМ к арифметическому сложению кодов чисел. Знаковые разряды участвуют в операции сложения наравне с цифровыми. При этом если выполняется операция сложения в обратных кодах, единица переноса из знакового разряда суммы прибавляется к её младшему разряду (т. е. выполняется циклический перенос). Если же операция сложения выполняется над числами, представленными в дополнительном коде, то единица переноса из знакового разряда суммы отбрасывается. Переход от обратного и дополнительного кодов к прямому выполняется аналогично переходу от прямого кода к обратному и дополнительному соответственно.
Рассмотрим некоторые правила сложения чисел в обратном и дополнительном кодах.
1. Результат сложения чисел, представленных в обратном коде, получится в обратном коде (если сумма отрицательна). Для перевода числа из обратного кода в прямой значения цифровых разрядов меняются на противоположные.
2. Для формирования правильного результата необходимо выполнить циклический перенос единицы. Если сумма положительна, то результат соответствует прямому коду суммы.
Сложение с использованием обратных кодов, как и в случае дополнительных кодов, выполняется по обычным правилам сложения двоичных чисел (при этом знаковый разряд рассматривается наравне с цифровыми), с той лишь разницей, что в случае обратных кодов в процессе получения суммы реализуется (при необходимости) циклический перенос, тогда как при дополнительных кодах единица переноса из знакового разряда не учитывается (отбрасывается). Следовательно, в общем виде реализация операции сложения в дополнительных кодах проще по сравнению с реализацией сложения в обратных кодах. Однако достигается это за счет усложнения операции кодирования чисел.
Следует также иметь в виду, что при сложении двух одинаковых по абсолютной величине чисел с разными знаками в случае использования обратных кодов получается отрицательный нуль (1,11... 11 либо 1.11...1). В ЭВМ отрицательный нуль автоматически преобразуется в положительный (т. е. к виду 0,00...0 при сложении правильных дробей либо 0.00...0 при сложении целых чисел соответственно). При сложении двух чисел с одинаковыми знаками возможно переполнение разрядной сетки сумматора (устройства, реализующего операцию сложения). Это, очевидно, приводит к существенному искажению результата.
Знак суммы (содержимое знакового разряда) может измениться по отношению к знаку слагаемых лишь в том случае, если при выполнении операции сложения имел место перенос либо только из знакового разряда суммы (при сложении отрицательных чисел), либо только в знаковый разряд (при сложении положительных чисел). При наличии переносов из знакового разряда и в знаковый разряд знак суммы совпадает со знаком слагаемых. Поэтому в ЭВМ для обнаружения факта переполнения разрядной сетки сумматора анализируются не знаки, а лишь факт наличия (отсутствия) переноса из знакового разряда и в знаковый разряд.
Следует иметь в виду, что при выполнении операции сложения в дополнительном коде возможна ситуация (единственная), когда указанное правило не различает переполнение. Это происходит тогда, когда сумма модулей двух отрицательных чисел равна удвоенному весу единицы старшего разряда числа (для правильной дроби — единице).
78
В некоторых ЭВМ для обнаружения переполнения применяют так называемые модифицированные коды (прямой, обратный и дополнительный), которые отличаются от основных (немодифицированных) лишь тем, что под поле знаков выделены два разряда. Например, число в прямом модифицированном коде имеет вид
; число в обратном модифицированном коде записывается как и пр.
Сложение чисел в модифицированных кодах выполняется по тем же правилам, что и в основных кодах. Признаком переполнения здесь является различие содержимых знаковых разрядов: комбинация 01 фиксирует переполнение при сложении двух положительных чисел (положительное переполнение), а 10 — двух отрицательных (отрицательное переполнение). Заметим, что та же особая ситуация, возникающая при сложении отрицательных чисел в дополнительном коде, не различается и в модифицированном дополнительном коде. Если числа и представлены в форме с плавающей запятой, т. е. , то для их сложения необходимо и привести к общему порядку . Если, например, , то приведение к общему порядку отразится лишь на .
Далее можно общий множитель вынести за скобки и провести сложение мантисс:
Очевидно, при конечной длине поля цифр мантиссы необходимо выбирать из условия , так как в противном случае произойдет переполнение разрядной сетки мантиссы преобразуемого числа (в памяти машины числа с плавающей запятой хранятся в нормализованном виде).
В ЭВМ определен следующий порядок выполнения операции сложения чисел, представленных в форме с плавающей запятой.
1. Вычитание порядков складываемых чисел. Если разность порядков равна нулю порядки равны, то перейти к пункту 3. Если порядки не равны, то осуществить выравнивание порядков (пункт 2).
2. Увеличение меньшего из порядков до большего. Мантисса числа с меньшим порядком сдвигается вправо на число разрядов, равное разности порядков.
3. Сложение мантисс. Если не произошло переполнения разрядной сетки мантиссы и сумма получена в нормализованном виде, то вычисления закончить. Сумма мантисс является мантиссой суммы чисел, а порядок суммы чисел равен порядку большего числа (или общему порядку). В противном случае перейти к пункту 4.
4. Нормализация полученной суммы вправо (при переполнении разрядной сетки мантиссы) или влево (при наличии в мантиссе нулей). При нормализации вправо мантиссу суммы сдвинуть вправо на один разряд, а порядок суммы увеличить на единицу. При нормализации влево мантиссу суммы сдвинуть влево до первой значащей цифры, а порядок суммы уменьшить на такое же количество единиц.
4.5.Умножение двоичных чисел
79
Применительно к двоичной ПСС наиболее известны следующие основные способы выполнения операций умножения: умножение начиная с младших разрядов множителя:
а) «ручной» метод: 1001— множимое, * 0101 — множитель,
1001 – частичное произведение0000 частичные
+ 1001 произведения, 0000
0101101 – произведение;
б) «машинный» метод:1001 — множимое,
*0101— множитель, 1001
+01001 частичные суммы, +101101
+0101101 – произведение;
умножение, начиная со старших разрядов множителя: а) «ручной» метод: 1001 — множимое, * 0101 — множитель, 0000
1001 частичные произведения, 0000 1001 0101101 - произведение;
б) «машинный» метод:1001 - множимое, 0101 - множитель,0000
+01001 частичные суммы, +010010 +0101101 – произведение.
При «ручном» методе в обоих случаях умножение сводится к последовательному поразрядному умножению множимого на цифры множителя и накоплению (суммированию) получаемых частичных произведений. При этом операциями сложения могут управлять разряды множителя: если в i-м разряде множителя находится единица, то к сумме частичных произведений добавляется множимое с соответствующим сдвигом на i — 1 разряд (вправо или влево в зависимости от принятого способа выполнения операции умножения); если в i-м разряде множителя нуль, то множимое не прибавляется.
При «машинном» методе произведение формируется в виде возрастающего (по модулю) значения частичной суммы, равной после умножения на i-й разряд множителя сумме первых i частичных произведений.
Рассмотренные примеры показывают, что для получения произведения, помимо сложения, необходимо выполнять операции сдвига чисел (множимого
80
либо частичной суммы). Очевидно, что произведение двух n-разрядных чисел есть число 2n-разрядное. Поэтому в случае ограничения поля цифр произведения n-разрядами при умножении целых чисел в качестве результата берутся младшие n разрядов (в старших n разрядах должны быть нули, так как в противном случае вырабатывается признак переполнения), а при умножении правильных дробей в качестве результата берутся старшие n-разрядов (младшие n разрядов отбрасываются — происходит усечение числа — либо используются для округления кода старших n разрядов).
Знак произведения формируется по известному правилу:(+)•(+)=(+);(+)•(-)= (-);(-)•(+) = (-);(-)•(-) = (+). В ЭВМ знак «-» числа кодируется единицей, а «+» — нулем, но правило
формирования знака сохраняется. Операция, которую реализует ЭВМ для определения знака произведения, называется суммой по модулю два и обозначается
Алгоритм умножения чисел, представленных в форме с плавающей запятой, определяется следующим соотношением:
При реализации операции умножения над числами с плавающей запятой выделяют следующие этапы:
1) определение знака произведения путем сложения по модулю два знаков мантисс операндов;
2) перемножение модулей мантисс по правилам умножения дробных чисел с фиксированной запятой;
3) определение порядка произведения путем алгебраического сложения порядков сомножителей (с использованием дополнительного, обратного или модифицированного кодов);
4) нормализация результата (так как сомножители нормализованы, то денормализация возможна только на 1 разряд и только вправо) и округление мантиссы в случае необходимости.
4.6.Деление двоичных чиселЕсли умножение выполняется путем многократных сдвигов и сложений, то
деление, будучи операцией обратной умножению,— путем многократных сдвигов и вычитаний.
При представлении чисел с фиксированной запятой деление возможно, если делимое по модулю меньше делителя, в противном случае произойдет переполнение разрядной сетки. Так же, как и при «ручном» делении, разряды частного при делении чисел на машине определяются (начиная со старшего) путем последовательного вычитания делителя из остатка, полученного от предыдущего вычитания. Однако здесь операция вычитания заменяется операцией сложения остатка с отрицательным делителем, представленным в обратном или дополнительном коде. Знак частного определяется сложением по модулю два кодов знаков делимого и делителя.
81
Например, пусть после каждого вычитания делитель сдвигается вправо по отношению к делимому. Если остаток после вычитания получился положительный, в разряд частного записывается 1, если отрицательный — нуль. На практике обычно отрицательный остаток не записывается, просто делитель сдвигается дополнительно на один разряд вправо и вычитается из положительного остатка.
В машинах вместо сдвига делителя вправо осуществляется сдвиг остатка влево, что, по сути, ничего не изменяет.
При делении с восстановлением остатка отрицательный остаток восстанавливается суммированием с положительным делителем. Восстановленный остаток сдвигается влево на один разряд. Из сдвинутого остатка вновь вычитается делитель. По знаку полученного остатка определяется цифра очередного разряда частного. Процесс деления продолжается до получения заданного числа цифр частного, обеспечивающего необходимую точность результата.
При делении с восстановлением остатка в самом неблагоприятном случае для формирования каждого разряда частного требуется выполнить две операции: вычитания (сложения в дополнительном или обратном коде) и сложения (восстановления остатка). То есть время выполнения операции деления может оказаться в два раза больше по сравнению с минимально возможным.
Для сокращения среднего времени выполнения операции деления реализуют деление без восстановления остатка, алгоритм которого следующий.
1. Определить знак частного суммированием по модулю два содержимых знаковых разрядов делимого и делителя.
2. Из делимого вычесть делитель. Если остаток отрицательный, перейти к пункту 3. В противном случае вычисление закончить (произошло переполнение).
3. Запомнить знак остатка.4. Сдвинуть остаток на один разряд влево.5. Присвоить делителю знак, обратный знаку остатка, запомненному в п.2.6. Сложить сдвинутый остаток и делитель (с учетом знака).7. Присвоить цифре частного значение, противоположное коду знака
остатка.8. Повторять выполнение пунктов 3—7 до тех пор, пока не будет
обеспечена требуемая точность вычисления частного.При выполнении операции деления над числами с плавающей запятой
мантисса частного определяется как результат деления мантиссы делимого на мантиссу делителя, а порядок частного в результате вычитания кода порядка делителя из кода порядка делимого, так как
Деление целых ненулевых n-разрядных (не считая знаковых разрядов) чисел А:В, представленных в прямом я простоты) коде, приводит к получению целого частоты С и целого остатка 0, которому присваивается знак делимого; знак частного вычисляется как сумма по модулю 1 операндов А и В.
Деление выполняется в следующей последовательности.1. Делитель В сдвигается влево (нормализуется), так чтобы в старшем
информационном разряде оказалась 1; подсчитывается количество сдвигов S; частное от деления может быть не более (S + 1) разрядов, не равных нулю.
82
2. Выполняется (S + 1) цикл деления модулей |А| на | |, где — нормализованное В, в результате находится (S + 1) разряд частного, начиная со старшего из (S +1) младших.
3. Полученный в последнем цикле деления остаток , если он положительный, сдвигается вправо на S разрядов; если же (отрицательный), то остаток восстанавливается: к нему добавляется | |, т.е.
После этого выполняется сдвиг вправо на S разрядов. В результате получается целый остаток от деления.
4. Частному и остатку присваиваются знаки.Основные логические операции выполняют логическое отрицание (!),
логическое И (&&) и логическое ИЛИ (||). Операнды логических операций могут быть целого, плавающего или адресного типа. Типы первого и второго операндов могут быть различными. Операнды логических выражений вычисляются слева направо. Преобразования типов не производится, каждый операнд оценивается с точки зрения его эквивалентности нулю (операнд, равный 0, рассматривается как false, не равный нулю – как true).
Результатом логической операции является true и false. Результат операции логическое И имеет значение true только если оба операнда имеют значение true. Результат операции логическое ИЛИ имеет значение true, если хотя бы один из операндов имеет значение true. Если значения первого операнда достаточно, чтобы определить результат операции, второй операнд не вычисляется. Результатом логической операции является 0 или 1. Тип результата есть int.
Логическое отрицание даёт в результате значение 0, если операнд есть истина ( не нуль ), и значение 1, если операнд равен 0.
Информация хранится в памяти машины и обрабатывается процессором в двоичном виде. Формат записи данных в памяти называется внутренним представлением информации в ЭВМ. Применение двоичной системы счисления позволяет использовать для хранения информации элементы, имеющие всего два устойчивых состояния. Одно состояние служит для изображения единицы в соответствующем разряде числа, а другое – для изображения нуля. По такому же принципу изображают знак числа: 0- для знака “+”, 1-для знака “-”.
С целью упрощения реализации арифметических операций в компьютере для представления двоичного числа используются прямой, обратный и дополнительный коды.
Прямой код используется для представления целого двоичного числа в виде: Xпр=*an-1*an-2*…*a1*a0, где - знаковый разряд; ai- двоичные разряды числа.
Обратный код используется для представления отрицательных чисел путём постановки в знаковый разряд единицы и замены во всех других разрядах числа единиц нулями, а нулей единицами. Например, число X=-11011001 в обратном коде будет иметь вид Xобр=100100110.
Дополнительный код числа получают из обратного путём привлечения единицы к младшему разряду. Например, для числа X=-10100101: Xобр=101011010; Xдоп=101011011.
Обратный и дополнительный коды положительного числа совпадают с представлением самого числа.
При сложении и вычитании чисел они обычно представляются в зависимости от типа арифметико-логического устройства в обратном или дополнительном коде.
83
Существует два основных способа представления чисел, называемых представлениями с фиксированной и плавающей точкой.
Для чисел с фиксированной точкой положение точки зафиксировано после младшей целой цифры числа, дробная часть отсутствует, точка в изображении числа опускается.
С фиксированной точкой могут храниться только целые числа, в памяти машины они записываются в двоичной системе счисления.
Двоичное целое число занимает в памяти машины 16 или 32 двоичных разряда (бита). Все байты памяти пронумерованы, начиная с нуля. Адресом информации считается адрес (номер) самого первого байта поля памяти, выделенного для хранения. В качестве слова берётся группа из двух последовательных байтов, причём адрес первого байта должен иметь адрес, кратный 2.
Рассмотрим, как записывается число в слове (в 32 битах оно записывается аналогично). Знак числа записывается в старшем бите 1-го байта. Младший двоичный разряд числа записывается в 0 бит, т.е. число заполняет поле справа налево. Если число положительно, то оставшиеся биты заполняются нулями.
Например, число 137 в четыре байта будет записано так:00000000 00000000 00000000 100010011-й байт 2-й байт 3-й байт 4-й байтИз записи видно, что в младшем разряде записывается коэффициент при 20,
а в следующем – 21 и т.д.Если во всех битах с 0-го по 30-й поместить 1, то мы получим
максимальное целое положительное число, которое можно записать в слово.01111111 11111111 11111111 11111111=231-1 1-й байт 2-й байт 3-й байт 4-й байтПредставим число 95 как двоичное данное с фиксированной точкой.-95=-10111112
Записываем двоичное число без знака в 4 байта:00000000 00000000 00000000 01011111;
Инвертируем:111111111 11111111 111111111 10100000;Прибавляем 1 к младшему биту:11111111 111111111 11111111 10100001.Числа, в которых положение точки не зафиксировано после некоторого
разряда, а указывается специальным числом, называется числами с плавающей точкой.
В общем виде любое число А может быть представлено в виде A=m*Np, где m- мантисса числа, N- основание системы счисления; P- порядок числа, указывающий положение точки в изображении числа.
Всякое число, меньшее по абсолютной величине минимального положительного числа, представленного в соответствующем формате, будет в памяти записано в виде нуля. Для данного формата это так называемый «машинный нуль». Кроме того, числа, получающиеся в результате вычислений, не должны превышать по абсолютной величине максимального числа, представленного в соответствующем формате. Иначе старшие биты числа будут потеряны, а результат вычислений искажён. Такая ситуация называется переполнением разрядной сетки, а сами числа – «машинной бесконечностью».
В зависимости от типа данных числа с плавающей точкой в памяти хранятся в одном из следующих форматов:Float характеристика Мантиссабиты 31 30 23 22 0
84
Double характеристика Мантиссабиты 63 62 52 51 0
Long Double характеристика Мантиссабиты 79 78 64 0
Мантисса чисел записывается в нормализованном виде, т.е. в двоичном представлении числа, перед точкой сохраняется один значащий двоичный бит. При нарушении нормализации мантиссу числа сдвигают (для чисел меньших 1) влево до тех пор, пока перед точкой не появится двоичная единица. Для чисел больших 1 сдвиг выполняют вправо. При каждом сдвиге порядок числа корректируется на 1, при сдвиге на один бит влево уменьшая его, при сдвиге вправо увеличивая.
Чтобы увеличить представление числа в форматах float и double единица перед точкой в память не записывается, в формате long double в памяти она сохраняется.
С целью упрощения аппаратной реализации арифметических операций в представлении числа знак порядка явно не сохраняется. В записи числа от порядка переходят к характеристике, которая получается из порядка путём прибавления поправочного коэффициента, для чисел типа float – 127, double – 1023, long double – 16383.
Представим число -18.2 с плавающей точкой: двоичное представление числа: -10010.001100110011; нормализованное представление числа: -1.0010001100110011…2100; переходим от порядка к характеристике: 4+127=131=100000112.
Число 18.2 в формате float имеет вид:1 10000011 0010001100110011001101031 30 23 22 0
В 16 с/с это число записывается так: С191999.Следует отметить, что при записи чисел в ПЭВМ и при выводе их на
печать, экран переход от истинного порядка к условному и обратно осуществляется автоматически. Очевидно, что с увеличением числа битов, выделяемых для изображения числа, увеличивается точность его представления.
Если количество цифр в числе больше выделенного поля памяти, то избыточные цифры отбрасываются, число будет приближённым. При этом оно округляется с избытком. Если в старшем отбрасываемом бите числа записана 1, то к самому младшему биту оставшейся части числа 1 прибавляется. Если первая избыточная двоичная цифра нуль, то лишние цифры просто отбрасываются.
Если каждому символу алфавита сопоставить определённое целое число, то с помощью двоичного кода можно кодировать и текстовую информацию. Восьми двоичных разрядов достаточно для кодирования 256 различных символов. Этого хватит, чтобы выразить различными комбинациями восьми битов все символы английского и русского языков, как строчные, так и прописные, а также знаки препинания, символы основных арифметических действий и некоторые общепринятые специальные символы.
Для того чтобы весь мир одинаково кодировал текстовые данные, нужны единые таблицы кодирования, а это пока невозможно из-за противоречий между символами национальных алфавитов, а также противоречий корпоративного характера.
85
Институт стандартизации США (ANSI) ввёл в действие систему кодирования ASCII(American Standard Cord for Information Interchange). В системе ASCII закреплены две таблицы кодирования – базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значение кодов от 0 до 127, а расширенная относится к символам с номерами от 128 до 255.
Первые 32 кода базовой таблицы отданы производителям аппаратных средств (в первую очередь производителям компьютеров и печатающих устройств). В этой области размещаются так называемые управляющие коды, которым не соответствуют никакие символы языков, и эти коды не выводятся ни на экран, ни на устройства печати, но ими можно управлять тем, как производится вывод прочих данных.
Начиная с кода 32 по код 127 размещены коды символов английского алфавита, знаков препинания, цифр, арифметических действий и некоторых вспомогательных символов (см. таблицу 1.1.).
Аналогичные системы кодирования текстовых данных были разработаны и в других странах. Так в СССР действовала система кодирования КОИ-7. Однако поддержка производителей оборудования и программ вывела американский код ASCII на уровень международного стандарта, и национальным системам кодирования пришлось «отступить» в расширенную часть системы кодирования, определяющую значения кодов со 128 по 255.
В России можно указать три действующих стандарта кодировки и ещё два устаревших. Кодировка символов русского языка Windows-1251 была введена компанией Microsoft. Она глубоко закрепилась и используется на большинстве локальных компьютеров, работающих на плотформе Windows.
Другая распространённая кодировка носит название КОИ-8. Сегодня эта кодировка имеет широкое распространение в компьютерных сетях на территории России и в российском секторе Интернета.
Международный стандарт, в котором предусмотрена кодировка символов русского алфавита, носит название кодировки ISO. На практике эта кодировка используется редко.
Таблица 1.1. Базовая таблица кодировки ASCII.32 пробел 48 0 64 @ 80 P 96 ` 112 p 33 ! 49 1 65 A 81 Q 97 a 113 q34 “ 50 2 66 B 82 R 98 b 114 r35 51 3 67 C 83 S 99 c 115 s36 $ 52 4 68 D 84 T 100 d 116 t37 % 53 5 69 E 85 U 101 e 117 u38 & 54 6 70 F 86 V 102 f 118 v39 ‘ 55 7 71 G 87 W 103 g 119 w40 ( 56 8 72 H 88 X 104 h 120 x41 ) 57 9 73 I 89 Y 105 i 121 y42 58 : 74 J 90 Z 106 j 122 z43 + 59 ; 75 K 91 [ 107 k 123 {44 , 60 < 76 L 92 \ 108 l 124 |45 - 61 = 77 M 93 ] 109 m 125 }46 . 62 > 78 N 94 ^ 110 n 126 ~47 / 63 79 O 95 _ 111 o 127
Таблица 1.2. Кодировка Windows 1251.128 Ђ 144 ђ 160 176 192 А 209 Р 224 а 240 р
86
129 Ѓ 145 161 Ў 177 193 Б 210 С 225 б 241 с130 , 146 162 ў 178 | 194 В 211 Т 226 в 242 т131 ѓ 147 “ 163 J 179 i 195 Г 212 У 227 г 243 у132 „ 148 ” 164 ¤ 180 ґ 196 Д 213 Ф 228 д 244 ф133 149 · 165 Ґ 181 197 Е 214 Х 229 е 245 х134 † 150 - 166 ╎ 182 ¶ 198 Ж 215 Ц 230 ж 246 ц135 ‡ 151 ─ 167 § 183 199 З 216 Ч 231 з 247 ч136 ́ 152 ́ 168 Ё 184 ё 200 И 217 Ш 232 и 248 ш137 ‰ 153 ™ 169 © 185 № 201 Й 218 Щ 233 й 249 щ138 Љ 154 љ 170 Є 186 202 К 219 Ъ 234 к 250 ъ139 ‹ 155 › 171 « 187 » 203 Л 219 Ы 235 л 251 ы140 Њ 156 њ 172 ¬ 188 j 204 М 220 Ь 236 м 252 ь141 Ќ 157 ќ 173 - 189 S 205 Н 221 Э 237 н 253 э142 Ћ 158 ħ 174 ® 190 s 206 О 222 Ю 238 о 254 ю143 Џ 159 џ 175 ї 191 ï 207 П 223 Я 239 п 255 я
Таблица 1.3. Кодировка КОИ-8.128 ─ 144 ░ 160 – 176 ┠ 192 ю 208 п 224 Ю 240 П129 │ 145 ▒ 161 Ё 177 ┣ 193 а 209 я 225 А 241 Я130 ┌ 146 ▓ 162 ┍ 178 ┥ 194 б 210 р 226 Б 242 Р131 ┐ 147 ⌈ 163 ё 179 Ё 195 ц 211 с 227 Ц 243 С132 └ 148 ■ 164 ┎ 180 ┨ 196 д 212 т 228 Д 244 Т133 ┘ 149 ● 165 ┏ 181 ┫ 197 е 213 у 229 Е 245 У134 ├ 150 √ 166 ┑ 182 ┯ 198 ф 214 ж 230 Ф 246 Ж135 ┤ 151 ≈ 167 ┒ 183 ┯ 199 г 215 в 231 Г 247 В136 ┬ 152 ⋜ 168 ┓ 184 ┳ 200 х 216 ь 232 Х 248 Ь137 ┴ 153 ⋝ 169 ┕ 185 ┷ 201 и 217 ы 233 И 249 Ы138 ┼ 154 170 ┖ 186 ┸ 202 й 218 з 234 Й 250 З139 ▀ 155 ⌋ 171 ┗ 187 ┻ 203 к 219 ш 235 К 251 Ш140 ▄ 156 ֹ 172 ┙ 188 ┿ 204 л 220 э 236 Л 252 Э141 █ 157 ₂ 173 ┚ 189 ╂ 205 м 221 щ 237 М 253 Щ142 ▌ 158 · 174 ┛ 190 ╋ 206 н 222 ч 238 Н 254 Ч143 ▐ 159 ÷ 175 ┝ 191 ё 207 о 223 ъ 239 О 255 Ъ
Таблица 1.4. Кодировка ISO.
В ISO не доступны
160 176 А 192 Р 208 а 224 р 240 №161 Ё 177 Б 193 С 209 б 225 с 241 ё162 Ђ 178 В 194 Т 210 в 226 т 242 ћ 163 Ѓ 179 Г 195 У 211 г 227 у 243 ѓ164 Є 180 Д 196 Ф 212 д 228 ф 244 ε165 S 181 Е 197 Х 213 е 229 х 245 s166 I 182 Ж 198 Ц 214 ж 230 ц 246 i167 Ϊ 183 З 199 Ч 215 з 231 ч 247 ї168 J 184 И 200 Ш 216 и 232 ш 248 j169 Љ 185 Й 201 Щ 217 й 233 щ 249 љ170 Њ 186 К 202 Ъ 218 к 234 ъ 250 њ171 Ћ 187 Л 203 Ы 219 л 235 ы 251 ћ172 Ќ 188 М 204 Ь 220 м 236 ь 252 ќ173 - 189 Н 205 Э 221 н 237 э 253 §
87
174 Ў 190 О 206 Ю 222 о 238 ю 254 ў175 Џ 191 П 207 Я 223 п 239 я 255 џ
Таблица 1.5. ГОСТ-альтернативная кодировка.128 А 144 Р 160 а 176 ░ 192 └ 208 ┷ 224 р 240 Ё129 Б 145 С 161 б 177 ▒ 193 ┌ 209 ┯ 225 с 241 ё130 В 146 Т 162 в 178 ▓ 194 ─ 210 ┰ 226 т 242 Є131 Г 147 У 163 г 179 │ 195 ┬ 211 ┖ 227 у 243 ε132 Д 148 Ф 164 д 180 ┤ 196 ├ 212 ┕ 228 ф 244 Ϊ 133 Е 149 Х 165 е 181 ┥ 197 ┼ 213 ┍ 229 х 245 ї 134 Ж 150 Ц 166 ж 182 ┨ 198 ┝ 214 ┎ 230 ц 246 Ў135 З 151 Ч 167 з 183 ┒ 199 ┠ 215 ╂ 231 ч 247 ў136 И 152 Ш 168 и 184 ┑ 200 ┗ 216 ┿ 232 ш 248 ֹ 137 Й 153 Щ 169 й 185 ┫ 201 ┏ 217 ┘ 233 щ 249 •138 К 154 Ъ 170 к 186 ┃ 202 ┻ 218 ┌ 234 ъ 250 .139 Л 155 Ы 171 л 187 ┓ 203 ┳ 219 █ 235 ы 251 √140 М 156 Ь 172 м 188 ┛ 204 ┣ 220 ▄ 236 ь 252 №141 Н 157 Э 173 н 189 ┚ 205 – 221 ▌ 237 э 253 ¤142 О 158 Ю 174 о 190 ┙ 206 ╋ 222 ▐ 238 ю 254 ▪143 П 159 Я 175 п 191 ┐ 207 ┷ 223 ▀ 239 я 255На компьютерах, работающих в операционных системах MS-DOS, могут действовать ещё две кодировки (кодировка ГОСТ и кодировка ГОСТ-альтернативная). Первая из них считалась устаревшей даже в первые годы появления персональной вычислительной техники, но вторая используется и по сей день (см. таблицу 1.5).
Если проанализировать организационные трудности, связанные с созданием единой системы кодирования текстовых данных, то прийти к выводу, что они вызваны ограниченным набором кодов (256). В то же время очевидно, что если кодировать символы не восьмиразрядными двоичными числами, а числами с большим количеством разрядов, то и диапазон возможных значений кодов станет намного больше. Такая система, основанная на 16-разрядном кодировании символов, получила название универсальной – UNICODE. 16 разрядов позволяют уникальные коды для 65536 различных символов – этого поля достаточно для размещения в одной таблице символов большинства языков планеты.
5.ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ.Компьютер (англ. computer – вычислитель) представляет собой
программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами.
Существует два основных класса компьютеров: цифровые компьютеры, обрабатывающие данные в виде числовых
двоичных кодов; аналоговые компьютеры, обрабатывающие непрерывно меняющиеся
физические величины (электрическое напряжение, время и т.д.), которые являются аналогами вычисляемых величин.
Поскольку в настоящее время подавляющее большинство компьютеров являются цифровыми, далее будем рассматривать только этот класс
88
компьютеров и слово "компьютер" употреблять в значении "цифровой компьютер".
Основу компьютеров образует аппаратура (HardWare), построенная, в основном, с использованием электронных и электромеханических элементов и устройств. Принцип действия компьютеров состоит в выполнении программ (SoftWare) – заранее заданных, четко определённых последовательностей арифметических, логических и других операций.
Любая компьютерная программа представляет собой последовательность отдельных команд. Команда – это описание операции, которую должен выполнить компьютер. Как правило, у команды есть свой код (условное обозначение), исходные данные (операнды) и результат. Например, у команды "сложить два числа" операндами являются слагаемые, а результатом - их сумма. А у команды "стоп" операндов нет, а результатом является прекращение работы программы.
Результат команды вырабатывается по точно определенным для данной команды правилам, заложенным в конструкцию компьютера. Совокупность команд, выполняемых данным компьютером, называется системой команд этого компьютера.
Компьютеры работают с очень высокой скоростью, составляющей миллионы - сотни миллионов операций в секунду.
Персональные компьютеры, более чем какой-либо другой вид ЭВМ, способствуют переходу к новым компьютерным информационным технологиям, которым свойственны:
дружественный информационный, программный и технический интерфейс с пользователем;
выполнение информационных процессов в режиме диалога с пользователем;
сквозная информационная поддержка всех процессов на основе интегрированных баз данных;
так называемая "безбумажная технология". Компьютер – это многофункциональное электронное устройство для
накопления, обработки и передачи информации.Под архитектурой компьютера понимается его логическая организация,
структура и ресурсы, т.е. средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени.
В основу построения большинства ЭВМ положены принципы, сформулированные в 1945 г. Джоном фон Нейманом:
Принцип программного управления (программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определённой последовательности).
Принцип однородности памяти (программы и данные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными).
Принцип адресованости (основная память структурно состоит из нумерованных ячеек).
ЭВМ, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру (архитектуру фон Неймана).
Архитектура ПК определяет принцип действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера:
центрального процессора; основной памяти;
89
внешней памяти; периферийных устройств. Основные электронные компоненты, определяющие архитектуру
процессора, размещаются на основной плате компьютера, которая называется системной или материнской (MotherBoard). А контроллеры и адаптеры дополнительных устройств, либо сами эти устройства, выполняются в виде плат расширения (DаughterBoard - дочерняя плата) и подключаются к шине с помощью разъёмов расширения, называемых также слотами расширения (англ. slot - щель, паз).
5.1.Функционально-структурная организация5.1.1.Структура персонального компьютера
Архитектура компьютера обычно определяется совокупностью ее свойств, существенных для пользователя. Основное внимание при этом уделяется структуре и функциональным возможностям машины, которые можно разделить на основные и дополнительные.
Основные функции определяют назначение ЭВМ: обработка и хранение информации, обмен информацией с внешними объектами. Дополнительные функции повышают эффективность выполнения основных функций: обеспечивают эффективные режимы ее работы, диалог с пользователем, высокую надежность и др. Названные функции ЭВМ реализуются с помощью ее компонентов: аппаратных и программных средств.
Структура компьютера – это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.
Персональный компьютер – это настольная или переносная ЭВМ, удовлетворяющая требованиям общедоступности и универсальности применения.
Достоинствами ПК являются:малая стоимость, находящаяся в пределах доступности для
индивидуального покупателя; автономность эксплуатации без специальных требований к условиям
окружающей среды; гибкость архитектуры, обеспечивающая ее адаптивность к разнообразным
применениям в сфере управления, науки, образования, в быту; "дружественность" операционной системы и прочего программного
обеспечения, обусловливающая возможность работы с ней пользователя без специальной профессиональной подготовки;
высокая надежность работы (более 5 тыс. ч. наработки на отказ).
90
Примечание. Здесь и далее организация ПК рассматривается применительно к самым распространенным в настоящее время IBM PC-подобным компьютерам.
Данная схема является примером внутренней «начинки» компьютера, естественно, что при наличии или отсутствии тех или иных устройств схема изменится. Однако есть устройства, которые в любом случае установлены на современном персональном компьютере. О них-то и пойдёт дальнейший разговор.
5.1.2.Внутренние устройства ПК.Самым главным элементом в компьютере, его «мозгом» является
микропроцессор – электронная схема, выполняющая все вычисления и обработку информации. Скорость его работы во многом определяет быстродействие компьютера. А началось всё с появлением скромной по своим возможностям микросхемы Intel 4004 – первого микропроцессора, созданного в 1971г. командой во главе с талантливым изобретателем, доктором Тедом Хоффом. Изначально эта микросхема предназначалась для микрокалькуляторов и была изготовлена по заказу японской фирмы. К счастью для всех нас, фирма эта обанкротилась. С этого момента и началась эпоха персональных компьютеров. Прошло несколько десятилетий. Ученые выявили закономерность, назвав её «законом Мура»: ЕЖЕГОДНО МОЩНОСТЬ МИКРОПРОЦЕССОРОВ УДВАИВАЕТСЯ!
Физически микропроцессор представляет собой интегральную схему – тонкую пластинку кристаллического кремния прямоугольной формы площадью всего несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции процессора. Кристалл-пластинка обычно помещается в пластмассовый или керамический плоский корпус и соединяется золотыми проводками с металлическими штырьками, чтобы его можно было присоединить к системной плате компьютера.
В вычислительной системе может быть несколько параллельно работающих процессоров; такие системы называются многопроцессорными.
На первый взгляд процессор – просто выращенный по специальной технологии кристалл кремния. Однако камешек этот содержит в себе множество
91
отдельных элементов – транзисторов, которые в совокупности и наделяют компьютер способностью «думать». Процессор состоит из нескольких важных деталей: собственно процессора – «вычислителя» и сопроцессора – специального блока для операций с «плавающей точкой» (или запятой). Применяется сопроцессор для особо точных и сложных расчётов, а также для работы с рядом графических программ.
В настоящее время в компьютерах используются процессоры, разработанные фирмами Intel, AMD, Cyrix и IBM. Процессоры отличаются друг от друга двумя характеристиками: типом (моделью) и тактовой частотой. Чем выше тактовая частота, тем выше производительность и цена процессора. Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов) выполняется за одну секунду. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц). Современные процессоры фирмы Intel достигают тактовой частоты в 1900 МГц (Pentium 4). Фирма, составляющая наибольшую конкуренцию им AMD, выпускает процессоры до 1400 МГц (AMD Thunderbird). В соответствие со стандартом PC2000 – на домашние компьютеры рекомендуется ставить процессор с тактовой частотой не ниже 500 МГц. Следует заметить, что разные поколения процессоров выполняют одни и те же операции (например, деление или умножение) за разное число тактов. Чем выше поколение процессора, тем, как правило, меньше тактов требуется для выполнения одних и тех же операций. Например, процессор Intel Pentium II работает раза в два быстрее, чем процессор Intel CELERON с такой же тактовой частотой. За 20-ю историю массового развития компьютерного рынка сменилось семь поколений процессоров фирмы Intel: 8088, 286, 386, 486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium 4. Кроме того, в каждом поколении существует ещё и целая серия отличающихся друг от друга моделей. Например, в поколении Pentium II их три: «обычный» Pentium II, «облегчённый вариант» Celeron и сверхмощный Xeon, предназначенный для больших промышленных компьютеров. Однако процессоры фирмы Intel очень дороги, здесь и всплывает конкурент. При гораздо меньшей цене AMD предлагают микропроцессоры в некоторых параметрах обходящие микропроцессоры Intel. Например, AMD K7 Thunderbird 1000 МГц стоит 66$, а процессор Intel Pentium III 1000 МГц стоит 120$.!
Кэш-память (англ. cache), или сверхоперативная память – очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.
Кэш-памятью управляет специальное устройство – контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память. При этом возможны как "попадания", так и "промахи". В случае попадания, то есть, если в кэш подкачаны нужные данные, извлечение их из памяти происходит без задержки. Если же требуемая информация в кэше отсутствует, то процессор считывает её непосредственно из оперативной памяти. Соотношение числа попаданий и промахов определяет эффективность кэширования.
Кэш-память реализуется на микросхемах статической памяти SRAM (Static RAM), более быстродействующих, дорогих и малоёмких, чем DRAM.
Современные микропроцессоры имеют встроенную кэш-память, так называемый кэш первого уровня размером 8–16 Кбайт. Кроме того, на
92
системной плате компьютера может быть установлен кэш второго уровня ёмкостью от 64 Кбайт до 256 Кбайт и выше.
Кэш-память первого уровня – небольшая (несколько десятков килобайт) сверхбыстрая память, предназначена для хранения промежуточных результатов.
Кэш-память второго уровня – память чуть помедленнее, зато больше – от 128 до 512Кб. Она может быть интегрирована на самом кристалле процессора, а может – отдельно, в виде дополнительного кристалла (как на процессорах Pentium II).
Оперативная память (RAM, ОЗУ). Оперативная память является одним из важнейших элементов компьютера. Именно из нее процессор берет программы и исходные данные для обработки, в нее он записывает полученные результаты. Название «оперативная» эта память получила потому, что она работает очень быстро, так что процессору практически не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в память. Однако содержащиеся в ней данные сохраняются только пока компьютер включен. При выключении компьютера содержимое оперативной памяти стирается. Часто для оперативной памяти используют обозначение RAM (Random Access Memory, то есть память с произвольным доступом). Трудно недооценить все значение и всю важность этих небольших по своим размерам плат. Сегодняшние программы становятся все требовательнее не только к количеству, но и к быстродействию ОЗУ. Однако до недавнего времени эта область компьютерной индустрии практически не развивалась (по сравнению с другими направлениями). Взять хотя бы видео, аудио подсистемы, производительность процессоров и. т.д. Усовершенствования были, но они не соответствовали темпам развития других компонентов и касались лишь таких параметров, как время выборки, был добавлен кэш непосредственно на модуль памяти, конвейерное исполнение запроса, изменен управляющий сигнал вывода данных, но технология производства оставалась прежней, исчерпавшей свой ресурс. Память становилась узким местом компьютера, а, как известно, быстродействие всей системы определяется быстродействием самого медленного ее элемента. И вот несколько лет назад волна технологического бума докатилась и до оперативной памяти. Стали появляться новые типы RAM микросхем и модулей. Встречаются такие понятия, как FPM RAM, EDO RAM, DRAM, VRAM, WRAM, SGRAM, MDRAM, SDRAM, SDRAM II (DDR SDRAM), ESDRAM, SLDRAM, RDRAM, Concurrent RDRAM, Direct Rambus. Большинство из этих технологий используются лишь на графических платах, и в производстве системной памяти компьютера используются лишь некоторые из них.
Объем ОЗУ обычно составляет 32 - 512 Мбайта, а для эффективной работы современного программного обеспечения желательно иметь не менее 256 Мбайт ОЗУ. Обычно ОЗУ исполняется из интегральных микросхем памяти DRAM (Dynamic RAM — динамическое ОЗУ). Микросхемы DRAM работают медленнее, чем другие разновидности памяти, но стоят дешевле.
Каждый информационный бит в DRAM запоминается в виде электрического заряда крохотного конденсатора, образованного в структуре полупроводникового кристалла. Из-за токов утечки такие конденсаторы быстро разряжаются, и их периодически (примерно каждые 2 миллисекунды) подзаряжают специальные устройства. Этот процесс называется регенерацией памяти (Refresh Memory).
Характеристика оперативной памяти – объём, измеряемый в мегабайтах (Мб) и время доступа к данным, которое обычно составляет 60 – 80 наносекунд.
93
Оперативная память выпускается в виде микросхем, собранных в специальные модули: SIMM, DIMM или новейший модуль RIMM. В настоящее время SIMM’ы практически не применяются. Им на смену пришли DIMM, а на смену DIMM приходят DDR и RIMM, но по сравнению с DIMM они имеют немного большую стоимость и соответственно повышенную скорость обмена. Каждый модуль может вмешать от 1 до 512 Мб. Лучшие модули памяти, поступающие на наш рынок, украшены лейблом Kingstone, Micron, Samsung. Конечно, «безымянные» модули собираются из таких же микросхем и стоят намного дешевле, но переплата нескольких десятков долларов за фирму себя окупает.
5.1.3.Специальная память.К устройствам специальной памяти относятся постоянная память (ROM),
перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory), память CMOS RAM, питаемая от батарейки, видеопамять и некоторые другие виды памяти.
Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом “зашивается” в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.
Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) – энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого с дискеты.
Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.
Важнейшая микросхема постоянной или Flash-памяти — модуль BIOS. BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода) — совокупность программ, предназначенных для:
автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера;
загрузки операционной системы в оперативную память.Роль BIOS двоякая: с одной стороны это неотъемлемый элемент
аппаратуры (Hardware), а с другой строны — важный модуль любой операционной системы (Software). С помощью BIOS можно изменить скорость работы процессора, параметры работы для других внутренних и некоторых внешних устройств компьютера. BIOS – это первый и самый важный из мостиков, связующий между собой аппаратную и программную часть компьютера. Поэтому для современных BIOS немало важными особенностями является возможность её обновления, работы со стандартом Plag&Play (включи и работай), возможность загрузки компьютера с CD-ROM, сети и дисководов ZIP.
Разновидность постоянного ЗУ — CMOS RAM. CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы. Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS (англ. Set-up — устанавливать, читается "сетап").
Для хранения графической информации используется видеопамять. Видеопамять (VRAM) — разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся
94
закодированные изображения. Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам — процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.
Чтобы компьютер работал, необходимо, чтобы в его оперативной памяти находились программа и данные. А попадают они туда из различных устройств компьютера. Таким образом, для компьютера необходим обмен информацией между оперативной памятью и внешними устройствами. Такой обмен называется вводом-выводом. Но этот обмен не происходит непосредственно: между любым внешним устройством и оперативной памятью в компьютере имеются два промежуточных звена:
Для каждого внешнего устройства в компьютере имеется электронная схема (контроллер или адаптер), которая им управляет. Некоторые контроллеры (например, контроллер дисков) могут управлять сразу несколькими устройствами.
Все контроллеры и адаптеры взаимодействуют с процессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, называемой шиной. Шина – системная плата, обеспечивающая ввод-вывод информации. Системная шина включает в себя:
кодовую шину данных, содержащую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов числового кода (машинного слова) операнда;
кодовую шину адреса, включающую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов кода адреса ячейки основной памяти или порта ввода-вывода внешнего устройства;
кодовую шину инструкций, содержащую провода и схемы сопряжения для передачи инструкций (управляющих сигналов, импульсов) во все блоки машины;
шину питания, имеющую провода и схемы сопряжения для подключения блоков ПК к системе энергопитания.
Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:между микропроцессором и основной памятью; между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств; между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств (в
режиме прямого доступа к памяти). Важнейшими функциональными характеристиками системной шины
являются: количество обслуживаемых ею устройств и ее пропускная способность , т.е. максимально возможная скорость передачи информации . Пропускная способность шины зависит от ее разрядности ( есть шины 8-,16-,32- и 64- разрядные) и тактовой частоты , на которой шина работает .
Основные типы шин (расположены в порядке улучшения характеристик): ISA, EISA, VESA, PCI, AGP. Разъёмы-«слоты» стандарта PCI. Родился он около 10 лет назад и сегодня является основным стандартом слотов для подключения дополнительных устройств. Разъёмы PCI – обычно самые короткие, белого цвета, разделенные своеобразной «перемычкой» на две неравные части. Ранее в слот PCI устанавливалась и видеокарта, теперь для этой цели служит разъем AGP (Advanced Graphic Port). Это специальный, более быстрый с точки зрения пропускной способности слот. Остальные слоты в новые компьютеры не устанавливаются.
Для упрощения подключения устройств электронные схемы состоят из нескольких модулей – электронных плат. На основной плате компьютера –
95
системной (материнской) – располагаются процессор, сопроцессор, оперативная память и шина. Схемы, управляющие внешними устройствами компьютера (контроллеры или адаптеры), находятся на отдельных платах вставляющихся в унифицированные разъёмы (слоты) на материнской плате. «Гнездо» для установки процессора: для каждого форм-фактора процессора существует свой тип материнской платы, как правило, несовместимый с другими процессорами. Так в гнездо для процессора Pentium III нельзя установить процессор AMD K7. И наоборот.
Итак, сегодня на рынке существует три материнских плат, для установки трёх разных классов процессоров:
платы с разъёмом Slot 1 предназначены для процессоров фирмы Intel. Тип разъёма – слот (длинное щелевидное гнездо).
Платы с разъёмом Socket-370 предназначены для установки новых процессоров Celeron фирмы Intel (частота от 400 МГц). Тип разъёма – квадратное гнездо.
Платы с разъёмом SuperSocket 7 (Socket A) предназначены для «альтернативных» процессоров фирм AMD, Cyrix, IBM и других. Тип разъёма – квадратное гнездо.
Одним из контроллеров, которые присутствуют во всех компьютерах, является контроллер портов ввода-вывода. Типы портов:
параллельные (LPT1-LPT4), к ним обычно присоединяют принтеры и сканеры;
асинхронные последовательные порты (COM1-COM4), к ним подсоединяются мышь, модем и т. д.;
игровой порт – для подключения джойстика;порт USB (USB 2) – недавняя разработка - порт с наивысшей скоростью
ввода-вывода, к нему подключаются новые модели принтеров, сканеров, модемов, мониторов и т.д. Одним из его достоинств является возможность подключения целой цепочки устройств. Например, через один порт USB подключен принтер, через принтер подключен сканер и т.д.
Некоторые устройства могут подключать и к параллельным, и к последовательным портам, и к порту USB (USB 2). Самый быстрый обмен осуществляется через порт USB 2, затем USB, параллельные же порты выполняют ввод-вывод с большей скоростью, чем последовательные (за счет использования большего числа проводов в кабеле).
5.2. Внешние запоминающие устройства.5.2.1.Носители информации.
5.2.1.1. Жесткий диск.Жесткий диск (винчестер, HDD) – предназначен для постоянного
хранения информации, используемой при работе компьютера: операционной системы, документов, игр и т.д. Основными характеристиками жесткого диска являются его емкость, измеряемая в гигабайтах (Гб), скорость чтения данных, среднее время доступа. Для современного домашнего компьютера необходим жесткий диск объёмом не менее 10 Гб.
Винчестер представляет собой несколько магнитных дисков, спрятанных в герметичном корпусе. Для быстрой записи и считывания информации необходима большая скорость вращения магнитных дисков, чтобы диски не изнашивались, магнитные головки не касаются поверхности дисков и висят над ними на крохотной высоте. Корпус жесткого диска герметичен, чтобы вовнутрь не попала грязь или пыль.
96
Наличие жёсткого диска значительно повышает удобство работы с компьютером.
Все жесткие диски делятся на два класса: с интерфейсом EIDE (улучшенный вариант классического интерфейса IDE), получившим сейчас максимальное распространение, и с интерфейсом SCSI. Интерфейс SCSI заметно дороже EIDE, но он обеспечивает большую скорость обмена данными с жестким диском (за счет разгрузки процессора).
Параметры жестких дисков.I. Ёмкость диска.Для пользователя накопители не жёстком диске отличаются друг от друга
прежде всего своей ёмкостью, т.е. тем, сколько информации помещается на диске. Сейчас компьютеры в основном оснащаются винчестерами от 10.2 Гб и более. На сегодняшний день винчестеры с объемом менее 2.1 Гб сняты с производства.
II. Скорость работы диска.Скорость работы диска характеризуется двумя показателями:1) Временем доступа к данным на диске.2) Скоростью чтения и записи данных на диск.Эти характеристики соотносятся друг с другом приблизительно так же, как
время разгона и максимальная скорость автомобиля. При чтении или записи коротких блоков данных, расположенных в разных участках диска, скорость работы определяется временем доступа к данным - подобно тому, как при движении автомобиля по городу в час пик с постоянными разгонами и торможениями не так уж важна максимальная скорость, развиваемая автомобилем. Зато при чтении или записи данных ( в десятки и сотни килобайт ) файлов гораздо важнее пропускная способность тракта обмена с диском - точно также, как при движении автомобиля по скоростному шоссе важнее скорость автомобиля, чем время разгона.
Следует заметить, что время доступа и скорость чтения - записи зависят не только от самого дисковода, но от параметров всего тракта обмена с диском: от быстродействия контроллера диска, системной шины и основного микропроцессора компьютера.
Объем, время доступа и скорость чтения напрямую зависят от двух других параметров:
III. Частота вращения. Современные жесткие диски имеют скорость вращения 5400 или 7200 оборотов в минуту (у SCSI– до 1200).
IV.Плотность записи. Она может быть от двухкратной до четырехкратной.5.2.1.2. Флоппи-диски.
Флоппи-диски (гибкие диски, дискеты) позволяют переносить документы и программы с одного компьютера на другой, хранить информацию, не используемую постоянно на компьютере, делать архивные копии информации, содержащейся на жёстком диске.
Существуют два типа дисководов: дисковод рассчитанный на дискеты размером 3,5 дюйма и устаревшая модель рассчитанная на дискеты 5,25 дюйма, которые сейчас не используются.
Сейчас в компьютерах используются накопители для дискет размером 3,5 дюйма (89 мм) и ёмкостью 0,7 и 1,44 Мбайта. Эти дискеты заключены в жёсткий пластмассовый конверт, что значительно повышает их долговечность. Основной недостаток флоппи-дисков – это их маленькая емкость и ненадежность хранения информации.
97
Не так давно стали распространяться дисководы LS-120. Они позволяют записывать до 120 Мб информации на специальной трехдюймовой дискете.
Защита дискет от записи.На дискетах 3,5 дюйма имеется специальный переключатель - защёлка,
разрешающая или запрещающая запись на дискету. Запись разрешена, если отверстие закрыто, а запрещена, если оно открыто.
Инициализация (форматирование) дискет.Перед первым использованием дискету необходимо специальным образом
инициализировать. Это делается с помощью программы DOS Format. Отформатировать дискету – это значит разметить ее, т.е. создать магнитные дорожки, дорожки разбить на сектора , и затем создать корневой каталог.
5.2.1.3. Компакт-диски.Компакт-диски(CD). Компакт-диски можно использовать только для
чтения содержащейся на них информации. Запись данных на CD осуществляется при их изготовлении. В настоящее время многие программы – игры, справочники, базы данных – записываются на CD,способные хранить большой объем информации (стандартный объем –650 Мб) и обладающие высокой надежностью. Единственный недостаток компакт-диска – невозможность перезаписи информации.
Устройство для чтения компакт-дисков (CD-ROM) предназначено для чтения записей на компакт-дисках. Принцип работы CD-ROM напоминает принцип работы обычных дисководов для гибких дисков. Поверхность оптического диска перемещается относительно лазерной головки постоянной линейной скоростью, а угловая скорость меняется в зависимости от радиального положения головки. Луч лазера направляется на дорожку, фокусируясь при этом с помощью катушки. Луч проникает сквозь защитный слой пластика и попадает на отражающий слой алюминия на поверхности диска. При попадании его на выступ, он отражается на детектор и проходит через призму, отклоняющую его на светочувствительный диод. Если луч попадает в ямку он рассеивается и лишь малая часть излучения отражается обратно и доходит до светочувствительного диода. На диоде световые импульсы преобразуются в электрические, яркое излучение преобразуется в нули слабое - в единицы. Таким образом ямки воспринимаются дисководом как логические нули, а гладкая поверхность как логические единицы
Достоинства устройства – большая емкость дисков, быстрый доступ, надежность, универсальность. Основное понятие, характеризующее работу данного устройства – скорость. Самые первые CD-ROM – 1-скоростные. Сейчас появились 52-скоростные CD-ROM. Что значит 52 скоростной привод? Это значит, что он читает данные в 52 раза быстрее самого первого 1 скоростного (150 Кб/с) CD-ROM. Следовательно, 52 умножаем на 150… 7800 килобайт в секунду! Главный недостаток стандартных дисководов CD-ROM – не возможность записи информации. Для этого необходимы другие устройства:
CD - R – дисковод с возможностью однократной записи информации на специальный диск (CD-R). Запись на эти диски осуществляется благодаря наличию на них особого светочувствительного слоя, выгорающего под воздействием высокотемпературного лазерного луча.
CD - RW – дисковод с возможностью многократной записи информации. Это устройство работает совершенно по другому принципу и совсем другими дисками(CD-RW), чем CD-R.
В последнее время всё большее распространение получает DVD-ROM – устройство, предназначенное для чтения дисков формата DVD. Это диски
98
размером пять дюймов, очень похожие на обычные компакт-диски, могут нести до 4.7 Гб информации. В настоящее время емкость еще повысилась: вначале до 8.5 Гб, потом до 9.7 Гб, наконец, достигла максимального объема в 17 Гб.
5.2.2.Клавиатура ПВЭМ.5.2.2.1.Клавиатура.
Как известно, клавиатура является пока основным устройством ввода информации в компьютер. Клавиатура бывает двух видов: 104 клавиши и 84/86 клавиш. На современных компьютерах, за исключением портативных, используется в основном клавиатура со ста четырьмя клавишами.
5.2.2.2.Классификация клавиш.Все клавиши можно условно поделить на четыре группы: Символьные или буквенно-цифровые – нажимая на них, вы вводите той
или иной символ. Например, за пробел отвечает большая клавиша Space. Специальные – компьютер выполняет какое-либо действие. Вот они:
Enter, Esc BackSpace, Ins, Del, PrintScreen, Pause. Клавиши управления курсором – Home, End, PgUp, PgDn, влево, вправо,
вверх, вниз. Клавиши вызова меню Windows – Win и Menu.
5.2.2.3.Устройство клавиатуры.В техническом аспекте это устройство представляет собой совокупность
механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих тем или иным способом определённую электрическую цепь.
В настоящее время наиболее распространены два вида клавиатур: с механическим и мембранным переключателями. В первом случае датчик представляет из себя традиционный механизм с контактами из специального сплава. Несмотря на то что эта технология используется уже несколько десятилетий, фирмы- производители постоянно работают над её модификацией и улучшением. Стоит отметить, что в клавиатурах известных фирм контакты переключателей позолоченные, что значительно улучшает электрическую проводимость.
Технология, основанная на мембранных переключателях, считается более прогрессивной, хотя особых преимуществ не даёт.
5.2.4.Дисплеи ПЭВМ.Монитор (дисплей) компьютера предназначен для вывода на экран
текстовой и графической информации.Система дисплея состоит из двух частей: адаптера дисплея и самого
монитора. Адаптеры монитора разделяют по поддерживаемому стандарту (EGA, VGA, SVGA), ширине шины (8-битная, 16-ти или более), объему используемых микросхем памяти (до 4 Мбайт и более).
SVGA-мониторы могут иметь размер по диагонали 14, 15, 17, 19, 20 или 21 дюйм (это наиболее распространенные варианты).
Другие характеристики монитора – размер зерна, или минимальный элемент на экране, и частота кадровой развертки, т.е. частота обновления кадров.
Необходимо, чтобы монитор имел размер зерна не более 0.28 мм (чем меньше, тем лучше).
Адаптер непрерывно сканирует видеопамять, формирует ТВ-сигнал, который подается в монитор. После получения копии содержимого видеопамяти эти данные встраиваются в ТВ-сигнал. ТВ-сигнал, в котором закодировано содержимое видеопамяти, выводится по кабелю в монитор.
99
Монитор обрабатывает ТВ-сигнал с данными из видеопамяти и показывает их на экране.
Мониторы бывают цветными и монохромными. Они могут работать в одном из двух режимов: текстовом или
графическом.5.2.4.1.Текстовый режим.
В текстовом режиме экран монитора условно разбивается на отдельные участки - знакоместа, чаще всего на 25 строк по 80 символов (знакомест). В каждое знакоместо может быть введён один из 256 символов. В число этих символов входят большие и малые латинские буквы, цифры, определённые символы, а также псевдографические символы, используемые для вывода на экран таблиц и диаграмм, построения рамок вокруг участков экрана и так далее.
В число символов, изображаемых на экране в текстовом режиме, могут входить и символы кириллицы.На цветных мониторах каждому знакоместу может соответствовать свой
цвет символа и фона, что позволяет выводить красивые цветные надписи на экран. На монохромных мониторах для выделения отдельных частей текста и участков экрана используется повышенная яркость символов, подчёркивание и инверсное изображение.
5.2.4.2.Графический режим.Графический режим предназначен для вывода на экран графиков,
рисунков и так далее. Разумеется, в этом режиме можно выводить и текстовую информацию в виде различных надписей, причём эти надписи могут иметь произвольный шрифт, размер и др.
В графическом режиме экран состоит из точек, каждая из которых может быть тёмной или светлой на монохромных мониторах и одного или нескольких цветов - на цветном. Количество точек на экране называется разрешающей способностью монитора в данном режиме.
Необходимо, чтобы монитор имел размер зерна не более 0.28 мм и поддерживал при построчной развертке с частотой кадров не менее 75 Гц (оптимально – 100 Гц) разрешение не менее:
14 дюймов – 800х600 точек;15 дюймов – 800х600, а лучше 1024х768 точек;17 и 19 дюймов – 1024х768, а лучше 1280х1024 точек;20 и 21 дюймов – 1280х1024, а лучше 1600х1200 точек. В основном на компьютерах используют мониторы SVGA, что позволяет
добиться нужного качества изображения. В последнее время получают распространение мониторы на жидких
кристаллах (LSD-мониторы). Все, что говорилось об обычных мониторах справедливо и для них. Только в большинстве случаев на рабочем разрешении достаточно частоты кадров 65 Гц(а 75 Гц – более чем достаточно).
5.2.5.Печатающие устройства.Принтер – устройство, предназначенное для вывода текстовой и
графической информации на бумагу. Различают матричные, струйные и лазерные принтеры (расположены в порядке улучшения качества и скорости печати). Принтеры бывают цветные (струйные и лазерные) и черно-белые (матричные и лазерные).
Основные параметры принтеров:
100
1. Разрешение. Для современных струйных принтеров это 300-720 dpi (точек на дюйм), до 1440 dpi на специальной бумаге, для лазерных – 600 – 1200 dpi , матричные принтеры обеспечивают разрешение до 150 dpi.
2. Скорость печати. В матричных принтерах – 1—6 страниц в минуту в текстовом режиме, и до пяти минут на страницу в графическом. В струйных принтерах – 15—100 секунд на страницу (в цветном режиме – до семи минут). У лазерные принтеров скорость печати – 4—12 страниц в минуту и более.
3. Стоимость копий. Любой принтер способен напечатать ограниченное количество листов, далее потребуется замена картриджа. Зная стоимость картриджа и его возможности, нетрудно вычислить стоимость копии (она меньше всего у матричных принтеров, затем идут лазерные, самые дорогие копии – у струйных принтеров).
5.2.6.Мышь и трекбол.Мышь – манипулятор для ввода информации в компьютер,
предназначенный для перемещения на экране специального указателя (маркера мыши), дополняющего, а часто и заменяющего курсор. Он необходим для работы с графическими пакетами, чертежами, при разработке схем и при работе в новых операционных системах. Основной характеристикой мыши является разрешающая способность, измеряемая в точках на дюйм (dpi). Необходимо иметь также специальный коврик под мышь, что обеспечивает её сохранность и долговечность. Самые простые и дешевые модели – оптико-механические. Более дорогие и надёжные модели «мышек» - оптические. А самым большим шиком считаются инфракрасные беспроводные мыши.
Трекбол представляет из себя «перевёрнутую» мышь, у трекбола приводится в движение не корпус, а только его шар. Это позволяет существенно повысить точность управления курсором.
5.2.7.Дополнительные устройства ПЭВМ.5.2.7.1. Сканер.
Сканер – устройство для ввода в компьютер текстовой и графической информации. Сканеры бывают ручные, настольные и даже напольные. Ручные сканеры дешевле прочих, но качество и точность сканирования у них очень малы. Настольные планшетные сканеры позволяют достигать намного лучшего результата, но цена таких сканеров намного выше.
5.2.7.2. Плоттер.Плоттер – устройство, позволяющее выводить графическую информацию
на бумагу или другие носители. Типовые задачи для плоттеров – выполнение различных чертежей, схем, рисунков, графиков, карт и т.п. Современные плоттеры классифицируются по формату использования бумаги и типу пишущего механизма. Существуют струйные плоттеры, электростатические плоттеры, плоттеры прямого вывода изображения, плоттеры на основе термопередачи и лазерные (светодиодные) плоттеры.
Цена плоттера и расходных материалов, как правило, достаточно высока. Но качество близко к полиграфическому и оправдывает все затраты.
5.2.7.3. Дигитайзер.Дигитайзер – приспособление для ввода графической информации в
компьютер, а проще – для рисования на планшете, чувствительном к нажатию специального карандаша – стилуса. Изображение моментально с планшета переносится на экран монитора. В комплекте с дигитайзером поставляется 4-кнопочная «мышь». Формат планшетов – от А4 до А0. Естественно, что данное устройство очень дорого для обычного пользователя. А вот для дизайнеров и
101
художников-полиграфистов это устройство незаменимый помощник, быстро окупающий себя.
5.2.7.4. Модем.Модем (модулятор-демодулятор) - устройство, позволяющее компьютеру
выходить на связь с другим компьютером посредством телефонных линий. По своему внешнему виду и месту установки модемы подразделяются на внутренние (internal) и внешние (external). Внутренние модемы представляют собой электронную плату, устанавливаемую непосредственно в компьютер, а внешние - автономное устройство, подсоединяемое к одному из портов. Внешний модем стоит дороже внутреннего того же типа из-за внешней привлекательности и более легкой установки. Основной параметр в работе модема - скорость передачи данных. Она измеряется в bps (бит в секунду). Сегодня достаточно хорошим модемом считается модем со скоростью 33600 bps (около 230Kb в минуту). Также важными показателями в современных модемах является наличие режима коррекции ошибок и режима сжатия данных. Первый режим обеспечивает дополнительные сигналы, посредством которых модемы осуществляют проверку данных на двух концах линии и отбрасывают немаркированную информацию, а второй сжимает информацию для более быстрой и четкой ее передачи, а затем восстанавливает ее на получающем модеме. Оба эти режима заметно увеличивают скорость и чистоту передачи информации, особенно в белорусских телефонных линиях. Последние годы спрос на модемы стал достаточно высок, т.к. они необходимы практически каждому работающему на компьютере человеку. Модемы позволяют достаточно быстро передавать с одного компьютера на другой пакеты документов и связываться по электронной почте, а также обеспечивают доступ в глобальные мировые сети.
Факс-модем - модем, позволяющий также принимать и посылать факсимильные сообщения.
5.2.7.5. Звуковая карта.Звуковая карта – устройство, необходимое для редактирования и вывода
звука, посредством звуковых колонок. Существуют 8, 16 и 20 разрядные (битные) карты. Для домашнего компьютера хватает 16 битной звуковой карты, поскольку 20 битные – профессиональные карты для программистов, занимающихся музыкой на компьютере, да и стоит такая карта намного дороже других.
5.2.7.6. Видеоадаптер.Видеоадаптер (видеоконтроллер, видеокарта) предназначен для работы в
графическом режиме. Главной задачей современной видеокарты является поддержка объёмной, трёхмерной графики (3D). Никогда не помешает и дополнительная возможность видеокарт – TV тюнер – приём телевизионного сигнала. Главной характеристикой является объём памяти. Современные графические приложения и игры требуют от видеокарты наличие как можно большего количества памяти (желательно 16, 32, а ещё лучше 64 Мб). Однако не все могут позволить купить себе даже 16 Мб видеокарту, поскольку цены на них остаются ещё достаточно высокими.
5.2.7.7. Сетевая карта.Сетевая карта – позволяет подключать компьютер к локальной сети.
Например, когда в одной организации установлено несколько компьютеров, сеть позволяет легко организовать обмен данными между ними. В зависимости от структуры сети вы просто будете видеть диски коллег или диски сервера (компьютера, обслуживающего данную сеть).
102
5.2.7.8.Стример.Устройство для быстрого сохранения информации, находящейся на
жёстком диске.5.3. Тенденции развития ПЭВМ.
Любой мир, созданный руками человека, является гипертрофированным отражением реальности, в которой все мы живем. Сначала нам кажется, что именно мы определяем правила и законы, по которым существует созданный нашими руками мирок, а потом не успеваешь оглянуться, как становишься заложником самоорганизовавшихся и самозародившихся законников и культиков этого вроде бы только недавно принадлежащего тебе пространства. Не является исключением и мирок... Нет, пожалуй, уже не мирок, а мир, даже мирище, компьютеров. Пройдя за сорок лет тот эволюционный путь, на который человечеству потребовались сотни тысячелетий – от гигантских «бронтозавров» типа «ЭНИАК» и «УНИВАК» до современных настольных и даже карманных компьютеров, по мощностям превосходящих своих предков настолько же сильно, насколько мозг человеческий превосходит мозг бронтозавров, компьютеры в своем жизненном пространстве развивались по вполне человеческим законам, обрастая при этом мифами и культами.
И мы даже не заметили, как стали заложниками творений рук наших. Как в старину жители благословенной Эллады заслушивались легендами о подвигах богов и героев, как древние викинги за бочонком эля распевали свои саги о великих воителях, так и мы теперь за кружкой пива или за рюмкой чая из уст в уста передаем легенды и мифы «земли компьютерной». И мифы эти столь сильны и живучи, хотя существуют всего пару десятков лет, что полностью определяют образ мышления людей, в них верящих. Вы наверняка были свидетелями беспрецедентных по своей насыщенности и бесполезности споров, возникающих там, где хотя бы два компьютерофила «зацепятся языками», а многие из вас, уверен, и сами являются любителями подобных застольных бесед, уходящих корнями сначала к охотничьим и рыболовецким байкам, затем к гусарским балладам, рыцарским сагам и далее, в седую глубь древности.
Далее мы рассмотрим общие характеристики персональных компьютеров, а также не менее популярную сегодня сотовую связь.
5.3.1. IBM PC – совместимые персональные компьютерыБольшинство людей, более или менее знакомых с компьютерным
бизнесом, сталкиваясь с задачей приобретения компьютера в сборе, посещают компьютерную фирму с целью именно заказать его, исходя из той конфигурации, которая им нужна. Напротив, от людей, имеющих поверхностное представление о конфигурации своей будущей системы, очень часто можно услышать следующую фразу, произносимую по приходе на компьютерную фирму: «Я хочу купить у вас компьютер». Люди, хорошо владеющие вопросами сборки и настройки компьютеров, наверное, согласятся со следующими правилами: проблемы с совместимостью компонентов системы уменьшаются прямо пропорционально увеличению степени известности и солидности компании, производящей комплектующие, из которых была собрана данная система. Добавим к этому правилу еще одно: наименьшее число проблем с совместимостью наблюдается в системах, собранных из комплектующих одного производителя. Можно проследить, какие комплектующие для продажи предлагают сегодня компьютерные компании.
Материнские платы: Gigabyte – на различных чипсетах от Intel, VIA и AMD 761, используемые с DDR SDRAM.
103
Процессоры: AMD – Athlon (900-1400МГц), Duron (700-900МГц); Intel – Pentium III (733-1000МГц), Celeron (700-1200МГц), Pentium IV (1600-1900МГц).
Видеокарты: Gigabyte – GeForce3, GeForce2 MX200/400/Pro, Riva TNT M64.
Модули памяти: DDR SDRAM DIMM 128/256/512Мб; SDRAM DIMM 256/512Мб NCP, Hynix; SDRAM DIMM 128Мб Mtec, NCP.
Винчестеры: IBM 30/40/60Гб, UDMA100, 7200rpm; а также Seagate, Maxtor, Quantum 5400/7200rpm.
CD-ROM/CD-RW: BTC, Sony, Teac/NEC, Teac, ASUS. Звуковые карты: SB – ESS, Creative, Yamaha, Vortex.При приобретении компьютера заданной конфигурации следует обращать
внимание на еще одну важную деталь – соответствие всех комплектующих базовой системы единому уровню производительности.
Производительность системы в целом зависит от многих факторов, в частности от производительности центрального процессора, скорости видеокарты, частоты и объема оперативной памяти, скорости жесткого диска, стабильности и производительности материнской платы и других немаловажных факторов (стабильность ОС, сбалансированность прикладных программ).
5.3.1.1Аппаратные средства ПК (Hardware)Центральное устройство любого компьютера – центральный процессор –
большая интегральная схема, расположенная в разъеме на материнской плате. К нему через контроллер памяти (чипсет) подключаются оперативная память, постоянное запоминающее устройство, хранящее BIOS (базовая система ввода-вывода), блок управления устройствами ввода-вывода и блок подключения видеокарт. Это самые высокоскоростные части любого ПК. К устройству управления вводом-выводом подключаются все периферийные устройства ПК: устройства управления дисковыми устройствами или IDE-интерфейс (винчестеры, CD-устройства), USB-порты (новая система интерфейса, к которой могут подключаться любые внешние устройства), интерфейсы floppy-дисководов, COM-порты (к ним подключаются принтер, мышь, модем), LPT-порт (параллельный порт, используется для принтеров, сканеров), Game-порт (подключение джойстика, указателя), порт PS/2 (для мыши, клавиатуры), разъемы расширения (PCI – до 6 разъемов), к которым подключаются дополнительные платы управления внешними устройствами (например, видеокарты, Sound-бластеры, внутренние модемы, сетевые карты, тюнеры, контроллеры SCASI). Временную координацию процессора и всех устройств ПК осуществляет таймер – генератор временных импульсов.
5.3.1.2.ДрайверыДля нормального функционирования ПК необходимо программное
обеспечение – Software. Программы, обеспечивающие работу внешних устройств ПК, называются драйверами внешних устройств.
Драйвер — набор служебных программ, позволяющих операционной системе (ОС) работать с тем или иным устройством компьютера. Его задача - обрабатывать запросы, поступающие от прикладных и системных программ, переводить их на язык, понятный физическому устройству, управлять процессами его инициализации, настройки параметров, обмена данными, переключением из одного состояния в другое и т.п. Драйвер позволяет операционной системе взаимодействовать с конкретным устройством через общий интерфейс, не учитывающий особенности данного устройства. Другими словами, драйвер транслирует запросы высокого уровня в запросы
104
низкоуровневого машинного языка, непосредственно обращаясь к аппаратным ресурсам компьютера.
Не для каждого устройства требуется драйвер. Если существует строгий стандарт, описывающий набор команд, последовательность и временные параметры операций и другие особенности работы с данным классом устройств, драйвер может и не понадобиться, так как операционная система уже имеет в своем составе все необходимые для этого процедуры. В принципе, это можно назвать и встроенным драйвером. Примеры – клавиатура, таймер, модем (внешний) коммуникационные порты. Но если устройство может быть заменено на другое, отличное по своим функциональным возможностям, то драйвер для него нужно будет устанавливать обязательно.
Драйвер может содержаться и в дистрибутиве операционной системы. Тогда вопрос его поиска отпадает сам по себе. Однако устройства, появившиеся после официального выхода ОС, потребуют установки отдельного драйвера, разработанного производителем. Кроме того, набор драйверов в комплекте с ОС невелик и охватывает только небольшую часть наиболее распространенных или полностью стандартных устройств.
В операционных системах Microsoft Windows драйвер состоит из нескольких файлов, хранящихся обычно в каталогах SYSTEM, SYSTEM32 и их подкаталогах. Ядро драйвера хранится в файлах с расширениями .VXD, .DRV, .SYS и некоторых других, а дополнительные процедуры собраны в динамические библиотеки .DLL. Кроме того, в состав драйвера могут входить файлы справки, утилиты, модули деинсталляции и т.д.
Последовательность операций по установке и удалению драйвера хранится в специальном информационном файле .INF. С его помощью Windows определяет тип, производителя, модель устройства, класс драйвера, необходимые ресурсы и файлы. В этом файле также описываются операции распаковки, запуска, копирования, удаления, переименования файлов, добавления и удаления ключей в реестре и т.д.
Windows умеет автоматически находить драйвер для устройства. Для этого она использует технологию Plug&Play, точнее, ее часть, отвечающую за самоидентификацию устройства. Следует также помнить, что операционные системы Windows 98 SE и Windows 2000, равно как и их потомки, поддерживают новую модель драйверов, получившую название WDM (Windows Driver Model). Это – попытка реализовать полную поддержку Plug&Play и ACPI, то есть дать возможность загружать и выгружать драйверы «на ходу», без перезагрузки системы, подключать их в виде фильтров-расширений к стандартным драйверам Microsoft, более гибко управлять энергосбережением и конфигурацией устройств и т.п. WDM-драйверы хранятся в каталоге SYSTEM32/DRIVERS. В частности, интерфейсы нового поколения USB и IEEE-1394 (FireWire) работают только под управлением WDM-драйверов.
Как правило, функциональность каждого устройства компьютера определяется его контроллерами. Контроллеры имеют вид интегральных микросхем, установленных на печатной плате. Взаимодействие устройства с остальными компонентами системы сводится к обмену данными и командами между контроллером устройства и центральным процессором (или другим контроллером, например, арбитром шины, контроллером DMA и т.п.). Можно сказать, что драйвер – это программа, позволяющая процессору «общаться» с контроллером.
Очень часто разработчики микросхем (так называемого чипсета) сами пишут драйверы для того устройства, которым будет управлять их контроллер.
105
Обычно такие драйверы называют референсными ("reference"). Они могут быть либо общедоступными и выкладываться в Интернет на сайте разработчика, либо предоставляться исключительно производителям оборудования на доработку и адаптацию. Очевидно, что в первом случае для устройства можно и нужно устанавливать референсные драйверы, которые обновляются гораздо чаще «фирменных» и содержат исправления ошибок и новые возможности. Однако при этом можно потерять доступ к некоторым функциям, специфичным для конкретного устройства.
«Фирменные» драйверы производителя оборудования могут быть изрядно устаревшими, но при этом учитывать какие-то особенности данного устройства, о которых не знают разработчики чипсета. В любом случае всегда имеет смысл попробовать сначала «референс»-драйвер (если он доступен для скачивания), а если он по какой-то причине не подойдет — вернуться к «фирменным».
Как и любое другое программное обеспечение, драйверы имеют свои версии. Формат версии свободный — каждый разработчик сам решает, сколько ему нужно цифр для нумерации и в какой последовательности они должны стоять. В некоторых случаях все-таки есть система: Windows-драйверы для наиболее интересных с нашей точки зрения устройств, вроде игровых видео- и звуковых карт, поддерживающих DirectX, нумеруются определенным образом. Первая цифра — номер версии операционной системы Windows. 4=Win9x/WinNT, 5=Win2000. Далее после точки идет версия DirectX. 12=DX7, 13=DX8. Последние цифры — номер версии самого драйвера. Например, представленный на скриншоте драйвер для видеокарт nVidia имеет версию 4.13.01.1241, что означает, предназначен для Win9x и DirectXS, его версия — 1241.
Также стоит упомянуть о так называемых бета-драйверах. Разработчики чипсетов и устройств часто стараются стимулировать интерес к себе, выкладывая на своих сайтах экспериментальные драйверы. Другой известный прием — предоставление драйверов владельцам различных тематических Интернет-сайтов под видом украденных или случайно оставленных на внутренних корпоративных страницах (так называемые “leaked”-драйверы). Конечно, разработчики заранее открещиваются от них и не обещают технической поддержки в случае возникновения проблем.
Чтобы предотвратить сбои в системе из-за бета-драйверов, Microsoft ввела специальную сертификацию. Драйверы тестируются в лаборатории Microsoft Windows Hardware Quality Lab (WHQL), и после успешного прохождения всех процедур они получают сертификат.
Он имеет вид файла типа "Security Catalog" (расширение CAT), в котором перечислены все сертифицированные компоненты драйвера. Если такого файла в комплекте драйвера нет, то очень велика вероятность, что это бета-версия.
В Интернет существуют специальные сайты, которые регулярно следят за появлением новых версий драйверов для наиболее распространенных устройств. Такую информацию можно найти, например, на www.kv.by/hardware/drivers/.
5.3.2. Персональные компьютеры фирмы Apple В отличие от IBM PC «Макинтош» Apple имеет закрытую архитектуру.
«Макинтош» — это компьютер. Не больше и не меньше. Как и все остальные компьютеры, «Маки» могут зависать, ошибаться, тормозить, у них есть свои слабые и сильные стороны, но в целом это не более чем ящики с электронной начинкой. Да, благодаря тому, что разработка и железа, и программного
106
обеспечения находятся «в одних руках», они лучше оптимизированы. Да, в свое время они обладали уникальными возможностями, недоступными обычным PC: графический интерфейс пользователя, богатые мультимедийные возможности... Но на текущий момент не существует такой задачи, которую возможно было бы выполнить только на «Макинтоше» и невозможно на обычном PC. Правда, стоит отметить, что ряд задач «Маки» все равно решают куда лучше. Обработку видео можно делать и на PC, и на «Маке», но на «Маке» ее делать лучше: не так часто теряются кадры, гораздо быстрее просчитываются разнообразные эффекты и переходы, интерфейс гораздо интуитивнее. То же и со звуком, и с графикой, и с издательскими процессами – в общем, во всем, что касается мультимедийного контента, будь то его создание или использование, «Маки» справляются лучше. Маковладельцы любят свои «Маки» и гордятся ими, относясь к ним как к детям или домашним животным.
В конце XX века выпускается модель PowerMac G3 (а когда Motorola разработала новый процессор) в измененном дизайне – полупрозрачный пластиковый корпус, удобные ручки для переноски и неизменное «яблочко на борту». Выходит PowerMac G4 Cube, представляющий собой шедевр инженерного гения – в небольшой кубик размерами примерно 20х20х30 см техническим кудесникам из Apple удалось поместить системную плату, диск, видеокарту и привод DVD. Пассивное охлаждение! И цена $1799. К сожалению, эта модель была снята с производства.
Дальше — больше. PowerMac G4 с двумя процессорами и частотой 800 МГц. Снова с двумя процессорами, но уже с повышенной частотой — 1 ГГц. И наконец, совсем недавно, обновленный iMac: активная матрица, напичканная электроникой подставка, хромированный шарнир. Типичный компьютер для домашнего пользователя: процессор PowerPC G4 (800 МГц), 256 Мбайт памяти, диск на 60 Гбайт. И SuperDrive с возможностью записи DVD.
А что же будет завтра?.. В источниках, приближенных к Apple (но, увы, не проверенных), активно муссируются слухи о возможном выходе четырехпроцессорного «кибердемона». Благо ресурсы позволяют, да и MacOSX, основная в настоящее время система для «Макинтошей», многопроцессорность поддерживает хорошо. Компания Motorola готовит к выпуску процессор следующего поколения — PowerPC G5 с официально объявленной частотой 1,6 ГГц. В лабораториях Apple эти чипы, говорят, уже работают на частотах 2,4 ГГц. Новые модели на G5 обещают уже осенью этого года.
В первую очередь «Мак» — компьютер для творческих людей. Он предоставляет полную свободу в области создания и использования мультимедийного контента, будь то музыка, фильмы или графика. Во-вторых, «Мак» для тех, кто не хочет задаваться вопросом о том, как там все устроено изнутри, а хочет просто наслаждаться общением с компьютером.
В общем, если постараться подойти к выбору рационально, то «Макинтош» на сегодняшний день является идеальным «решением из коробки» для творческого человека — все уже входит в комплект, и вам не придется приобретать ни дополнительного оборудования, ни программного обеспечения для любых мультимедийных нужд, включая обработку фотографий, запись и прослушивание музыки, монтаж фильмов, запись CD или даже DVD. Кроме того, только распаковав любой «Мак», вы сможете сразу же подключиться к Интернету, а в свободное время все же поиграть — пусть игр и не слишком много, но качество графики в них куда лучше, нежели на PC. Конечно, «Мак» дороже, чем PC, но если вы посчитаете суммарную стоимость PC со всеми
107
возможностями, предоставляемыми «Макинтошем», сумма будет не слишком сильно отличаться.
И еще нюанс: «Мак» стабильнее, чем PC, потому что и сам компьютер, и операционная система, и программное обеспечение производятся одной и той же фирмой и тщательно испытываются на совместимость. И не стоит обращать внимание на то, что по тактовой частоте процессора «Маки» вроде бы проигрывают PC. Да, максимальная частота G4 на сегодняшний день — 1 ГГц против вдвое большей, чем у Pentium 4. Но за счет другой архитектуры старшая модель «Макинтоша» с двумя такими процессорами по тестам на семьдесят процентов превосходит этот самый Pentium! «Маки» гораздо медленнее устаревают морально, нежели PC, поскольку обычно каждая новая модель от Apple является квинтэссенцией современных технологий, которые появляются в PC только через год-два. Следует учитывать, что «Маки» гораздо хуже поддаются апгрейду. В отличие от PC, процессор в «Маке» заменить невозможно.
Последние модели портативных компьютеров Apple ни в чем не уступают стандартным «башням», укомплектованы всеми необходимыми портами: Ethernet, USB, FireWire, звуком, модемом, имеют превосходные экраны и выходы на внешний монитор, а ряд аппаратов оборудован и пишущими приводами компакт-дисков. Кроме того, у Apple традиционно очень хорошие аккумуляторные батареи, позволяющие активно использовать ноутбук на протяжении четырех-пяти часов. В общем, портативные компьютеры Apple позволяют делать все, что и «большие» системы, вплоть до монтажа видео в «полевых условиях». Каковы плюсы подобного выбора? Во-первых, компактность. Вам не придется выделять в доме специальный угол под компьютер и оборудовать там рабочее место — с ноутбуком можно работать и на кухне, и лежа на диване... Во-вторых, мобильность. Вы можете взять ноутбук с собой на работу и не волноваться о необходимости синхронизации файлов на домашнем и рабочем компьютерах — ну, это для тех, кто, как и я, любит работать и дома. Кроме того, ничто не помешает вам утащить ноутбук с собой на дачу или в отпуск, хотя зачем он в отпуске... Разве только как компаньон цифрового фотоаппарата.
Минусы, естественно, тоже есть. Во-первых, ноутбук однозначно не подойдет любителям игр. Во-вторых, невозможность апгрейда: максимум, что вы можете сделать, так это нарастить памяти и поставить больший жесткий диск. И, наконец, цена ноутбука заметно выше, нежели у обычного компьютера.
Apple предлагает на выбор два модельных ряда ноутбуков: iBook и PowerBook G4. Если вы все же приверженец классических «настольных» систем, то здесь у вас опять же есть выбор: можно приобрести моноблочный iMac либо же «башню» PowerMac G4.
5.3.2.1.iMacСуществуют два модельных ряда iMac. В первом все компьютеры
представляют собою моноблок в корпусе зализанных форм из полупрозрачного пластика, снабженный 15-дюймовым монитором на базе ЭЛТ. Все они построены на базе процессора G3 и отличаются друг от друга лишь тактовой частотой процессора, объемом оперативной памяти и диска да опцией CD-ROM, CD-RW или DVD. Из плюсов стоит отметить компактность, удобство переноски (на крышке моноблока есть ручка), отсутствие торчащих со всех сторон кабелей да низкую цену. Минусов больше. Во-первых, эта модель нерасширяема вообще. Максимум, что вы можете сделать — добавить оперативной памяти. Во-вторых, пятнадцатидюймовый монитор маловат, а встроенный звук слишком
108
«пискляв», хотя аудиосистема и произведена очень именитой фирмой Harman Kardon. Ну и, наконец, процессор G3 все же слабоват для настольного компьютера сегодняшнего дня. Вывод прост: моноблочный iMac имеет смысл покупать неприхотливому домашнему пользователю — с его помощью можно будет полазить в Интернете, поиграть в не слишком ресурсоемкие игры и раз в полгода смонтировать видеозапись очередного семейного торжества. Эта модель для тех, кому компьютер нужен «постольку, поскольку», или же для детей младшего школьного возрастав потому как ломать в нем нечего.
Новый модельный ряд iMac был объявлен в январе этого года. Модель очень интересна и по дизайну, и по начинке, и может стать идеальным выбором для дома: у нее достаточно мощности, чтобы удовлетворить потребности очень продвинутого домашнего пользователя (использованный в ней процессор еще полгода назад ставился только в старшие модели PowerMac), и в то же время она изящна и компактна. В ней есть один минус предыдущего iMac — нерасширяемость (опять же можно лишь нарастить память), однако за счет грамотной компоновки этой модели в ближайшие два-три года необходимости в ее апгрейде, собственно, и не предвидится. По большому счету, такой необходимости может не возникнуть вовсе, потому что вряд ли обычному пользователю окажется мало ее пиковой производительности, еще пару лет назад доступной только специализированным рабочим станциям (5,5 млрд. операций в секунду).
5.3.2.2.PowerMac G4Модельный ряд PowerMac G4 – вершина яблочного компьютеростроения.
PowerMac G4, конечно, с большим натягом можно назвать машиной для «домашнего» использования – скорее уж, это модель для профессионалов, предпочитающих работать на дому. Она идеально подходит для обработки и создания мультимедийного контента — в принципе, практически все люди, связанные с творчеством (дизайн, музыка, видео), так или иначе используют именно PowerMac. Эти модели наиболее стандартизированы и расширяемы – в них есть три или четыре гнезда для стандартных DIMM SDRAM, они позволяют подключить дополнительные диски IDE, установить дисковод Zip или магнитооптику; большинство необходимых устройств: звук, USB, FireWire, модем на 56 Кбит/с и карта Ethernet на 100 Мбит или 1 Гбит — интегрированы в системную плату, а расширение возможно благодаря четырем стандартным PCI-слотам. Кроме того, интерфейс видеоадаптера также стандартен: AGP 2х или 4х, что позволяет использовать любой современный видеоадаптер. Правда, в замене видеокарты нужды обычно не возникает, потому как традиционно «Маки» поставляются с лучшими на момент выпуска графическими картами, например последняя модель комплектуется на выбор либо ATI Radeon 7500, либо NVIDIA GeForce4 MX. Кроме того, очень удобная конструкция корпуса (откидывающаяся боковая крышка с закрепленной на ней системной платой, рис. 2) позволяет в считанные секунды получить доступ к «нутру» компьютера.
В этом модельном ряду можно выбирать между одно- и двухпроцессорными компьютерами с тактовой частотой процессора G4 от 350 МГц (самые старые модели 1999 года) до 1 ГГц. Кроме того, можно выбрать жесткий диск, объем оперативной памяти и тип привода CD или DVD, а также установить как опцию дисковод Zip.
Эти компьютеры практически лишены недостатков, присущих другим моделям, прекрасно расширяемы, а благодаря большому разнообразию конфигураций любой покупатель может выбрать компьютер, отвечающий как его требованиям к производительности, так и содержимому его кошелька.
109
5.3.2.3.Выбираем конфигурациюВо-первых, нужно брать компьютер с максимально возможной частотой
процессора, доступной за имеющуюся у вас сумму, пусть даже в ущерб объемам памяти и диска. Причина проста: процессор в «Маке» апгрейду не подлежит, а вот что память, что диск нарастить вы сможете и потом – причем, скорее всего, купленные на стороне комплектующие обойдутся вам дешевле, нежели в составе готового «Макинтоша»: что поделать, за имя приходится платить.
Во-вторых, стоит очень внимательно выбирать привод компакт-дисков. В наших условиях идеальным выбором является CD-RW. Не стот брать модель с обычным CD-ROM, особенно если это iMac! Дело в том, что последние три года «Макинтоши» выпускаются без дисковода для 3,5-дюймовых дискет, и, если в случае с PowerMac вы все же сможете потом либо поменять привод на CD-RW (что не слишком просто, потому как «Мак» поддерживает не все модели приводов), либо установить себе Zip, то в случае с iMac вы будете лишены даже этой возможности, а значит, не сможете извлечь из своего компьютера ни одного файла «наружу»! Придется покупать дополнительный внешний дисковод или CD-рекордер, что влетит вам в копеечку.
То же относится и к DVD. Купив компьютер с приводом DVD, вы, конечно, сможете наслаждаться просмотром видеодисков на экране монитора (весьма сомнительное удовольствие, стоит отметить), но опять же не сможете переписать ни одного файла из вашего компьютера. Если уж вам так хочется смотреть DVD или даже записывать их, покупайте модель с SuperDrive – устройством, позволяющим читать и записывать CD и DVD. Однако за ту разницу в цене, которую вы за него заплатите, вы вполне можете приобрести обычный бытовой плейер DVD. Так что наш выбор — CD-RW для всех и SuperDrive для особо богатых.
То же самое относится и к покупателям ноутбуков, за одним, пожалуй, исключением – на жестком диске все же экономить не стоит, потому как самостоятельно обновить его хотя и можно, но сложно и недешево.
5.4.Сотовая связьОткуда взялось название сотовая связь? Система сотовой связи построена
так, что она похожа на совокупность ячеек, покрывающих обслуживаемую территорию. По сходству с пчелиными сотами систему называют сотовой. Существует четыре типа сот: пикосота (радиус до 100 м), микросота (радиус 50-300 м), макросота (радиус 1-20 км) и гиперсота (радиус более 20 км).
В последнее время с развитием новых технологий все большее количество людей пользуется сотовыми телефонами. Сегодня даже ведется работа над созданием аппарата, который объединит функции пейджера, сотового телефона, устройства для передачи данных, видеосвязи и т.д. Уже появились телефоны-часы. Снятые с руки, они могут использоваться как телефонная трубка. Компания Samsung представила первый в мире мобильный телефон стандарта CDMA с интегрированной цифровой фотокамерой.
На белорусском рынке представлен ряд марок сотовых телефонов: Nokia, Motorola, Beneefon, Ericsson, Alcatel, Siemens, Samsung, Panasonic. Но в продаже нет аппаратов Sony, Sagem, Philips, Nec, Bosh и ряд других знаменитых марок. В Беларуси работают сети мобильной связи двух стандартов: GSM-900 и NMT-450. На нашем рынке популярностью пользуются аппараты низкой ценовой категории. Основные расходы связаны не с покупкой телефона, а с ежемесячной оплатой услуг связи. Играет роль то, как много звонишь днем и ночью, в выходные дни, из помещения или вне его, рельеф местности, погодные условия,
110
расстояние до ближайшего передатчика. Самые дорогие тарифы с 7.00 – 18.00 с понедельника по пятницу.
Сейчас в мире появляется все больше аппаратов, поддерживающих протокол WAP – мобильный доступ в Интернет. С помощью такого телефона можно зайти на WAP-сайт и получить информацию о погоде, курсе доллара, результате спортивных матчей и т.д.
Что же такое стандарт GSM, о котором мы слышим ежедневно? GSM - Global System for Mobile communications – глобальная система мобильной связи, диапазоны 900, 1800 и 1900 МГц. Сеть GSM состоит из следующих компонентов: мобильная станция, т.е. трубка; базовая передающая станция, которая служит только как интерфейс с мобильной станцией; котроллер базовых станций – просто координирует работу нескольких базовых станций; центр коммутации – самая главная компонента. Максимальное удаление от базовой станции при идеальных условиях возможно на 35 км.
Стандарт NMT-450 относится к стандартам первого поколения, т.е. является аналоговой системой. Изначально системы стандарта NMT (Nordic Mobile Telephone – мобильный телефон северных стран) были предназначены для 5 североевропейских стран, которые работали в диапазоне 450-467 МГц и имели 180 каналов связи шириной по 25 КГц каждый. Характерной особенностью стандарта является то, что все подвижные абоненты имеют возможность работать в любой из стран, входящих в систему, благодаря тому, что подвижные станции полностью совместимы со всеми базовыми станциями системы любой страны. В настоящее время более 40 стран мира используют системы сотовой подвижной связи стандартов NMT-450 и NMT-900, работающие в диапазоне частот 450 и 900 МГц соответственно. Основное различие между этими стандартами заключается в том, что с повышением используемых частот стало возможным уменьшение габаритов радиотелефона, а также расширение спектра услуг связи и управления.
В настоящее время стандарт NMT-450 наряду с GSM является Федеральным стандартом России. В Беларуси в стандарте NMT-450 работает компания БЕЛСЕЛ. Основными достоинствами этого стандарта являются доступность радиочастот, низкая стоимость построения системы, возможность быстрого покрытия больших территорий.
На западе большой популярностью пользуется услуга SMS – Short Message Service – услуга передачи коротких сообщений. Некоторые сравнивают эту услугу с пейджером. Сообщение вы можете получить во время разговора и даже если ваш телефонный аппарат сейчас находится в выключенном состоянии. Все короткие сообщения, которые не были вами получены, записываются центром коммутации и, после того как вы будете в пределах досягаемости или включите телефон, если он был отключен, передадутся на ваш телефон. Если же вы хотите передать свое короткое сообщение, то вы набираете это сообщение при помощи клавиш телефона и после этого, указав номер абонента, которому вы хотите передать сообщение, отправляете его. Также существует некий расширенный вариант этого сервиса, называемый Smart Message, который позволяет кроме текстов передавать мелодии звонков, логотипы, визитные карточки и т.д.
У телефонного аппарата, в зависимости от модели, присутствует огромное количество различных функций. Почти во всех аппаратах есть электронная записная книжка, калькулятор, часы и календарь. В электронную записную книжку можно записать около 80 номеров, а к каждому номеру можно еще добавить свои комментарии. Почти все телефонные аппараты кроме часов
111
содержат будильник, который срабатывает даже при выключенном телефонном аппарате. В телефонных аппаратах существует режим блокировки, т.е. если вы включаете свой телефон и перед тем как куда-нибудь позвонить, вводите специальный код, значение которого известно только вам и которое вы можете в любой момент изменить. Кроме блокировки телефона при помощи PIN-кода (Personal Identification Number), на телефоне можно включить блокировку клавиатуры, которая не позволит произвести случайные нажатия на клавиатуру, когда ваш телефон лежит в кармане. Стандарт GSM предусматривает дополнительные функции защиты, основанные на использовании SIM-карты (Subscriber Identity Module – модуль идентификации абонента). SIM-карты являются съемными. Если в телефонном аппарате отсутствует SIM-карта, то телефон не сможет работать, однако позвонить в экстренные службы помощи вы сможете и без нее. Рассмотрим другие дополнительные услуги.
Став абонентом выбранной компании, вы получите свой абонентский номер – ваш номер телефона, который остается одним и тем же, где бы вы ни находились. Если вы находитесь в зоне действия сети сотовой связи выбранной вами компании, вам дозвонятся из любой точки земного шара.
Существует так называемая переадресация вызова (call forwarding или call divert). Эта услуга позволяет абоненту сети переадресовать входящий мобильный звонок на городской номер, другой мобильный номер или на голосовую почту. Переадресация называется безусловной, если переадресуются все поступающие вызовы. В противном случае переадресация называется условной.
В сочетании с переносным компьютером, сотовый телефон позволит вам иметь возможность мобильного доступа к вашему электронному почтовому ящику и в Интернет. А в сочетании с факсимильным аппаратом вы сможете получать и передавать факсы.
Голосовая почта – это ваш персональный автоответчик. В ваш «почтовый ящик» попадут все оставленные сообщения, если у вас не было возможности поговорить лично.
Услуга call waiting – «ожидание вызова» предоставит вам следующие возможности: узнавать о том, что вам кто-то звонит в то время, когда вы уже разговариваете по своему сотовому телефону; выбрать один из следующих вариантов: отклонить вновь поступивший звонок, закончит первый разговор и переключиться на вновь поступивший звонок, переключиться на вновь поступивший звонок, не теряя текущего соединения (первого разговора). Здесь крайне удобна услуга сохранения вызова (call hold). Вы можете прервать ваш текущий разговор с абонентом и позвонить другому абоненту, а после этого вновь вернуться к предыдущему разговору.
Существует услуга запрета вызова (call barring). Она позволяет ограничить входящие и исходящие звонки, то есть накладывать ограничение на использование телефона. Услуги запрета вызова бывают следующие: запрет на все исходящие звонки, запрет на исходящие международные звонки, запрет на все входящие звонки, заперт на входящие звонки за исключением звонков в домашнюю сеть, заперт на входящие звонки для абонентов вне домашней сети.
При помощи услуги «конференц-связь» (conference call, multiparty call) вы сможете разговаривать одновременно с несколькими людьми. При этом все вас будут слышать, а если кто-то что-то скажет, то это услышат и остальные. Одновременно вести разговоры можно от трех до шести пользователям.
Одна из важнейших услуг сети сотовой связи – предоставление возможности использования одного и того же радиотелефона при поездке в
112
другой город. Область или даже страну, причем сотовая сеть позволяет не только самому абоненту звонить из другого города или страны, но и получать звонки от тех, кто не успел застать его дома. Такая возможность называется роуминг (от англ. roam – скитаться, блуждать). Для организации роуминга сотовые сети должны быть одного стандарта (телефон стандарта GSM не будет работать в сети стандарта NMT).
В сотовой связи существует и услуга определителя номера. Она позволяет определить номер абонента, звонящего вам. Но есть и антиопределитель номера. Он запрещает определять ваш номер другими абонентами, имеющими услугу определитель номера.
Одним из основных преимуществ стандарта NMT является большой радиус действия соты (передатчика). В этом стандарте намного дешевле исходящая связь, нет абонентной платы и залога за междугородную связь, а также малый залог и абонентская плата за роуминг. Но есть и определенные недостатки. В отличие от стандарта GSM, применяемого в городе Минске, в стандарте NMT оплачивается входящий звонок. Возникает возможность помех из-за аналоговой передачи звука. В стандарте NMT взимается абонентская плата за голосовую почту. Если вы стоите перед выбором, какой стандарт сотовой связи вам наиболее удобен, то вам необходимо решить для себя, что вам больше нужно: малый роуминг и низкая оплата телефонных разговоров стандарта NMT или, роуминг практически по всему земному шару, зато высокая оплата в стандарте GSM по сравнению с низкой оплатой в стандарте NMT.
7.ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ.7.1.Понятие алгоритма
Алгоритмизация – 1) этап решения задачи, заключающийся в конструировании алгоритма
решения на основе условия задачи и ее требований к конечному результату; 2) раздел информатики, изучающий методы и приемы построений
алгоритма, а также их свойства, т.е. алгоритмика задачи, построения модели и алгоритмизация.
Алгоритмизация задачи—процесс разработки (проектирования) алгоритма для решения задачи с помощью ЭВМ.
На этапе постановки задачи описываются исходные данные и предпосылки, формируются правила начала и окончания решения задачи (достижения цели), т.е. разрабатывается информационная или эквивалентная ей математическая модель. Алгоритмов построения моделей не существует. Методом проб и ошибок ведется поиск метода решения задачи (метода вычислений, метода перебора вариантов, метода распознавания образов). На основании этого метода разрабатывается исходный алгоритм, реализация которого принципиально возможна с помощью ЭВМ. При разработке исходного алгоритма и даже при выборе модели пользователь, т. е. человек, решающий конкретную задачу, должен иметь представление о математическом обеспечении ВС или ЭВМ.
Алгоритм—понятное и точное предписание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на достижение указанной пели или на решение поставленной задачи.
Термин алгоритм происходит от имени узбекского ученого IX в. Аль-Хорезми, который в своем труде «Арифметический трактат», переведенном в XII в. с арабского на латынь, изложил правила арифметических действий над числами в позиционной десятичной системе счисления. Эти правила и называли
113
алгоритмами. Таким образом, изучающиеся в школе правила сложения, вычитания, деления, умножения чисел, правила преобразования алгебраических выражений, правила построения геометрических фигур, грамматические правила правописания слов и предложений – все это алгоритмы. Многие правила, инструкции, записанные в воинских уставах, функциональных, должностных обязанностях, представляют собой подробнейшие указания, годные во всевозможных ситуациях.
К пониманию такого рода трансформации идеи алгоритмичности подводит анализ человеческой деятельности: какой бы она ни была, в ней сосуществуют и противоборствуют два компонента – нормативный и вариативный. Первый закрепляет уже накопленный людьми опыт, а без второго не может быть творчества, развития, движения вперед. Виды алгоритмов как логико-математических средств отражают указанные компоненты человеческой деятельности и тенденции, а сами алгоритмы в зависимости от цели, начальных условий задачи, путей ее решения, определения действий исполнителя подразделяются следующим образом:
— механические алгоритмы, или иначе детерминированные, жесткие (например, алгоритм работы машины, двигателя и т. п.);
— гибкие алгоритмы, например стохастические, т.е. вероятностные и эвристические.
Механический алгоритм задает определенные действия, обозначая их в единственной и достоверной последовательности, обеспечивая тем самым однозначный требуемый или искомый результат, если выполняются те условия процесса, задачи, для которых разработан алгоритм.
Вероятностный (стохастический) алгоритм дает программу решения задачи несколькими путями или способами, приводящими к вероятному достижению результата.
Эвристический алгоритм (от греческого слова «эврика» – «Я нашел») –это такой алгоритм, в котором достижение конечного результата программы действий однозначно не предопределено, так же как не обозначена вся последовательность действий, не выявлены все действия исполнителя. К эвристическим алгоритмам относят, например, инструкции и предписания.
В этих алгоритмах используются универсальные логические процедуры и способы принятия решений, основанные на аналогиях, ассоциациях и прошлом опыте решения схожих задач.
Алгоритм применительно к вычислительной машине – точное предписание, т.е. набор операций и правил их чередования, при помощи которого, начиная с некоторых исходных данных, можно решить любую задачу фиксированного типа.
7.2.Основные этапы технологического процесса разработки программ решения экономических задач на ЭВМ.
Решение задач на ЭВМ представляют собой процесс получения результатной информации на основе обработки исходной с помощью программы, составленной из команд системы управления работой отдельных устройств вычислительной машины. Создание такой программы решения задачи предполагает выполнение ряда последовательных этапов технологического процесса.
Рис.1
114
1 – экономико-математическое описание и выбор метода;2 – разработка (выбор и адаптация) алгоритма решения;3 – разработка программы решения задачи;4 – тестирование и отладка программы.В зависимости от специфических особенностей конкретной задачи (её
вычислительные и логические сложности, состава и структуры исходной промежуточной и результатной информации), профессионального уровня подготовки специалистов и ряда других факторов. Некоторые этапы, представленные на схеме могут быть объединены в более крупные этапы:
1.Первый этап технологического процесса представляет собой постановку задачи. На этом этапе раскрывается организационно-экономическая сущность задачи, то есть формулируется цель её решения. Раскрывается состав и формула представления входной, промежуточной и результативной информации. Характеризуются формы и методы контроля достоверности информации на ключевых этапах решения задачи. Специфицируются формы взаимодействия пользователя с ЭВМ в ходе решения задачи и т. д.
Особое внимание в процессе постановке задачи уделяется детальному описанию входной, выходной, результатной и промежуточной информации. При этом характеризуются:
Форма представления отдельных реквизитов (цифровая, символьная);Количество знаков (разрядов), выделяемых для записи реквизитов, выходя
из их максимальной значимости;Вид реквизита в процессе решения задачи (расчетный, первичный,
нормативный, справочный);Источник (документ) возникновения реквизита.Кроме того, для цифровой информации указывается целочисленный или
дробный характер реквизита (для дробных величин дополнительно указывается количество деятельных знаков (разрядов), выделяемых для записи дробной части и допустимый диапазон изменения величин (то есть максимальное и минимальное значение реквизита)). Для расчётных реквизитов даётся соответствующее описание реквизитов, и выделяются те реквизиты, которые используются при последующих решениях задач, так как эта информация должна сохраняться в памяти ЭВМ.
Важной особенностью экономических задач является использование в процессе их решения массивов условной постоянной информации, отражающей многократно используемые справочные, нормативные, расчетные и другие сведения. Данная информация детально специфицируется в соответствии с общими требованиями к описанию информации, а также указываются периодичность внесения изменений в эти массивы. Завершается постановка задачи описанием контрольного примера, демонстрирующего порядок решения задачи традиционным способом.
Основное требование к контрольному примеру – отражение всего многообразия возможных форм существования исходных данных. Контрольный пример сопровождается перечислением внештатных ситуаций, которые могут возникнуть при решении задачи и описании действий пользователя в каждой конкретной ситуации.
2. Экономико-математическое описание задачи и выбор метода её решения. На втором этапе технического процесса разработки программы
115
Эксплуатация программы
1 2 34Постановка задачи
выполняется формализованное написание задачи, то есть устанавливаются и формулируются средствами языка математики многие математические зависимости между исходными и результатными данными. Второй этап обеспечивает её однозначное понимание поставщиком (пользователем) задачи и разработчиком программы, реализующим эту задачу. В процессе подготовки экономико-математического описания задачи (модели задачи) могут использоваться различные разделы математики, особенно прикладной. При решении экономических задач наиболее часто используются следующие классы моделей для формализованного описания их постановок:
Аналитические (вычислительные);Матричные (балансовые);Графические (частный вид – сетевые).Выбор класса моделей, а иногда и конкретной формы её представления
внутри одного и того же класса в ряде случаев позволяет не только облегчить и ускорить процесс решения задачи, но иногда и повысить точность получаемых результатов. Хотя математическая запись постановки задачи, как правило, отличается высокой точностью отображения её сущности, лаконичностью её записи, а главное – однозначностью понимания не для всех задач может быть выполнена. Для задач, допускающих возможность экономико-математического описания необходимо выбрать численный метод решения, а для нечисловых задач – принципиальную схему решения в виде однозначно понимаемой последовательности выполнения элементарных математических и логических функций (операций). При выборе метода решения задачи предпочтения отдаются методу, который наиболее полно удовлетворяет к следующим основным требованиям:
Обеспечивает необходимую точность получаемых результатов, не обладает свойством вырождения (бесконечным зацикливанием на каком-либо участке задач при определенных исходных данных);
Позволяет использовать уже готовые стандартные программы для решения задачи или её отдельных фрагментов;
Ориентирован на минимальный объем исходной информации;Обеспечивает наиболее быстрое получение искомых результатов решений.3. Алгоритмизация решения, то есть разработка оригинального или
адаптация (уточнение и корректировка) уже известного алгоритма. Постановка задачи и её алгоритмизация составляют порядка 20-30% общего времени на разработку программных средств решения задачи.
Схема процесса алгоритмизации решения задач:Выделение автономных этапов процесса решения задачи (как правило, с
одним входом и выходом).Формализованное описание содержания работ, выполняемых на каждом
выделенном этапе.Проверка правильности реализации выбранного алгоритма на различных
примерах решения задач.Согласно ГОСТу алгоритм – это точное предписание, определяющее
вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к искомому результату.
7.3.Свойства алгоритмаСвойства алгоритма—набор свойств, отличающих алгоритм от любых
предписаний и обеспечивающих его автоматическое исполнение.
116
Понятность алгоритма для данного исполнителя – содержание предписания о выполнении только таких действий и о проверке только таких свойств объектов, которые входят в систему команд исполнителя, т.е. алгоритм должен быть задан с помощью таких указаний, которые ЭВМ может воспринимать и выполнять по ним требуемые действия (операции).
Дискретность – выполнение команд алгоритма последовательно, с точной фиксацией моментов окончания выполнения одной команды и начала выполнения следующей, т. е. алгоритм должен содержать последовательность указаний (команд), каждое из которых приводит к выполнению в ЭВМ одного шага.
Определенность (точность) – точные сведения о том, что после выполнения каждой очередной команды завершено выполнение алгоритма, либо о том, какая следующая команда должна выполняться, т.е. алгоритм должен предусматривать определенный порядок выполнения действий, так как ЭВМ должно быть указано, какую следующую команду исполнять после завершения текущего указания.
Результативность – либо завершение решения задачи после выполнения алгоритма, либо вывод о невозможности продолжения решения по какой-либо из причин, т.е. алгоритм должен обеспечивать возможность получения результата после конечного числа шагов.
Массовость – единообразное применение алгоритма к любой конкретной формулировке задачи, для решения которой он разработан (см. также Алгоритмическая универсальность), т.е. алгоритм должен обеспечивать возможность его применения для решения класса однотипных задач.
Команда алгоритма – предписание о выполнении отдельного законченного действия исполнителя.
В процессе алгоритмизации задачи исходный алгоритм разбивают на отдельные частные алгоритмы (шаги).
Частные алгоритмы могут быть линейными, разветвляющимися и циклическими.
Линейный алгоритм – набор команд (указаний), выполняемых последовательно во времени друг за другом.
Разветвляющийся алгоритм – алгоритм, содержащий хотя бы одно условие, в результате проверки которого ЦВМ обеспечивает переход на один из двух возможных шагов.
Циклический алгоритм – алгоритм, предусматривающий многократное повторение одного и того же действия (одних и тех же операций) над новыми исходными данными.
К циклическим алгоритмам сводится большинство методов вычислений, перебора вариантов.
Цикл программы – последовательность команд (серия, тело цикла), которая может выполняться многократно (для новых исходных данных) до удовлетворения некоторого условия.
Вспомогательный (подчиненный) алгоритм (процедура) – алгоритм, ранее разработанный и целиком используемый при алгоритмизации конкретной задачи.
На всех этапах подготовки к алгоритмизации задачи широко используется структурное представление алгоритма.
Алгоритмы могут записываться различными способами, например, в виде блок-схем или в виде программ.
117
Структурная (блок-, граф-) схема алгоритма – графическое изображение алгоритма в виде схемы связанных между собой с помощью стрелок (линии перехода) блоков - графических символов, каждый из которых соответствует одному шагу алгоритма. Внутри блока дается описание соответствующего действия.
Графическое изображение алгоритма широко используется перед программированием задачи вследствие его наглядности, так как зрительное восприятие обычно облегчает процесс написания программы, ее корректировки при возможных ошибках, осмысливание процесса обработки информации.
Задание и запись алгоритма для решения задачи с помощью ЭВМ при программировании ведутся с использованием некоторого алгоритмического языка. описывать алгоритм с любой степенью детализации. Недостатки: громоздкость описания (как следствие низкая наглядность), отсутствие строгой формализации в силу неоднозначности восприятия естественного языка.
Формульно-словесный основан на записи содержания выполняемых действий, с использованием изобразительных возможностей языка математики, дополненного с целью указания необходимых пояснений средствами естественного языка.
Обладая всеми достоинствами словесного, вместе с тем более лаконичен, более нагляден, имеет большую формализацию, однако также не является строго формальным.
Графическ4ий представляет собой изображение логико-математической структуры алгоритма, при которой все этапы обработки данных представляются с помощью определённого набора геометрических фигур (блоков), и имеющих строго определённую конфигурацию в соответствии с характером выполняемых действий.
Для облегчения процесса разработки и восприятия графического изображения алгоритмов, их составление осуществляется в соответствии с требованием ГОСТа:
схемы алгоритмов программ, данных и систем, условные обозначения и правила выполнения.
Схемы алгоритмов и программ, обозначения условные графические.По назначению и характеру отображаемых функций условные
графические изображения делятся на основные и вспомогательные.Основные символы используются для представления операций,
раскрывающих характер обработки данных в процессе решения задач. Вспомогательные символы предназначены для пояснения отдельных элементов схемы алгоритма, а также для обозначения связей между ними. Изображение схем алгоритма осуществляется по правилам, призванным повысить их наглядность и однозначность восприятия, что обеспечивает обнаружение логических ошибок программы.
Все схемы алгоритмов должны начинаться и заканчиваться соответствующими
символами , обозначающими начало и конец алгоритма.Все блоки в схеме располагаются сверху вниз, слева направо, объединяясь
между собой линиями потока. В случае нормального расположения блоки не нумеруются. В противном случае нумеруются.
Основные графические обозначения блоков алгоритмов и программ . – блок вычисления
– ввод, вывод
118
– проверка условий
– модификация
– подпрограмма:
Необходимые условия корректности схем алгоритмов является недопустимость более чем одного выхода из символов, обозначающие обрабатываемые блоки и не менее двух выходов и символов, обозначающих логические5 операции по проверке выполнения условия. С целью повышения наглядности графической схемы алгоритма могут сопровождаться кратким, формульно-словесным описанием внутри условного обозначения блока, раскрывающих содержание выполняемой операции.
В случае необходимости представления более развёрнутых пояснений к блокам или линиям потока используются комментарии, идентифицируемые в схемах с помощью специальных изобразительных средств.
Для обозначения условий передачи управления от блоков логических операций над соответствующими линиями потока могут записываться операции отношения или символы да, нет. Для удобства работы со схемами алгоритмов все блоки на схеме идентифицируются с помощью цифр или их сочетаний с буквами.
Идентификаторы блоков размещаются в верхней левой части условного обозначения в разрыве их контура.
Для обозначения связи между удалёнными друг от друга блоками соответствующие им линии потока можно разрывать. В этом случае вначале и конце линии обрыва потока изображаются специальные символы:
При отражении связей между блоками, расположенными на одной и той же странице, внутри страничные соединители с идентификаторами, как правило, совпадающие с идентификаторами соответствующих блоков перехода
При отражении связи между блоками, расположенными на разных страницах, межстраничные соединители, в которых помимо идентификации блоков отражаются номера соответствующих страниц.
119
А
А
0224
25
26
0327
Операторный способ записи алгоритмов представляет последовательность операций процесса обработки данных с помощью заданного набора символов, обозначающих ту или иную операцию. В – ввод, Р. – проверка условия.
Последовательность выполнения операций алгоритма определяется расположением операторов в схеме (при чтении слева направо) в соответствии с цифровой индексацией.
Передача управления от оператора к оператору осуществляется в порядке следования символов записи алгоритма. В случае отсутствия передачи управления от очередного оператора к последующему, между ними ставится признак завершения ветви алгоритма, а именно (;). Нарушение естественного порядка выполнения оператора отображаются с помощью стрелок.
Использование операторного способа представления упрощает процесс записи алгоритма, но малонагляден.
Для отображения алгоритмов решения многовариантных расчетов с большим количеством проверок условий, определяющих выбор той или иной ветви процесса обработки информации, используются таблицы решений. Имеется возможность применения их для описания параллельных процессов, а также для описания логики построения модифицируемых процессов. Специфика обработки экономической информации ограничивает эффективность применения таблиц решения. Здесь таблицы решения используются главным образом в качестве дополнений к основным способам описания алгоритмов.
4. Составление программ или кодирование является завершающим этапом процесса разработки программных средств предшествующим непосредственно началу машинной реализации алгоритма решения задач.
В процессе составления программ на ЭВМ конкретизируются тип и структура используемых данных, а последовательность действий, реализующих алгоритм, отражается посредством языка программирования.
5. Тестирование и отладка составляет заключительный этап разработки программы решения задач. Оба эти процесса функционально связаны между собой, хотя их цели отличаются друг от друга.
Тестирование представляет совокупность действий, предназначенных для демонстрации правильности работы программы в заданных диапазонах изменения внешних условий и режимов эксплуатации программы. Цель тестирования заключается в демонстрации отсутствия или выявления ошибок в разработанных программах на наборе заранее подготовленных контрольных примеров. Процессу тестирования сопутствует понятие «отладка», которое подразумевает совокупность действий, направленных на устранение ошибок в программах, начинающихся с момента обнаружения фактов ошибочной работы программы и завершающихся устранением причин их возникновения.
По своему характеру ошибки бывают синтаксические и логические. Синтаксические ошибки – это некорректная запись отдельных языков конструкций с точки зрения правил их представления на выбранном языке программирования. Эти ошибки выявляются автоматически при трансляции исходной программы, после устранения синтаксических ошибок проверяется логика работы программы на заданных исходных данных. При этом возможны следующие виды проявления логических ошибок:
в какой-то момент не может продолжить работу (прерывание) с сообщением оператора;
программа работает, но не выдаёт всех запланируемых результатов и не выходит на остановку (происходит зацикливание);
120
программа выдаёт результаты и завершает работу, но они полностью или частично не совпадают с контрольными.
Программа считается отлаженной, если она безошибочно выполняет на достаточно представительном наборе данных, обеспечивающих проверку всех её ветвей. Процесс тестирования и отладки программ могут составлять порядка 30-50% в общей структуре затрат времени на разработку проекта и зависит от объёма и логической сложности разрабатываемых программных комплексов.
Для сокращения затрат на проведение тестирования и отладки в настоящее время широко используют специальные программные средства тестирования (например трассировки программ).
После завершения процесса тестирования и отладки программные средства вместе с сопроводительной документацией передаются пользователю для эксплуатации.
Основное назначение сопроводительной документации – обеспечить пользователя инструктивными материалами по работе с программными средствами. Как правило, это документы, регламентирующие работу пользователя при эксплуатации программных средств, а также содержащие информацию о программе, необходимую для изменений и дополнений в ней, которые могут потребоваться с целью дальнейшей её модернизации. Сопроводительная документация признана облегчить процесс выяснения причин в ходе эксплуатации переданных пользователю программ.
Состав сопроводительной документации обычно оговаривается заказчиком (пользователем) и разработчиком технического задания на программные средства. Для передачи пользователю разработанных программных средств обычно создаются специальные комиссии, включающие в свой состав, как представителей разработчика, так и пользователя. Комиссия в соответствии с заранее утверждёнными обеими сторонами планом проводит работы по приёмке передачи программных средств и сопроводительной документации. По завершении работы комиссии оформляется акт приёмки передачи. В процессе эксплуатации программных средств могут выявляться ошибки, не обнаруженные разработчиком при тестировании и отладке программных средств. При разработке сложных и ответственных программных комплексов по согласованию с пользователем, заказчиком и разработчиком. Этап эксплуатации программных средств может быть разбит на 2 подэтапа: экспериментальная (опытная) и промышленная эксплуатация.
Экспериментальная эксплуатация заключается во внедрении разработанных программных средств на объекте заказчика (иногда параллельно с традиционными методами решения задач). С целью проверки неработоспособности при решении реальных задач в течение достаточно большого периода времени (обычно не менее года).
После завершения экспериментальной эксплуатации и устранения при этом ошибок, программное средство передаётся в промышленную эксплуатацию. Для повышения качества работ оперативности исправления ошибок, выявленных при эксплуатации программных средств, а также выполнение различного рода модификаций по согласованию с заказчиком, разработчик может осуществлять сопровождение программных средств. Целесообразность привлечения высококвалифицированных специалистов для сопровождения программных средств и пользователей объясняется тем, что затраты на сопровождение программ чаще превосходят затраты на приобретение программных средств.
121
Описанная схема технического процесса разработки и эксплуатации программных средств отражает их жизненный цикл.
Методы проектирования, создания и оформления программных средств.
Проектирование и создание программных средств приобретает черты индустриального производства. Это объясняется с одной стороны классовой потребностью в программных средствах при условии достаточно высокой стоимости этих средств, а с другой стороны необходимостью отчуждения программного продукта от непосредственного разработчика и потребностью в простоте последующих модификаций программ у потребителя. В настоящее время затраты на разработку программных средств примерно в 10 раз превышают затраты на вычислительное оборудование, а затраты на модификацию программ в процессе эксплуатации составляют приблизительно ¾ от стоимости всех затрат на создание и последующее подержание программных средств в рабочем состоянии. Такое положение предъявляет ряд специальных требований к методам проектирования. Создание и оформление программ, целью которых является обеспечение значительного сокращения трудовых стоимостных затрат на получение готовых программных средств и также их последующее сопровождение.
Существует несколько методов проектирования программ:нисходящие TOPDOWN – метод или проектирование сверху вниз,
иерархическое проектированиеструктурное и модульное программирование.Основная идея нисходящего заключается в том, что будущая программа
разбивается на более мелкие элементы, которые в свою очередь могут быть разбиты на более простые и так до тех пор, пока они не будут доведены до примитивов или элементарных операций, которые могут быть реализованы на ЭВМ. Этот метод является неизменным при разработке сложных по характеру и больших по объёму программ, когда к их разработке необходимо привлекать большое количество программистов, работающих параллельно. Он позволяет концентрировать внимание разработчиков на более ответственных частях программы, а также облегчает возможность постоянного контроля за его работоспособностью по мере разработки, отладки и объединения, отдельно составленных программ за счёт организации непрерывности этого процесса в течение всей разработке. Для устранения разработки программного комплекса вместо некоторых программ нижнего уровня могут использоваться специальные программы заглушки. Программы заглушки требуются только на ранних стадиях разработки для того, чтобы не сдерживать общий ход создания программного комплекса. Благодаря их использованию обеспечивается возможность имитирования на ЭВМ работы реально создаваемой программы, то есть осуществлять проверку работоспособности программ верхнего уровня до того, как будут разработаны и отлажены все составляющие его программы нижн6его уровня.
Модуль – это последовательность логически связанных фрагментов, оформленных как отдельная часть программы. Понятие модульного программирования нельзя сводить только к понятию сложных программных комплексов в виде набора отдельных функциональных блоков. Программные модули должны обладать следующими свойствами:
на модуль можно ссылаться по имени (в том числе и из других модулей)
122
по завершении работы модуль должен передавать управление тому модулю, который его вызывал
модуль должен иметь 1 вход и 1 выход, небольшой размер.При разработке сложных программ, как правило, в них выделяют
головной и подчинённый ему модули, обеспечивающие управление, функциональную обработку и сервисное обслуживание.
Рис. Структурная форма организации сложных программных комплексов.
А – управляющие модули1 – резидентный головной модуль– транзитный модульВ – модули, реализующие основное назначение пакета2 – функциональные модулиС – вспомогательные – обслуживающие модули3 – транслятор с входного языка4 – модуль сбора и обработки статистики5 – модуль обработки ошибочных ситуаций6 – модуль экспорта, импорта информации7 – модуль обучения и подсказки
Модульный принцип разработки программ обладает следующими преимуществами:
Большую программу могут разрабатывать вместе несколько исполнителей, что позволяет сокращать сроки разработки.
Позволяет создавать (многократно использовать в дальнейшем) библиотеки наиболее употребительных программ.
Упрощается процедура загрузки больших программ в оперативную память, когда требуется её сегментации.
Возникает много естественных контрольных точек для наблюдения за осуществлением хода разработки программ.
Обеспечивается более эффективное тестирование программ. Проще осуществляется тестирование, проектирование и последовательная отладка программ.
123
А 1.11
2
3 4
5
67
В
С
Преимущества наиболее наглядно проявляются на этапе сопровождения и модификации программных продуктов, позволяя значительно сократить затраты сил и средств на реализацию этого этапа.
Недостатки могут привести к увеличению времени компиляции при загрузке программ, к увеличению требуемой памяти и времени исполнения программ.
Актуальное для начального периода развития ЭВМ проблема разработки программ, которые занимают минимум памяти и выполняются за кратчайшее время с резким падением стоимости ЭВМ, возрастанием их быстродействия и объёмов памяти сменилось необходимостью разработки и применения новых индустриальных методов разработки программ.
Всё это нашло отражение в разработке методов структурного программирования. Одной из целей структурного программирования было значительно облегчить процесс разработки и отладки программ модулей, а главное процесс их понимания для сопровождения и модификации. Последнее особенно важно в условиях работы с программами других программистов, так как обеспечивают возможность отчуждения программ. Было доказано, что оператор безусловного перехода goto может быть исключён из языков программирования, а любой алгоритм (программа решения любой задачи) можно составить, используя только 3 основных алгоритма структуры:
линейнуюциклическуюветвлящуюсяИсключение оператора безусловного перехода даёт возможность читать
программы сверху вниз без перерывов, возникающих из-за передачи управления. Благодаря этому легко можно определять условия, необходимые для модификации того или иного блока программы.
В настоящее время в структурном программировании допускается использование оператора безусловного перехода (при общем требовании их минимизации использования) но при обязательном условии, чтобы передача управления осуществлялась только вниз по программе. Другим важным фактором, облегчающим понимание программ, является реализация принципа их самодокументирования, представляющегося в форме включения комментария в исходные тексты программ. Дальнейшим развитием принципа самодокументирования явилась идея обучения пользователя работе с программным пользователями, путём включения в них специальных программных модулей, реализующих на иерархической основе описание их функциональных возможностей и правил использования на отдельных шагах исполнения алгоритма.
7.4.Алгоритмический язык 1) набор символов (алфавит), система правил образования (синтаксис) и
правил истолкования конструкций из этих символов (семантика) для задания и записи алгоритмов; 2) формализованный язык, предназначенный для точного описания вычислительных процессов пли алгоритмов.
К алгоритмическим языкам относят машинный язык (систему команд), языки программирования.
В практику преподавания школьного предмета информатики введен алгоритмический язык, использующий русскую символику, синтаксис и семантику языка программирования высокого уровня.
124
Математическое обеспечение - средства, которые могут быть предоставлены пользователю для решения его задачи с помощью определенной ВС и ЭВМ.
Оно включает в себя алгоритмическое обеспечение – методы и алгоритмы, модели решения задач, лингвистическое обеспечение – языки программирования, программное обеспечение-систему автоматизации программирования и информационное обеспечение – структуры данных и базы данных.
Рассмотрим операции ЭВМ, которые они выполняютОперация машины – переработка (преобразование) информации, включая
пересылку, совершаемая и ЭВМ под воздействием одной команды.Каждая команда указывает операцию, которую необходимо выполнить, и
объекты этой операции - операнды.Операнд – величина, представленная машинным слоном определенного
формата.Системой команд любой ЭВМ предусмотрены следующие операции
преобразования данных:— арифметическая операция—операция, в которой операнды
воспринимаются в АЛУ как числа, а результат также является числом;— поразрядная (логическая) операция-операция, при которой значение
каждого разряда слова-результата зависит только от значений соответствующего разряда в каждом из слов-операндов. К поразрядным относятся операции логического сложения (формирования кода), логического умножения (выделения части кода), сложения по модулю (сравнение кодов):
— операция сдвига – операция перемещения группы символов слова-операнда с одной позиции на другие с сохранением порядка их следования относительно друг друга.
Выполнение любой из указанных операций преобразования завершается получением результата и формированием признаков результата. После завершения арифметической операции такими признаками являются: нуль – не нуль; минус – плюс; переполнение – непереполнение (например, при делении на нуль формируется признак переполнения). После выполнения логических операций значения признаков результата определяются системой команд (например, выполнение операции сравнения приводит к формированию признака равно – не равно).
Для выполнения неарифметических операций в ЭВМ разработаны и используются стандартные подпрограммы.
Память любого компьютера организована как последовательность пронумерованных ячеек. В каждой ячейке хранится одно машинное слово команды или величины.
Адрес – наименование ячейки памяти. В большинстве ЭВМ в качестве адреса используются номера.
Код команды (машинное слово команды) включает в себя следующие части: операционную часть команды – группу разрядов в команде, предназначенную для представления кода операции (коп), указывающего на тип подлежащей выполнению операции;
адресную часть команды – группу (группы) разрядов в коде команды, предназначенную для представления адреса (адресов) операндов, используемых при выполнении операции.
В зависимости от количества групп команды могут быть одно-, двух-, трех-адресными и безадресными.
125
7.5.Языки программирования.Язык программирования – формализованный язык для описания
алгоритма решения задачи на компьютере.Языки программирования, если в качестве признака классификации взять
синтаксис образования его конструкций, можно условно разделить на классы:•машинные языки – языки программирования, воспринимаемые
аппаратной частью компьютера (машинные коды);•машинно-ориентированные языки – языки программирования, которые
отражают структуру конкретного типа компьютера (ассемблеры);•алгоритмические языки – не зависящие от архитектуры компьютера языки
программирования для отражения структуры алгоритма (Паскаль,Фортран, Бейсик и др.);
•процедурно-ориентированные языки – языки программирования, где имеется возможность описания программы как совокупности процедур(подпрограмм);
•проблемно-ориентированные языки – языки программирования, предназначенные для решения задач определенного класса (Лисп, РПГ, Симула и др.);
•интегрированные системы программирования.Другой классификацией языков программирования является их деление на
языки, ориентированные на реализацию основ структурного программирования, и объектно-ориентированные языки, поддерживающие понятие объектов и их свойств и методов обработки.
Системы программирования включают:-компилятор;-интегрированную среду разработчика программ;-отладчик;-средства оптимизации кода программ;-набор библиотек (возможно с исходными текстами программ);-редактор связей;-сервисные средства (утилиты) для работы с библиотеками, текстовыми и
двоичными файлами;-справочные системы;-документатор исходного кода программы;-систему поддержки и управления проектом программного комплекса.Объективно-ориентированный подход к проектированию программных
продуктов основан на:выделении классов объектов;установлении характерных свойств объектов и методов их обработки;создании иерархии классов, наследовании свойств объектов и методов их
обработки.Каждый объект объединяет как данные, так и программу обработки этих
данных и относится к определенному классу. С помощью класса один и тот же программный код можно использовать для относящихся к нему различных объектов.
Объектный подход при разработке алгоритмов и программ предполагает:объектно-ориентированный анализ предметной области;объектно-ориентированное проектирование;Объектно-ориентированный анализ – анализ предметной области и
выделение объектов, определение свойств и методов обработки объектов, установление их взаимосвязей.
126
Объектно-ориентированное проектирование соединяет процесс объектной декомпозиции и представления с использованием моделей данных проектируемой системы на логическом и физическом уровнях, в статике и динамике.
Для проектирования программных продуктов разработаны объектно-ориентированные технологии, которые включают в себя специализированные языки программирования и инструментальные средства разработки пользовательского интерфейса.
Традиционные подходы к разработке программных продуктов всегда подчеркивали различия между данными и процессами их обработки. Так, технологии, ориентированные на информационное моделирование, сначала специфицируют данные, а затем описывают процессы, использующие эти данные. Технологии структурного подхода ориентированы, в первую очередь, на процессы обработки данных с последующим установлением необходимых для этого данных и организации информационных потоков между связанными процессами.
Объектно-ориентированная технология разработки программных продуктов объединяет данные и процессы в логические сущности – объекты, которые имеют способность наследовать характеристики (методы и данные) одного или более объектов, обеспечивая тем самым повторное использование программного кода. Это приводит к значительному уменьшению затрат на создание программных продуктов, повышает эффективность жизненного цикла программных продуктов (сокращается длительность фазы разработки). При выполнении программы объекту посылается сообщение, которое инициирует обработку данных объекта.
Объектно-ориентированное программирование- это новый способ подхода к программированию. Такое программирование, взяв лучшие черты структурного программирования, дополняет его новыми идеями, которые переводят в новое качество подход к созданию программ.
Наиболее важное понятие языков объектно-ориентированного программирования – это понятие объекта. Объект – это логическая единица, которая содержит данные и правила обработки этих данных. Внутри объекта данные и функции могут быть частными, защищенными, общими. Объектно-ориентированные языки обладают четырьмя важнейшими характеристиками: инкапсуляцией, наследованием, полиморфизмом, абстракцией типов.
Понятие инкапсуляции означает, что в качестве единицы целого рассматривается объединение некоторый группы данных и некоторой группы функций. Свойства объектов хранятся в структурах данных, напоминающих структуры языка С, а поведение объектов реализуется в виде функций, называемых функциями-членами объектов. В объекте реализована защита данных: если данные или функции-члены объявлены приватными или защищенными, то к ним нет доступа извне. Зато данные и функции, объявленные общими, доступны любому внешнему объекту.
Объектно-ориентированное программирование поддерживает полиморфизм, означающий, что одно и то же имя может использоваться для логически связанных, но разных целей, т.е. имя определяет класс действий, которые в зависимости от типа данных могу существенно отличаться.
Наследование позволяет одним объектам приобретать атрибуты и свойства др. объектов. Наследование позволяет строить иерархию объектов, переходя от более общего к частному, уточняя и конкретизируя объект.
127
8. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ.Назначение и классификация ПО ЭВМ.
Под программным обеспечением ЭВМ понимают совокупность программ, процедур и правил вместе со связанной с этими компонентами документацией, позволяющих использовать ЭВМ для решения задач.
Необходимость использования ПО обуславливается следующими обстоятельствами:
1. Обеспечить работоспособность ЭВМ, так как без ПО ЭВМ не сможет осуществить никаких вычислительных и логических операций.
2. Улучшить взаимодействие пользователя с ЭВМ.3. Сократить цикл от постановки задачи до получения результата и её
решение на ЭВМ.4. Повысить эффективность использования ресурсов ЭВМ.ПО в ЭВМ позволяет усовершенствовать работу вычислительной системы
с целью максимального использования её возможностей, повысить производительность и качество труда пользователя. Адаптировать программы пользователя к ресурсам конкретной вычислительной системы и расширить ПО конкретной вычислительной системы.
Максимальное использование возможности вычислительной системы достигается:
за счёт выделения каждому пользователю или задаче минимально необходимых ресурсов для своевременного и качественного решения его задач
за счёт подключения к ресурсам вычислительной системы большого числа пользователей (в том числе и удалённых);
путём перераспределения ресурсов различными пользователями и задачами в зависимости от состояния системы и запросов на обработку.
Повышение производительности и качества труда пользователей происходит за счёт автоматизации процедур расчётного и оформительского характера, реализуемых с помощью разнообразных средств программирования (алгоритмических языков, пакетов прикладных программ) и удобных устройств ввода, вывода информации. Адаптируемость программ пользователя к ресурсам конкретной вычислительной системы обеспечивается тем, что оперативная система содержит средства обслуживания большого диапазона машинных конфигураций. Операционная система позволяет создавать и легко настраивать существующие программы на различные устройства ввода вывода. Расширение существующего ПО предполагает наличие следующих возможностей:
- создание пользователя собственных программ и пакетов, реализующих как конкретные расчётные задачи, так и процессы управления отдельными устройствами и всей вычислительной системы в целом;
- дополнение существующего ПО программами, позволяющими расширить возможности операционной системы, работать с новыми типами внешних устройств, новыми вычислительными системами (компьютерами) в новых областях применения.
В зависимости от функции применяемых различными элементами ПО можно разделить на две группы: системные (общие) и прикладная (специальная).
128
Рис. Классификация ПО ЭВМ.К системному ПО относятся программы, описания и инструкции,
предназначенные для автоматизации трудоёмких технологических этапов разработки алгоритмов и программ, дла организации и контроля вычислительного процесса, а также для управления распределения ресурсов во время функционирования вычислительных систем.
Прикладное ПО представляет собой совокупность программ решения задач из различных сфер человеческой деятельности.
Операционная система (ОС) представляет собой часть ПО, которая предназначена для управления процессом обработки программ пользователей от
129
ПОСистемное ПРИКЛАДНОЕ
Операционные системы
Оболочки
Системы прог-раммирования
Системные утилиты
Средства контроля
Программы пользователя
ПакетыПрикладных
Программ
Пакеты общего назначения
Интегриро-ванные ППП
Проблемно-ориентирова-
нные ППП
Машинные коды
Машинно-зависимые
Машинно-независимые
Полно-связанные
Объектно-связанные
Профессио-нальные
Пользова-тельские
Программы для работы с текстами
Настольные издательские
системы
Демонстраци-онная графика
Графические редакторы
Табличные процессоры
Организаторы работ
САПРСистем
ы мультимедиа
Развивающие и обучающие
Финансовые и аналитико-
статистические
Распознава-ние символов
Телекоммуни-кационные программы
СУБД
Игровые
момента их поступления в систему до выдачи результатов, а также для распределения ресурсов вычислительной системы между отдельными программами и пользователями.
Операционная оболочка представляет собой программу надстройку к ОС, обеспечивающую доступ пользователя к командам и ресурсом ОС посредствам более удобного интерфейса и реализующую дополнительные функции распределения ресурсов вычислительной системы управления файлами.
Системные утилиты – это программы, расширяющие возможности ОС и ОО в плане подключения новых периферийных устройств, кодирования информации и управления ресурсами контроля.
Средства контроля – совокупность программно аппаратных средств ЭВМ для обнаружения ошибок в процессе работы компьютера. Они предназначены для проверки работоспособности отдельных узлов, блоков и всей машины в целом. Средства контроля можно разделить на средства диагностики ЭВМ: программно-логический контроль ЭВМ, тестовый контроль, аппаратный контроль и программно-аппаратный контроль. Здесь средства диагностики обеспечивают автоматический поиск ошибки и выявления неисправностей с определённой локализацией их в ЭВМ и её отдельных модулях.
а) Программно-логический контроль основан на использовании избыточного кода исходных и промежуточных данных ЭВМ (дополнительный разряд при контроле на чётность и нечётность, код Хеминга), что позволяет находить ошибки при изменении значения различных битов данных;
б) Тестовый контроль осуществляется с помощью различных тестов для проверки правильности работы ЭВМ и её частей;
в) Аппаратный контроль осуществляется автоматически с помощью встречного в ЭВМ оборудования;
г) Программно-аппаратный контроль включает программный и аппаратный контроль.
Системы программирования содержат программные средства, предназначенные для реализации определённых алгоритмов в виде некоторой последовательности распознаваемых компьютером инструкций, кодов, команд. Система программирования включает систему команд процессора, перефирийных устройств, трансляторы, компиляторы и интерпретаторы различных языков программирования. По степени зависимости исходного программного кода от конкретной вычислительной системы различают:
- машинные коды;- машинно-зависимые;- машинно-независимые коды средства программирования.При этом под средством программирования понимаются как
алгоритмический язык, определяющий синтаксис набора инструкции, так и программы преобразований этих инструкций в машинные коды.
К машинно-зависимым программным средствам относятся языки типа ассемблера, в основу которых положен машинно-ориентированный алгоритмический язык.
Машинно-независимые программные средства строятся на основе алгоритмических языков высокого уровня и предназначены для автоматизации процесса программирования, снижения трудоёмкости разработки программ и повышения их надёжности.
ППО состоит из прикладных программ пользователя и ППП.ППП делятся на проблемно-ориентированные, интегрированные пакеты
общего назначения.
130
Отличительная черта проблемно-ориентируемых – узкая направленность на определённый круг решаемых задач и большое многообразие.
Интегрированные ППП включают инструментальные средства, каждое из которых по функциональным вычислительным способностям равносильно проблемно-ориентируемой программы. Область применения интегрированных пакетов – экономическая сфера. Структура интегрируемых пакетов: модуль управления, который обеспечивает переключение между приложениями, и бесконфликтное использование общих данных.
ПП пользователя создаются пользователем с использованием средств программирования, имеющихся в его распоряжении в составе конкретной вычислительной среды. В этом случае создание и отладка программ осуществляется каждым пользователем индивидуально в соответствии с правилами и соглашениями того ППП или ОС, в рамках которого они применяются.
Требования к разработке ПО ЭВМ. 1. Модульность – разбиение большой системы на отдельные,
поддающиеся обозрения и анализу части, упрощают разработку, но требует чёткой организации работ.
2. Наращиваемость и развитие определяется двумя обстоятельствами: сам пользователь нуждается в изменениях; никакое ПО не является статическим.Надёжность предполагает, что ПО должно реагировать на требование
пользователя предсказуемым образом. Время, необходимое для выполнения тех или иных операций не должно варьироваться существенно. Результат выполнения команд при соблюдении одних и тех же условий и на одних и тех же данных не должны различаться.
Удобства и экономичность предлагает наличие дружественного и интуитивно принятого интерфейса, необходимость учёта основных физиологических и психологических факторов деятельности человека при создании ПО.
Гибкость – возможность настройки ПО на решение различных классов однотипных задач и различные условия функционирования.
Эффективность – возможность посредством ПО своевременно и точно решать поставленные задачи при оптимальном использовании ресурсов вычислительной системы и труда пользователя. Наиболее употребительная количественная оценка эффективности – отношение производительности к стоимости.
Совместимость – возможность применения ПО, а также используемых им и формируемых данных в другой вычислительной среде. Совместимость достигается за счёт наличия стандартной системы команд и форматных данных и стандартизации процедур ввода вывода информации.
В основу разработки современного ПО положено три основных принципа:1. Параметрическая универсальность2. Функциональная избыточность 3. Функциональная избирательность.Принцип параметрической универсальности заключается в ориентации
ПО на различные аппаратные конфигурации машин. Даже программно совместимые ЭВМ имеют различный количественный и качественный состав периферийных устройств, различный объём оперативной и внешней памяти, а также других ресурсов. Эти различия учитываются при разработке программ с параметрами.
131
Функциональная избыточность подразумевает удовлетворение нескольких требований пользователя. Чтобы иметь возможность в рамках одного программного средства экономить либо время, либо память, создаются 2 или более программы, реализующие одну и ту же функцию, но экономящие определённые вычислительные ресурсы. Этот принцип нашёл широкое распространение при разработке определенных операционных систем.
Функциональная избирательность означает включение в состав ПО минимально необходимых возможностей. Дополнительные функциональные возможности, рассчитанные на различные сферы применения и конфигурацию машин, позволяются пользователю по его требованию. Такой подход определяется причинами:
Каждая дополнительная возможность увеличивает расход ресурсов системы и, прежде всего оперативной памяти
Аппаратный состав у пользователей не одинаков, поэтому часть возможностей практически не использовалось бы при решении задач.
8.1. Системное программное обеспечение ЭВМ 8.1.1.Операционная система.
8.1.1.1.Понятие, основные функции и составные части ОС.ОС–это комплекс специальных программных средств, предназначенных
для управления загрузкой, запуском и выполнением других (пользовательских) программ, а также для планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ.
ОС – комплекс программ, неоднородных по характеру и многоплановых по уровню. Этот комплекс программ динамичен по своему составу. В него можно добавить и из него удалить определенные части. Та часть программ, которая взаимодействует с аппаратными средствами непосредственно и, следовательно, должна постоянно храниться в компьютере, создает ядро ОС. По, входящее в состав ядра, отвечает за проверку работоспособности компьютера, и выполнение элементарных (базовых) операций, связанных с работой дисплея, клавиатуры, магнитных накопителей и т.п.
ОС образует автономную среду, не связанную ни с одним из языков программирования. Любая прикладная программа связана с ОС и может эксплуатироваться только на тех компьютерах, где имеется аналогичная системная среда, или должна быть обеспечена возможность конвертации преобразования программ.
ОС хранится на внешнем запоминающем устройстве (на жестком или гибком диске), называемым системным. При включении компьютера ОС автоматически загружается с диска в операционную память.
ОС управляет вычислительным процессом и информационным обменом между оперативной памятью, внешними устройствами и центральным процессором. При параллельной работе процессора, памяти и внешних устройств ОС обеспечивает разделение ресурсов, чем предотвращает опасность возникновения конфликта между компонентами вычислительной системы.
Пользователь взаимодействует с ПК через внешний интерфейс, организующийся ОС. Он вводит задания и получает результаты их выполнения, либо работает в диалоговом режиме, используя для общения с ПК специальный интерфейс диалога. Существует 2 типа диалоговых интерфейсов: текстовый (в ОС МS DOS) и графический (характерен для ОС Windows).
В графических интерфейсах информация и команды представлены в виде пиктограмм. Пользователь выполняет те или иные действия, указывая на
132
пиктограммы и манипулируя ими определенным образом. Каждая программа состоит из цепочки команд, которые вводятся на обработку в центральный процессор. Поступившая на выполнение цепочка программ подробно описывает процессору весь ход вычислительного или обменного процесса и передает управление какой-либо прикладной программе. Пользователь не знает всех подробностей обработки вычислительной деятельности ПК, а получает лишь конкретные конечные результаты.
Наиболее важными частями ОС являются:файловые системы;драйверы внешних устройств;загрузчик;системная библиотека.Кроме того, в состав ОС могут входить такие программы, как текстовые
редакторы связи, системные мониторы, трансляторы и другие.8.1.1.2.Файловая система.
ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА представляет собой способ организации хранения файлов в дисковой памяти. Тип файловой системы и организация хранения данных на носителях устройств внешней памяти (носители на гибких и жёстких магнитных дисках) определяют удобства работы пользователя, скорость доступа к файлам, организацию многозадачной работы и возможность создания хороших баз данных.
Существуют различные файловые системы. Например, в ОС MS DOS, WINDOWS используется файловая система FAT таблица размещения файлов, имеет структуру управления информацией на носителе, включающую загрузчик (BOOT), таблицу размещения файлов (FAT) и корневой каталог (RDA). В OS /2 используется файловая система HPFS (высокоскоростная, высокопроизводительная файловая система), которая не воспринимается DOS. WINDOWS NT использует NTFS совместно с FAT HPFS.
Файл – поименованная целостная совокупность данных на диске. Он может быть разделен на несколько частей, каждая из которых может храниться на различных участках диска или на различных дисках.
Имя каждого файла и основные сведения о нем хранятся в каталоге, который упрощает поиск и доступ к информации. В WINDOWS каталоги называются папками.
Каталог-это специальное место на диске, организованное для хранения имен файлов и сведений о них.
Исходный каталог, в состав которого входят все остальные, называется корневым.
Любой файл или каталог может быть переименован, прочитан, удален. К файловой системе имеет доступ любая прикладная программа.
Каталог, каждый под своим именем, может входить в состав другого каталога. Такие каталоги (или подкаталоги) хранятся наряду с отдельными файлами. Все подкаталоги и файлы входят в состав главного корневого каталога root directory. Вся эта разветвлённая система образует иерархическую древовидную файловую структуру, которую можно представить как оглавление большой книги. Любой файл может быть прочитан, изменен, удалён, переименован. К файловой системе имеет доступ любая прикладная программа.
Драйверы внешних устройств предназначены для управления внешними устройствами.
Драйвер – это программа ОС, обслуживающая отдельное периферийное устройство ПК. Каждое устройство располагает своим драйвером,
133
реализующим информационный обмен между памятью компьютера и внешним устройством. Драйвер должен учитывать все характеристики и элементы конструкции периферийного устройства. Драйверы стандартных устройств хранятся в микросхеме ФЛЭШ-памяти BIOS или в микросхемах, смонтированных на контролёрах устройств ввод-вывод. Драйверы модернизированных (или новых) устройств представлены отдельными программами, которые при запуске компьютера динамически подключается к ОС.
8.1.1.3.Характеристики и виды ОС.Различные ОС располагают теми или иными возможностями
обслуживания компонентов компьютера и организации диалога с пользователем.
К числу основных характеристик ОС относятся:-разрядность-поддержка многопроцессорности-многозадачность-много поточность-поддержка многопользовательского режима.Разрядность показывает, какую разрядность внутренней шины данных
центрального процессора способна поддержать ОС. Разрядность ОС говорит о том, с какими программами она будет работать.
Все современные ОС поддерживают 32-разрядный интерфейс прикладных программ. Разрядность кода интерфейса прикладных программ имеет непосредственное отношение к адресному пространству оперативного запоминающего устройства (ОЗУ).
Адресное пространство памяти – это область адресов памяти, распределяющейся между ОС и данными. Адресное пространство распределяется также между видеопамятью, памятью BIOS ,блоком информации запрещенного режима работы и т.д.
ОС может поддерживать 2 режима работы центрального процессора: реальный и защищенный. В реальном режиме работы, характерном для MSDOS, все программы и данные располагаются в одной области оперативной памяти, т.е. любой пользователь может войти в любую системную программу и случайно испортить ее. Защищенный режим работы поддерживается 32-разрядными ОС. Он позволяет хранить программы и данные отдельно в соответствии с их важностью в системе.
Многопроцессорность – это способность ОС центрального процессора (ЦП) и системных контролеров компьютера поддерживать одновременную работу нескольких процессоров. Многопроцессорность ОС обеспечивает контроль одновременной параллельной работы нескольких процессоров над выполнением одной и той же задачи.
Многозадачность – это свойство ОС, когда они могут быть ориентированы на одновременное обслуживание нескольких процессов (задач) Многозадачность могут поддерживать все ЦП и чипсеты ПК.
Процесс – это программа или ее часть, выполняемая на ЦП.Многопользовательский режим – это способность ОС одновременно
поддерживать работу нескольких пользователей. ЦП в отдельные кванты времени выполняет работу над отдельными фрагментами различных задач. У пользователя складывается впечатление одновременности их выполнения. ОС обеспечивает переключение ЦП и др. устройств с выполнения одной задачи на
134
другую, распределяя между задачами системные ресурсы, обеспечивая их взаимосвязь и синхронизацию.
Переносимость ОС – это возможность ОС работать на компьютерах, базирующихся на ЦП с различной архитектурой.
ОС подразделяются на 2 большие категории: стандартные и сетевые.Стандартные ОС – (или ОС общего назначения) предназначены для
реализации следующих задач:-управление аппаратными средствами компьютера-создание рабочей среды и интерфейса пользователя-выполнение команд пользователя и программных инструкций-задачи организаций ввода-вывода, хранения и управления файлами и
данными.Сетевые ОС выполняют функции стандартных ОС, а также реализуют
задачи, связанные с управлением работой с файлами, данными и ресурсами, находящимися на различных узлах сетей.
Наиболее известными стандартными ОС являются MS DOS, MS WINDOWS 95-98, WINDOWS-2000, PROFESSIONAL, MS WINDOWS NT, IBM OS /2, AT&T, UNIX.
MS DOS – это 10-разрядная, однопользовательская однопроцессорная ОС, позволяющая работать только в реальном режиме работы в адресном пространстве до 640 Кбайт.
WINDOWS 95-98 – это 32-разрядные многопользовательские многозадачные ОС, которые позволяют работать в защищенном режиме с процессорами семейства INTEL.
WINDOWS2000 PROFESSIONAL – это 32-разрядная многопользовательская многозадачная многопроцессорная ОС, работающая в защищенном режиме. В отличие от Windows 98, располагает системой безопасности, средствами управления и обеспечения надежности, характерными для Windows NT.
Windows NT –32-разрядная многопользовательская многозадачная переносимая многопроцессорная ОС, работающая в защищенном режиме. Имеет встроенные сетевые возможности и средства обеспечения безопасности.
OS /2 –32-разраяная многопользовательская ОС, предназначенная для работы с процессорами, семейства INTEL. Поддерживает многозадачность, работает в защищенном режиме и имеет сетевые возможности.
UNIX–32-разрядная многопользовательская многозадачная переносимая ОС, обладающая встроенными сетевыми средствами. ОС UNIX реализована для различных аппаратных платформ.
Разновидности UNIX:-LINUX для UNTEL-AIX для IBM-А\ UX для MacintoshСетевые ОС позволяют управлять работой компьютерной сети и
обеспечивают совместный доступ пользователей к сетевым файлам и ресурсам.Сетевые ОС бывают:-одноранговые-серверныеСерверные системы отличаются от одно-ранговых большей сложностью и
мощностью, полностью заменяют собой стандартную ОС.Одно-ранговые ОС могут устанавливаться на любой рабочей станции.
135
Серверные ОС состоят из 2-х частей. Одна часть расположена на сервере, другая – на рабочих станциях.
Одно-ранговые сетевые ОС применяются на ПК самостоятельно в виде отдельных программных средств, либо входят в состав пакетов, другую половину которых представляют программы, обслуживающие мощные компьютеры управления сетями – серверы.
ОС, например OS/2, WINDOWS NT Workstation – одно-ранговые. К числу серверных ОС с высокой производительностью и широкими сетевыми возможностями относятся Windows NT Server Novell Net Ware, OS/2 SMP и др. ОС Windows 2000 Server ,базируется на платформе Windows NT Server, в отличие от которой имеет более высокую производительность и надежность. В состав семейства входят Windows 2000 Server для рабочих групп ,Windows 2000 Advanced Server для приложений и более надежных серверов,Windows 2000 Data Saved Serve или Windows 2000 Data Centered Server для наиболее ответственных систем обработки данных.
8.1.1.4.OC MS DOSMS DOS (Microsoft Disc Operation System-дисковая ОС фирмы Microsoft) –
это 16-разрядная,однопользовательская, однопроцессорная ОС, принятая в качестве базовой для работы на компьютерах типа IBM PC.
Программы DOS работают и выполняют в пределах 1-го Мбайта адресного пространства компьютера, а остальная память может использоваться для хранения данных.
Многие современные ОС поддерживают работу программ в среде MS DOS, например, в среде Windows 95-98 интегрированы ядро незащищенного режима работы и ряд прикладных программ ОС MS DOS.
Первая программа ОС была разработана в 1981 году под названием PS DOS и поставлялась для работы с компьютерами IBM PC. Последняя версия этой системы, разработанная Microsoft,называется PS DOS 6.22.
Она появилась в мае 1994 г. Она содержит, в отличие от первоначальных версий, множество усовершенствований. Например, в ОС встроены программные модули сжатия файлов Drive Space, программа резервного копирования, антивирусная программа, оптимизация жесткого диска, дифрагментатор файлов и программ автоматической конфигурации памяти.
Наряду с MS DOS существует 2 почти идентичные версии DOS,PS DOS, разработанная IBM для использования в компьютерах ее производства, DR DOS и NOVELL DOS, аналогичные MS DOS.
Состав MS DOSОсновные части MS DOS:-модуль расширения ввода-вывода IO.SYS-базовый модуль ОС MS DOS.SYS-командный процессор (командная оболочка) COMMAND.COM-внешние команды и драйверы-утилиты (файлы с расширением *COM,
*EXE, *SYS) в отдельную составную часть также могут быть выделены
инструментальные средства DOS (система программирования, текстовый редактор, отладчик DE-BUG), реализующие простейшие функции тестирования и отладки программ.
В основу данного разделения DOS на блоки был положен принцип модульности, а именно: разработчиками в идеологию системы была изначально положена возможность относительно свободной замены одного блока при неизменных остальных. Так, блок IO.SYS объединил процедуру ввода-вывода,
136
которые являются наиболее зависимыми от конкретных аппаратных устройств ПК и должны быть более гибкими, чем основывающиеся на них процедуры из базового модуля MS DOS.SYS.
По находящейся «ближе» к аппаратным ресурсам, чем DOS – это загрузчик и базовая система ввода-вывода, которая записана в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) и является его неизменным атрибутом.
Базовая система ввода-вывода BIOS называется так потому, что включает в себя ошибочный набор модулей, благодаря которым ОС и другие прикладные программы могут взаимодействовать с различными устройствами компьютера (дисплей, клавиатура, принтер и т.п.), т.е. BIOS рассматривать как ПО с одной стороны, и как составная часть аппаратных средств с другой.
Большинство современных видеоадаптеров, а также контролеры-накопители имеют собственную систему BIOS, которая обычно дополняет системную. Во многих случаях программы, входящие в конкретную BIOS, заменяют соответственные программные модули основной BIOS.
Вызов программ BIOS, как правило, организован в форме обработки аппаратных и программных прерываний, Выделение BIOS в отдельный модуль позволяет обеспечить независимость программного обеспечения от специфики конкретной модели компьютера.
Основные вспомогательные функции BIOS:1. поиск на гибком и жестком магнитном диске программы-
загрузчика ОС, и загрузка с диска в оперативную память.2. тестирование аппаратной памяти и оперативной памяти.3. инициализация векторов прерывания нижнего уровня.BIOS содержит:специальные программы по управлению внешними устройствами
(драйверы- программы, расширяющие возможности ОС).Тестовые программы для контроля работоспособности аппаратуры и
программы начальной загрузки ОС.Основные функции драйвера:прием и обработка запроса к периферийному устройству.Преобразование запроса в серию команд управление устройствомОбработка сигнала прерывания.Драйверы могут быть: стандартные (внутренние) загружаемые (внешние). Программные оболочки.Т.к. управление компьютером при помощи команд DOS требует
определенной квалификации, аккуратности и внимания, используются программные оболочки с целью сделать общение с компьютером более простым.
Программная оболочка –это такая программа, которая позволяет пользователю осуществлять действия по управлению ресурсами компьютера в рамках более удобного и понятного интерфейса.
К числу наиболее популярных оболочек относится пакет Norton Commander и русифицированная версия Volkov Commander.
Применение операционной оболочки Norton Commander значительно упрощает управление компьютером и позволяет наглядно получить информацию о его основных ресурсах, их загруженности, осуществлять основные процедуры управления компьютером (выбор диска, каталога, создание каталога, создание просмотр и редактирование текстовых файлов,
137
копирование, перемещение, удаление файлов и каталогов, поиск файлов и каталогов, работа с архивными файлами, сравнение каталогов и т.п.).
8.1.1.5.OC Windows.Дальнейшим шагом в развитии оболочек ОС стало появление в 1986 г.
графической, многооконной операционной оболочки Windows фирмы Microsoft.Имеется множество модификаций Windows.К концу 1991г. вышла серия
Windows 3,1 и позже – сетевой вариант 3.11, ставшая наиболее популярной. Дальнейший ряд Windows – продуктов продолжили высокопроизводительные многозадачные полнофункциональные ОС с графическим интерфейсом Windows 95, Windows 98, Windows 2000.
Основные характерные черты программных продуктов серии Windows:
1.Ключевой идеей Windows является обеспечение полной независимости программ от аппаратной части компьютера – программная совместимость.
2. Единый графический пользовательский интерфейс.3. Многозадачность.4. Возможность работать в сетевой среде.5. Наиболее универсальной системы средств обмена данными между
приложениями.Графика Windows является универсальной, т.е. снимается проблема
обеспечения совместимости с конкретным типом дисплея или принтера.Windows3.1 – популярная графическая операционная оболочка,
запускаемая на выполнение как обычная программа MS DOS.Windows3.1. работает на базе MS DOS, используя на нижнем уровне
внутренние функции и процедуры данной ОС. Принципиальным условием для программных приложений, предназначенных для работы в среде Windows 3.1 является то, что они должны работать с внешними устройствами (монитором, принтером, плоттером и т.п.) не на прямую, а через универсальную систему команд. Управляющая система транслирует вызовы (обращения к тому или иному физическому устройству) и передает их соответственно драйверу данного устройства, который непосредственно отвечает за работу с ним с учетом конкретных особенностей его работы. Практически все драйверы устройств Windows 3.1 фактически выполняют функции BIOS, работают с устройствами напрямую.
Основу пользовательского интерфейса Windows 3.1. составляет иерархически организованная система «ОКО» и другие графические объекты.
Окно – это структурный и управляющий элемент пользовательского интерфейса, который представляет собой обрамленную часть экрана, в которой может отображаться приложение, документ или сообщение.
Пользовательский интерфейс Windows, в отличие от интерфейсов командной строки DOS и оболочки NORTON COMMANDER, реализует оперативное управление на основе выбора того или иного графически визуализированного элемента (кнопки, пиктограммы и др.) с помощью манипулятора «мышь» (команды клавиатуры, как правило, имеют вспомогательное или резервное значение).
Набор используемых элементов интерфейса в стандарте, что позволяет легко осваивать интерфейс прикладных программ, работают под Windows. Windows – это объективно ориентированная система.
Суть объектно-ориентированного программирования состоит в том, что не программы управляют данными, а данные управляют программой.
138
Документ, если его рассматривать с точки зрения объектно-ориентированного программирования, вряд ли можно считать объектом. Однако в Windows посредством самостоятельного механизма связи можно определить, каким приложением документ будет обрабатываться, (аналогичный механизм есть и в NORTON COMMANDER). Реализация данного подхода в Windows соответствует теории объектно-ориентированного управления и освобождение пользователя от необходимости помнить, каким именно приложением должен обрабатываться документ. Достаточно дважды щелкнуть «мышью» по знаку документа или файла, и соответствующе приложение запускается, загружая этот документ в свое рабочее окно.
Следующей важной характеристикой Windows, как много задачной среды явилась реализация в ней технологий обмена данными между различными приложениями (сразу на нескольких уровнях). К ним относятся:
1.Передача данных через буфер обмена clipboard.2. DDE.3. OLE. Буфер обмена – это специальным образом организованное динамическое
пространство оперативной памяти для временного размещения данных. При этом в нем запоминаются как сами данные, так и то, к какому программному приложению они относятся. Каждое по следующее занесение в буфер информации уничтожает предыдущую. Обмен данными как внутри программ Windows, так и между ними, построен на базе универсальных системных процедур.
Для копирования, переноса данных в буфер обмена используются команды “копировать-вырезать”, а для вставки данных из буфера используется команда “вставить” (shift + insert) . Чтобы работать с данными непосредственно в буфере обмена, необходимо использовать окно ''главная – папка обмена''. Это приложение позволяет просматривать содержимое буфера, сохранить его в файле и очистить буфер.
Технология DDE представляет собой набор системных процедур, позволяющих обращаться из одного приложения DDE – клиента к другому, активному на тот момент программному приложению–DDE серверу. По запросу клиента сервер обрабатывает т.н. DDE запрос и возвращает результаты в той или иной форме.
Еще одной технологией обмена является технология OLE-связывание и погружение объекта. Она подразумевает внедрение данных одного типа, обрабатываемые одной программой, в данные, относящиеся к другой программе. При этом при обращении к внедренным данным происходит автоматический вызов того приложения, к которому они относятся. Примером применения OLE является внедрение рисунка или электронной таблицы в текстовый документ.
Еще одним решением явилось создание в Windows единой системы хранения конфигурационных настроек сомой системой и установленных в ее рамках прикладных программ. В Windows 3.* использовались для этого организованные специальным образом текстовые файлы с расширением *.INI. Работа Windows в сетевой среде (версия Windows3.11 для рабочих групп) обеспечивает пользователям сети ряд преимуществ, типичных при объединении компьютеров в сеть:
А) совместное использование ресурсов файлового сервера, принтеров, факсов, модемов.
Б) использование электронной почты и других средств коммуникации.
139
Windows 95 – высокопроизводительная многозадачная много потоковая 32-разрядная ОС с графическим интерфейсом и расширенными сетевыми возможностями, работающая в защищенном режиме, поддерживающая 16-разрядные приложения без всякой их модификации. Это интегрированная среда, обеспечивающая эффективный обмен текстовой, графической, звуковой и видеоинформацией между отдельными программами. Функциональные возможности Windows 95 качественно превосходят MS DOS и Windows 3.*.
Windows 95 – полномасштабная ОС (семейство Windows), не требующая MS DOS. Она полностью совместима с используемыми в настоящее время аппаратными и программными средствами. Windows 95 – первый представитель нового поколения 32-битовых много потоковых ОС.
Преимущества Windows 95.1.Интегрированная ОС (ОС, ядро которой, загружаемое в момент
включения компьютера активизирует графический интерфейс пользователя и обеспечивает полную совместимость с ОС MS DOS).
2.Вытесняющая многозадачность (свойство ОС самостоятельно, в зависимости от внутренней ситуации, передавать или забирать управление того или иного приложения, не позволяющее одному приложению занять все аппаратные ресурсы).
3.Многопоточность (свойство ОС выполнять операции одновременно над потоками нескольких 32-битных приложений, называемых процессами).
Windows 95 использует технологию Plug & Play (подключай и играй), упрощая работу с компьютером за счет следующих функций:
1.Помощь при распознавании устройств для их установки и настройки.2.Динамическое изменение состояния системы и автоматическое
уведомление об этом программных приложений.3.Интеграция драйверов устройств системных компонентов и
пользователя интерфейса.Windows 95 обеспечивает динамическое изменение конфигурации
системы, построенной на базе технологии Plug & Play, которая позволяет работать с устройствами, не подчиняющимися спецификации Plug & Play, упрощая их настройку и управление оборудованием.
Для корректного обращения системными ресурсами компьютера, Windows 95 отслеживает все устройства и выделяемые им ресурсы. Диспетчер устройств позволяет получать информацию обо всех найденных системой устройствах и изменить при необходимости их конфигурацию.
Windows 95 – высокоэффективная платформа для Мультимедиа, включает в себя лазерный проигрыватель или CD-плеер, обеспечивает поддержку видеодисков и видеомагнитофонов.
Windows 95 имеет особые возможности, предназначенные для пользователей с ограниченными возможностями:
1.Возможности масштабирования элементов интерфейса.2.''Запоминающие'' клавиши.3.Режим Mouse Keys (все действия с мышью выполняются через
клавиатуру).4.Визуальное дублирование звуков системы.В Windows 95 вместо разрозненных *.INI файлов для хранения
конфигурации как самой ОС , так и других , использующихся в ее рамках программ, стала использоваться единая информационная база, называемая системным реестром. Данное решение позволило упорядочить и централизовать процесс управления со стороны ОС настройками установленного ПО.
140
Windows 98 по сравнению с Windows 95, Windows 98 включает средства, позволяющие компьютеру работать быстрее без добавления нового оборудования.
В состав Windows 98 входит ряд программ, совместное применение которых повышает производительность компьютера. В Windows 98 надежность повышается за счет того, что применяются новые мастера (мастер обслуживания позволяет быстрее выполнять программы, проверять жесткий диск на наличие ошибок и освобождать место на диске), за счет служебных программ и ресурсов, обеспечивающих бесперебойную работу системы:
1.Проверка системных файлов позволяет отслеживать состояние наиболее важных файлов, обеспечивающих работу компьютера. Если эти файлы повреждены или перемещены, программа проверки и их восстанавливает.
2.Проверка диска запускается автоматически после неверного включения ОС. Программа проверки дисков обнаруживает наиболее вероятные повреждения файлов и папок, и выполняет исправление ошибок. Пользователь имеет возможность выполнять проверку диска в любое время.
3.Новый Web-узел ресурсов MS Windows Update автоматизирующий процесс обновления драйверов и системных файлов и обеспечивает новейшие возможности технической поддержки. На узле Windows Update можно выполнять обзор имеющихся на компьютере драйверов устройств и системных программ, сравнивать его результаты с основной базой данных Web и после этого получить рекомендации и установить обновления, подходящие именно для данного компьютера. Средства удаления установки позволяют вернуться к предыдущим драйверам или системным программам.
4.Проверка реестра является системной программой, позволяющей обнаруживать и исправлять ошибки в реестре. При каждом запуске компьютера программа проверки реестра автоматически проверяет его на наличие несогласованности структурных данных. Программа проверки реестра поддерживает до 5 сжатых архивных копий реестра, при которых компьютер успешно запускается. Если архив не удается обнаружить, программа проверки реестра исправляет его ошибки.
5.Программа установки автоматически запускает программу проверки реестра при каждом обновлении ОС компьютера. При установке Windows 98 программа проверки реестра исправляет большинство ошибок в нем, даже те, о которых было неизвестно пользователю.
6.Программа архивации предоставляет расширенные возможности архивации и восстановлении данных, в т.ч. поддержку большого числа накопителей на магнитной ленте и поддержку самого современного оборудования. Пользователю легче сохранить самые важные данные. Файлы с жесткого диска можно резервировать на гибких дисках на магнитной ленте или на другом компьютере сети. Если исходные данные повреждены или потеряны, их можно восстановить из архива.
Использование мастера специальных возможностей.Специальные возможности (залипание клавиш и др.) помогают полностью
использовать компьютер пользователю с физическими недостатками.Обозреватель Интернета. Интернет-Eхрlorer позволяет сделать ряд функций доступными с рабочего
стола Windows:1.возможность поиска в Web из любого места на компьютере.2.канал Web-узлов на рабочем столе.3.подписка на избранные узлы.
141
4.настраивать панель ссылок.5.панели обозревателей.6.контроллер содержимого из зоны безопасности при поиске в Web.Проводник Windows 98 и Internet Explorer позволяют объединить ресурсы
Web в едином представлении.Windows 98 делает наиболее продуктивным использование Web за счет
применения всех возможностей компьютера к интерактивному содержимому интернета:
1.автоматическое добавление ранее вызывавших адресов Web по мере их ввода.
2.улучшенные списки часто посещаемых Web-узлов.3.улучшенный журнал и возможность отслеживания посещаемых Web-
узлов.4.поддержка всех основных стандартов интернета, в т.ч. Active X, Jawa и
др. 5.высокая производительность динамического языка HTML, что позволяет
сделать Web-страницы разнообразными и интересными.6.новый мастер подключения к интернету позволяет зарегистрировать для
доступа к интернету и автоматически выполнять шаги по настройке ПО для доступа к интернету.
Приложения интернет Explorer объединяет рабочий стол с Web, благодаря чему рабочий стол и его папки будут выглядеть и действовать также, как при работе с сетью. Аналогично просмотру содержимого Web возможно будет просматривать содержимое компьютера, и при этом просмотр Web станет возможен из любого места компьютера.
Кроме этого на рабочий стол папки и на панель задач можно будет добавлять «активное содержимое», такое, как бегущая строка новостей.
Особенности ОС Windows 2000.Основные новые технологические решения, реализованные в Windows
2000.1.Защита данных средствами Kerberos. Это разработано в Массачусетском
университете протокол аутентификации, обеспечивающий передачу данных по незащищенным сетям. Именно он наряду со службой каталогов Active Directory позволяет обеспечивать важнейшую особенность Windows 2000, отличающую эту систему от Windows NT 4.0
Kerberos имеет ряд преимуществ по сравнению с NTLM протоколом аутентификации Windows 4.0. Одно из них состоит в том, что данное средство обеспечивает создание транзитивных доверительных отношений, тогда как NT 4.0 позволяет формировать лишь не транзитивные.
2.Инфраструктура открытых ключей. ОС Windows 2000 оснащается средствами защиты информации на базе
инфраструктуры открытых ключей (PKI). Эта инфраструктура представляет собой систему цифровых сертификатов и организаций, удостоверяющие сертификаты (CAs). Так же, как Kerberos, она дает возможность обоим участникам транзакции проверить, действительно ли партнер является тем, за кого себя выдает, а также шифровать транзакции. Системы защиты данных на базе PKI лучше всего подходят для использования в среде Интернет, и следовательно, является полезным средством для организации электронной коммерции между предприятиями. Почтовое ведомство США использует PKI для предоставления клиентам круглосуточного доступа по каналам Интернета по информации о почтовых доходах. Включение инфраструктуры открытых
142
ключей в систему Windows2000 дает основание полагать, что уровни безопасности и шифрование данных станут неотъемлемой частью повседневной коммерческой практики, а это откроет перед электронной торговлей новые горизонты.
3.Windows 2000 оснащается рядом средств, предназначенных для пользователя малых офисов. В состав системы входит качественный маршрутизатор, обладающий интерфейсом подключению по запросу, что облегчает процесс установки соединения с Интернет- провайдером. С помощью таких средств, как реализованный Windows 2000 север и Windows 2000 Professional модуль Internet Connection sharing, доступ к единственному предоставляемому выходу в Интернет направляет сразу несколько пользователей сети. В данном модуле реализована технология трансляции сетевых адресов NAT, которая дает возможность компьютерам, объединенную в локальную Windows-сеть выходить через маршрутизатор в Интернет, используя единственный IP адрес, представляемый Интернет-провайдером. Множество пользователей локальной сети являются, с точки зрения провайдера, одним клиентом.
4.Windows 2000 оснащена усовершенствованными средствами симметричной многопроцессорной обработки.
5.Встроенные средства удаленного доступа.6.Новые функции управления хранением данных (управление квотами
дискового пространства) иерархическая система хранения данных, динамическое управление томами, а также путем внесения изменений в файловую систему NTFS.
7.Дополнительные возможности для мобильных пользователей. Реализованные Windows2000 функции работы с файлами в автономном режиме позволяют отбирать сетевые файлы и папки для последующей работы с ними без подключения к сети. Затем ОС создает локальный кэш, сохраняет в нем файлы и папки и они синхронизируется с оригиналами в фоновом режиме. Также в Windows2000 предусмотрена функция перехода в режим «спячки», перед отключением питания, записывающее в специальный файл все содержимое физической памяти, что обеспечивает тем самым сохранность всех данных о состоянии системы. В режиме ожидания система практически не потребляет энергию, а переход в это состояние занимает 15 секунд, а возвращает к рабочему режиму-45 секунд (для процессора Pentium II на 366 МГц).
8. Расширенное административное управление операционной среды. Windows 2000 оснащена рядом средств управления клиентами и серверами, позволяющими снизить общую стоимость эксплуатации ОС.
Сервисные программные средства.К сервисным программам относятся:1.программы обслуживания диска.2.программы архивации.3.антивирусные средства.Сервисные программы – вспомогательные инструменты, расширяющие и
дополняющие функциональность ОС.Программы обслуживания диска. 1.1.Форматирование диска.Накопители на машинной основе перед тем, как их можно будет
использовать в качестве носителей информации, должны пройти специальную операцию-форматирование. Для форматирования диска обычно используется
143
стандартная программа Windows, которая доступна при вызове контекстного меню соответствующего устройства. Можно форматировать диски доступных floppy – устройств, жесткие диски и диски других устройств, допускающих эту процедуру. Исключение составляет системное устройство, с которого была произведена загрузка системы. Как правило, это устройство с именем С:. Для форматирования носителя этого устройства, необходимо загрузить систему floppy диска А:. Форматировать можно как новые диски, так и б/у, учитывая, что при форматировании будет потеряна информация, записанная на диске. Полное форматирование целесообразно применять для дисков, на которых появились сбойные участки.
1.2.Дефрагментация дисков.Эта процедура связана с особенностями использования файловой системы
FAT. Доступ к файлу, расположенному в одном месте диска (файл размещается последовательно в смежных кластерах) занимает меньше времени, чем доступ к файлу, фрагменты которого разбросаны по всему диску. Чем больше фрагментов файла, тем меньше доступ к ним. Для увеличения фрагментов системы, диск необходимо периодически дефрагментировать.
1.3. Проверка диска на наличие ошибок.В процессе эксплуатации диска возможно появление ошибок, связанных
со сбоями в процессе записи на него. Некоторые из них можно исправить, не прибегая к процедуре форматирования. Для этого используется стандартная служебная программа проверки диска (Пуск –>программы –>служебная—>проверка диска).
Целостность файловой системы определяется:1.Правильностью имен файлов (файлы с неправильными именами нельзя
открыть)2.Правильностью даты и времени создания файла (неправильные дата и
время могут влиять на работу многих программ, обрабатывающих такие файлы).
3.Уникальностью имен файла.4.Отсутствием мастеров, не принадлежащих ни одному файлу.5.Отсутствие файлов с общими кластерами.Проверка поверхности диска на наличие повреждений и аппаратных
ошибок занимает больше времени, чем проверка целостности файловой системы. Для сокращения времени работы программы можно выбрать проверку не всего диска, а только системной области или области данных. При нахождении поврежденных секторов, их данные обычно переносятся в другие сектора. Некоторые системные файлы нельзя переносить, поэтому рекомендуется исправление ошибок в секторах, в которых располагаются такие файлы, отменить. Для большей надежности проверки поверхности диска необходимо использовать режим записи на диск (при этом данные на диске не теряются). Для сокращения времени тестирования от этого режима можно отказаться. Обнаруженные ошибки могут исправляться автоматически в соответствии с заданным параметром. Для исправления других ошибок файловой системы необходимо использовать другие программы, например, известные программы Norton Utilities.
1.4.Очистка дисков.В процессе эксплуатации дисковых носителей свободное пространство
заполняется файлами. Для создания новых файлов необходимо освободить место, занимаемое уже ненужными файлами. Они удаляются. Удаленные файлы помещаются в корзину на рабочем столе, т.е. файлы «меняют прописку», но не
144
удаляются с диска. Для освобождения места, занятого файлами, необходимо очистить корзину на рабочем столе.
8.1.1.6.Стандартные приложения Windows Текстовые редакторы (WordPard, Блокнот), их функциональные
возможности; графический редактор(Paint), его функциональные возможности; характеристика стандартных приложений Windows (Часы, Калькулятор, Календарь и др.)
Понятие, назначение и виды программных оболочек операционной системы (Far Manager ,Norton Navigator, Windows Commander).
Работа с файлами и каталогами; выполнение операций над группой файлов; управление отображением информации на панелях (полная и краткая информация о каталогах и файлах ;упорядочение по имени ,типу , дате; установка фильтров; вывод дерева каталогов) ;вывод системной информации и другие возможности программной оболочки.
Назначение и характеристика служебных программ дефрагментации и сканирования диска.
Назначение и общая характеристика Norton Utilities for Windows.В состав Windows входят прикладные программы (стандартные
программы) общего назначения .К ним относятся : Текстовый редактор WordPard;Блокнот;Графический редактор Paint;Калькулятор;Средство обработки графических документов Imaging;Текстовый редактор WordPard предназначен для работы с небольшими
документами.WordPard является «урезанной» версией популярного редактора Word и позволяет создавать документы в формате DOC. WordPard поддерживает форматирование документов с использованием различных шрифтов и стилей абзаца.
Функциональные возможности W ordPard : работа с докуметами создание нового документа сохранение измененного документа открытие документа вывод на экран или скрытие линейки выводна экран или скрытие панели инструментов выводна экран или скрытие панели форматирования работа с текстом отмена последнего действия удаление текста поиск текста поиск и замена текста вставка текущей даты и времени форматированеие текста форматирование абзаца создание маркированного списка установка и снятие позиций табуляции в абзацах изменение шрифта, начертания и размера символов изменение режима переноса текста печать задание полей страницы
145
смена принтера и изменение параметров печати предварительный просмотр документа при вводе на печать установка связей с другими документами внедрение или связывание объекта в документ WordPard изменение связанных объектов.Блокнот предназначен для создания и редактирования тестовых файлов,
не требующих форматирования и не превышающих по размеру 64 Кбайт. Блокнот работает только с файлами в формате ASCI,если файл требует форматирования текста или превышает по размеру 64 Кбайт, следует использовать текстовой редактор Word Pard.
Функциональные возможности Блокнота : работа с текстом поиск определенных символов или слов; удаление, копирование и вставка текстов; включение режима переноса слов; добавление в документ даты и времени вставка в документ даты и времени автоматическая вставка.Графический редактор Paint позволят создавать, изменять и
просматривать рисунки. Рисунок, созданный в Paint, можно вставить в другой документ или использовать как фоновый рисунок рабочего стола.Paint позволяет также просматривать и изменять фотографии, снятые сканером.
Графический редактор Paint позволяет создавать и редактировать изображения в форматах BMP,JPG, GIF.
Работа в Paint : рисование линий и фигур рисование прямой линии рисование произвольной линии рисование кривой рисование эллипса или круга рисование прямоугольника или квадрата рисование многоугольника Размещение текста на рисунках ввод и форматирование текста работа с цветом задание основного цвета и цвета фона по умолчанию заполнение цветом области или объекта рисование с помощью кисти рисование с помощью распылителя создание нестандартных цветов преобразование цветного рисунка в черно-белый обращение цветов рисунка изменение цвета существующей линии копирование цвета области или объекта очистка обработка фрагментов рисунка изменение вида рисунка на экране печать использование Paint с другими программами полезные советы Калькулятор позволяет производить
146
Простые вычисления Статистические вычисления Инженерные вычисления Преобразование чисел в другую систему исчисления Определение назначение кнопок калькулятора Работа с памятью Клавиши эквивалентные кнопкам калькулятора Последовательности клавиш для вызова функций Средства повышения точности Преобразование чисел при переключении режимов
В правой части Панели задач находятся Часы. Для их правильной установки достаточно осуществить двойной щелчок мыши, появится диалоговая панель (Свойства: Дата и время ). Диалоговая панель позволяет установить год,месяц, число, минуты и секунды ,а также часовой пояс.
8.1.1.7.Обзор современных ОС.Одной из альтернатив семейству ОС Windows,является семейство ОС
UNIX. Основное отличие и преимущество этой системы заключается в том, что она реализована для очень широкого круга аппаратных платформ. Пример: серверная ОС Windows NT существует только для аппаратных платформ Alpha и Intel. При этом различные версии UNIX созданы для практически любых компьютеров различных производителей от персональных до суперкомпьютеров. Благодаря гибкости, начиная с момента своего появления в 1969 году, ОС UNIX получила широкое распространение на машинах различной мощности и архитектуры, обеспечивая на них общие условия выполнения программ.
UNIX является не только многозадачной ОС, но и многопользовательской системой, которая позволяет нескольким пользователям разделять вычислительные ресурсы одного компьютера. Это свойство позволяет использовать UNIX в качестве ОС для миникомпьютеров и суперкомпьютеров, к которым пользователи подключаются через терминалы. В первых версиях UNIX взаимодействие с пользователем осуществлялось с помощью командной строки. Затем появились варианты графического интерфейса для UNIX.Графический интерфейс позволил существенно облегчить работу пользователя и сделать систему легкодоступной для тех, кто начинал в среде WINDOWS.
Среди ПО кроме мощных СУБД, системы управления предприятием банковских систем, систем автоматизированного проектирования для Unix написано большое количество прикладных программ, ( текстовые процессоры, электронные таблицы, графические редакторы), что делает UNIX еще более универсальной системой.
Средства сетевого взаимодействия являются неотъемлемой частью Unix, что делает эту систему удобной для создания сетевых приложений, а также для использования в качестве основной серверной платформы в Интернете.
В настоящее время существует множество версий ОС Unix от различных производителей. Среди них можно выделить несколько наиболее известных коммерческих версий: SUN OS и Solaris для компьютеров компании SUN, AIX –для IBM, IRIX – для Siliction Graphics, Scounix – для SCO. Это все для компьютеров на платформе Intel, а также свободно распространяемых Free BSD и Linux на платформе Intel. Таким образом, можно определить основные причины популярности Unix:
147
1.Unix написана на языке высокого уровня, благодаря чему ее легко понимать, измерять и переносить на другие аппаратные платформы.
2.Наличие простого пользовательского интерфейса, в котором имеется возможность предоставлять все необходимые пользователю услуги.
3.Наличие иерархической файловой системы легкой в сопровождении и эффективной в работе.
4.Обеспечение согласования форматов в файлах, работа с последовательным потоком байта. Наличие простого последовательного интерфейса с периферийными устройствами.
5.Наличие встроенных средств поддержки компьютерных сетей, что делает Unix одной из самых популярных платформ в Интернете.
6.Система является многопользовательской и многозадачной, каждый пользователь может выполнить одновременно несколько процессов.
Архитектура машины скрыта от пользователя, благодаря чему облегчен процесс написания программ, работающих на различных конфигурациях аппаратных средств.
Отличительными особенностями Unix являются наличие ядра и организации файловой системы. Ядро взаимодействует с аппаратной частью компьютера, изолируя прикладные программы от особенностей архитектуры компьютера. Ядро представляет прикладным программам набор услуг:
Операции ввода-вывода, создания и управления процессами, синхронизации и межпроцессорного взаимодействия.
В основе взаимодействия ядра и прикладных программ лежит концепция процесса единицы управления и единицы потребления ресурсов. Процесс представляет собой программу в состоянии выполнения, причем в Unix в рамках одного процесса не могут выполнять ни какие параллельные действия. Каждый процесс работает в своем виртуальном адресном пространстве. Совокупность участков физической памяти, отображаемые на виртуальные адреса процесса, называют образом процесса.
При управлении процессами ОС используются два основных типа операционных структур: дескриптор процесса и контекст процесса. Дескриптор процесса содержит такую информацию о процессе, которая необходима ядру в течение всего жизненного цикла, процесса не зависимо от того, в каком состоянии он находится, а также независимо от того, находится ли образ процесса в оперативной памяти ли выгружать на диск.
Дескриптор отдельных процессов объединен в список, образующий таблицу процесса. Память для таблицы процесса отводится динамически в области ядра. На основании информации, содержащейся в таблице процесса, ОС осуществляет планирование и синхронизацию процесса. В дескрипторе прямо или косвенно содержится информация о состоянии процесса, расположении образа процесса в оперативной памяти и на жестком диске, о значении отдельных составляющих приоритета и его итоговом значении – глобальном приоритете.
Дескриптор содержит идентификатор пользователя, создавшего процесс, информацию о родственных процессах, событиях, осуществление которых ожидает данный процесс, и др. информации. Контекст процесса содержит менее оперативную, но более объемную часть информации о процессе, необходимую для возобновления выполняемого процесса с прерванного листа: Содержимое регистров процессора, коды ошибок, выполняемых системных процессоров, информацию обо всех открытых данным процессом файлах, о незавершенных
148
операциях ввода-вывода и другие данные, характеризующие состояние вычислительной среды в момент прерывания.
По аналогии с дескриптором процесса, контекст доступен только программам ядра.B UNIX для процессов предусмотрены два режима выполнения: привилегированный и обычный. В привилегированном режиме выполняются функции ядра системы, а в обычном – программы пользователя.
Файловая система UNIX обеспечивает единый интерфейс доступа к данным, расположенных на накопителях, к периферийным устройствам. Одни и те же функции могут использоваться при записи данных на жесткий диск и при выводе информации на принтер. Программы, выполняемые под управлением UNIX, не содержат никакой информации относительно формата, в котором ядро хранит файлы данных. Данные в программах хранятся как бесформатный поток данных. Программы могут интерпретировать поток байтов по своему желанию, при этом любые интерпретация никак не будет связана с фактическим способом хранения данных в ОС.
В последнее время все большую популярность приобретает версия UNIX для ПК. Одной из таких реализаций является Linux. Linux–это оригинальная реализация UNIX для платформы INTEL, являющейся экономичной ОС. Linux поддерживает большинство свойств, присущих другим реализациям UNIX и является полной многозадачной и многопользовательской ОС. Большинство свободно распространенных по сети программ для UNIX можно откомпилировать для Linux практически без изменений. Кроме того, все исходные тексты для Linux , включая ядро, драйверы устройств, библиотеки, пользовательские программы и инструментальные средства, распространяются свободно.
Другой отличительной особенностью Linux является поддержка национальной и стандартной клавиатур, динамически загружаемых драйверами, что делает эту систему более универсальной. Linux поддерживает различные типы файловых систем для хранения данных. Некоторые файловые системы были созданы специально для Linux. В Linux реализована также файловая система MS DOS,позволяющая прямо обращаться к файлам MS DOS на жестком диске, а также ISO 9660 CD ROM для работы с дисками CD ROM. Linux обеспечивает полный набор протоколов TCP /IP для работы в сети.
8.1.2.Программная оболочкаПрограммная оболочка – это программа, которая позволяет
пользователю осуществлять действия по управлению ресурсами компьютера в рамках более удобного и понятного интерфейса .
К числу наиболее популярных оболочек относятся пакет Norton Commander (NC) и русифицированная версия Volkov Commander. Кроме того существуют такие оболочки, как Far Manager, Windows Commander, Norton Navigator.
Созданная фирмой Нортона программа Norton Commander по статусу – обычная прикладная программа, однако миллионы пользователей во всем мире с полным основанием воспринимают MS-DOS и NC как единое целое и не представляют себе работы на ПК без привычных синих панелей.
Можно сказать, что Norton Commander выполняет тройную функцию, обеспечивая:
(1) наглядное отображение файловой системы на экране и удобные средства для путешествий по этой системе;
(2) простой и гибкий механизм диалога с MS-DOS;
149
(3) всевозможные служебные функции (манипуляции с файлами, информационный сервис и др.).
Для работы с ОС Windows ,были созданы такие программные продукты как Dashboard 95 и Norton Navigator.
8.1.2.1.Norton NavigatorNorton Navigator предназначен для расширения возможностей
стандартного пользовательского интерфейса Windows. С помощью данного пакета пользователи могут отвести часть поверхности
своего "рабочего стола" для размещения команд быстрого вызова тех папок, которые больше всего используются. Примером могут служить команды быстрого вызова (Shortcuts) в Windows 95, дающие возможность произвольно группировать вместе программы и документы, которые вовсе не обязательно располагаются в одном файловом каталоге. Поскольку команды быстрого вызова представляют собой миниатюрные указатели на крупные объекты на диске, вы можете размещать их где угодно и произвольно копировать их, не занимая при этом много дискового пространства и не нарушая базовую организацию дисков и программ, с которыми им приходится работать наиболее часто.
Центральный элемент Norton Navigator – диспетчер файлов Norton File Manager, расширенный вариант модуля Explorer, который предоставляет множество вспомогательных функций для управления файлами и каталогами, отсутствующих в изначальном модуле.
Norton Navigator прекрасно справляется с запуском прикладных программ и документов, управлением файлами,и настройкой “рабочего стола”.
В пакете Norton Navigator для создания "интеллектуальных папок" можно использовать программу-"мастер" (wizard). Например, вы можете создать такую папку для всех принадлежащих электронным таблицам документов на любом локальном жестком диске, с которым вы работали в течение последних десяти дней. Вы можете также оговорить включение в папку текстовых документов, хранящихся в определенном каталоге.
FAR Manager – работающая в текстовом режиме программа управления файлами для Windows 9x/Me/NT/2000/XP, которая обеспечивает обработку файлов с длинными именами и имеет обширный набор дополнительных функций.
8.1.2.2.Windows CommanderПрограммная оболочка Windows Commander относится к Нортон-
подобным по следующим признакам: Просмотр содержимого каталогов в Windows Commander1. Каталог просматривается при помощи двух панелей. 2. Назначения клавиш-акселераторов для работы с файлами совпадают. 3. Работа этой файловой оболочки напоминает работу в Norton
Commander: происходит копирование файлов из панели в панель, работа при помощи клавиатуры более эффективна, чем при помощи мыши, оболочка использует собственные средства просмотра и редактирования файлов. (!)
Тем не менее эта оболочка отличается от других Нортон-подобных оболочек следующим:
1. Она использует графический интерфейс Windows (в отличие от других оболочек, которые работают в текстовом режиме DOS).
2. Оболочка использует стандартную палитру Windows.
150
3. Оболочка отображается в оконном режиме Windows. Вследствие этого размеры меню, панелей и строки состояния меняются вместе с размером окна и их размер, вообще говоря, произволен.
4. В оболочке предусмотрена смена режима работы в панелях между стандартами Нортон-подобных оболочек и Windows.
Вид панелей в оболочке Windows Commander.
Расположение органов управления в оболочке Windows Commander следующее:
1. Сразу за заголовком окна располагается системное меню. Оно состоит из следующих пунктов: Files, Marks, Commands, Common, Configurations, Start и Help.
2. Следом идет панель инструментов оболочки (так называемая панель кнопок). Ее отображение включается и отключается установкой или сбросом флажка “Show button bar” на закладке “Layout” диалогового окна “Options”. Это окно вызывается из пункта “Options...” подменю Configurations системного меню. Панель кнопок предназначена для быстрой смены режимов отображения панелей, а также для запуска прикладных программ “в одно касание”.
3. Далее идет так называемая “панель дисков” (drive button). Она предназначена для смены текущего диска в активной панели “в одно касание”. На этой панели текущий дисковод отображается как “нажатая” кнопка. Отображение этой панели включается и выключается с помощью установки или сброса флажка “Show drive button” закладки “Layout” диалогового окна “Options”.
3. Ниже расположена панель, на которой располагаются: -комбинированный список с текущим дисководом панели; -метка тома; -количество свободного места на диске; -кнопка перехода в корневой каталог диска панели; -кнопка перехода в родительский каталог диска панели. Эти элементы существуют отдельно для левой и правой панелей. Их также
можно отключить и включить сбросом и установкой флажков в диалоговом окне “Options” (закладка “Layout”).
4. Далее идут собственно панели со списком файлов и директорий. Панели Windows Commander представляют собой два дочерних окна со списком. В отличие от других оболочек, эти панели невозможно убрать с экрана.
5. Ниже этих панелей идет строка статуса панели. 6. Еще ниже расположена командная строка (вернее - комбинированный
список со строкой редактирования.)
151
7. Последней располагается строка мини-статуса. На ней отображаются только кнопки F3 (View), F4(Edit), F5(Copy), F6(RenMove), F7(MkDir), F8(Delete), Alt+F4(Quit). Остальные клавиши (по сравнению с Norton Commander) переопределены.
Отображение панелей возможно только в сокращенном и полном режиме просмотра каталогов.
Сокращенный формат показа оглавления каталога В этом режиме выводится список имен файлов вместе с их расширениями
и иконками (как и в окне операционной системы Windiws). Однако, эти окна характеризуются следующими особенностями:
- названия каталогов заключены в квадратные скобки; - список отображается в колонках. Однако эти колонки не отделяются друг
от друга линиями, как это имело место в других оболочках. Ширина колонок произвольная, и она делается пропорционально размеру экрана оболочки. Количество колонок на панели может быть от одной до трех;
- иконки и имена выравниваются по левому, а расширения – по правому краю колонки;
- отображаются длинные имена. Если имя не умещается в колонке, оно обрезается справа. При этом расширение все равно отображается полностью.
В отличие от других оболочек, дерево каталогов выводится в активной панели, а не в соседней. При этом выводится дерево каталогов диска другой панели.
8.1.3.Файлы и каталогиВ большинстве операционных систем (включая систему Linux)
используется понятие файла (file). Файл – это некоторый "кусок" информации, которому дано имя, называемое именем файла (filename). Примерами файлов могут служить работа по истории, послание, пришедшее по электронной почте, а также исполняемая программа. Нужно знать, что на диске информация сохраняется только в виде отдельных файлов.
Файлы различаются по своим именам. Например, свой файл с работой по истории вы можете назвать history-paper. В этих случаях имя файла выбирается таким, чтобы оно каким-то образом характеризовало содержимое данного файла. Для имен файлов нет такого стандартного формата, какой есть в системе MS-DOS и в некоторых других операционных системах. В принципе, имя файла может содержать любые символы (за исключением символа /). Полное имя файла зависит от вашего произвола а, расширение, как правило, связано с требованиями программы.
Работу с файлами и каталогами сначала рассмотрим в среде MS-DOS (NC),а затем в Windows.
8.1.3.1.Создание каталога.Возвращаясь к аналогии со шкафом (логический диск) и ящиками
(каталоги), поставим себе задачу изготовить новый пустой ящик (каталог) внутри шкафа или пустой ящичек (подкаталог) внутри ящика. Зачем? Чтобы поместить туда стопку папок (файлов) определенного содержания и назначения.
Прежде всего, перейдите в ту рабочую среду, где вы хотите создать каталог. Например, для создания подкаталога в каталоге РАСК диска С: войдите в каталог РАСК.
Придумайте имя создаваемого каталога, например, SIМР. Это имя не должно совпадать с именем каталога, уже зарегистрированного в РАСК.
152
Нажмите клавишу {F7}. На экране появится диалоговое окно с приглашением набрать имя нового каталога. Если вы передумали, нажмите, как обычно, Еsс. Если нет, наберите имя каталога (прописными или строчными буквами) и нажмите {Еntег}. В рабочей панели появится имя нового каталога (прописными буквами), а курсорная рамка укажет на это имя. Нажав затем {Еnter}, вы войдете в новый каталог и увидите в нем единственную строку «..». Это означает, что новый каталог пока пуст и располагает только строкой для выхода в «родительский» (основной) каталог. Теперь в этот каталог можно помещать и отдельные файлы, и подкаталоги.
8.1.3.2.Работа с файлами и каталогами. Операции с отдельными файламиС выделенным в текущем каталоге файлом можно выполнять 4 операции:• копировать;• пересылать;• переименовывать;• удалять (уничтожать).Что происходит с файлом после одной из перечисленных операций?(1) Копирование. Создается точная копия исходного файла – с тем же
именем (только в другом каталоге!) или с другим именем (в любом, в том числе, и в текущем каталоге). Исходный файл остается в неприкосновенности. В файловой системе возникают два совершенно одинаковых файла. Общая свободная память на дисках уменьшается на величину, равную размеру файла.
(2) Пересылка (перемещение). Исходный файл пересылается в другой каталог. Нового файла в системе не возникает, просто файл меняет свой адрес. Если файл пересылается в другой каталог на том же логическом диске, физического перемещения не происходит (файл просто меняет адрес) и общий объем занятой памяти на этом диске не меняется. Если файл перемещается на другой логический диск, он переписывается заново. Однако и в этом случае общая свободная память на дисках не изменяется.
Обратите внимание на английские термины Сору – копировать и Мovе – перемещать. Не путайте копирование с перемещением. Это пригодится вам и в других операциях на ПК, — например, при редактировании текстов.
(3) Переименование. Эта операция заменяет старое имя файла на новое. Нельзя присваивать файлу имя, уже принадлежащее другому файлу в том же каталоге.
(4) Удаление (уничтожение) файла. Это одна из самых опасных операций на ПК. Получив сигнал на уничтожение файла, система объявляет занятое им на диске место свободным, и любая операция записи, которая последует за этим сигналом, может безвозвратно погубить файл. После удаления файла свободная память на дисках увеличивается на величину, равную размеру удаленного файла
8.1.3.3.Работа с группой файлов. Научившись работать с отдельным файлом, можно перейти к освоению
операций с группой файлов из текущего каталога.Выделить группу файлов можно двумя способами – вручную и
автоматически.Например, вы можете установить курсорную рамку на имя РRIMER.ТХТ и
нажать клавишу {Ins}. Имя файла будет высвечено желтым цветом: файл включен в группу. Подобным же образом можно выделить любое число файлов в каталоге. Для исключения файла из группы подведите к нему курсорную рамку и снова нажмите {Ins}.
Если вы хотите включить в группу все файлы текущего каталога или файлы с определенным расширением, проще воспользоваться автоматическим
153
способом создания группы. Нажмите клавишу {+} на правой клавиатуре («серый» плюс), и вы увидите на экране диалоговое окно с предложением набрать маску выбора", т. е. указать, какую группу файлов вы хотите выделить. Например, если вы хотите включить в группу все файлы с расширением .DBF, наберите маску *.dbf и нажмите {Еnter}. Все файлы .DBF будут высвечены желтым цветом. Символ «*» (звездочка) заменяет собой любое количество символов в собственном имени или расширении файла. Если вы хотите выделить все файлы текущего каталога, маска должна иметь вид *.*. Для отказа от выделения группы нажмите {Еsc}.
После выделения группы, в нижней строке панели вы увидите информацию об общем числе выделенных файлов и их суммарном объеме (в байтах).
Из выбранной группы можно исключить часть файлов, подводя к их именам курсорную рамку и нажимая {Ins}. Если вы хотите исключить часть файлов по маске или вообще отменить выбор группы, нажмите клавишу {-} (минус) на правой клавиатуре, наберите в диалоговом окне маску (если предложенная маска вас не устраивает) и нажмите {Enter}.
Что можно сделать с выделенной группой файлов?(I) Копирование или перемещение группы в соседний каталог.Эти операции выполняются так же, как копирование или пересылка
отдельного файла: нажимается клавиша {F5} или {F6}, а затем, после появления предложения NC. — клавиша{Enter}
Если при копировании (перемещении) какого-либо файла из группы NС обнаружит в каталоге назначения файл, имя которого совпадает с именем копируемого (перемещаемого) файла, на экран поступит диалоговое окно (рис. 3.16).
Окно предусматривает четыре варианта ответа:• заменить старый файл новым (Оverwrite);• заменять старый файл новым во всех последующих случаях совпадения
имен (АLL);• пропустить (не трогать) данный файл (Skip);• отменить всю операцию (Саnсеl).Вместо выбора Саnсеl можно нажать {Еsc}.(2) Удаление группы файлов. Эта операция выполняется так же, как и
удаление отдельного файла (клавиша {F8}), однако в данном случае NC дважды спросит вас: действительно ли вы хотите погубить эти файлы? Сначала будет задан общий вопрос (рис. 3.15). Далее вопрос будет задаваться в угрожающе красном цвете по каждому удаляемому файлу (рис. 3.17).
154
Рис. 3.17. Запрос на удаление файла из выделенной группыТак же, как и при копировании (рис. 3.16), вы можете разрешить удаление
сразу всех файлов из группы (ответ АLL).(3) Информация о группе файлов. Очень часто выделение вы используете
просто для извлечения информации о количестве файлов, о группе и ее суммарном объеме. Например, вы переписали в каталог какой-то пакет программ. В документации сказано, что он содержит 64 файла. Выделив все файлы, вы увидите, сколько файлов в действительности содержит ваш каталог. Если 63, то какого-то файла не хватает, если 66 – два файла лишние. Информация об объеме выделенной группы полезна во многих случаях: при подготовке дискет для копирования файлов с винчестера, при оценке необходимости и возможности архивировать группу, при «расчистке» жесткого диска др. Всю эту информацию можно увидеть в строке министатуса данной панели.
При работе в среде Windows акцент обычно смещается на процессы создания, модификации, сохранения и печати файлов-документов. Прочие манипуляции, с файлами выполняются в Windows так же, как и в среде MS-DOS.
В зависимости от характера информации (графика , текст, электрнные таблицы ,базы данных ), каждая программа предусматривает определенный способ организации данных ,т.е. формат файла. Некоторые програмы могут обрабатывать файлы двух и более форматов .С каждым форматом по соглашениюпрограммы связано определенное расширение имени файла. Например, документы процессораWord имеют расширение .DOC ,электронные таблицы SuperCalc -расширение .CAL,файлы баз данных Access-.MDB и т. д. Однако строгих правил при работе с расширениями не существует:
(1)программы по-разному относятся к нарушению соглашений об именах, некоторые могут просто отвергнуть файл с незнакомым расширением (как это делает MS-DOS),а некоторые проявят «снисходительность» (как это делают простые текстовые редакторы );
(2)если два файла обладают одинаковыми расширениями, это отнюдь не гарантирует, что их форматы одинаковы.
Все операции с файлами мы выполняем с помощью команд пункта File(Файл) главного меню приложения.
8.1.3.4.Операции с файламиДопустим, мы хотим создать новую картинку с помощью графического
редактора Рaint brush. Для этого надо запустить Рaintbrush, и он предложит нам «холст», полотно, на котором мы можем «писать» нашу картину. Никакого файла пока мы не имеем. В процессе работы создаваемое изображение фиксируется лишь в памяти машины в виде хорошо знакомых нам цепочек битов. В этих битах кодируется информация о цвете каждой точки картинки.
Чтобы запомнить изображение и в дальнейшем использовать его в других документах, для печати, для модификации, мы должны в какой-то момент сохранить его на диске в виде файла любого из форматов, допустимых в нашем редакторе (.ВМР или .РСХ). Для этого необходимо выбрать команду [File -Save]
155
(Файл-Сохранить) или [File-Save As…] (Файл-Сохранить как...). В обоих случаях программа попросит вас присвоить имя вновь создаваемому файлу.
Если мы хотим отредактировать (модифицировать) картинку, уже записанную на диск в виде файла, мы должны запустить редактор и дать ему команду открыть этот файл (Ореn — Открыть). Рaintbrush загружает указанный нами файл в память машины и выдает записанную в нем картинку на экран (на «полотно»). Можно продолжить работу над изображением, которая вновь будет фиксироваться в памяти машины. Закончив работу (или часть работы), мы должны сохранить в файле новый вариант картинки. Поскольку старый файл по-прежнему пребывает на диске, нам нужно решить: переписать ли старый файл заново или оставить его в неприкосновенности, а исправленную картинку записать в другой файл (т. е. создать в системе две копии картинки – старую и исправленную).
В первом случае надо дать команду Save (Сохранить), и редактор, не задавая вопросов, заменит старый файл новым вариантом (не меняя его имени). Во втором случае мы даем команду Save As... (Сохранить как...), и редактор выдаст на экран диалоговое окно, в котором нам придется указать имя (или адрес) нового файла. Если явно не указать путь или адрес файла, новый файл будет записан в текущий каталог. Если это имя совпадет с именем какого-либо файла в каталоге (в том числе, с именем исходного файла), редактор попросит уточнить: действительно ли мы хотим заменить существующий файл новым. Мы можем ответить утвердительно или отказаться от уничтожения старого файла. Если указанное нами имя окажется новым для данного каталога, редактор просто создаст новый файл.
Если вы что-то изменили в загруженном документе, а затем, не сохраняя файл, дали команду на завершение работы, редактор обязательно спросит вас, действительно ли вы хотите отказаться от сделанных изменений. При утвердительном ответе все изменения будут аннулированы.
Команда Save As... без вашего разрешения никогда не уничтожает открытый документ. Поэтому с ее помощью в любой момент вы можете сделать просто копию открытого файла.
По этим же правилам работают с файлами и другие приложения Windows. Например, в процессоре MS Word мы работаем над текстовым документом в принципе так же, как и над изображением в Рaintbrush; по тем же правилам мы работаем и в табличном процессоре Ехсе1.
Чтобы напечатать файл на принтере, необходимо выбрать команду [File-Print...] (Файл-Печать...).
Диалоговое окно-файлер.Итак, операции с файлами универсальны для большинства приложений
Windows. Следует подчеркнуть, что иногда мы используем не только файлы-документы, но и сопутствующие им файлы, например, файлы-рисунки (для вставки в документы), файлы-шрифты, файлы-программы (при запуске их из командной строки) и т.п. Когда мы имеем дело с файлом, нам надо сделать одно из двух: либо указать приложению на существующий файл (который надлежит открыть или как-то использовать), либо указать имя, которое мы хотим присвоить вновь создаваемому файлу. Эту информацию мы сообщаем системе с помощью диалогового окна, которое для краткости будем называть файлером (правда, этот термин в Windows почти не используется).
В заголовке такого окна, как обычно, находится название соответствующей команды: <0реn>, <Save As>, <Insert Picture >, <Paste Form> и т.д.; кроме того, файлеры могут различаться некоторыми элементами, в
156
зависимости от конкретного смысла команды. Однако основное назначение такого окна одно и то же – указать имя файла, и техника выполнения этой операции совершенно одинакова во всех случаях, в сотнях приложений Windows.
Поэтому мы рассмотрим технику работы с простейшим, но типичным файлером на примере окна <0реn> (Открыть) редактора Рaintbrush (рис. 4.16). По тем же правилам вы будете работать с любым другим файлером.
Окно, показанное на рис. 4.16, выдается по команде [File-Ореn...] – «Открыть графический файл для просмотра и (или) модификации».
Рис. 4.16. Диалоговое окно «Открыть файл»Ваша задача: указать в поле File Name: имя (адрес) существующего
(открываемого) графического файла с картинкой. В правой части окна находится группа обычных командных кнопок
В поле Directories: (Каталог:) располагается имя текущего каталога (на рисунке – С:Windiows), а ниже – список его подкаталогов. В левой части окна находится список некоторых файлов из данного каталога. В этот список программа по соглашению включает файлы определенного типа (например, на рисунке это файлы с расширением .РСХ). Наименование этого типа находится в заголовке раскрывающегося списка List File ofТуре: (Тип файла:). В состав этого списка могут входить разные типы, например: «Все файлы», «Все графические файлы», «Файлы .ВМР» и т.п. Раскрыв этот список, вы можете выбрать другой тип (например, «Все файлы»).
Чтобы указать имя открываемого файла, можно:(1) щелкнуть на имени файла в списке или(2) щелкнуть на поле File Name: и вручную ввести имя или адрес файла
(файл необязательно должен находиться в текущем каталоге).Примечание. Двойной щелчок на имени файла означает выбор файла и
нажатие кнопки ОК.Для перехода в подкаталог текущего каталога (например, в подкаталог
SYSТЕМ) дважды щелкните на его имени.Для перехода в другой каталог того же уровня, что и текущий, вернитесь
на уровень выше. В нашем примере это означает, что нужно дважды щелкнуть на С:\ (выйти в корневой каталог), а затем – на имени нужного каталога.
Для перехода, на другой диск раскройте список DRIVES: (Диск:); и щелкните на имени нужного вам логического диска.
Указав тем или иным способом имя файла, нажмите кнопку ОК.При сохранении файла (Save As …) имена файлов в списке слева имеют
серый (блеклый) цвет. Тем самым программа файла. Однако вы все же можете выбрать и такое имя (если хотите заменить этот файл или просто воспользоваться его именем и слегка подправить его в поле File Name:).
157
Конечно, для среды Windows существует огромное количество различных утилит, которые чего только ни делают, но мы остановимся на конкретных вещах, а именно: стандартных операциях сканирования диска, дефрагментации (оптимизации), т. п. И в связи с этим рассмотрим работу со встроенными средствами операционной системы, а также известные и наиболее удачные программные продукты от сторонних разработчиков, предназначенные для решения подобных задач. Начнем с освоения работы с системными утилитами, встроенными в саму Windows.
8.1.4.СканированиеПервое, чем стоит заниматься достаточно регулярно, проводить
сканирование жесткого диска на предмет ошибок.Проверку диска можно запустить несколькими способами: традиционно –
выбрав в меню "Программы - Стандартные - Служебные - Проверка диска" или же отметив необходимый раздел жесткого диска в Проводнике, кликнуть на нем правой кнопкой мыши, в появившемся меню выбрать "Свойства", а потом "Сервис" - там вы увидите необходимый пункт.
После того, как вы нажмете кнопку "Проверка диска", перед вами появится окно, показанное на соответствующем рисунке.
Ошибка! Неизвестный аргумент ключа.Идет процесс сканированияВ поле наверху отображаются диски (их разделы, если ваш жесткий диск
разбит на несколько частей), которые надо отметить мышкой, чтобы начать проверку. Можно выбрать как один раздел, так и все диски сразу или частично, пользуясь обычной операцией выделения нескольких объектов, удерживая левую кнопку мыши. В общем, действовать так же, как и при выделении файлов в Проводнике. Проверки подразделяются на стандартную и полную (с тестированием поверхности диска). Во многих случаях будет достаточно стандартной проверки, потому что сканирование поверхности диска большой емкости занимает довольно долгое время. Да и возможность возникновения физического повреждения довольно мала, если только вы не бьете ваш системный блок ногой или роняете на пол довольно регулярно. Однако перед тем как переходить к проверке диска, посмотрите, не отмечена ли галочкой опция "Исправлять ошибки автоматически". В большинстве случаев полезно держать эту опцию включенной, это избавит вас от необходимости подтверждать исправление ошибки каждый раз, как только она обнаруживается программой. Но, с другой стороны, иногда возникают нехорошие ситуации, когда Scandisk исправляет то, что исправлять и не надо. Например, если у вас англоязычная операционная система, а какие-то файлы названы русскими буквами, хотя происходит это не всегда.
8.1.5.ДефрагментацияНе менее важной операцией является дефрагментация жесткого диска.Эта особенность связана с использованием файловой системы FAT.
Доступ к файлу, расположенному в одном месте диска занимает меньше времени, чем доступ к файлу, фрагменты которого разбросаны по всему диску. Чем больше фрагментов файла, тем меньше доступ к ним. Для увеличения фрагментов системы диск необходимо периодически дефрагментировать.
Утилиту можно запустить аналогичным Scandisk образом, просто в этот раз следует выбрать опцию "Дефрагментация диска".
Имейте в виду, что как только вы нажмете на кнопку, программа запустится - никаких предварительных меню и окон не будет. Надо сказать, что
158
дефрагментация большого диска, особенно в запущенном состоянии - операция достаточно длительная. Кстати, дефрагментацию следует запускать после сканирования диска, потому что в том случае, если на нем есть ошибки, работа прекратится, и вам будет предложено сначала воспользоваться ScanDisk.
Программы дефрагментации и сканирования помогает проводить замечательный программный обслуживающий комплекс Norton Utilities.
8.1.6.Norton UtilitiesЭтот пакет утилит известен всему миру уже очень давно и заслуженно
завоевал симпатии и признание большого числа пользователей. Причин тому множество: корректность и быстрота работы, удобный интерфейс, простота, наглядность и многие другие. После инсталляции этого замечательного продукта на рабочем столе у нас появляется ярлык Norton Utilities Integrator. Эта оболочка позволяет получать быстрый доступ к программам. При обычной инсталляции она разделена на три раздела: Norton Utilities, Norton Crash Guard и Norton Web Services. Norton Utilities имеет четыре раздела: «ПОИСК И ИСПРАВЛЕНИЕ ОШИБОК», «УВЕЛИЧЕНИЕ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ», "ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ПРОБЛЕМ», «УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ».
8.1.6.1.Norton Disk DoctorПрограмма представляет собой аналог Scandisk с той лишь разницей, что
работает заметно быстрее и обладает рядом дополнительных возможностей.8.1.6.2.Norton Speed Disk
При первом запуске этой программы автоматически происходит сканирование диска С для определения процента его фрагментации. По окончании операции выводится окно с предложением оптимизировать тем или иным образом данный жесткий диск
Norton System Check находить ошибки в реестре исправлять неверные ярлыки и удалять ненужные, а также сообщать о других проблемах. Еще она теоретически должна увеличивать. А последняя утилита называется Unerase Wizard. Предназначена она для восстановления удаленных файлов.
Кроме того существуют такие программы ,как Norton System Doctor ,Image – программа, которая делает снимок вашего винчестера в отдельный файл.
8.1.7.Архивация.При эксплуатации компьютера по самым разным причинам возможны
порча или потеря информации на жестких дисках. Это может произойти из-за физической порчи жесткого диска, неправильной корректировки или случайного уничтожения файлов, разрушения информации компьютерным вирусом и т.д. Для того чтобы уменьшить потери в таких ситуациях, следует иметь архивные копии используемых файлов и систематически обновлять копии изменяемых файлов.
Для сохранения информации можно конечно её дублировать, однако при этом копии занимают столько же места, сколько занимают исходные файлы, и для копирования нужных файлов может потребоваться много дискет. Например, для копирования файлов с жесткого диска емкостью 1,2 Гбайт необходимо 854 дискеты емкостью по 1,44 Мбайт. В таком большом количестве дискет даже разобраться довольно трудно, поэтому трудоемкость создания и обновления копии будет весьма значительной. Более удобно использовать для создания копий специально разработанные программы архивации файлов. Эти программы позволяют не только сэкономить место на дискетах, но и объединять группы совместно используемых файлов в один архивный файл, что заметно облегчает ведение архивов.
159
Архив представляет собой файл или несколько файлов со сжатыми данными. Каждый такой файл называется архивным.
Техника сжатия (компрессии, упаковки) данных основана на замене повторяющихся последовательностей байтов более короткими кодами и составлении таблицы соответствия, используемой в последующем для восстановления данных в первоначальном виде, т.е. для их распаковки (декомпрессии, разжатия). Таким образом, архив логически делится на 2 компоненты – таблицу соответствия и собственно сжатые данные.
Архивирование – это упаковка (сжатие) файла или группы файлов с целью уменьшить место, занимаемое им на диске. Архивирование используется при хранении запасных (страховых) копий на дискетах или жестких дисках, а также при создании дистрибутивов программных продуктов, чтобы уменьшить количество дискет при продаже или передаче продукта.
8.1.7.1.Программы архивацииРазличными разработчиками были созданы специальные программы для
архивации файлов. Часть из них распространяется бесплатно, часть – на коммерческой основе (за плату), но большинство программ такого рода распространяются как «Shareware». Т.е. они могут быть получены бесплатно, но если Вы хотите их использовать постоянно, то должны выслать авторам или распространителям указанное (обычно небольшое, до 50 дол.) вознаграждение.
Как правило, программы для архивации файлов позволяют помещать копии файлов на диске в сжатом виде в архивный файл, извлекать файлы из архива, просматривать оглавление архива и т.д. Разные программы отличаются форматом архивных файлов, скоростью работы, степенью сжатия файлов при помещении в архив, удобством использования.
Наиболее распространенные программы-архиваторы имеют приблизительно одинаковые возможности и ни одна из них не превосходит другие по всем параметрам: одни программы работают быстрее, другие обеспечивают лучшую степень сжатия файлов. Даже если сравнивать программы только по степени сжатия, то среди них нет лидера: разные файлы лучше сжимаются разными программами.
Хотите узнать, в каком формате чаще всего хранятся файлы у русскоязычных пользователей Интернет? Ответить на этот вопрос было предложено всем посетителям популярного сайта “Архиваторы: тесты, новости,утилиты…” (по адресамhttp://arctest.cjb.net или http://www.shomonopoly.com/arctest). Вопрос был специально поставлен неконкретно, так как оценивалась популярность самого формата, а не той программы или оболочки, в которой он создавался. Полученные данные этого опроса не то чтобы обнадёживают, а скорее внушают “уверенность” в светлом будущем российских архиваторов.
Итак. Большая часть проголосовавших (61%) выбрали RAR в качестве любимого формата. Второе место (21%) , естественно, получил ZIP, третье (6%) – ARJ. Далее по паре очков получили ACE, JAR (упомянутый solid’ный архиватор от автора ARJ), упаковщики из комплекта BIX/UFA/777 от Игоря Павлова, IMP и HA.
Кратко опишу основные возможности наиболее популярных программ-архиваторов — WinRAR, WinZip, ARJ и некоторых других.
8.1.7.2.ARJЭто очень популярный архиватор начала 90-х, созданный Robert’ом
Jung’ом, но утративший свои позиции сейчас. Несмотря на это, новые версии выходят исправно, последняя уже носит номер 2,73. Имеется слегка
160
недооптимизированный братец ARJ32. ARJ обладает большим количеством возможностей . Программа поддерживает длинные имена файлов в среде Windows9x, позволяет создавать самораспаковывающиеся и многотомные самораспаковывающиеся архивы. Этот архиватор поддерживает восстановление повреждённых архивов, позволяет добавлять комментарии к архивам, даёт возможность создавать неизменяемые и закрытые паролем архивы.
Архивный файл.Архивный файл представляет собой набор из одного или нескольких
файлов, помещенных в сжатом виде в единый файл, из которого их можно при необходимости извлечь в первоначальном виде. Архивный файл содержит оглавление, позволяющее узнать, какие файлы содержатся в архиве. В оглавлении архива для каждого содержащегося в нем файла хранится следующая информация:
• имя файла;• сведения о каталоге, в котором содержится файл;• дата и время последней модификации файла;• размер файла на диске и в архиве;• код циклического контроля для каждого файла, используемый для
проверки целостности архива.Определить с помощью, какой программы был заархивирован тот или
другой архивный файл, можно при помощи расширения.Например: game.rar – заархивирован при помощи архиватора RAR.game.arj - заархивирован при помощи архиватора ARJ.game.zip - заархивирован при помощи архиватора ZIP.Программы для обслуживания архивных файлов.Программа ARJ выполняет все функции по обслуживанию своих, архивов.
Так, она может и помещать файлы в архив, и извлекать файлы из архива, и делать «саморазворачивающиеся» файлы и т.д
Кроме того, разработчиками этих программ и независимыми программистами были созданы различные вспомогательные программы для обработки архивов, например:
REARJ – преобразование всех архивов в .ARJ-архивы;ARJSORT – сортировка .ARJ-архивов; Режимы программ архивации.Задание функций программы ARJ осуществляется с помощью задания
кода, команды и режимов. Код команды — это одна буква, она указывается в командной строке сразу за именем программы и задает вид деятельности, который должна выполнить программа. Например,
А — добавление файлов в архив, Т — тестирование (проверка) архива, Е — извлечение файлов из архива и т.д.Для уточнения того, какие именно действия требуются от программы ARJ,
можно задавать режимы. Режимы могут указываться в любом месте командной строки после кода команды, они задаются либо с предшествующим знаком «–»: —V, —М и т.д., либо с предшествующим знаком «/»: /V, /М и т.д. (однако в одной командной строке смешивать эти два способа нельзя).
Помещение файлов в архив.При помещении файлов в архив используются следующие форматы
вызова:ARJ команда режимы имя-архива (католог\) [имена-файлов].Параметры команд:
161
команда – одна буква, которая задает для программы ARJ вид выполняемой деятельности. Например, А – добавление файлов в архив, М – пересылка файлов в архив и т.д.;
режимы — указываются с предшествующим знаком «—» или «/», они задают или уточняют требуемые от программы архивации действия;
имя-архива — задает обрабатываемый архивный файл. Если этот архивный файл не существует, он автоматически создается. Если расширение у имени архивного файла не указано, то подразумевается.ARJ для программы ARJ;
каталог — для программы ARJ задает базовый каталог, в котором содержатся файлы, включаемые в архив. Впрочем, с помощью задания каталога в самих именах файлов в архив можно включить и файлы, содержащиеся в других каталогах. Если базовый каталог не задан, то он подразумевается равным текущему каталогу;
имена-файлов — задают файлы, включаемые в архив. При задании имен файлов можно использовать символы * и ?. Если имена файлов не заданы, то подразумеваются все файлы из текущего (для программы ARJ – базового) каталога.
После ввода команды программы архивации начинают выполнять запрошенные действия. На экране изображаются имена, помещаемых в архив файлов. При сжатии каждого файла выводится либо процент обработанной части файла, либо горизонтальная, полоска, сообщающая о ходе сжатия. После окончания сжатия каждого файла напротив его имени сообщается о степени сжатия. Заметим как программа ARJ сообщают о степени сжатия
ARJ выведет по окончании сжатия 10% (отношение длины сжатого файла к длине исходного файла), a, скажем PKZIP – 90% (на сколько процентов удалось сжать файл при помещении в архив).
Задание степени сжатия. По умолчанию программа ARJ обеспечивают достаточно большую скорость работы и близкую к максимальной степень сжатия. Но при желании Вы можете получить максимальную (на несколько процентов большую) степень сжатия файлов за счет несколько более медленной работы. Для этого следует указать режим -JM программы ARJ.
Режимы выбора архивируемых файлов.Программа ARJ имеет три основных режима помещения файлов в архив:Add – добавление в архив всех файлов; Update – добавление в архив новых файлов; Freshen – добавление новых версий имеющихся в архиве файлов.Эти режимы имеют следующие особенности:• в режиме добавления (Add) в архивный файл добавляются все указанные
в команде файлы;• в режиме добавления новых файлов (Update) в архивный файл
добавляются те файлы, у которых либо нет копий в архиве, либо эти копии имеют более раннюю дату, чем у файла. Задание этого режима позволяет предотвратить затирание более новых версий файлов в архиве;
• в режиме обновления версий файлов (Freshen) в архив добавляются новые версии тех файлов, которые уже имеются в архиве. Иначе говоря, в архив добавляются те файлы, копии которых уже находятся в архиве, но имеют более раннюю дату, чем у соответствующего файла на диске. Этот режим позволяет добиться того, чтобы архивный файл содержал наиболее свежие версии своих файлов.
Задание этих режимов осуществляется следующим образом:Режим ARJ
162
Add Update Freshen
Команда команда команда
АU F
Пересылка файлов в архив.Очень часто требуется не копировать, а пересылать файлы в архив. Иначе
говоря, те файлы, которые были успешно добавлены в архив, должны удаляться. Для пересылки файлов в архив можно использовать следующие режимы программы ARJ:
ARJ – режим – D (можно указывать совместно с командами А,U или F) или команда М.
Если при архивации файлов возникает ошибка, то исходные файлы не уничтожаются. Использование пересылки файлов в архив позволяет существенно сократить место на диске, занимаемое файлами. Часто имеет смысл хранить редко употребляемые программы и данные в виде архивного файла, а при необходимости их использования – извлекать из архива. При использовании программы ARJ целесообразно при пересылке файлов в архив указывать также режим -jtl. Он обеспечивает перед удалением исходного файла его сравнение с копией в архиве.
Извлечение файлов из архива.А программа ARJ сама умеет извлекать файлы из своих архивов. ARJ
имеет следующий формат вызова:ARJ команда режимы имя-архива (катологХ) [имена-файлов].Параметры команд:команда — одна буква, которая задает действие, которое должна
выполнить программа ARJ. Например, Е — извлечение файлов из архива, Х — извлечение файлов из архива в соответствующие каталоги и т.д.;
режимы — указываются с предшествующим знаком «-» или «/»; они задают или уточняют требуемые от программы действия;
имя-архива — задает имя архива, откуда извлекаются файлы. Если расширение у имени архивного файла не указано, подразумевается ARJ — для программы ARJ. В имени архива можно употреблять символы * и?—в этом случае обрабатывается несколько архивных файлов;
каталог — задает каталог, в который помещаются извлекаемые из архива файлы. Если каталог не указан, подразумевается текущий каталог;
имена-файлов — указывают, какие файлы извлекаются из архива. При задании имен файлов можно использовать символы * и ?. По умолчанию подразумеваются все файлы, имеющиеся в архиве.
После ввода команды программы архивации начинают извлечение файлов из архива. На экране изображаются имена извлекаемых из архива файлов.
Режимы замещения существующих на диске файлов.При извлечении файлов из архива может возникнуть ситуация, когда в том
каталоге, в который извлекается файл, уже имеется файл с таким-же именем. По умолчанию программа ARJ при этом выполняет следующие действия: если файл на диске более старый (имеет более раннюю дату последней модификации, чем файл в архиве), на экран выводится запрос: «имя-файла exists. Overwrite [YNAQ] ?». Если файл на диске имеет ту же или более позднюю дату последней модификации, что и файл в архиве, выводится тот же запрос, но вместо «exists» сообщается «is same or newer». Можно нажать на одну из клавиш: (Y] — заместить имеющийся на диске файл, (N — будет выдан запрос, в ответ на который можно ввести Новое имя файла или сразу нажать Enter для пропуска извлечения данного файла, (А) — всегда замещать
163
имеющиеся на диске файлы (больше запросов не будет), (Q) — окончить работу программы ARJ.
Итак, мы рассмотрели самый популярный архиватор, работающий через командную строку. Пришла очередь рассмотреть и САМЫЙ популярный и мой любимый архиватор:
8.1.7.3.WinRARWinRar – это 32-разрядная версия архиватора RAR для Windows, мощного
средства создания архивов и управления ими. Существует несколько версий RAR для разных операционных систем, в частности, RAR для Windows, Linux, DOS, OS/2, UNIX.
Следует признать, что разработка WinRAR началась во многом благодаря успеху программы WinZIP. За 2 года, с 1991 по 1993, был достигнут значительный прорыв в разработке методов шифрования и уплотнения данных. Сразу после своего появления он стал несомненным лидером благодаря тому, что позволял значительно эффективнее использовать дисковое пространство.
Возможности WinRAR : Полная поддержка архивов RAR и ZIP;Оригинальный высокоэффективный алгоритм сжатия данных;Специальный алгоритм мультимедиа-сжатия;Оболочка с поддержкой drag&drop;Интерфейс командной строки;Управление архивами других форматов (CAB, ARJ, LZH, TAR, GZ, ACE,
UUE, BZ2, JAR);Метод непрерывного (solid) архивирования, при использовании которого
может быть достигнута на 10-50% более высокая степень сжатия, чем дают обычные методы, особенно если упакокывается значительное количество небольших файлов однотипного содержания;
Поддержка многотомных архивов;Создание самораспаковывающихся (SFX) обычных и многотомных
архивов с помощью стандартного или дополнительных модулей SFX;Восстановление физически повреждённых архивов;Поддержка кодировки Unicode в именах файлов;Другие дополнительные функции, например, шифрование, добавление
архивных комментариев, ведение протокола ошибок и пр.Так как архиватор создавался для ОС Windows95, то его интерфейс
соответствует стандартам, в ней принятым. Таким образом, любой пользователь, пусть даже поверхностно знакомый с любым прикладным пакетом ОС Windows95, буквально с первых минут работы с архиватором WinRAR попадает в привычную для себя среду. Тем более, что согласно правилам формирования пользовательского интерфейса для ОС Windows95 каждая программа должна иметь системное меню HELP. Именно тут пользователь сможет найти широкий спектр информации: от правил работы с самой утилитой WinRAR до достаточной объёмной лекции об архивах вообще и принципах их создания.
8.1.7.4.ZipFolders и ZipMagic2000По сути дела, не являются архиваторами в обычном понимании этого
слова. В отличие от ранее описанных архиваторов, они не рпедоставляют прямых средств по работе с архивами, вместо этого заменяют все ZIP файлы на папки.В результате, при запущенном резиденте, все приложения работают с архивом так же, как с обычной папкой (без ограничения функциональности). Это, в частности, даёт возможность редактировать файлы, запускать
164
приложения и программы инсталляции, не извлекая их из архива. При этом поддержка ZIP архивов реализована полностью, включая многотомные, закрытые паролем и самораспаковывающиеся архивы. Единственным камнем в огород данных программ может послужить достаточно длительная её работа.
На самом деле количество архиваторов, компрессоров и различного рода вспомогательных около архиваторных утилит превышает сотни три. Из них оригинальной в смысле формата архива или используемого алгоритма в лучшем случае третья часть, остальные же программы, грубо говоря, являются клонами WinZIP.
Вообще пользоваться всеми вышеупомянутыми оболочками зачастую не имеет смысла по причине существования огромного количества файловых менеджеров с поддержкой функций архивирования\распаковки и несколько иначе реализованными оболочечными дополнениями (папочное представление архивов, вьюверы, др.). Например, любимый многими Windows Commander позволяет не только на элементарном уровне работать со всеми популярными форматами архивов, но и производить в них поиск, переименовывать файлы в ZIP’ах сравнивать отдельные сжатые файлы, и др. Кроме того, немаловажно является наличие очень полно реализованных функций работы с самораспаковывающимися архивами.
Неплохие интеграционные модули для файл-менеджеров выпускают независимые программисты. Лучшим набором для FAR является FARPack, а для Windows Commander – MultiArcPlugIn. Они обеспечивают поддержку множества форматов, с которыми не могут работать файл-менеджеры. Таким образом, авторам новых архиваторов можно дать несложный совет: не стоит изобретать “велосипед”, создавая далёкие от совершенства оболочки, лучше занаться написанием встраиваемых модулей, плагинов и обеспечить совместимость архиваторов с файл-менеджерами FAR, Windows commander , WinNavigator, Frigate и т.п.
В наш век особо актуально стоит проблема архивации данных, потому как, компьютер является, неотъемлемой частью любого предприятия, а на многих предприятиях обрабатываются огромные базы данных и если их копировать не в сжатом виде, то они занимали бы очень много места, и их просмотр был бы весьма трудоёмким занятием.
8.1.8.Антивирусные средства.Вирус (вирусная программа) – это, как правило, небольшая по объему
последовательность программных кодов, обладающими следующими свойствами:
А) возможность создавать свои копии внедрять их другие программные объекты.
Б) обеспечение скрытости (латентности) до определенного момента ее существования и распространенности.
В) несанкционированность (со стороны пользователя) производимых ею действий.
Г) наличие отрицательных последствий от ее функционирования.Не все вирусы обладают всеми из перечисленных свойств, но программы,
которые обладают одним или несколькими свойствами из указанного списка могут и не являться вирусами.
Причины создания и развития индустрии вирусов. Причины технического характера (проблемы в защите ОС ранних версий,
предназначенных для ПК с ограниченными возможностями).
165
Причины экономического характера (борьба с конкурентами).Причины социального и психологического характера (наличие
специалистов, обладающих квалификацией для написания вирусов и по той или иной причине не находящих путей для конструктивной реализации своих возможностей).
8.1.8.1.Классификация вирусов. В настоящее время описано большое количество вирусов, исчисляемых
десятками тысяч, но среди них можно насчитать не более 40-50 наиболее распространённых. Вирусы можно классифицировать следующим образом:
а) загрузочные вирусыб) файловые вирусыв) макровирусыг) сетевые вирусыЗагрузочные вирусы внедряются в так называемые загрузочные области
носителей. Загрузочные области – начальные секторы накопительных устройств, предназначенные для хранения специальной программы загрузчика ОС. Если «зараженным» окажется системный диск, с которого происходит загрузка системы, то управление получит не обычная программа загрузки, а защищающий ее код вируса. При заражении вирус считывает необходимую информацию из первоначального загрузчика и сохраняет ее в своем коде. Как правило, загрузочные вирусы являются резидентными, т.е. при загрузке системы вирус устанавливается в память компьютера и находится там постоянно, перехватив необходимые прерывания, и производят все действия, на которые он запрограммирован.
Файловые вирусы используют особенности файловой организации системы. Такие вирусы внедряются в выполняемые файлы, библиотечные и объективные модули, загружаемые драйверы, файлы исходных текстов программ. Файловые вирусы внедряются в начало, конец или середину файла. Такие файлы остаются работоспособными, т.к. код вируса дописывается исходному коду. Некоторые вирусы вместо исходного содержимого файла записывают свой код. Такие файлы уже не могут быть использованы по своему прямому назначению. Файловые вирусы могут и не изменять содержимое заражаемых файлов. Иногда для своей активизации они используют свойства ОС, определяющие порядок запуска программ. Так, если в одном каталоге есть файлы с одинаковыми именами, то сначала запускается файл с расширением *. BAT, затем *. COM и * EXE. Следовательно, если заражаемый файл имеет расширение *.EXE., то вирусный файл с тем же именем, но с расширением *.COM будет запускаться первым. В другом случае файл с вирусом для перехвата управления располагает себя в таком каталоге, который, согласно переменной среде RATH, находится «выше» каталога одноимённого программного файла. Некоторые вирусы «присваивают» имя заражаемого файла, а тому файлу дают новое изменённое имя. Это приводит к тому, что при запуске заражённого файла сначала заработает вирус. Управление затем передаётся на оригинальный файл. Это делается для того, чтобы скрыть от пользователя факт работы вируса. Среди файловых вирусов встречаются вирусы, которые не связаны ни с одним из файлов. Запуск таких вирусов осуществляется «по ошибке». Файлы таких вирусов имеют «интересы» с точки зрения пользователя, имена: install.com, start.com, readme.com.
Макровирусы – файловые вирусы, использующие особенности файлов документов популярных редакторов и электронных таблиц. В этих файлах
166
размещаются программы на макроязыках, возможности которых позволяют создать программы - вирусы.
Сетевые вирусы используют для своего распространения возможности компьютерных сетей. Наибольшее распространение сетевые вирусы получили в конце 80-х годов. Эти вирусы использовали ошибки в сетевых протоколах и программном обеспечении глобальных сетей. В настоящее время эти ошибки исправлены, и эти вирусы не имеют распространения. В настоящее время сетевые вирусы распространяются, используя возможности электронной почты. В основном это макро вирусы.
8.1.8.2.Особенности алгоритма работы вируса.Вирусы, которые могут оставлять свои копии в оперативной памяти,
называются резидентными. Они остаются активными и после завершения работы программы (и даже после удаления файла вируса вплоть до перезагрузки системы). С целью скрыть до определённого момента своё существование, вирусы используют разные методы. Стела - вирусы перехватывают команду чтения заражённого участка и поставляют незаражённый код. Полиморфик вирусы шифруют свой код, чтобы затруднить своё обнаружение.
8.1.8.3.Аппаратные устройства – источники вирусов. Заражение компьютера происходит через устройство, позволяющее
вводить информацию в компьютер: 1. Модем. Интернет – это основной источник распространения вирусов.
Заражение происходит через копирование заражённых файлов с серверов глобальной сети, при обмене через электронную почту письмами, в которых содержатся документы формата Word, которые могут быть заражены макро вирусами.
2.Сетевая карта. При регистрации в локальной сети заражённой рабочей станции происходит заражение в системных файлах сервера. Инфицирование незаражённой рабочей станции происходит при регистрации на заражённом рабочем сервере.
3.Устройство хранения информации со сменными носителями. При использовании дискет на заражённом компьютере происходит заражение дискет, с которых можно заразить любой компьютер. Встречаются заражённые диски CD-ROM, которые, как правило, содержат пиратское ПО. Исключение составляет устройство ручного ввода (клавиатура, мышь и др.).
8.1.8.4.Способы защиты от вирусов.Одним из основных последствий деятельности вирусов является потеря
или порча информации. Поэтому для обеспечения устойчивой и надёжной работы желательно всегда иметь эталонные (незаражённые, чистые) копии используемой информации и ПО. При заражении вирусом нарушается целостность информации. Использование специальных утилит, которые позволяют отслеживать информацию о системных отличий и файлах (контролируют суммы, размеры, даты создания и др.) позволяют относительно быстро обнаружить проникновение вирусов. Использование специальных антивирусных средств в большинстве случаев позволяют не только вносить вирусное вторжение, но и оперативно обезвредить обнаруженные вирусы и восстановить испорченную информацию.
Популярные эффективные антивирусные программные системы.1.Антивирус Касперского – Antiviral Toolkit Pro (AVP)2.MC Afree Virus Scan3.Panda Antivirus
167
4.Trend Micro-PC-Cillin5.F-Secure Anti-Virus6.Sophos Anti-Virus7.Norton AntivirusК сожалению, не существует антивирусов, которые бы не обеспечили
абсолютную защиту от вирусов.При выборе антивирусного обеспечения следует принимать во внимание
перечень и качество предоставляемых услуг:1.Возможность сканирования «на лету», когда любой объект, к которому
осуществляется доступ, проверяется на наличие вируса.2.Возможность сканирования по запросу, когда время и область действия
антивируса определяется пользователем.3.Возможность настройки антивируса в соответствии с потребностями
пользователя.Качество работы антивируса определяется его надежностью (отсутствие
ошибок, зависание и т.п.) и эффективностью (обезвреживание всех вирусов, особенно полиморфик вирусов, отсутствие ложных срабатываний).
8.2. Прикладное программное обеспечение ПЭВМ8.2.1.Компьютерная графика.
8.2.1.1.Направления компьютерной графикиВ нынешнем, устоявшемся состоянии принято разделять компьютерную
графику на следующие направления:· изобразительная компьютерная графика,· обработка и анализ изображений,· анализ сцен (перцептивная компьютерная графика), · компьютерная графика для научных абстракций (когнитивная
компьютерная графика - графика, способствующая познанию).Изобразительная компьютерная графика. Объекты: синтезированные
изображения. Задачи: построение модели объекта и генерация изображения, преобразование модели и изображения, идентификация объекта и получение требуемой информации.
Обработка и анализ изображений. Объекты: дискретное, числовое представление фотографий. Задачи: повышение качества изображения, оценка изображения – определение формы, местоположения, размеров и других параметров требуемых объектов, распознавание образов – выделение и классификация свойств объектов (обработка аэрокосмических снимков, ввод чертежей, системы навигации, обнаружения и наведения).
Итак, в основе обработки и анализа изображений лежат методы представления, обработки и анализа изображений плюс, естественно, изобразительная компьютерная графика хотя бы для того, чтобы представить результаты.
Анализ сцен. Предмет: исследование абстрактных моделей графических объектов и взаимосвязей между ними. Объекты могут быть как синтезированными, так и выделенными на фотоснимках. Первый шаг в анализе сцены – выделение характерных особенностей, формирующих графический объекты. Примеры: машинное зрение (роботы), анализ рентгеновских снимков с выделением и отслеживанием интересующего объекта, например, сердца.
Итак, в основе анализа сцен (перцептивной компьютерной графики) находятся изобразительная графика + анализ изображений + специализированные средства.
168
Когнитивная компьютерная графика. Только формирующееся новое направление, пока недостаточно четко очерченное. Это компьютерная графика для научных абстракций, способствующая рождению нового научного знания. База – мощные ЭВМ и высокопроизводительные средства визуализации.
Общая последовательность познания заключается в, возможно циклическом, продвижении от гипотезы к модели (объекта, явления) и решению, результатом которого является знание (рис.1).
Рис.1: Последовательность процесса познанияЧеловеческое познание использует два основных механизма мышления, за
каждым из которых закреплена половина мозга: осознанное, логико-вербальное, манипулирует абстрактными
последовательностями символов (объектов) + семантика символов + прагматические представления, связанные с символами. Возраст этого механизма, связанного с наличием речи, - до 100 тыс. лет;
неосознанное, интуитивное, образное, работает с чувственными образами и представлениями о них. Возраст этого механизма - время существования на Земле животного мира.
Первоначально ЭВМ имели малую производительность процессоров и средств компьютерной графики, т.е. по сути дела имели возможность работы только с символами (некоторый упрощенный аналог логического мышления).
С появлением супер-ЭВМ, производительностью в миллиард и более операций в секунду и графических супер-станций, производительностью до сотен миллионов операций в секунду, появилась возможность достаточно эффективного манипулирования образами (картинами).
Важно отметить, что мозг не только умеет работать с двумя способами представления информации, причем с образами он работает иначе и эффективнее , чем ЭВМ, но и умеет соотносить эти два способа и совершать (каким-то образом) переходы от одного представления к другому.
В этом контексте основная проблема и задача когнитивной компьютерной графики – создание таких моделей представления знаний, в которых можно было бы однообразно представлять как объекты, характерные для логического (символического, алгебраического) мышления, так и объекты, характерные для образного мышления.
Другие важнейшие задачи: · визуализация тех знаний, для которых не существует (пока)
символических описаний,· поиск путей перехода от образа к формулировке гипотезы о механизмах и
процессах, представленных этими (динамическими) образами на экране дисплея.Появление когнитивной компьютерной графики – сигнал о переходе от
эры экстенсивного развития естественного интеллекта к эре интенсивного развития, характеризующегося глубоко проникающей компьютеризацией, рождающей человеко-машинную технологию познания, важным моментом которой является непосредственное, целенаправленное, активирующее воздействие на подсознательные интуитивные механизмы образного мышления.
8.2.1.2.Растровая и векторная графика.
169
Если вы будете создавать или редактировать цифровые изображения, то очень важно точно знать, какое программное обеспечение подходит для данной работы. Например, вы можете безуспешно пытаться улучшить качество сканированного изображения в программе верстки публикаций, хотя это может быть исправлено достаточно легко при помощи программы редактирования изображения. Любой пользователь персонального компьютера рано или поздно сталкивается с задачей редактирования или создания изображений.
Обычно графические программы имеют дело с двумя основными типами объектов – растровыми и векторными.
Растровый объект представляет собой изображение, состоящее из набора точек, для каждой из которых задан свой цвет. Например, в цветовой системе RGB современные графические программы позволяют использовать 16 миллионов цветов.
Основная отличительная особенность растровых изображений – это прямая зависимость качества изображения от разрешения, то есть количества точек на единицу длины по вертикали или горизонтали. Чем больше изображение, тем большее количество точек оно должно содержать.
Необходимое разрешение определяется способом воспроизведения изображений. Например, для монитора, приемлемым разрешением может быть 72 dpi (точек на дюйм), а для качественной полиграфии, как правило, требуется 300 dpi.
В виде растра можно хранить практически любое изображение. Основным ограничением является прямая зависимость объема файла от требуемого размера изображения, так как его уже невозможно увеличивать без ухудшения качества.
Векторные объекты описываются математическими формулами. В такое описание входят контуры и заливки. Стандартный способ представления кривых в современных программах – так называемые кривые Безье.
8.2.1.3.Назначение и характеристика пакетов растровой графики.Основное предназначение программ этого класса - работа с готовыми
растровыми изображениями (отсканированными или полученными с помощью других приложений):
- цветокоррекция;- фотомонтаж;- наложение разнообразных фильтров для придания изображению
выразительности;- цветоделение и подготовка растровых изображений для различных
технологий печати;- адаптация полноценных растровых изображений для публикаций в
Интернете, использования в программах подготовки презентаций и т.д.Абсолютным лидером в этой группе является Adobe Photoshop. Мощность
и универсальность этого пакета до сих пор являются непревзойденными. Среди отличительных свойств Adobe Photoshop следует отметить следующие достоинства:
-удобство использования: дружественный интерфейс, наличие широкого набора клавиатурных сокращений, представление информации в наиболее удобной для пользователя форме;
-поддержка всех наиболее распространенных форматов файлов.Фильтры. Adobe Photoshop содержит широкий набор фильтров для
обработки изображений: коррекция цвета, шума, наложение спецэффектов, стилизация изображения и т.д.
170
Кроме того, имеется возможность использования внешних встраиваемых программ (Plug-in`ов), существенно расширяющих возможности самого пакета. Некоторые из них способны взять, к примеру, плоское двухмерное изображение и изгибать его, трансформировать в трехмерный куб или придавать ему сферическую форму. Другие же могут трансформировать изображение, взятое из реальной жизни, в такое, которое будет выглядеть как написанное маслом или акварелью. На данный момент существует несколько тысяч таких plug-in`ов.
Совместимость и распространенность. Photoshop позволяет работать с изображениями, которые используются на различных платформах и в различных средах. Например, файл, созданный в Photoshop на PC, может быть использован в программах верстки на Macintosh и наоборот.
Богатый набор инструментов. Photoshop содержит практически все инструменты, необходимые для работы с растровыми изображениями: кисти, карандаши, аэрографы, разнообразные заливки, средства выделения и работы с контурами.
Слои. Расположение различных элементов изображения на собственных слоях в Photoshop позволяет легко осуществлять компоновку и редактирование изображений.
Из дополнительных возможностей стоит отметить:- возможность работы с 16-битным цветом;- автоматизация рутинных процессов с помощью последовательностей
операций (Actions);- пакетная обработка файлов, позволяющая производить заданный набор
операций над группой отдельных изображений.Кроме Adobe Photoshop сегодня широкое распространение получил Corel
PhotoPaint, также работающий со слоями и позволяющий подключать внешние plug-in`ы. В этом же ряду стоят довольно редко используемые программы, такие как HSC Live Picture и XRes.
8.2.1.4.Назначение и характеристика пакетов векторной графики.Кривые Безье (см. рис.2) названы так в честь французского математика
Пьера Безье, впервые предложившего их в начале 70-х годов фирме «Рено» для моделирования обводов кузова легкового автомобиля.
Кривые Безье используются во всех современных программах, работающих с векторной графикой: CorelDRAW, Adobe Illustrator, Macromedia Freehand и т.д. Более того, язык PostScript также использует этот математический аппарат.
Кривая Безье состоит из одного или нескольких сегментов. Начало и конец каждого сегмента называют опорными точками. Еще две точки отвечают за форму кривой и называются управляющими точками или точками направления. Эти точки определяют угол наклона и кривизну в точке выхода из узла (опорной точки).
Используя эти четыре точки можно задать любую кривую, а из нескольких таких кривых можно составить фигуру любой сложности.
Рассмотрим три пакета – Adobe Illustrator, CorelDRAW и Macromedia Freehand.
Иллюстративная графика подразумевает создание изображений, насыщенных информацией – текстом, диаграммами и графиками, схемами и т.д. Большой объем рынка рождает соответствующее предложение, и возможности программ расширяются с фантастической скоростью.
Отметим, что все три упомянутых пакета обладают широкими возможностями работы с векторными объектами, текстом и комбинирования их
171
с растровой графикой. Все они позволяют: создавать и редактировать произвольные контуры, заполнять их сложными заливками (градиентами, текстурами, фотоизображениями), набирать и форматировать текст, выполнять преобразование цветов и многое другое.
Наиболее распространенным продуктом в нашей стране является CorelDRAW. Главная особенность этого пакета – широкий набор инструментов для работы с разнообразными объектами и концентрация всех функций в пределах одной программы. CorelDRAW поставляется в комплекте с достаточно мощным средством работы с растровыми изображениями – PhotoPaint. Удобный пользовательский интерфейс в сочетании с развитым инструментарием позволяют создавать сложные иллюстрации для самых разнообразных целей.
Среди профессионалов в области допечатной подготовки изданий заслуженным авторитетом является Adobe Illustrator. Он полностью основан на концепции языка PostScript (являющегося стандартом де-факто для устройств вывода высокого класса и полиграфии) и наиболее широко реализует возможности этого языка. Отточенная идеология и богатый набор инструментальных средств – основа успеха Illustrator'а во всем мире. Например, основной формат файлов, используемый для верстки – (Encapsulated PostScript) – это “родной” формат Adobe Illustrator. Признанный лидер в производстве ПО для допечатной подготовки – Adobe Systems Inc. - продолжает совершенствовать этот пакет.
Также нельзя обойти вниманием еще один прекрасное программное средство – Macromedia Freehand. Самыми привлекательными сторонами Freehand являются удобство и скорость работы. Большое количество поддерживаемых форматов и корректность работы с различными объектами наряду с наличием фактически уникальных инструментов также добавляют популярности Freehand.
Хочется также отметить интересную тенденцию – приближение возможностей современных программ верстки (в частности QuarkXPress) к специализированным программам иллюстративной графики. Работа с векторными объектами уже не является прерогативой специализированных пакетов.
8.2.1.5.Программы трехмерного моделирования.Нельзя не упомянуть и о такой разновидности графических программ, как
пакеты 3D- моделирования. В последнее время результаты бурного развития этой сферы у всех на виду: слишком часто компьютерная 3D-графика стала использоваться на телевидении и в кинематографе.
На платформе PC самой распространенной программой 3D-моделирования однозначно является 3D-Studio. В отличие от CAD/CAM программ, здесь получение изображений трехмерных объектов является самоцелью, а не дополнительной функцией, и эти возможности здесь более совершенны.
3D-Studio позволяет создавать объекты практически любой сложности, компоновать их в группы или сцены, закрашивать поверхности текстурами или заливками, расставлять источники освещения и т.д.
Помимо проектирования статических объектов есть возможность задавать и редактировать перемещения их в трехмерном пространстве и записи полноценного видеоизображения. Такая работа требует огромных вычислительных ресурсов и объемов памяти, и поэтому до недавнего времени речь о создании хотя бы в некотором приближении фотореалистической графики на PC не велась. Но с учетом все быстрее совершенствующихся
172
технологий 3D-ускорителей, можно предположить, что в скором будущем такой возможностью будет обладать средний компьютер.
8.2.1.6.Назначение и характеристика пакетов деловой графики.Многие из возможностей Harvard Graphics великолепны, включая средства
помощи, функции построения диаграмм и характеристики вложения. Однако отсутствие хороших средств редактирования и скудный набор готовых изображений не позволяют дать программе высокую оценку.
Начать создание презентации в Harvard Graphics можно с помощью средства Quick Presentation, содержащего 12 типов презентаций, такие как бизнес-планы, обычные выступления и информация о структуре компаний. Можно выбрать из 31 графического шаблона и нескольких вариантов компоновки, которые разбиты по типам слайдов (например круговые диаграммы или таблицы). При желании легко создается собственная компоновка (например, добавляется диаграмма к слайду таблицы) с помощью меню команд.
Одна из самых удачных функций Harvard Graphics – ее контекстно-зависимая опция Advisor, меню которой всплывает на экране, предлагая компоновку и дизайнерские приемы на простом английском (сообщая, например, что на странице слишком много маркеров текста). Эта опция особенно полезна для создания диаграмм и редактирования табличных данных – она советует, например, вырезать участок круговой диаграммы, чтобы выделить данные в нем, и не приводить больше шести сечений на одной диаграмме. При изменении размера окна таблицы каждое изменение ее данных сопровождается предложением воспользоваться функцией предварительного просмотра QuickLook, чтобы проверить, как это повлияет на всю диаграмму.
Сокращенные меню, вызываемые щелчком правой кнопки мыши, эффективны и интеллектуальны; пункты меню Attributes, в котором подстраиваются различные свойства объекта, являются контекстно-зависимыми. Их свойства не полностью соответствуют аналогичным в Windows 95, однако работают так же хорошо.
Стандартные функции OLE позволяют вам вставлять таблицы из Microsoft Word или любого другого приложения, поддерживающего OLE и занесенного в список Windows 95. Вложенные обычные и электронные таблицы в этой программе рассматриваются как графические объекты. Функция редактирования на месте полностью соответствует ожиданиям; для создания необычных визуальных эффектов в вашем распоряжении великолепные графические и градиентные заполнения.
Набор диаграмм Harvard Graphics ограничен, однако в этой программе подкупает другое, например легкость использования. Извлечение выреза из круговой диаграммы не изменяет ее размера. Помещение пояснений на диаграмму в месте, выбранном пользователем, производится просто, так же, как и вращение диаграммы с помощью мыши, создание организационных схем или комбинирование разных типов диаграмм на одном слайде. Поддерживаются логарифмические оси; можно изменить размер колонок таблицы для ввода более длинных значений. Все это делает создание диаграмм удобным.
После того как диаграмма создана, команда меню Charts Attributes позволяет настроить большую часть ее атрибутов, хотя и отсутствует возможность переключать присвоения наборов данных с оси х на ось у.
Программа обладает некоторыми полезными средствами редактирования. Для заполнения текстового или графического объекта можно использовать файл растровой графики. Когда та же техника заполнения применяется по отношению к импортированным таблицам и наборам данных, последние приобретают
173
впечатляющую индивидуальность. И хотя к таблицам, созданным в самой Harvard Graphics, применить такое заполнение нельзя, можно довольно просто конвертировать таблицу Harvard Graphics в графический объект и таким образом произвести заполнение. Можно добавлять новые диаграммы к выбранному слайду в режиме просмотра Outline view. В этом режиме действительно можно видеть текст внутри схем предприятия.
В режиме Outline view можно вставлять текст, однако нельзя буксировать при помощи мыши и импортировать (хотя это относится только к тексту в формате ASCII). Другая странность заключается в том, что для того, чтобы вывести кнопки Promote и Demote на инструментальную панель Outline, приходится буксировать имеющиеся на экране кнопки из диалогового окна.
Harvard Graphics поддерживает все основные форматы графических файлов, которые обычно встречаются в большинстве прикладных программ. Однако функция использования готовых изображений – самая слабая. Хотя предполагается, что можно выполнить художественное оформление при помощи буксировки готового изображения на свой презентационный слайд, это часто приводит к появлению сообщения об ошибке при работе как с Windows 95, так и с Windows NT. Если вам и удастся заставить метод буксировки работать так, как полагается, программа предоставит вам выбирать, переводить ли изображение в растровую графику или в картинку. В последнем случае каждый раз при обновлении картинки в ее исходном файле она будет обновляться и в вашей презентации.
Функции рисования в Harvard Graphics оставляют несколько странное впечатление. Исходная картинка создается с помощью очень простого приложения для рисования, напоминающего программу Paint компании Microsoft. Несмотря на то что некоторые функции рисования, а также специальные эффекты безусловно можно назвать полезными, в целом дополнительной ценности для пользователей они не представляют. Поддерживается совместимость только со средствами OLE 1.0.
Входящая в состав Harvard Graphics программа трехмерной графики Graphics F/X тоже 16- разрядная и поддерживает OLE 1.0. В нее включены функции, которые не стыкуются с другими программами. Есть возможность превращать двумерную графику в трехмерную и использовать множество специальных эффектов. С программой достаточно легко работать; на заглавной линейке появляются ярлычки с объяснением того, какие функции выполняет каждая из условно обозначенных кнопок.
Harvard Graphics обладает большими возможностями для внесения изменений и пометок докладчика. Делая изменения, вы можете использовать растровые рисунки, нарисованные от руки графические объекты, собственные компоновки текста, специальные эффекты на границах изображений и многое другое. Один недостаток: отсутствует функция Print Preview, следовательно, посмотреть, как ваши изменения будут выглядеть, вам не удасться. Включены все основные функции для внесения заметок докладчика, в том числе предварительный просмотр экранов, изменяемые размеры изображений на слайдах и прямое редактирование, а также форматирование текста на каждой странице. Если вам необходимо создать действительно броскую презентацию, можно применять специальные эффекты, заполнения, готовые изображения и рисунки. Логотипы и заголовки легко добавить как в изменения, так и в заметки.
8.2.1.7.Графические форматы данных.С появлением и широким распространением персональных ЭВМ,
использующих растровые дисплеи и устройства документирования (лазерные и
174
струйные принтеры и т.д.), для целей компактного хранения и транспортировки графической информации стали активно применяться различного рода растровые графические файлы. Используется более десятка различных типов растровых графических файлов. К наиболее известным относятся:
· TIFF (Tag Image File Format),· GIF (Graphics Interchange Format),· PIC,· PCX,· MAC (MacPaint),· BMP (Bitmap),JPEG.TIFF (Tag Image File Format) Разработан корпорациями Aldus и Microsoft совместно с некоторыми
фирмами, производящими сканеры и принтеры. Этот формат поддерживается целым рядом систем подготовки документации и является наиболее реальным претендентом на стандарт для хранения и транспортировки растровых изображений.
Основной концепцией формата TIFF является цветовая модель изображения. Под этим понимается набор характеристик изображения, определяющих способ представления цвета. Стандартизованы следующие цветовые модели:
· двух-уровневое изображение (bi-level image);· монохромное изображение (gray-scale image);· индексированное цветное изображение (paletted color image);· полное цветное изображение (full RGB image). TIFF является открытым форматом и позволяет создать любую модель
изображения. Естественно, что выбор требуемой модели определяется решаемой задачей. Например, двух-уровневая модель наиболее удобна в системах подготовки документации. Индексированное цветное изображение совместимо с форматом хранения графической информации в наиболее распространенных в настоящее время растровых графических дисплеях.
Помимо информации о модели изображения формат TIFF содержит метрические характеристики, а именно: размеры изображения, плотность (количество пикселов на единицу длины), с которой создавалось изображение. Эти характеристики особенно полезны в системах подготовки документации. TIFF не накладывает практически никаких ограничений на параметры изображения. Так, например, размеры изображения могут достигать 4 миллиардов. Количество битов на пиксел ограничено этим же числом.
Формат TIFF позволяет хранить в одном файле любое количество изображений. Кроме того, есть возможность хранить несколько копий одного изображения с различными характеристиками. Так, например, можно иметь несколько вариантов изображения, отличающихся различной плотностью, что полезно опять же в издательских системах для работы с несколькими принтерами.
В формате TIFF имеется возможность упаковывать изображение различными методами. В том числе изображение может храниться и в неупакованном виде, что представляется удобным, так как, например, при создании изображения важен произвольный доступ к любому элементу изображения за достаточно малое время. Одним из методов кодирования является LZW (Lempel, Ziv & Welch), который дает высокий коэффициент сжатия.
175
GIF ( Graphics Interchange Format ) Разработан в CompuServe Incorporation для хранения и транспортировки
растровых изображений. GIF позволяет содержать в одном файле несколько изображений, не связанных между собой.
По сравнению с форматом TIFF он более прост. В GIF используется наиболее распространенная модель изображения – индексированное цветное изображение. Хотя это не мешает хранить в нем изображения двух-уровневой и монохромной моделей. Это реализуется путем соответствующей настройки таблицы цветности. Модель полноцветного изображения с хранением для каждого пиксела компонент R, G и B принципиально не вписывается в формат GIF, так как существует ограничение на количество битов в пикселе - 8.
Достоинством формата GIF является наличие стандартизованного протокола передачи GIF-изображения по линии связи. Формат GIF, в отличие от TIFF, организован по принципу последовательного доступа. Т.е. он не содержит оглавлений или каких-либо ссылок внутри себя. Это делает его удобным при передаче изображений в распределенной графической системе.
GIF использует единственный метод кодирования изображений - LZW. Это свойство следует отнести к недостаткам формата, так как использование одного метода кодирования ограничивает область его применения. Кроме того, следует отметить, что не существует графических редакторов, понимающих формат GIF.
ZSoft (PCX) Формат распространен на IBM PC и используется в графических
редакторах (Paintbrush, EgaPaint) и системах подготовки документации (Ventura Deck Top Publisher, First Publisher).
В PCX используется очень неэффективный метод кодирования, он дает низкий коэффициент сжатия. Однако время, используемое на кодирование/декодирование практически равно времени кодирования без всякой упаковки. Это дает преимущества при использовании этого формата в интерактивных системах с быстрой сменой изображений.
MacPaint (MAC )Является основным форматом в системах подготовки документации и
графических редакторах на персональных компьютерах фирмы Apple (Macintosh, Lisa).
BitMap (BMP) Является одним из основных форматов представления растровых
изображений в системе Windows. Файл имеет достаточно простую структуру и сохраняет единственное изображение с одним, четырьмя, восемью и двадцатью четырьмя битами на пиксел. Одно-, четырех- и восьмибитное представления соответствуют индексированному цветному изображению. Для таких изображений в заголовке BMP-файла хранится таблица цветности. Изображение может быть сжато с использованием кодированием длин серий для четырех- и восьмибитных изображений.
JPEG Самый распространенный метод упаковки графических изображений,
основанный на дискретном косинусном преобразовании. Изображение разделяется на форматы 8x8 и к каждому фрагменту применяется дискретное косинусное преобразование.
Наряду с перечисленными имеется еще ряд форматов для хранения растровых файлов, используемых в отдельных системах, но не получивших широкого распространения. Их применение может оказаться целесообразным в случае использования соответствующих систем.
176
8.2.1.8.Задачи, решаемые средствами компьютерной графики:Визуализация производимого машиностроительного оборудования ещё на
этапе проектирования и возможность внесения коррективов для улучшения внешнего вида, тактико-технических характеристик, простоты и удобства обслуживания.
Возможность разработчику-конструктору увидеть результат своего труда задолго до того, как будет получен первый опытный образец. Возможность внесения изменений в чертёжно-конструкторскую документацию на этапе проектирования.
Возможность продемонстрировать заказчику производимое для него машиностроительное оборудование, скорректировать внешний вид, ряд важнейших технических характеристик ещё на этапе разработки документации на оборудование.
Анонсирование выхода готового изделия, производство технической и эксплуатационной документации, рекламных материалов: проспектов, буклетов, плакатов, рекламных роликов.
Производство научных и рекламных видеофильмов с элементами компьютерной графики, направленных на ознакомление с выпускаемым оборудованием, принципами работы, научными и революционными достижениями, использованными при производстве того или иного машиностроительного оборудования, для широкого круга потребителей.
Работа с компьютерной графикой – огромная и постоянно развивающаяся область. И вывод из данного обзора один: используйте для конкретных целей программы, соответствующие стоящим перед вами задачам.
Перспективы развития компьютерной графикиРазличными проблемами обработки изображений занимается много групп
ученых Национальной Академии наук Беларуси (НАН Беларуси). Ниже приведены основные коллективы и направления их работ в области обработки изображений.
Институт технической кибернетики (ИТК) занимается:обработка графических изображений (карт, чертежей, документов);обработка данных дистанционного зондирования, цифровая картография;обработка снимков земной поверхности, медицинских снимков с
применением методов математической морфологии;цифровая обработка сигналов на базе быстрых преобразований;создание устройств ввода-вывода графической информации.Институт физики разрабатывает средства фотометрической коррекции
данных дистанционного зондирования земной поверхности.Институт математики занимается теоретическими проблемами
геометрического моделирования.Научно-технический центр «Экомир» – экологические приложения данных
дистанционного зондирования и цифровой картографии.Могилевский институт прикладной оптики разрабатывает оптические
процессоры для обработки изображений.Белорусский государственный университет информатики и
радиоэлектроники работает в направлениях: распознавание рукописного текста, подписей; параллельная обработка изображений; сегментация изображений с приложениями в обработке изображений земной поверхности, интегральных микросхем; разработка и применение параллельных и систолических архитектур для обработки изображений; тестирование технических средств обработки изображений; цифровая обработка сигналов.
177
8.2.2. Текстовые процессоры.Этапы обработки документов:1.Ввод текста.2.Редактирование.3.Сохранение документа.4.Публикация.5.Поиск и открытие документа.6.Перевод.
8.2.2.1.Сохранение документа и основные особенности наиболее часто употребляемых форматов
Сохранение документа в одном из многообразных существующих форматов является завершающей стадией основной работы по подготовке текстового документа.
Основные особенности наиболее часто употребляемых форматов:1.ASCII – American Standard Code for Informational Interchange
(американский стандартный код для обмена информацией). Это самый заслуженный и давно существующий формат, имеющий самую простую организацию. Например, в английском и русском алфавите одной букве соответствует один байт.
Чтобы понять, почему появление в 1963г. этого кода было важным событием, нужно иметь ввиду, что до этого компьютеры не могли взаимодействовать друг с другом, т.к. каждый производитель пытался по-своему представить символы алфавита, цифры и управляющие коды.
ASCII код стал общим знаменателем, для компьютеров, которые ранее не имели друг с другом ничего общего. Всем буквам, цифрам, знакам препинания и другим символам (управляющим кодам) были поставлены в соответствие стандартные числовые значения. Но 60-ые годы не отличались высоким уровнем стандартизации. Только в аппаратных средствах компании IBM использовалось 9 различных наборов кодировки символов. Между тем, взаимодействие между компьютерами стало настоятельной необходимостью. В 1961 г. будущий изобретатель кода ASCII принял предложение представителей Американского национального института стандартов (ANSI), возглавляемый вице-президентом компании комитет ANSI Х 3,4 большая часть производителей компьютеров, и в 1961 г. комитет приступил к работе. Сегодня на основе кода ASCII выпускается дорогостоящее оборудование и большинство ОС системы с этим кодом. В разных ОС осуществлена несколько разная реализация этого формата, этот код остался одной из немногих технологий, которой удалось дожить до наших дней.
2.RTF –Rich Format.Формат обмена документами между текстовыми процессорами.
Разработали Microsoft в 1986г., с тех пор существует в определенном смысле параллельно остальным. Его появление явилось очередным шагом разработки средств сохранения и передачи текста. Его достоинство в том, что его внутренняя организация предусматривает передачу всех элементов форматирования: размеров и параметров шрифта и т.п. Он очень хорошо специфицирован, описан документально, просто и строго организован, хорошо распознаваем практически всеми офисными предложениями.
3.DOC. Этой формой является внутренним форматом MS Word. Необходимо учитывать, что MS Word 97 и MS Word 2000 полностью совместимы по формату, но более ранние версии несовместимы, поэтому при сохранении документа, даже если мы собираемся в дальнейшем работать
178
исключительно в MS Word, нужно обратить особое внимание на версию. При сохранении документа в текстовом процессоре MS Word, он предлагает по умолчанию именно формат DOC.Имеет смысл принять это предложение, если нет каких-либо особых идей относительно дальнейшей публикации, либо переноса файла в другие приложения.
4.HTML – Hyper Text Markup Lanquaqe.Универсальный код (язык) разметки гипертекста, применяемый в Интернете для разработки Web-страниц.
8.2.2.2.Общая характеристика Microsoft Word 2000 и его новые и усовершенствованные функциональные возможности.
Word 2000 является наиболее часто используемым в нашей стране текстовым процессором, т.к. представляет собой приложение MS Office 2000 компании Microsoft.
MS WORD 2000 разрабатывался в любой стране мира могли бы легко и просто создавать не только собственные печатные документы, но и сообщения электронной почты, а также публикации WWW (Word Wide Web).
HTML выбрать в Word 2000 в качестве одного из основных форматов, создаваемых файлов, что способствует дальнейшему закреплению ведущего положения этого приложения в области создания Web-документов и приложений, и сообщений электронной почты.
По сравнению с предыдущими версиями, Word 2000 имеет также следующие преимущества: улучшенные средства автоматической проверки орфографии, табличные и графические инструменты, значительно модернизированный Web-инструментарий.
Новые возможности Word 2000. HTML, как равноправный формат хранения файлов. Все имеющиеся в
Word функции и средства (за исключением возможности создания версии документа и использования паролей) сохраняют свое действие после преобразований из формата Word Doc в формат HTML и обратно. Это означает, что Word 2000 предоставляет возможность пользователю создать документы в формате Word, сохранять их в HTML и снова открывать в Word, используя для обработки все функции, доступные в Word.
Принцип Click-n-type (щелкнуть и ввести) пользователи могут начинать вводить текст в любом месте страницы, поместив туда курсор и дважды щелкнуть кнопкой мыши. Эта функция упрощает разметку страницы.
Функция «собрать и вставить». Пользователи могут скопировать в буфер обмена MS Office до 12 блоков информации, каждый из которых затем можно будет в произвольном порядке вставить нужное число раз в любой документ MS Office. Эта новая функция упрощает сбор информации, полученный из различных источников.
Система настраиваемых меню. В меню теперь отображаются только те функции и команды, с которыми пользователи работают более часто. Меню можно легко развернуть, отобразить в них весь список команд. Развертывание меню может производиться автоматически в соответствии с правилами технологии. Меню, подстраивающееся к нуждам пользователя, должны способствовать устранению неразберихи, но в данном случае пользователь может еще больше сбить с толку, особенно те, кто привыкли работать в системе Office-меню.
Темы. Темы создаются и согласовываются между приложениями Word Microsoft Front Page, последнее из которых является специализированным средством создания и управления Web-узлами. Благодаря этому упрощается
179
создание и редактирование с помощью Word и Front Page, согласованных по внешнему виду Web- страниц.
Автоматическое определение языка. Благодаря ему (на котором пользователь производит ввод текста) в Word 2000 правильно осуществляется выбор средств проверки орфографии и грамматики, списка автозамены и других инструментов проверки правописания. Кроме того, были несколько скорректированы задаваемые вручную языковые настройки, что сделало их более доступными и удобными в работе.
Усовершенствованные возможности.Мастер Web-страниц. В Word 2000 пользователи могут легко создавать
профессионально оформленные Web-страницы и многостраничные Web-узлы при помощи специального мастера.
Просмотр Web- страниц. В процессе работы в Word 2000 можно просматривать Web- страницы в используемом по умолчанию броузере даже без их предварительного сохранения.
Оглавление. В Word 2000 генерация оглавлений может выполняться автоматически с использованием нескольких параметров, позволяющих работать в режиме интерактивного просмотра, в том числе с использованием рамок.
Гиперссылки. Word 2000 имеет усовершенствованный интерфейс гиперссылок , облегчающих создание ,удаление и редактирование гиперссылок в документах.
Таблицы. Теперь поддерживаются вложенные таблицы (таблицы, размещаемые внутри ячеек таблиц, перемещаемые таблицы (текст в этом случае обтекает таблицу), размещение таблиц в любом месте таблицы (размещение друг рядом с другом, объединение строк заголовка). Строки заголовка должны включать первую строку таблицы. Пользователи могут применять функцию обтекания текста вокруг графических изображений, находящихся внутри ячейки таблицы; графические объекты Word 2000 внутри или вне ячейки таблицы обладают одинаковыми свойствами.
HTML-форматирование таблиц. В Word 2000 поддерживаются HTML параметры формирования таблиц, включая возможность создания вложенных страниц, использования функции автоподбора, перемещения таблицы в любое место страницы, задание интервала между ячейками, правильное формирование трехмерных границ в формате HTML.
Новые возможности автозамены. В предыдущих версиях Word исправление ошибок и написания слов с помощью автозамены проводилось на базе использования специального списка. Сейчас функция автозамены может по ходу исправлять и те явные ошибки в написании слов, которые не указаны в списке для автозамены.
Средства проверки орфографии и грамматики. В Word 2000 оба этих средства проверки правописания получили дальнейшее развитие благодаря добавлению новых слов в словарь, совершенствованию логики предлагаемых вариантов замены и уменьшением числа ложных флагов грамматических ошибок.
8.2.3.Табличные процессорыПервые программы для обработки табличных данных появились на свет
практически одновременно с созданием персонального компьютера и открыли эру электронных таблиц. Функциональные возможности программных продуктов этого класса растут, и поэтому увеличивается их популярность.
180
8.2.3.1 . Концепция электронной таблицыТабличное представление позволяет быстро осуществить простые расчеты
над большими объемами данных. Если такие расчеты надо выполнить однократно, то для этого вполне приемлемо использование микрокалькулятора. Необходимость выполнения расчетов многократно и с большими объемами данных, вызывает утомление и раздражение, что приводит к появлению большого числа ошибок, повторному проведению расчетов, и, следовательно, к потерям времени, нервов и денег.
Персональные компьютеры служат для автоматизации выполнения рутинных операций (многократно повторяющихся однообразных действий), поэтому их появление инициировало практическую реализацию концепции электронных таблиц: пользователю предоставляется возможность размещать данные в таблице на экране монитора, являющейся аналогом таблицы на бумаге, а также использовать набор операций для их обработки, предоставляемых соответствующими программными средствами. Такие программы общего назначения обычно называются электронными таблицами (Spreadsheets – расширенные таблицы) или табличными процессорами. Они являются универсальными средствами для автоматизации расчетов над большими объемами табличных данных и позволяют уменьшить затраты времени и упростить разработку таблиц.
Электронная таблица создается и хранится в памяти компьютера, в дальнейшем ее можно изменять, просматривать, сохранять на магнитном носителе (гибком или жестком магнитном диске), а также выводить ее твердую копию (распечатывать на бумаге с помощью принтера). На экране дисплея электронная таблица отображается в виде двумерной матрицы, состоящей из столбцов и строк, на пересечении которых располагаются ячейки (клетки).
Современные табличные процессоры практически являются интегрированными системами, так как они содержат средства для работы с текстами, таблицами, графикой, а также различные дополнения для моделирования, анализа и прогнозирования.
Очень широкое распространение получили электронные таблицы в экономических расчетах. Это обусловлено тем, что решение большинства экономических задач связано с обработкой табличных форм документов, а также с тем, что результаты решения некоторых задач должны быть представлены в табличной форме.
Все распространенные табличные процессоры позволяют:•создавать таблицы одноразового и многоразового пользования;•выполнять специальные расчеты (математические, статистические,
бухгалтерские и др.);•автоматизировать расчеты, причем при изменении исходных значений
можно наблюдать, как изменяются расчетные и анализировать получаемые результаты, что позволяет быстро получить множество вариантов решения одной и той же задачи;
•строить по данным из таблицы разнообразные графики и диаграммы;•взаимодействовать с системами управления базами данных;•при необходимости создавать текстовые документы;•автоматизировать работу с таблицами с помощью макрокоманд.
8.2.3.2.Основные понятия табличного процессора На экране дисплея электронная таблица отображается в виде двумерной
матрицы, состоящей из столбцов и строк, на пересечении которых располагаются ячейки (клетки).
181
Основным документом для хранения и обработки данных в Excel является рабочая книга. Она состоит из рабочих листов, каждый из которых представляет собой матрицу, состоящую из 256 столбцов и 16384 строк.
В рабочей книге по умолчанию создается 16 рабочих листов, на которых можно размещать таблицы и диаграммы. Для перемещения между рабочими листами используются корешки (ярлычки), расположенные внизу рабочего стола и содержащие имена листов – ЛИСТ 1, ЛИСТ 2,..., ЛИСТ 16.
Пользователю предоставляется возможность изменять количество рабочих листов в книге - вставлять новые, удалять и даже изменять их названия. В книгу можно также вставлять листы диалога (именуются Диалог!) и программные модули на языке Visual Basic (Модуль!).
Получающаяся в результате связанная совокупность книг обычно называется рабочим пространством или рабочей средой.
Сведения о настройках рабочего пространства могут быть сохранены в файле специального формата с расширением *.xlw.
8.2.3.3.Структурные единицы электронной таблицыЯчейка – основной рабочий элемент электронной таблицы. Ячейка имеет имя, например,A4, где A – имя столбца, 4 – имя строки.В качестве содержимого ячейки может быть число, текст, формула. Помимо
этого для каждой ячейки можно назначать такие параметры и атрибуты, как форматы отображения числовых значений, шрифт, его размер и начертание, выравнивание, оформление границ, цвета и узоры, задание примечаний (комментария к ячейке, который выводится при установке указателя мыши на нее).
Ввод данных осуществляется в текущую ячейку, для выбора которой необходимо щелкнуть в ячейке левой кнопкой мыши или переместить в нее табличный курсор (указатель ячейки) с помощью клавиш навигации (клавиш со стрелками).
При вводе чисел используются цифры и знаки: +,-, разделитель целой и дробной части или %. Если число превышает размер ячейки, то оно преобразуется к экспоненциальному виду или отображается в виде последовательности знаков #. Например, число 1000000000 имеет вид 1Е+09.
Ячейки, расположенные горизонтально, составляют строку, которая имеет имя, задаваемое цифрой. Ячейки, расположенные вертикально, составляют столбец, имя которого задается заглавными буквами английского алфавита.
Группа ячеек образует диапазон.8.2.3.4.Правила работы.
При работе необходимо помнить, что при перемещении или копировании ячейки (диапазона ячеек), на которые
есть ссылки в формулах, в другое место таблицы, автоматически изменяются адреса в формулах;
при перемещении или копировании ячейки (диапазона ячеек) с формулами в другое место таблицы, адреса в формулах изменяются в соответствии с текущим положением ячейки;
в тех случаях, когда в формуле не должен изменяться какой – либо адрес при любых перемещениях или копировании, необходимо использовать абсолютный адрес.
Абсолютный адрес задается в виде $номер столбца $номер строки. Причем, абсолютная адресация может относится как только к столбцу, так и только к строке, например, $D11 или D$11. Если в ячейку А5 занесена формула
182
=$D11+ $C11, то при копировании ее в ячейки А6, А7 и т. д., в последующие ячейки будет занесено =$D12+$C12, =$D13+$C13.
При использовании в формулах ячеек, находящихся на другом рабочем листе и даже в другой рабочей книге, необходимо адресацию задавать аналогичным образом, только сам адрес несколько изменяется: в нем должно присутствовать указание номера листа и имени книги, из которых берется соответствующая ячейка (например, Лист5!S2 или [Налог. xls] Лист3! $S$2 или [ Налог. xls ] Лист3!Процент – если для ячейки S2 задано имя Процент).
Относительный адрес в процессе копирования, переноса содержимого ячейки может изменяться (изменяются имя или номер).
8.2.3.5. Характеристика табличных процессоровКонцепция электронной таблицы, реализованная впервые в 1979 году для
компьютера фирмы Apple, настолько оказалась удачной, что в течение нескольких лет был выпущен ряд программных средств этого класса (семейства VisiCalc, Supercalc, Multiplan). Электронные таблицы стали одной из основных компонент интегрированных пакетов программ, например, Works, Symphony.
Очень большое влияние на развитие программных средств этого класса оказала разработка пакета Lotus 1-2-3 фирмой Lotus Development. Он по своим функциональным возможностям и скорости обработки долгое время оставался непревзойденным и явился «Killer Applications» для аналогичных продуктов, т.е. сразу же стал стандартом и автоматически повысил требования к аналогичным продуктам, вытеснив их с рынка.
Разработчики табличных процессоров ориентируются на следующие критерии: расширение функциональных возможностей, скорость работы, обеспечение простоты изучения и удобства использования.
На рынке программных продуктов наиболее популярными представителями этого класса являются табличные процессоры различных версий (для DOS, Windows и Windows 95) Lotus 1-2-3 фирмы Lotus Development Inc., Quattro Pro фирмы Novell и Excel корпорации Microsoft. Все они представляют собой компоненты соответствующих офисных пакетов – Lotus SmartSuit, Perfect Office и Microsoft Office.
В интегрированных пакетах Lotus 1-2-3 (DOS) версия 2.3 и Lotus 1-2-3 (Windows) версии 4.01 фирмы Lotus Development Inc. (в 1995 г. стала подразделением IBM) объединены электронные таблицы, деловая графика, база данных для экономист, менеджера, бухгалтера. Они дают возможность:
•формировать разнообразные отчеты;•вести расчетные и учетные операции;•осуществлять моделирование коммерческих операций.Размерность электронной таблицы – 256 столбцов на 8192 строки. Пакет
имеет большой набор встроенных функций (арифметических, тригонометрических, логических, статистических, финансовых и др.). Кроме того, имеется возможность использовать средства высшей математики. При работе с базой данных обеспечивается поиск информации по множеству указанных критериев. Встроенная подсистема машинной графики позволяет построить диаграммы, схемы и чертежи самых различных видов, а также поместить их в созданный документ. Пользовательский интерфейс пакета дает возможность быстро выбрать требуемую функцию, а система контекстной помощи – получить нужную справку.
Другим популярным интегрированным пакетом на рынке программных продуктов является пакет Quattro Pro версии 4.0 фирмы Novell. Он объединяет в себе электронную таблицу, систему управления базами данных,
183
подсистему машинной графики, возможности работы с Excel, Paradox и Lotus 1-2-3. Работает под управлением операционной системы DOS или Windows.
Корпорацией Microsoft разработан табличный процессор Excel для операционной системы Windows. Среди прочих подобных программных продуктов этот пакет выделяет графический им интерфейс и возможность взаимодействовать с другими продуктами Microsoft Office.
8.2.3.6.Функциональные возможности Excel и его интерфейс. Интерфейс табличного процессора Excel очень похож на интерфейс других
компонент Microsoft Office, поэтому, изучив работу с одним продуктом, можно без особых усилий переходить к использованию другого.
Интерфейс: заголовок окна, панель инструментов, основное меню, поле имени, строка формул, заголовок окна документа, текущая ячейка, строка заголовков столбцов, столбец заголовков строк, полосы прокрутки, ярлычки листов, полоса прокрутки рабочих листов, строка состояния.
Управление Excel можно осуществлять с помощью команд из основного меню, команд из контекстного меню (вызываемого по нажатию правой кнопки мыши), панелей инструментов, а также горячих клавиш.
Корпорацией Microsoft разработан табличный процессор Excel для операционной системы Windows. Среди прочих подобных программных продуктов этот пакет выделяет графический им интерфейс и возможность взаимодействовать с другими продуктами Microsoft Office. Функциональные возможности этого пакета позволяют широко его использовать для финансовой обработки данных, научных расчетов, инженерно-технических расчетов, для автоматизации учетно-контрольной деятельности, эффективной он работки больших объемов информации, заданных в табличном виде. Он обеспечивает:
•быстрое построение таблиц любой формы одноразового и многоразового пользования и сохранение на магнитном носителе в виде отдельного файла с последующим чтением;
•возможность обработки таких типов данных, как числа, даты, формулы. Возможен ввод текстовой и вставка графической информации;
•поддержку форматов файлов самых разнообразных программных продуктов (в том числе Lotus 1-2-3);
•импорт и экспорт табличных данных из внешних баз данных (с возможностями предварительного отбора);
•возможность корректировки уже созданной таблицы (перемещение строк и столбцов, их копирование, удаление и т.д.);
•использование большой библиотеки стандартных функций (математических, тригонометрических, статистических, бухгалтерских и др.);
•возможность выбора цветового оформления таблицы, а также выбора различных шрифтов и стилей, включая авто – форматирование;•импорт графических объектов в таблицу (поддержка OLE-технологии);•защиту таблицы от несанкционированного доступа;•средства формирования профессиональных отчетов, а также возможность
использования форм Microsoft Access для этих целей;•наличие механизма мастеров, которые позволяют автоматизировать
выполнение операций (например, мастер диаграмм или мастер функций);•представление данных таблицы в виде двух- и трехмерных графиков и
диаграмм. Содержит разнообразные инструменты для редактирования графиков и диаграмм, включая средства для создания смешанных двухмерных графиков;
•упорядочивание, удаление, копирование, нахождение по условию данных в таблице;
184
•одновременное открытие нескольких рабочих книг, в каждой из которых можно создавать и работать с различными таблицами;
•связку таблиц, т.е. автоматический перенос информации из одной таблицы в другую;
•автоматизированную обработку таблиц с помощью макрокоманд, а также модулей на встроенном языке программирования Visual Basic for Application;
•анализ структуры таблицы: строятся деревья зависимости между ячейками таблицы. Тем самым отпала нужда вручную отслеживать взаимосвязь ячеек, определять, почему изменилась информация в данной ячейке и, наоборот, какие ячейки изменяются вместе с ней;
•анализ влияния изменений одних данных на другие, благодаря чему можно прогнозировать развитие экономических процессов;
•реализацию матричных и оптимизационных вычислений;•поддержку работы в сети;•интеллектуальное реагирование на действия пользователя (реализация
технологии IntelliSence) – система предугадывает действия пользователя и помогает ему выполнить их;
•поддержку технологии drag-and-drop (перетащи и отпусти).8.2.3.7.Возможности Excel 97
Табличный процессор Excel 97 является компонентой Microsoft Office 97. По сравнению с Excel 95, он дополнен многими новыми функциями и стал работать значительно быстрее.
Помимо исправления текущих ошибок в тексте, функция Автозамены позволяет автоматически исправлять синтаксические ошибки при задании самых разнообразных формул (например, добавить круглую скобку, убрать лишний знак операции, вставить отсутствующий знак умножения, убрать лишние пробелы и др.), а также дает возможность быстро вывести формулу, находящуюся в ячейке, двойным щелчком мыши в ней. При наличии связанных формул Excel выделит цветными рамками все группы ячеек, значения которых используются при вычислении значения текущей. При необходимости пользователь может перемещать, расширять или сжимать цветные рамки, тем самым, изменяя совокупность ячеек, участвующих в вычислении. Функция Автозамены включается каждый раз, когда пользователь начинает набирать формулу (со знака =).
Задание формул упрощается за счет автоматического именования соответствующих диапазонов ячеек, имя колонки в этом случае используется в качестве имени диапазона без предварительной установки имени, например, если колонки называются Цена и Количество, то в формулу для вычисления суммы можно записать =Цена* Количество. При изменении имен колонок Excel автоматически изменит все формулы, в которых эти имена использовались. Для адресации ячеек можно применять и имена строк.
EXCEL поддерживает и другую систему адресации (стиль ссылок, когда нумеруются и строки, и столбцы). В этом случае сначала указывается номер строки, а затем номер столбца. Данная система адресации позволяет однозначно идентифицировать ячейки в пределах одного листа. Блоком ячеек можно присваивать собственные имена и использовать для ссылок на ячейки наряду с адресами.
Использование содержательных имен при работе с ячейками является элементом хорошего стиля работы. Несмотря на то, что их присвоение на начальном этапе требует дополнительных трудозатрат от пользователя, последующим позволяет лучше ориентироваться в больших массивах информации со сложными взаимозависимостями. Принципиальным решением,
185
реализованных во всех табличных процессорах является то, что элементы электронных таблиц могут содержать данные произвольного типа (по мере необходимости пользователь может загружать в них самую разную информацию). В Excel допускаются данные числового, текстового, логического типа, даты, массивы, OLE-объекты. Ячейка может содержать формулу, задающую математические или другие операции над данными из других ячеек.
Предоставляется возможность при вводе задавать ограничения на вводимые данные, указывая список или диапазоны допустимых значений. Причем, по требованию пользователя выделяются те из данных, которые нарушают установленные ограничения (обводятся красными кружками).
Текст можно выводить под различными углами, располагать его в нескольких ячейках, либо автоматически настраивать размеры шрифта для размещения в пределах ячейки.
Excel выделяет цветными рамками диапазоны ячеек, участвующих в построении графика (выделив какой-либо элемент графика, пользователь видит, какие ячейки таблицы взяты для его построения), что облегчает отслеживание соответствия значений в таблицах и графиках. При изменении положения рамки автоматически перерисуется график или диаграмма. Цветные рамки можно использовать и для выделения ячеек, удовлетворяющих заданным критериям (например, значение в ячейке не должно превышать некоторого предельного значения).
Мастер диаграмм Excel 97 дополнен рядом опций форматирования, которые позволяют определить вид отображаемых на диаграмме данных, а также новыми типами диаграмм (круговые с выводом одного из секторов в виде круговой или столбцовой диаграммы). Предусмотрена возможность построения конических, пирамидальных и цилиндрических столбцовых диаграмм, а также ряд других нововведений, включая изменения интерфейса, которые улучшают работу в среде Excel.
Модернизированы средства поддержки коллективной работы. Любую таблицу могут редактировать одновременно несколько пользователей. При этом предусмотрена возможность добавления своих комментариев с указанием имени, отслеживание внесенных изменений, установки своих опций просмотра, печати и фильтрации, обеспечивается синхронизация таблиц через определенные интервалы времени.
Добавлены функции для присоединения к ячейкам гипертекстовых ссылок, а также обработки встроенных в таблицы запросов по поступившей из сети команде и др., что позволяет поддерживать Web-технологию.
8.2.4.Пакеты презентационной графики.Программа Power Point, которая входит в комплекс программ MS Office,
предназначена для создания презентаций.В PowerPoint 97 используются специальные конвертеры, которые
позволяют открывать презентации, созданные в приложениях Harvard Graphics и Lotus Freelance. В результате применения конвертеров удается сохранить большую часть исходного содержания и форматирования презентаций, открываемых в PowerPoint 97.
Графику, которую содержит презентация, можно преобразовать в графику PowerPoint 97 одновременно с преобразованием всего файла. Некоторые графические форматы файлов допускают импорт непосредственно в PowerPoint 97; для других требуются фильтры графики, входящие в состав PowerPoint 97.
Если презентация создана в другом приложении, не имеющем специального конвертера, ее можно перенести в PowerPoint с помощью одного
186
из текстовых или графических форматов файлов. Текстовые форматы сохраняют текст презентации и позволяют открыть ее в PowerPoint 97, а также практически в любом текстовом процессоре. Графические форматы сохраняют слайды презентации в виде графических образов. Образы можно вставлять в различные приложения, в том числе в PowerPoint 97 и текстовые процессоры.
8.2.4.1.Создание презентации с помощью Мастера автосодержания.После щелчка на пиктограмме Power Point в панели Microsoft Office
появляется главное окно программы и диалоговое окно Полезный совет, содержащее информацию, которая поможет нам в дальнейшей работе над презентацией. Нажав в этом окне кнопку Следующий, можно прочитать следующий совет, а нажав кнопку ОК — закрыть окно. После закрытия диалогового окна PowerPoint предложит несколько путей создания презентаций с использованием:
Мастера автосодержания;шаблона презентации;просто создание пустой презентации.Кроме того, мы имеем возможность, открыть файл уже существующей
презентации.Если мы являемся новичками в деле подготовки рекламных кампаний и
всевозможных докладов и не до конца определили, что же нам нужно, то лучше воспользоваться помощью Мастера автосодержания, выбрав соответствующую селекторную кнопку и нажав кнопку ОК в представленном выше окне.
В результате на экране последовательно будут появляться шесть диалоговых окон, в которых мы можем задать основные характеристики своей презентации.
Как и в мастерах из других приложений, переход к следующему диалоговому окну в Мастере автосодержания осуществляется после нажатия кнопки Далее, а возврат к предыдущему окну — после нажатия кнопки Назад.
Во втором окне, окне ввода данных для оформления титульного слайда, мы можем ввести данные о себе, название фирмы, какой-либо девиз и т.п. Эта информация будет размещена на титульном слайде.
Наиболее важным является третье окно Мастера автосодержния, окно выбора типа презентации. В нем представлены следующие типы презентации:
рекомендация стратегии; продажа продукта, услуги или идеи; обучение; отчет о достижениях; сообщение о плохих новостях и др.
Например, мы выбираем тип Продажа продукта, услуги или идеи. В содержании мы можем рассказать о преимуществах нашего продукта, услуги или идеи, сравнить их с конкурентами и т.д.
Если же в этом окне подходящей темы для нас не нашлось, нужно нажать кнопку Другой, чтобы получить список шаблонов презентаций. Если мы выбрали шаблон презентации, то после нажатия кнопки Далее попадаем в последнее окно Мастера автосодержания.
В противном случае в четвертом окне мы можем выбрать стиль оформления презентации и задать продолжительность своего выступления.
В пятом окне мы выбираем способ выдачи презентации и указываем, нужен ли нам раздаточный материал.
187
Наконец, в шестом окне PowerPoint сообщает нам, что предварительная работа по созданию презентации завершена, и предлагает нажать кнопку Готово.
Через некоторое время на экране компьютера появится титульный слайд презентации. Чтобы не потерять результаты своей работы, нужно сохранить презентацию в соответствующей папке, вызвав команду Сохранить меню Файл.
8.2.4.2.Возможности программы.Представление информации на экране. PowerPoint предоставляет
пользователю возможность работать и просматривать информацию в различных видах. В зависимости от того, что делаем: вводим текст и хотим рассмотреть его структуру, создаем заметки или вставляем в слайд графику —можно установить соответствующий вид и тем самым повысить удобство своей работы. Таких видов пять, и установить их можно, нажав одну из кнопок внизу главного окна программы.
Вид слайдов наиболее удобен, если мы постепенно формируем каждый слайд, выбираем для него оформление, вставляем текст или графику.
Вид структуры следует устанавливать для работы над текстом презентации. В этом случае, возможно, просмотреть заголовки всех слайдов, весь текст и структуру презентации.
Вид сортировщика слайдов наиболее удобен для добавления переходов и установки длительности пребывания слайда на экране. Кроме того, в этом режиме можно переставлять слайды.
Вид заметок предназначен для создания заметок к докладу.Демонстрация используется для того, чтобы увидеть результаты работы.
В этом режиме слайды по очереди выводятся на экран. Установить нужный вид можно и с помощью команд из меню Вид.
Работа с образцами. Вид презентации будет лучше, если мы оформим все ее слайды в одном стиле. Кроме того, часто возникает необходимость размещения на всех слайдах одного и того же элемента дизайна. Поэтому в PowerPoint существует возможность задания для всех слайдов и страниц одинаковое оформление. Это делается в режиме работы с образцами.
Чтобы войти в этот режим, нужно выбрать в меню Вид команду Образец, а в открывшемся подменю — элемент презентации, образец которого мы хотим исправить по-своему усмотрению.
Для слайдов в меню предназначены две команды — Образец слайдов и Образец заголовков. Вторая команда применяется для определения образца титульных слайдов, вид всех остальных слайдов презентации определяется образцом слайдов
При выборе команды Образец слайдов видно, что в каждой области слайда содержится подсказка о том, что нужно делать для внесения тех или иных изменений в образец.
Мы можем установить тип, начертание и размер шрифта, задать параметры абзацев, изменить размеры областей образца, вставить в него рисунок или нарисовать какой-либо графический элемент.
Все помещенные в образец элементы появятся на каждом слайде презентации, а внесенные изменения сразу же отразятся на всех остальных слайдах.
Таким образом, в PowerPoint можно создать индивидуальный дизайн и определить элементы, которые должны быть одинаковыми для всей презентации.
188
Создание презентации “с нуля”. Если мы закрыли диалоговое окно, которое открывается при вызове PowerPoint, или закрыли файл презентации, с которым работали, то для создания новой презентации нам придется вызвать команду Создать из меню Файл. После этого на экране появится окно Создать презентацию с активным разделом Дизайны презентаций.
В этом диалоговом окне можно задать шаблон дизайна презентации. После щелчка на одном из шаблонов в окне Просмотр можно увидеть его изображение. Выбрав шаблон, выполним на нем двойной щелчок. В результате откроется диалоговое окно Создать слайд.
В области Выберите авторазметку можно определить авторазметку для вновь создаваемого слайда. В правом нижнем углу окна содержится ее краткая характеристика. При двойном щелчке на образце авторазметки на экране появится новый слайд, содержащий заглушки.
Окно для создания нового слайда можно вызвать, выбрав команду Создать слайд из меню Вставить или активизировав комбинацию клавиш (Ctrl+M).
Вернемся опять к окну Создать презентацию. Если активизировать панель Презентации, то можно запустить Мастер автосодержания или выбрать шаблон презентации.
Теперь активизируем раздел Общие. Мы увидим список шаблонов Power Point, которые содержатся в папке MS OFFICE / ШАБЛОНЫ. Сейчас здесь находится только шаблон Новая презентация.
Выполним щелчок в этом шаблоне, в результате на экране появится окно Создать слайд. Выберем двойным щелчком нужный вид слайда, после чего слайд появится на экране. Однако он не будет иметь художественного оформления, и мы можем самостоятельно полностью разработать его дизайн.
Ввод и оформление текста. (Вид структуры). Создавая презентацию с помощью Мастера автоформы, мы уже вводили текст непосредственно в слайд. Однако во многих случаях работать с текстом гораздо удобнее, если презентация представлена в виде структуры. В этом случае легче увидеть структуру презентации и удобнее править ее текст, поскольку работа идет в одном окне. Для замены текста, который содержится, например, в шаблоне, нужно выделить его, а затем ввести навой текст.
Когда презентация представлена в виде структуры, слева на экране появляется панель структуры, в которой содержатся кнопки для повышения и понижения уровня заголовков, для перемещения блока текста вверх или вниз, для разворачивания и сворачивания структуры. Общие приемы работы со структурой аналогичны работе с Word в режиме структуры документа, поэтому описывать их не будем. Отметим только следующее:
Для перемещения слайда вместе с содержимым нужно перетащить значок слайда (он расположен слева от заголовка) в нужное место документа.
Для создания нового элемента списка необходимо установить курсор в конец существующего списка и нажать кнопку (Enter).
Для перемещения элемента списка в другую позицию нужно установить курсор слева от него (курсор приобретает вид крестика) и перетащить данный элемент в нужное место.
Для создания нового слайда сначала нужно создать элемент списка, а затем нажать кнопку Повысить уровень до тех пор, пока маркер не превратится в значок слайда.
Если мы хотим перейти из вида структуры в вид слайдов, нужно выполнить двойной щелчок на значке соответствующего слайда.
189
Текстовые эффекты в PowerPoint. Удачно выбранный шрифт и различные текстовые эффекты, которые предоставляет в распоряжение пользователя PowerPoint, улучшат внешний вид нашей презентации и сделают ее более удобной для восприятия.
Чтобы задать для каких-либо текстовых элементов всей презентации одинаковый шрифт, нужно выбрать в меню Вид команду Образец слайда. Затем выполнить щелчок в области, для которой мы хотим провести изменения (вокруг нее появится рамка), и выбрать в панели инструментов соответствующую кнопку для задания типа, размера и начертания шрифта. Можно также задать для символов тень (кнопка Тень текста) или рельефное начертание (меню Формат команда Шрифт). Если потребуется изменить регистр выделенного текста, можно воспользоваться командой Регистр меню Формат.
Мы можем создать и фигурный текст, например, расположить символы вдоль кривой или окружности или поместить внутрь какой-либо фигуры. Для этого из меню Объект необходимо выбрать команду Вставка, а из списка Тип объекта — элемент Microsoft WordArt. После этого на слайде появится область, в которой будет размещен фигурный текст, и откроется окно для ввода самого текста. Введем текст. Если выполнить щелчок на кнопке Обновить экран, то он появится в области слайда.
Панель инструментов включает в себя списки для выбора формы фигурного текста, типа и размера шрифта, а также кнопки, которые предназначены для задания различных эффектов.
Художественное оформление презентации. Художественное оформление является очень важным этапом разработки презентаций, т.к., во-первых, представленные в графическом виде данные часто выглядят лучше текстовых, во-вторых, использование графики позволяет выделить наиболее важные моменты презентации или облегчить понимание трудных положений доклада. И вообще, чем эффектней презентация, тем лучшее впечатление на слушателей произведет выступление.
Шаблоны дизайна. PowerPoint предлагает пользователю большое количество шаблонов дизайна, разработанных профессионалами. Задать для презентации шаблон дизайна можно при помощи команды Применить шаблон дизайна меню Формат. После вызова команды откроется одноименное диалоговое окно. Выполнив щелчок на имени шаблона дизайна, мы видим его изображение в окне предварительного просмотра. Для выбора того или иного шаблона достаточно произвести на его имени двойной щелчок.
Рисование графических объектов. В PowerPoint можно самим нарисовать графический объект практически любой степени сложности. Для рисования предназначена панель инструментов Рисование, которая появляется на экране, если мы находимся в виде слайдов или в виде заметок. Дополнительные средства рисования размещаются на панели инструментов Рисование+, для отображения которой, требуется установить указатель мыши на любую панель инструментов, нажать правую кнопку мыши и в появившемся контекстном меню выбрать команду Рисование+. А сейчас рассмотрим основные приемы рисования в PowerPoint:
Чтобы начать рисовать какую-либо фигуру, надлежит выбрать инструмент рисования, нажав соответствующую кнопку на панели инструментов.
190
Чтобы нарисовать несколько объектов одного типа или выполнить над готовыми объектами одинаковые действия, не вызывая каждый раз один и тот же инструмент, следует выполнить на его кнопке двойной щелчок.
Чтобы выполнить над созданной фигурой какие-либо действия, необходимо сначала выделить ее, выполнив щелчок мышью.
Чтобы выделить объект, который полностью или частично скрыт другими объектами, следует выделить объект, расположенный на первом плане, а потом, нажимать, клавишу (Tab) до тех пор, пока не будет выделен нужный объект.
Чтобы инструментом Эллипс нарисовать окружность, инструментом Прямоугольник квадрат, а инструментом Дуга — дугу окружности, следует во время рисования удерживать нажатой клавишу (Shift).
Чтобы линия, которая рисуется инструментом Линия, была горизонтальной или вертикальной, следует во время рисования удерживать нажатой клавишу (Shift).
Чтобы выделить несколько объектов, необходимо последовательно выполнять на них щелчки мышью, удерживая нажатой клавишу (Shift). Все объекты можно выделить, нажав комбинацию клавиш (Ctrl+A).
Рисунки из библиотеки ClipArt. Для оформления своей презентации мы можем воспользоваться библиотекой Microsoft ClipArt, которая содержит сотни рисунков. Самый быстрый способ получения доступа к библиотеке ClipArt — нажатие кнопки Вставить графику на панели инструментов. Если в списке Разделы мы выберем элемент Все разделы, то сможем просмотреть все рисунки библиотеки, расположенные в алфавитном порядке. Чтобы увидеть все рисунки на определенную тему, необходимо выбрать ее из списка Разделы. Для вставки рисунка в слайд надлежит выполнить на нем двойной щелчок. После того как рисунок появится на слайде, мы можем изменить его размер и местоположение на экране.
Помимо рисунков PowerPoint позволяет также добавлять к презентациям аудио- и видео клипы, которые позволяют нам идти в ногу со временем и ставят нас в один ряд с ведущими производителями мультимедиа! Чтобы познакомиться с этими возможностями, необходима специальная аппаратура (дорогие видео- и аудио карты, хороший дисплей и высококачественная акустическая система), а также аудио- и видео файлы. Аудио- и видеоданные вставляются с помощью меню Вставка точно так же, как любые фрагменты из библиотеки иллюстративных вставок.
Новые возможности очередных версийНовые средства создания презентаций. В состав PowerPoint 97 включен
ряд новых возможностей, повышающих удобство использования данного продукта.
Помощник Office. Вместо мастера ответов PowerPoint 95 используется помощник Office, созданный на основе технологии естественного языка фирмы IntelliSense™. Данный помощник заранее определяет, требуется ли помощь, предлагая справку в зависимости от выполняемой в данный момент работы. Отслеживая ваши действия, помощник указывает пути выхода из затруднительных ситуаций. Например, если вы последовательно вставляете какой-либо рисунок во все слайды, помощник предложит наилучший способ: поместить рисунок в образец слайдов, что обеспечивает автоматический повтор рисунка на каждом слайде. Запрос нужной справки вы можете ввести своими словами: помощник выдаст ответ. Через помощника можно получить полезные советы по вопросам более эффективного использования возможностей
191
PowerPoint, а также наглядные примеры и пошаговые описания выполнения конкретных задач.
Мастер автосодержания. В мастер автосодержания PowerPoint 97 внесен ряд усовершенствований. Данный мастер помогает выбрать один из нескольких встроенных шаблонов содержания, а также предлагает полезные идеи относительно создаваемой презентации, начальный текст, форматирование и принципы организации слайдов. Шаблоны охватывают широкий спектр тем; в частности, совещания рабочих групп, информационные киоски, дипломы, афиши, календари событий и даже домашние Web-страницы. Кроме того, имеются шаблоны компании Dale Carnegie Training®, содержащие рекомендации по вопросу методов повышения качества презентаций.
Шаблоны дизайна. Предлагается множество новых шаблонов разнообразного характера, применяемых к слайдам, в том числе ряд анимационных шаблонов с готовой анимацией.
PowerPoint Central. Средство PowerPoint Central позволяет связаться со многими полезными информационными ресурсами, включая учебники, профессионально выполненные шаблоны, дополнительные текстуры, звуки и анимационные клипы. Например, если нужно включить в презентацию кино, PowerPoint Central подключит вас к фильмам Microsoft и другим фирм, содержащимся в папке ValuPack на диске CD-ROM, а также к фильмам, находящимся на сервере PowerPoint и серверах других фирм в сети Интернет.
ValuPack. Как PowerPoint 97, так и Office 97 поставляются на диске CD-ROM, который содержит функциональные дополнительные возможности и средства мультимедиа, такие как кино, музыка и звуки, шаблоны оформления, позволяющие создавать яркие презентации. Для просмотра имеющихся средств и возможностей запустите презентацию Overview в папке ValuPack. Также можно воспользоваться интерактивной связью с фирмой-поставщиком и заказать дополнительные средства.
Учебник. Учебник PowerPoint 97 содержит сведения о возможностях PowerPoint, а также способствует быстрому освоению в работе с презентациями.
Поиск слайдов. Средство поиска слайдов (команда Слайды из файлов, меню Вставка) позволяет быстро находить и просматривать слайды в имеющихся презентациях (в том числе в корпоративной сети) и вставлять только действительно необходимые слайды.
Автоматическая проверка орфографии. Как и в Word, в PowerPoint 97 выполняется проверка орфографии текста в ходе его набора, и возможные ошибки отмечаются непосредственно в презентации. При щелчке отмеченного текста правой кнопкой мыши предлагаются варианты правильного написания.
Многократная отмена. В списке Отменить на панели инструментов Стандартная можно выбрать действие, которое следует отменить. Предельное число действий, отслеживаемых в PowerPoint на случай отмены, можно изменить в диалоговом окне Параметры (меню Сервис).
Итоговый слайд. Новая кнопка Итоговый слайд, размещаемая на панелях инструментов Сортировщик слайдов и Структуризация, позволяет создать итоговый слайд для презентации, используя заголовки выбранных слайдов. Добавив в заголовки гиперссылки, итоговый слайд можно преобразовать в слайд повестки дня. С помощью слайда повестки дня можно быстро перейти в конкретный раздел презентации.
Развернуть слайд. Новая команда Развернуть слайд (меню Сервис) автоматически разбивает перенасыщенный информацией слайд на несколько слайдов, чтобы придать презентации более аккуратный и организованный вид.
192
Из каждого маркированного пункта высшего уровня данная команда создает отдельный слайд, а подпункты превращает в маркированные пункты на соответствующих новых слайдах.
Заметки докладчика. Помимо создания и редактирования заметок в режиме заметок, в PowerPoint 97 появилась возможность включать в слайды заметки докладчика в режиме слайдов и режиме структуры. Таким образом, можно работать с заметками и одновременно с текстом и графикой, содержащимися на слайде. Окно заметок докладчика остается открытым даже при переходе в другой слайд — до тех пор, пока вы сами его не закроете.
Миниатюра слайда в режиме структуры. В режиме структуры PowerPoint 97 показывает миниатюрное изображение слайда, над которым в данный момент производится работа. Эта новая возможность позволяет непосредственно отслеживать ход заполнения слайда текстом, чтобы вовремя перейти на новый слайд.
Черно-белый вид. Режим черно-белого изображения впервые введен в PowerPoint 95. Этот режим позволяет просматривать вид слайдов при печати в черно-белом варианте. Для перехода в данный режим достаточно щелкнуть объект правой кнопкой мыши. При необходимости можно изменить печатаемый черно-белый вид. Вносимые изменения не отражаются на цветах презентации.
Примечания и обзор презентации. В презентацию можно включать примечания, не просматривая содержимого слайдов, для удобства получения отзывов и предложений пользователями. Примечания можно скрыть, также можно изменить форму и цвет поля примечаний. При добавлении к слайду примечания PowerPoint автоматически отображает панель инструментов Рецензирование. Чтобы запомнить какое-либо намерение, с помощью этой панели можно сформулировать и отправить в Microsoft Outlook задачу. По окончании работы над обзором презентации можно отправить ее по почте другому пользователю через Microsoft Outlook.
Новые возможности вставки рисунков и графики. В составе PowerPoint 97 имеется ряд новых возможностей рисования и создания графики. Они позволяют быстро строить диаграммы и добавлять в текст и графику эффекты объемности, тени, заливку в виде текстуры, рисунка или прозрачного фона, а также автофигуры.
Графика Office представляет собой набор новых инструментов рисования, используемый всеми приложениями Office 97. Эти возможности доступны в PowerPoint 97 на новой панели инструментов Рисование. К числу новых или усовершенствованных функций относятся:
· Автофигуры. Добавлено шесть новых категорий автофигур: соединительные линии, фигурные стрелки, символы блок-схемы, звезды и лозунги, выноски и управляющие кнопки. Они используются при построении диаграмм, создании блок-схем, аннотировании документов и добавлении кнопок навигации.
· Кривые Безье. Это новый инструмент рисования кривых, позволяющий вычерчивать аккуратные кривые с точностью до точек.
· Эффекты объемности. Плоские фигуры можно преобразовывать в объемные. Новые эффекты объемности позволяют придать объектам реалистический вид; например, можно изменить угол освещения объекта.
· Перспективные тени. Имеется широкий выбор разных видов теней с перспективой; глубину и угол тени можно регулировать.
· Соединительные линии. Можно строить диаграммы и блок-схемы, соединяя в них фигуры прямыми, ломаными или кривыми линиями. При
193
перемещении фигур соединяющие их линии автоматически меняют свое положение, оставаясь прикрепленными к своим фигурам.
· Острия стрелок. Добавлены новые типы стрелок, позволяющие изменять ширину и высоту острия стрелки.
· Выравнивание объекта. Новые возможности позволяют равномерно расставлять объекты по слайду: по горизонтали и вертикали.
· Точный контроль толщины линий. Расширены возможности управления толщиной линий: можно выбрать заранее определенные параметры или самостоятельно настраивать толщину линий.
· Правка изображений. Для повышения качества изображения рисунка можно регулировать его яркость и контрастность.
· Прозрачный фон. Чтобы вставленный растр выглядел как составная часть оформления слайда или Web-страницы, можно превратить цвета фона в прозрачные области.
· Автографика. Эта новая функция PowerPoint 95 автоматически отыскивает в презентации концептуальные ключевые слова, трудно выражаемые рисунком (например, «взаимодействие»), и предлагает графические элементы, придающие слайдам более профессиональный вид. В PowerPoint 97 увеличено число ключевых слов и соответственно расширена коллекция картинок.
Построение диаграмм. Программа построения диаграмм Graph 97 заметно усовершенствована для PowerPoint и Office 97. Она стала удобнее в эксплуатации и дополнена многими графическими возможностями. К их числу относятся:
· Новые типы диаграмм. В PowerPoint 97 поддерживаются новые типы диаграмм, такие как диаграмма, в виде кружков, вторичная круговая диаграмма и вторичная гистограмма; имеются дополнительные виды плоских и объемных диаграмм ѕ цилиндр, пирамида, конус.
· Оси со шкалой времени. Диаграммы, зависящие от времени, можно автоматически группировать по месяцам или по годам для удобства их анализа в хронологическом порядке.
· Таблицы данных диаграмм. В отчеты можно вносить пояснения к диаграмме; также есть возможность непосредственно присоединить таблицу данных, изображенных на диаграмме.
· Вращение текста на осях диаграмм. Для удобства просмотра данных можно изменять масштаб шрифтов и разворачивать текст вдоль осей диаграмм.
· Заливка с рисунком, текстом или оттенением. Элементы диаграммы (столбцы, области, поверхности) можно заполнять заливкой в виде текстуры, импортированного рисунка или оттенения.
· Анимационные диаграммы. Для повышения наглядности к столбцам, точкам данных и другим элементам данных диаграммы можно применять анимационные эффекты.
Согласование цветов. Цвета, используемые в презентации PowerPoint 97, можно привести в соответствие цветам, применяемым в остальных документах Microsoft Office. Во всех приложениях Office цвета фигур и объектов выбираются из одной и той же 40-цветной палитры, что гарантирует согласованность цветов при копировании и вставке фрагментов из одного приложения в другое.
Графические форматы файлов. В PowerPoint 97 при сохранении файлов можно использовать ряд новых графических форматов, в том числе JPEG, WMF, EPS, PICT и GIF.
194
Новые возможности мультимедиа и поддержки Web. Новые средства PowerPoint 97 позволяют создавать полноценные интерактивные презентации с элементами мультимедиа, а также использовать возможности службы Web и сети Интернет.
Анимационные эффекты и возможности мультимедиа. Кнопки панели инструментов Эффекты анимации, впервые появившиеся в PowerPoint 95, используются для анимации текста и объектов. Также допускается создание собственных кнопок: например, для перехода на конкретный слайд во время показа, для запуска другой презентации, внедренной в слайд, или для запуска другого приложения.
· Настройка анимации. В PowerPoint 97 расширен выбор анимационных эффектов для текста и объектов; появилась новая команда Настройка анимации (меню Показ слайдов), позволяющая быстрее определять и просматривать анимационные эффекты. В одном диалоговом окне можно задать анимационный эффект, изменить порядок показа анимации, установить интервал времени до начала каждой анимации и просмотреть анимационный эпизод.
· Анимационные диаграммы. Для повышения наглядности к столбцам, точкам данных и другим элементам данных диаграммы можно применить анимационные эффекты.
· Речевое сопровождение. Запись голоса ведущего позволяет провести показ слайдов в автоматическом режиме и затем разослать презентацию другим пользователям: электронным способом или на диске.
· Music Tracks. Надстройка Music Tracks, включенная в папку ValuPack на диске CD-ROM, может использоваться для выделения анимационных эффектов или добавления в презентацию фоновой музыки или звука без существенного увеличения размера файла. Достаточно выбрать стиль, продолжительность и темп музыки, все остальное сделает Music Tracks. Также можно потребовать, чтобы музыка автоматически затихала в конце презентации или переходила в другую тональность при смене слайда.
· Встроенное управление файлами AVI. Файлы кино запускаются непосредственно из PowerPoint, что повышает качество воспроизведения и расширяет возможности управления цветами.
· Коллекция клипов. Новая коллекция клипов, включенная в папку ValuPack на диске CD-ROM, помимо графических элементов содержит звуки, видеоклипы и картинки. Эти клипы, сосредоточенные в одной папке, удобно использовать при создании презентаций с элементами мультимедиа.
· Анимационные шаблоны. В составе PowerPoint имеется ряд профессионально выполненных шаблонов оформления презентаций с анимационными эффектами. Эти эффекты сохраняются в образце слайдов и автоматически добавляются в создаваемые новые слайды.
Средство просмотра Web используется всеми приложениями Microsoft Office для просмотра разнообразных презентаций и документов на локальном компьютере, на сервере, в корпоративной сети или в службе Web.
Поиск в Web. В состав PowerPoint 97 встроена технология поиска Web, позволяющая быстро находить нужные документы Microsoft Office или формата HTML в локальной или корпоративной сети.
Гиперссылки. По создаваемым в презентации гиперссылкам можно переходить в другие слайды презентации, в другую презентацию, в документ Word или по какому-либо адресу Интернета. Гиперссылку можно задать для
195
любого текста или объекта, в том числе для фигуры, таблицы, рисунка или кнопки действия.
Управляющие кнопки. В PowerPoint 97 включен набор встроенных объемных кнопок, выполняющих такие действия, как «Вперед», «Назад», «Основной слайд», «Справка», «Сведения», «Звук» и «Видеоклип». Нажимая эти кнопки во время показа, можно запускать другое приложение, воспроизводить звук или кино, переходить в другие слайды, файлы или Web-страницы.
Настройка действия. Новая команда Настройка действия (меню Показ слайдов) позволяет определить интерактивное действие для данного объекта. Можно указать место назначения гиперссылки, выбрать запускаемое приложение или задать звук или кино; все это производится в одном диалоговом окне. Одному объекту можно назначить два различных действия: одно из них будет выполняться по указанию курсора на объект, а другое — по щелчку мыши. Например, при указании мышью можно воспроизводить звук, а по щелчку в том же объекте — переходить к другому слайду.
Создание карты изображений. PowerPoint поддерживает возможность закрепления какого-либо действия за определенным местом на слайде. Примером такого действия может служить переход по адресу URL на Web-сервер. При сохранении слайда в виде документа HTML такие интерактивные «горячие точки» на слайде преобразуются в карты изображений, связываемые с определенными местами в системе Web.
Сохранение в формате HTML. Презентацию можно преобразовать в Web-страницу, сохранив файл презентации в стандартном формате HTML.
Сохранение в виде анимации Web. Презентацию можно сохранить в виде файла анимации PowerPoint и внедрить его в документ HTML. Затем, используя программу PowerPoint Animation Player (бесплатно распространяемое расширение обозревателя Интернета), можно автоматически запустить показ слайдов в защищенном окне на странице HTML.
PowerPoint Viewer. Программа PowerPoint Viewer позволяет проводить показы слайдов на компьютерах, где не установлено приложение PowerPoint. Данная программа включена в папку ValuPack на диске CD-ROM и распространяется без ограничений. Усовершенствованная версия PowerPoint Viewer для Windows 95 поддерживает защиту киосков с помощью паролей, а также поддерживает гиперссылки на другие слайды и на адреса URL в службе Web.
8.2.4.3.Новые возможности в очередных версиях.Новые возможности рассылки презентаций. PowerPoint 97 предлагает
широкий выбор инструментальных средств доставки файлов PowerPoint: традиционных или официальных презентаций, презентаций в киосках, совещаний или неформальных презентаций, «виртуальных» презентаций в сети Интернет.
Мастер упаковки, впервые появившийся в составе PowerPoint 95, используется для сжатия и сохранения презентации (со всеми связанными документами и файлами мультимедиа) на нескольких дисках, которые можно взять с собой в дорогу и передать другим пользователям. Если вы не уверены, что на компьютере, где будет проводиться презентация, установлено приложение PowerPoint, упакуйте презентацию вместе с программой PowerPoint Viewer.
Просмотр на двух экранах. Установив между двумя компьютерами прямое кабельное соединение, на своем компьютере можно запустить
196
собственные заметки и инструменты докладчика, а на другом мониторе (с большим экраном) показывать зрителям слайды.
Записная книжка. В состав PowerPoint 95 впервые включена записная книжка, куда можно вносить заметки, замечания и действия; в конце презентации формируется слайд, содержащий все записанные действия. Окно записной книжки в PowerPoint 97 можно держать открытым в ходе всей презентации для удобства записи в любой момент какой-либо заметки или действия. Записная книжка может автоматически отправить перечень действий в список задач Microsoft Outlook и запланировать в Microsoft Outlook новое собрание.
Действия. Вкладка Действия в окне записной книжки скомпонована иначе, с учетом возможности записи имен владельцев задач, сроков исполнения и описания задач. Записанные действия можно автоматически передавать в диспетчер задач Microsoft Outlook, где их удобно отслеживать и планировать сопутствующие мероприятия.
Произвольные демонстрации. В одном файле можно создать несколько мини-презентаций, ориентированных на различные целевые аудитории. Файл презентации будет содержать базовую группу слайдов, а средство поддержки произвольных демонстраций — хранить композиции всех версий этой презентации. Таким образом, экономится место на диске, которое потребовалось бы для хранения и сопровождения многочисленных вариантов. Достаточно выбрать слайды, включаемые в произвольную демонстрацию, и задать порядок их показа конкретной аудитории. Поскольку PowerPoint отслеживает идентификаторы слайдов в произвольной демонстрации, вы можете переставлять слайды в базовой презентации или добавлять новые без опасения нарушить ранее определенные произвольные демонстрации.
Презентационные конференции. PowerPoint 97 позволяет проводить презентации в сети под Windows NT Server, в сети Novell, в корпоративных сетях и в Интернет. Мастер презентационной конференции устанавливает связь с аудиторией независимо от ее местонахождения.
Презентации в киосках. Данная новая возможность позволяет настраивать презентацию на просмотр в киоске, т.е. при самостоятельном просмотре презентации аудиторией и при автоматическом ходе показа слайдов в непрерывном цикле. В презентацию можно включить речевое сопровождение для одновременного просмотра слайдов и прослушивания речи ведущего.
Сохранение в формате HTML. Презентацию можно преобразовать в Web-страницу, сохранив файл презентации в стандартном формате HTML.
Сохранение в виде анимации Web. Презентацию можно сохранить в виде файла анимации PowerPoint и внедрить его в документ HTML. Затем, используя PowerPoint Animation Player (бесплатно распространяемое расширение обозревателя Интернета), можно автоматически запустить показ слайдов в защищенном окне на странице HTML.
PowerPoint Viewer. Программа PowerPoint Viewer позволяет проводить показы слайдов на компьютерах, где не установлено приложение PowerPoint. Данная программа включена в папку ValuPack на диске CD-ROM и распространяется без ограничений. Усовершенствованная версия PowerPoint Viewer для Windows 95 поддерживает защиту киосков с помощью паролей, а также поддерживает гиперссылки на другие слайды и на адреса URL в службе Web.
197
Графические форматы файлов. В PowerPoint 97 при сохранении файлов можно использовать ряд новых графических форматов, в том числе JPEG, WMF, EPS, PICT и GIF.
Новые возможности программирования. PowerPoint 97 поддерживает среду разработки программ, надежную в эксплуатации и предлагающую широкие возможности создания собственных программных средств.
Visual Basic для приложений (VBA). Как и в других приложениях Office, в PowerPoint 97 реализован язык VBA — в виде редактора Visual Basic и форм Microsoft. Разработчики могут использовать все возможности Visual Basic и применять их при создании для PowerPoint 97 нестандартных диалоговых окон, функций и надстроек.
Элементы управления ActiveX в презентации. Пакет Office 97 позволяет вставлять в презентацию и программировать элементы управления ActiveX, обладающие мощными возможностями. В PowerPoint 97 предусмотрен пользовательский интерфейс для просмотра и изменения свойств такого элемента управления. Этот интерфейс обеспечивает доступ, как к свойствам самого элемента управления, так и к свойствам его контейнера (таким, как местоположение и размер); все это реализуется в одном окне свойств. Редактор Visual Basic Editor отображает программный модуль, включающий обработчики событий элемента управления. Элементы управления ActiveX позволяют следующее:
· Использовать PowerPoint 97 как обучающую среду или как средство проведения оперативного опроса: его участники вводят определенный текст в соответствующих полях или устанавливают флажки, затем результаты опроса анализируются.
· Включать в показ слайдов элементы управления, позволяющие делать выбор или изменять параметры.
· Вставлять в слайды PowerPoint 97 в службе Web элементы управления для оперативного сбора данных.
Запись макрокоманд. В составе PowerPoint 97 имеется средство записи макрокоманд, с единым интерфейсом и функциональным диапазоном по всем приложениям Office; оно позволяет автоматизировать выполнение повторяющихся задач.
Поддержка надстроек. В PowerPoint 97 расширена поддержка надстроек. Теперь вы можете самостоятельно разрабатывать и устанавливать средства, дополняющие функциональные возможности меню и панелей инструментов PowerPoint 97.
8.2.5. Дополнительные возможности продуктов MS Office8.2.5.1.Совместное использование программ Word, Excel, PowerPoint.
Итак, вы вложили деньги в пакет Microsoft Office вместо того, чтобы потратить их на приобретение отдельных программ. Правильно ли вы поступили? Да, цена пакета весьма привлекательна, но существуют же и другие недорогие программы? Почему же стоит остановить свой выбор именно на пакете Microsoft Office?
Уникальная особенность пакета Office заключается в способности к взаимодействию между его компонентами. Несомненно, сам по себе Word является прекрасной программой, и PowerPoint – замечательный программный продукт, но чего им недостает, так это некоторой фантазии и гибкости в их работе.
198
Вероятно, многие пользователи чувствуют себя наиболее комфортно, работая с какими-либо определенными программами: предположим, используют Word чаще, чем PowerPoint или Excel.
Word - мощная многофункциональная система обработки текстов, которая обладает полным набором средств, необходимых для быстрого создания и эффективной обработки документов любой степени сложности. С помощью Word можно напечатать приказ, оформить служебную записку, подготовить научно-технический отчет, письмо или любой другой документ, содержащий диаграммы, таблицы, рисунки и т.д.
Пользователи в повседневной работе не ограничиваются только текстовым редактором Word. Принятие решений сегодня невозможно без точной и своевременной информации, представленной в удобной для анализа и обработки форме. Это требует применения других приложений, входящих в состав пакета Microsoft Office: Microsoft Excel для выполнения сложных вычислений, различных видов анализа и создания диаграмм, Microsoft Access для организации и ведения баз данных, Microsoft PowerPoint для подготовки и демонстрации презентаций. Использование нескольких приложений необ-ходимо также для создания сложных составных документов, содержащих данные из различных источников.
Примером составного документа может служить подготовленный в Word бухгалтерский отчет, который должен содержать данные о продажах на сегодняшний день. Эти данные находятся в большой электронной таблице Microsoft Excel, составляемой отделом продаж. В нее постоянно заносятся актуальные данные, поэтому в отчете должны учитываться все изменения. С этой целью следует создать составной документ Word и включить в него соответствующий раздел электронной таблицы Excel, образовав связи между таблицей и отчетом. В результате при каждом изменении электронной таблицы будет автоматически изменяться отчет. С помощью средств консолидации и создания сводных таблиц, предоставляемых Excel, пользователь может сгруппировать необходимые данные в соответствии со своими требованиями.
В данной главе рассмотрены эффективные способы включения в Word-документ информации из других приложений.
В новой версии Microsoft Office особое значение приобрел HTML-формат. Применение этого формата обеспечивает единое информационное пространство для всех пользователей, работающих в сети Internet. Сохранять документы в HTML-формате позволяют все приложения Microsoft Office 2000. При этом содержимое документа сохраняется полностью, даже если броузеры его не поддерживают.
Связывание и внедрение объектов.Средства связывания и внедрения объектов, предоставляемые Word,
позволяют включать в документы объекты, созданные в других приложениях Windows.
Основное отличие между связыванием и внедрением обусловлено местом хранения информации. Внедрение означает включение данных электронной таблицы, диаграммы и т.д. в документ другого приложения, например Word. Будучи внедренным, объект становится частью документа Word. Связанные же объекты хранятся в исходном файле, а документ Word содержит только ссылку на местоположение исходного файла.
Чтобы сделать выбор между внедрением и связыванием, нужно руководствоваться следующими правилами. Если необходимо, чтобы в составном документе отражались все изменения документов исходных
199
приложений, следует образовать связь между составным документом Word и исходными документами. Если же вставляемые объекты должны обрабатываться средствами другого приложения и необходимо, чтобы они оставались доступными всегда (даже при удалении исходного файла), надлежит внедрить их.
Ниже описаны оба способа вставки данных в документ Word.Связывание объектов.Продемонстрируем совместную работу нескольких приложений на
примере создания составного документа – отчета об объеме продаж. Можно образовывать связи не только между документами. Команда
Специальная вставка позволяет создавать связь между разными фрагментами одного документа.
В рассматриваемом примере используются отчет, подготавливаемый в текстовом редакторе Word, и сводная таблица, созданная в Excel и содержащая все необходимые сведения о продажах.
В создаваемом отчете должны учитываться все изменения сводной таблицы.
Чтобы создать связь между документом Word и сводной таблицей Excel, необходимо предварительно запустить оба приложения.
Запустите Word.Оформите заголовочную часть отчета.Вставка сводной таблицы в отчет и образование связи выполняются так же
просто, как и обычное копирование или перемещение.Перейдите в Excel и откройте рабочую книгу со сводной таблицей.Выделите сводную таблицу.В меню Правка Excel выберите команду Копировать, чтобы скопировать
таблицу в буфер обмена.После копирования сводной таблицы, удовлетворяющей всем вашим
требованиям к ней, перейдите в документ Word и установите курсор в том месте (под оформленным заголовком), где должны находиться данные из таблицы Excel.
В меню Правка Word активизируйте команду Специальная вставка.Выберите элемент Лист Microsoft Excel (объект).Активизируйте переключатель Связать, чтобы образовать связь. Если
активен переключатель Вставить, содержимое буфера обмена вставляется в документ, но связь при этом не устанавливается.
Если нет необходимости в полном отображении сводной таблицы, установите переключатель В виде значка.
После нажатия кнопки ОК выделенные данные сводной таблицы появятся в документе Word. При этом размер файла документа Word не увеличится, так как сводная таблица не сохраняется в нем, а изображение на экране формируется из самого источника.
После вставки сводной таблицы все изменения исходных данных в Excel будут автоматически выполняться в отчете Word.
На этом работу над отчетом можно считать завершенной. Если внешний вид отчета удовлетворительный, его следует напечатать, используя средства печати Word.
Редактирование связанного объекта.Редактирование связанной информации выполняется в исходном прило-
жении. Простейший способ открытия исходного приложения – двойной щелчок на связанной информации в документе Word. Для открытия исходного
200
приложения можно также воспользоваться кнопкой Открыть источник диалогового окна Связи (команда Связи меню Правка) или командой Открыть связь подменю Связанный объект меню Правка. Эта команда появляется в том случае, если документ содержит связанную информацию.
После выполнения любого из указанных действий открывается приложение, в котором был создан связанный объект, и этот объект выводится на экран для редактирования.
Обновление связи.По умолчанию задано автоматическое обновление связи (активизируется
переключатель автоматическое в области Обновление диалогового окна Связи), т.е. при изменении информации в исходном документе (в нашем примере в сводной таблице Excel) она обновляется и в документе Word, если он открыт. Связи обновляются автоматически и при открытии документа Word. Автоматическое обновление данных можно отменить в диалоговом окне Связи, которое открывается при вызове одноименной команды меню Правка редактора Word. Диалоговое окно содержит список всех связей активного документа Word. Чтобы обновление выполнялось только при нажатии кнопки Обновить, нужно выделить в списке связь и установить переключатель по запросу.
После активизации переключателя по запросу связи обновляются только при нажатии кнопки Обновить в диалоговом окне Связи.
Команда Связи меню Правка недоступна, если документ не содержит связанной информации.
Блокировка связи.Чтобы предотвратить обновление связанной информации, следует
заблокировать связь. Для этого необходимо, находясь в диалоговом окне Связи Word, выделить связь или связи, установить опцию Не обновлять связь и нажать кнопку ОК. Блокировка связи не означает ее разрыва.
Разрыв связи.Для разрыва связи предназначена кнопка Разорвать связь диалогового
окна Связь. После нажатия этой кнопки необходимо подтвердить разрыв связи в открывшемся окне запроса. После разрыва связи связанная информация остается в документе Word, однако, она уже не может обновляться. Восстановить связь нельзя никаким другим способом, кроме команды отмены меню Правка.
Изменение связи.Связь может быть разорвана и при переименовании или удалении
документа-источника. В этом случае необходимо повторно установить связь с документом-источником или установить связь с другим документом. Чтобы изменить или восстановить связь, следует нажать кнопку Сменить источник диалогового окна Связи. В результате откроется диалоговое окно Смена источника – стандартное окно открытия документов системы Windows, где нужно выбрать документ, с которым восстанавливается связь. Если нужный документ отсутствует в списке, следует выбрать другой диск, папку или нажать кнопку Сервис, чтобы вызвать команду поиска.
Внедрение объектов.Внедрение – это способ быстрого доступа к средствам другого
приложения из документа Word. В документы Word можно внедрять новые и существующие объекты, целые файлы и выделенные фрагменты, созданные в любом приложении Microsoft Office. Конечно, в рассматриваемом примере пользователь может создать в Word сводную таблицу для представления данных
201
о продажах, используя только средства Word. Однако Excel обладает более мощными средствами обработки числовых данных, выполнения различных видов научного и экономического анализа, а также создания графики. Поэтому в результате внедрения документа Excel в документ Word пользователь сможет применять мощные средства Excel для проведения сложных вычислений и анализа данных в таблице.
Внедрение электронной таблицы в документ Word.Вернемся к нашему примеру, чтобы рассмотреть возможности внедрения,
реализованные в Word. Для внедрения электронной таблицы в документ Word следует выполнить следующие действия:
Скопируйте сводную таблицу в буфер обмена и перейдите в документ Word.
Установите курсор в позиции внедрения сводной таблицы.Выберите в меню Правка команду Специальная вставка.В открывшемся окне укажите тип внедряемого объекта – Лист Microsoft
Excel (объект) — и установите опцию Вставить.После нажатия кнопки ОК внедренная таблица появится в отчете Word.Если в окне Специальная вставка установить опцию В виде значка,
сводная таблица отобразится в документа Word в виде значка. Это полезно, если внедренный объект содержит дополнительную информацию, необходимую при работе с документом Word, или если документ содержит большое число связанных или внедренных объектов, которые необходимо постоянно держать в поле зрения.
Внедренная сводная таблица выглядит в документе так же, как и связанная. При внедрении сводной таблицы в документе Word сохраняется ее независимая копия. Исходный же документ Excel не изменяется даже в том случае, если во внедренную таблицу вносятся изменения. Следует помнить, что внедренная таблица увеличивает размер файла документа Word, даже если она отображается в виде значка.
Чтобы создать и внедрить новый объект, выполните такую последовательность действий:
В меню Вставка активизируйте команду Объект.На вкладке открывшегося окна выберите тип объекта и нажмите кнопку
ОК.Чтобы внедрить существующий объект, откройте вкладку Создание,
укажите имя файла и нажмите кнопку ОК.Редактирование внедренной таблицы.Редактирование внедренной таблицы выполняется только в том
приложении, в котором она создана (в данном случае – в Excel). Excel быстро запускается при выполнении двойного щелчка на сводной таблице в документе Word.
Для выполнения общих команд при редактировании внедренной таблицы следует использовать контекстное меню, которое открывается в результате щелчка правой кнопкой мыши на внедренном объекте.
Обратите внимание, что после двойного щелчка меню и панели инструментов Word заменяются соответствующими элементами Excel, а пользователь получает доступ ко всем командам и опциям Excel для редактирования сводной таблицы.
Создание внедренных объектов.Набор используемых совместно с Word приложений зависит от
поставленной задачи. Необходимо только, чтобы во всех приложениях было
202
средство динамического обмена данными (DDE) или средство связывания и внедрения (OLE). Приложения, которые можно использовать для создания внедренных объектов, должны быть правильно установлены. Объекты, которые можно внедрять в документ Word, перечислены в списке Тип объекта вкладки Создание диалогового окна Объект. Среди них – диаграммы, формулы, специальные текстовые эффекты и т.д.
Процесс вставки внедренных объектов с помощью диалогового окна Объект подробно рассмотрен в предыдущих главах книги. Для быстрой вставки листа рабочей книги Excel в документ Word предназначена специальная кнопка стандартной панели инструментов Word – Добавить таблицу Excel. Количество вставляемых строк и столбцов пользователь может указать в прототипе таблицы, который открывается после щелчка на этой кнопке. В дальнейшем количество строк и столбцов в таблице можно изменять, перемещая маркеры, окружающие таблицу.
Использование Word-таблицы в PowerPoint.Мы можем создавать таблицы в PowerPoint. Но если мы уже создали
таблицу в Word, можно, и даже нужно, использовать ее в презентации.Мы можем связать Word-таблицу со слайдом, используя возможности
магистрали с двусторонним движением, называемой OLE.OLE является сокращением выражения object linking and embedding
(связывание и внедрение объектов). Этот инструмент программы Windows позволяет нам взять файл из одной программы и аккуратно поместить взятую информацию в другой программе. Если мы внедряем подобную информацию, она передается вместе с документом, в котором хранится. Если же она связывается, мы можем хранить ее где угодно и работать с ней в родительской программе; при каждом последующем открытии нами документа, содержащего подобную связь, этот документ будет автоматически обновляться.
Создать PowerPoint-таблицу несложно: достаточно обратиться к кнопке Создать слайд и выбрать слайд с таблицей. Добавить Word-таблицу к слайду чуть сложнее. Прежде чем поместить таблицу в слайд, необходимо скопировать ее в Буфер обмена программы Windows, используемой в качестве временной памяти всеми программами. Более подробно эта процедура выглядит так:
Выделить таблицу в Word, установив курсор на ней в любом месте, и выбрать Таблица, Выделить таблицу. Нажать Ctrl+C или выбрать Правка, Копировать. В результате выделенная таблица будет скопирована в Буфер обмена.
Запустить программу PowerPoint или переключиться в нее, если она уже выполняется. Для этого нужно щелкнуть на инструментальной панели Office на кнопке PowerPoint .Переключиться в режим просмотра слайдов и найти слайд, в который мы хотим вставить таблицу, или создать новый слайд с использованием кнопки Создать слайд.
Выбрать Правка, Специальная вставка. Щелкнуть на Объект Документ Microsoft Word, затем нажать селекторную кнопку Связать. Выбрав Вставить, мы внедрим таблицу и оборвем все ее связи с исходным документом.
Щелкнуть на кнопке OK.Связывание хорошо использовать в тех случаях, когда нам приходится
много раз возвращаться назад и редактировать данные во вставленной таблице. Но чтобы просто скопировать Word-таблицу в презентацию нам необходимо выполнить следующее:
203
Выделить таблицу в Word. Нажать Ctrl+С или выбрать Правка, Копировать.
Переключиться в PowerPoint.Перейти к нужному нам слайду.Переключиться в режим просмотра слайдов.Нажать Ctrl+V или выбрать Правка, Вставить, чтобы вставить таблицу из
буфера.Как связать электронную таблицу Excel со слайдом . В очередной раз мы прибегнем к помощи Буфера обмена, чтобы передать
данные между программами. Нужно открыть необходимую электронную таблицу Excel и выполнить следующие шаги:
Выделить ячейки, которые хотим скопировать, и нажать Ctrl+С, чтобы выполнить копирование в Буфер обмена. Переключиться в PowerPoint.
В режиме сортировки слайдов перейти к слайду, в который хотим поместить электронную таблицу, или создать новый слайд. Выбрать Правка, Специальная вставка.
Щелкнуть на Объект Лист Microsoft Excel и нажать селекторную кнопку Связать.
Щелкнуть на кнопке ОК. Если нам связь не требуется, то нет проблем. Нужно повторить шаги,
описанные выше, но на шаге 5 нажать кнопку Вставить, а не кнопку Связать. Еще лучше заменить шаги 4, 5 и 6 нажатием Ctrl+V , обеспечивающим быструю вставку данных из Буфера обмена.
8.2.5.2.Подготовка документов на бланке.Бланком называется стандартный лист бумаги, на котором размещается
постоянная информация и отведено место для переменной. Используя DTP-функции и аппарат шаблонов Word, пользователь может изготовить бланки, по качеству не уступающие типографским. Использование шаблонов бланков обусловит унификацию оформления всей управленческой документации на любом предприятии.
Большинство внутренних и исходящих документов оформляется на бланках для писем или на общих бланках предприятия. Для них установлены два равноправных формата – А4 и А5. Существуют также бланки и других документов: командировочного удостоверения, платежной ведомости, различных справок и т.д., которые используются намного реже.
В данной главе на примере создания шаблонов общего бланка предприятия вы познакомитесь с основными средствами Word, предназначенными для создания шаблонов документов.
Общий бланк (формат А4).Для обеспечения комфортной работы с шаблоном документа следует на
вкладке Вид диалогового окна Параметры установить опции, определяющие внешний вид экрана, и щелкнуть на кнопке Непечатаемые знаки стандартной панели инструментов для отображения на экране непечатаемых символов.
При создании шаблонов документов рекомендуется устанавливать режим просмотра разметки страницы (команда Разметка страницы из меню Вид). В этом режиме создаваемый документ отображается на экране в том виде, в каком он будет напечатан. Установка режима разметки страницы имеет смысл при создании документов, в которых текст и графика располагаются на странице в строго фиксированных местах. Создание шаблона текстового документа, как и любого документа, следует начинать с установки параметров страницы и позиций табуляции.
204
Установка параметров страницы.Основой при создании бланков управленческих документов, служит
формуляр-образец. Площадь, отводимая в нем для каждого реквизита, соответствует объему этого реквизита в печатных знаках.
Шаблон создается с помощью команды Создать из меню Файл (в области Создать необходимо активизировать переключатель шаблоны). По умолчанию новому шаблону присваивается имя Шаблон 1, которое отображается в строке заголовка. Пользователь в любой момент может изменить это имя, сохранив шаблон с помощью команды Сохранить как из меню Файл. После сохранения шаблон остается открытым, с ним можно продолжить работу.
Прежде всего устанавливаются параметры страницы. Их размер определяется на вкладке Поля диалогового окна Параметры страницы. Стандартными являются такие размеры полей:
Левое — 3,5 см;Правое — 1,5 см;Нижнее — 2 см;Верхнее — не менее 2 см.Определение позиции табуляции.Правила оформления документов предусматривают восемь стандартных
позиций табуляции, которые отличаются от установленных в Word по умолчанию. Чтобы задать правильные позиции табуляции, необходимо выполнить такую последовательность действий:
Вызовите команду Табуляция из меню Формат и установите курсор ввода в поле Позиции табуляции.
Введите значение 1,25 см (первая позиция табуляции) и щелкните на кнопке Установить.
В результате введенное значение позиции табуляции появится в поле списка.
Аналогичным образом задайте все позиции табуляции (3, 75 см, 6 см, 8 см, 10 см, 12 см, 14см).
После закрытия диалогового окна для сохранения установленных позиций табуляции в документе следует вызвать команду Сохранить все из меню Файл. Эта команда появляется в меню Файл только в том случае, если при открытии меню держать нажатой клавишу [Shift].
Оформление заголовка бланка.Заголовок бланка следует печатать от нулевой позиции табуляции через
один межстрочный интервал, который установлен в Word по умолчанию.Обязательные реквизиты заголовочной части документа – название
организации, дата, индекс, ссылка на индекс и дату входящего документа. Первый реквизит является постоянным и оформляется при создании бланка, остальные – при оформлении документа.
Сначала необходимо ввести название организации (автора документа), как показано на рис. 7.
После этой строки надлежит вставить 2-3 пустых абзаца. Свободная площадь предназначена для реквизита название документа, который печатается при оформлении документа на общем бланке.
На бланках документов реквизиты заголовка должны выравниваться относительно центра полосы набора (начало и конец каждой строки реквизита одинаково удалены от полей) или по левому краю. По умолчанию текст выравнивается по левому краю. Выравнивание можно не изменять, однако
205
бланк выглядит лучше, если заголовок центрирован. Выравнивание удобнее выполнять, если поместить абзац в надпись (текстовое поле).
Вставка надписи.Вставка текста в надпись осуществляется следующим образом:Нужно полностью маркировать текст с помощью мыши или комбинации
клавиш [Ctrl+A] и вызвать команду Надпись из меню Вставка.В результате вокруг выделенного текста появится штриховая рамка,
свидетельствующая о том, что текст помещен в надпись. Используя надписи, можно не только выровнять текст реквизита в пределах отведенной для него площади, но и задать его точную позицию на странице.
Размещение надписи на странице.Заголовок документа должен выделяться среди остальных реквизитов. С
этой целью заголовок смещается на левое поле документа и размещается на расстоянии не меньше 10 мм от края страницы. В Word это можно сделать, перемещая надпись с текстом.
Пользователь в любой момент может изменить размеры и позицию надписи в документе. Поле необходимо маркировать. Для этого нужно в режиме просмотра разметки страницы расположить указатель мыши на любой стороне надписи и выполнить щелчок. Маркированная надпись имеет штриховое обрамление с маркерами изменения размера. Перемещение надписи (вместе с содержимым) выполняется с помощью указателя позиционирования, а изменение размера – с помощью маркеров. Определять и контролировать изменение размера и позиции надписи на бланке позволяют координатные линейки. Ширина надписи устанавливается в соответствии с требованиями к размерам площади, отводимой для реквизитов бланка.
На вкладке Положение диалогового окна Формат надписи определяется способ разбиения текста документа надписями. Например, при установке опции за_текстом надпись располагается позади текста документа в отдельном слое. При активизации опции вокруг_рамки текст документа обтекает надпись. Чтобы при заполнении документа текст обтекал надпись, необходимо щелкнуть на пиктограмме вокруг_рамки в области Обтекание и закрыть диалоговое окно, нажав кнопку ОК.
Форматирование текста надписей.Установка шрифта.Текст внутри надписи форматируется точно так же, как и обычный текст.
В бланках принято использовать шрифты размером 6-16 пунктов. При форматировании реквизита название организации допускается применение шрифтов размером 6-24 пункта.
Выравнивание.Для выравнивания текста внутри надписи можно использовать команды
меню Формат, кнопки панели инструментов форматирования и координатную линейку. Действие команд выравнивания распространяется только на содержимое надписи и не отражается на позиции самой надписи.
Заголовки документов центрируются. Чтобы центрировать заголовок относительно границ надписи, необходимо маркировать текст и щелкнуть на кнопке По центру панели инструментов форматирования.
Поля Word . Реквизит дата – один из обязательных реквизитов, обеспечивающих
юридическую силу документа. Дату можно ввести и отформатировать, как и обычный текст. Однако Word предоставляет возможность автоматизировать вставку даты с помощью стандартных полей.
206
Поле подстановки – это специальный код, вставляемый в документ для вызова одной из сервисных функций. В момент актуализации документа вызывается указанная функция и на место поля подставляется реальное значение, возвращаемое этой функцией. Под актуализацией документа следует понимать получение печатной копии (или ее просмотр на экране). Например, если в документ вставлено поле PrintDate (Дата печати), на каждой распечатке документа вместо этого поля будет появляться текущая дата.
Вставка поля подстановки.Чтобы вставить поле подстановки, необходимо установить курсор ввода в
позиции вставки, а затем выполнить следующую последовательность действий:Активизируйте команду Поле из меню Вставка, вследствие чего
откроется диалоговое окно для вставки поля.В списке Категории укажите тип вставляемого поля, а имя поля выберите
в списке Поля или введите в поле Код поля.При выборе некоторых полей подстановки требуются дополнительные
указания. Например, при вставке поля даты необходимо указать способ подстановки даты. Дополнительные параметры выбранного поля устанавливаются в диалоговом окне Параметры поля, которое открывается в результате нажатия кнопки Параметры в окне Поле. Кнопка Параметры недоступна, если для вставки выбранного поля не нужны дополнительные указания.
В завершение нажмите кнопку ОК.Word помещает вставленное поле в специальные фигурные скобки,
которые отделяют его от текста документа. Для вставки полей в документ предусмотрены команда Поле из меню Вставка и комбинация клавиш [Ctrl+F9]. В последнем случае в документе на месте курсора ввода появляются фигурные скобки, между которыми можно ввести с клавиатуры имя поля подстановки и его параметры, не используя меню Вставка. Этот способ, который позволяет быстрее достигать результата, применяют пользователи, имеющие опыт работы с предыдущими версиями программы. Однако ввод фигурных скобок с клавиатуры является ошибкой. Содержимое скобок не будет рассматриваться программой как поле подстановки.
Отображение полей на экране.Word предоставляет в распоряжение пользователей около 60 типов
стандартных полей. Каждое поле подстановки может отображаться на экране либо в виде кода поля, либо в виде результата подстановки, т.е. значения поля. Код поля заключается в фигурные скобки, а значение поля – нет.
Чтобы изменить способ представления поля подстановки, следует установить курсор ввода в этом поле и нажать комбинацию клавиш [Shift+F9]. Просмотреть коды полей позволяет команда Коды/значения полей контекстного меню, которое открывается вследствие щелчка правой кнопки мыши на поле или с помощью комбинации клавиш [Shift+F10].
Способ представления полей во всем документе изменяется при нажатии клавиш [Alt+F9] или вследствие включения/выключения опции коды полей на вкладке Вид диалогового окна Параметры. Если данная опция установлена, в документе отображаются коды полей, в противном случае – значения полей.
Обновление значения поля.В процессе обработки документа значения некоторых полей изменяются,
например значения полей Time и Date. Чтобы привести значение поля в соответствие с "текущим моментом", т.е. обновить, необходимо разместить в
207
нем курсор ввода и нажать клавишу [F9]. Для обновления значения поля можно использовать также команду Обновить поле из контекстного меню.
Чтобы удалить поле, нужно полностью маркировать его, включая фигурные скобки, и нажать клавишу [Delete].
Вставка поля даты.Для вставки даты в текст документа предназначены четыре различных
поля подстановки: Date (Дата), CreateDate (Дата создания), PrintDate Дата печати) и SaveDate (Дата сохранения).
При вставке даты в шаблон можно использовать команды Date and Time (Дата и время) и Поле из меню Вставка. Рекомендуется выполнять вставку даты с помощью команды Поле, поскольку эта команда вставляет в шаблон поле даты (а не просто значение даты в текстовом формате), которое обновляется при печати документа. Вставка поля даты в документ выполняется следующим образом:
Установите курсор ввода в позиции вставки реквизита дата.Вызовите команду Поле из меню Вставка и в поле списка Категории
выберите значение Дата и время.Поскольку на большинстве документов ставится дата их печати, при
создании шаблонов следует вставлять поле PrintDate. Выберите в поле списка Поля значение PrintDate и нажмите кнопку Параметры.
Поля формы.Наиболее часто используемые шаблоны можно сделать универсальными,
включив в шаблон документа поля формы. Создание документа на базе такого шаблона сводится к заполнению полей формы нужным текстом.
Поля формы – это поля ввода для оперативного заполнения. Ввести информацию в форму можно с клавиатуры непосредственно в окне Word. Можно также распечатать шаблон, а затем заполнить поля формы вручную. В Word есть три типа полей формы: текстовые поля, независимые переключатели (флажки) и поля формы со списком.
С помощью полей формы в шаблоне документа обозначаются области для ввода данных определенного типа. Поля формы можно заранее сформатировать как обычный текст. При заполнении поля формы его форматирование автоматически назначается вводимому тексту.
Вставка полей формы.Поле формы можно вставить в абзац, в ячейку таблицы или в текстовое
поле. У пользователя есть возможность управлять данными, вводимыми в поля формы (определять список элементов, задавать элемент по умолчанию, форматировать), а также создавать макрокоманды, автоматически выполняемые при входе или выходе из поля, и информационные сообщения для каждого поля.
Как правило, поля формы вставляются и форматируются при создании шаблонов документов. В Word обработка полей форм выполняется посредством панели инструментов Формы.
Поля формы для текста – это области, в которые можно вводить обычный текст. Посредством полей формы для переключателей пользователь дает положительный или отрицательный ответ. Поля формы со списком содержат элементы для выбора.
Чтобы вставить поле формы, необходимо установить курсор ввода в том месте шаблона, где при заполнении формы пользователь будет вводить информацию, и выполнить щелчок на одной из первых трех кнопок панели Формы.
208
Кнопка Параметры поля формы предоставляет возможность доступа к окну для установки параметров выбранного поля. Вид окна зависит от типа выбранного поля. Доступные опции и опции, используемые по умолчанию, зависят от типа поля формы.
В списке Тип указывается тип текстового поля формы: Обычный текст, Число, Дата, Текущая дата, Текущее время или Вычисления. Список Максимальная длина предназначен для определения максимальной длины поля. По мере ввода текста длина поля формы изменяется до максимума, заданного в списке Максимальная длина. В Word максимальная длина текстового поля не может превышать 255 символов.
В поле Текст по умолчанию вводится текст, который будет отображаться в поле формы при открытии шаблона.
Формат текста устанавливается в поле Формат текста.Любая макрокоманда, хранящаяся в шаблоне формы, может выполняться
автоматически после установки курсора ввода в поле формы или извлечения оттуда. Макрокоманды назначаются в полях при входе и при выходе области Выполнить макрос. При установке опции разрешить изменения поле становится доступным для занесения информации.
Описанное диалоговое окно открывается и с помощью команды Параметры контекстного меню поля. С помощью кнопки Текстовое поле можно вставить поля формы для текста и оформить их надлежащим образом.
Удаление обрамления надписи.После вставки вокруг надписи создается рамка, которая помогает
определять позицию поля на странице. Штриховая рамка с маркерами для изменения размера появляется при выделении поля и исчезает после отмены выделения. Рамка, состоящая, из сплошных линий, не исчезает и после отмены маркировки. После подготовки шаблона бланка рамку из сплошных линий необходимо удалять.
Чтобы удалить сплошную рамку, следует маркировать надпись, открыть контекстное меню, щелкнув правой кнопкой мыши, и активизировать команду Формат надписи. На вкладке Цвета и линии появившегося диалогового окна нужно открыть список цвет (область Линии) и щелкнуть на элементе Нет линий, а затем – на кнопке ОК.
В результате рамка вокруг надписи исчезнет. Шаблон общего, бланка готов. Можно немного улучшить его форматирование, изменив расположение строк, размер и гарнитуру шрифта, а также выделения в тексте. После изменения форматирования внутри надписи должна остаться свободная площадь для реквизита вид документа.
8.2.5.3.Отправка документа по электронной почте.Чтобы отправить корреспонденцию обычной почтой, вы можете зайти в
почтовое отделение и отдать конверт. Также вы можете взять пришедшую вам корреспонденцию. С электронной почтой работают точно также. Как и в обычной почте, при работе с электронной почтой используются почтовые ящики. Рассмотрим некоторые особенности работы с электронной почтой.
Корреспонденцию из почтового ящика у поставщика услуг Интернета вы должны забирать сами. Никакой почтальон не постучит к вам в дверь, чтобы передать электронное письмо. Для работы с электронной почтой очень важны адреса. Когда вы подключаетесь к Интернету, вы получаете адрес электронной почты. То же самое происходит и с остальными людьми в Интернете. Если вы неправильно напишете адрес, куда отправить письмо, то, скорее всего, оно
209
вернется обратно с пометкой, что адресат не найден. У вас может быть несколько личных адресов электронной почты.
Если вы уже работаете с сообщениями, то для создания нового сообщения
достаточно нажать кнопку на панели инструментов. В противном случае, нажмите кнопку расположенную правее, чтобы отобразить вспомогательное меню, и выберите в нем команду Создать сообщение (New message). После выполнения команды на экране появится окно для создания писем.
Сначала нужно указать, куда мы хотим отправить письмо. Для этого предназначены поля ввода Кому (То) и Копия (СС). Вы можете ввести адрес получателя прямо с клавиатуры, а можете воспользоваться адресной книгой для выбора адресата. Подведите указатель мыши к слову Кому (То) слева от поля ввода и нажмите образовавшуюся кнопку. Появится диалог Выбрать получателей (Select Recipients). Список получателей повторяет список контактов в адресной книге. Выберите в списке корреспондента, которому вы хотите отправить сообщение Кому (То). Диалог будет закрыт и выбранный адрес появится в поле.
Вы также можете настроить параметры отправки сообщения. Для этого нажмите кнопку на панели инструментов окна создания сообщения. Появится диалог настройки параметров.
С помощью установки флажков вы можете задать такие параметры, как время отправки, количество попыток и другие. Если установить флажок Уведомлять о прочтении сообщения
(Notice about read message), то когда адресат получит ваше письмо, будет автоматически составлен ответ, если он тоже пользуется программой Outlook. Список Пометка (Sensitivity) позволяет выбрать категорию сообщения, например, Частное (Private). Такая пометка служит для удобства работы с письмами. Список Важность (Importance) предназначен для указания степени важности отправляемого сообщения. Можно указать высокую, низкую или обычную важность. Значение, выбранное в этом списке, не влияет на скорость доставки сообщения. Просто у получателя будет установлен соответствующий флажок в окне программы для работы с почтой, привлекающий его внимание к этому сообщению.
Если установлен флажок Не доставлять до (Do not deliver before), то станет доступным поле ввода, где вы можете указать время отправки сообщения. Также вы можете настроить другие параметры.
Поле ввода Тема (Subject) предназначено для указания краткой аннотации письма. При получении письма эта строка будет отображаться в списке заголовков писем, и корреспондент легко поймет, о чем это письмо. Это поле заполняется только вручную и его заполнение не обязательно, хотя и желательно. Если вы не заполните это поле, программа предупредит вас об этом.
Теперь настало время приступать к собственно написанию текста отправляемого сообщения. Для этого используется нижняя область окна для создания письма.
Следующим шагом является отправка сообщения адресату. Для этого предназначена команда Доставить почту. Если вы нажмете эту кнопку, то система предложит установить соединение с Интернетом, чтобы отправить его.
В качестве примера работы с электронной почтой рассмотрим процесс создания и отправки сообщений. Для этого необходимо выбрать команду
210
вспомогательного меню Создать сообщение (New message). Щелкните мышью на поле ввода Кому (То) и наберите любой адрес. Если вы не знаете никакого адреса, введите любой вымышленный адрес, например, [email protected]. Можете копию сообщения отправить себе. Для этого в поле ввода Копия (СС), введите собственный адрес электронной почты. Теперь заполним поле Тема сообщения (Subject). Щелкните мышью на этом поле и введите краткую аннотацию данного письма, например, Проба пера. Далее щелкните на область для ввода текста письма и наберите с клавиатуры Я пишу письмо в Интернет.
Создание письма завершено, теперь его необходимо отправить. Нажмите кнопку на панели инструментов окна Создать сообщение (New message). Появится диалог для подключения (Diaiup Connection).
Нажмите кнопку ОК, чтобы начать процесс соединения с Интернетом. После того, как соединение с Интернетом установлено, программа Outlook отправит подготовленное письмо, что будет сопровождаться появлением соответствующего диалога с прогресс-индикатором.
По окончании отправки сообщений, в зависимости от настроек программы Outlook, соединение с Интернетом может быть разорвано или вы будете продолжать работать в Интернете.
8.2.5.4.Создание Web-страниц.Microsoft Office предоставляет полный набор инструментов для
разработки и организации Web-узлов и дальнейшей публикации их содержимого в сети Internet. Для создания профессиональных Web-страниц вы можете использовать не только приложение Frontpage 2000, которое впервые включено в состав пакета Microsoft Office. В других приложениях пакета - Word, Excel, PowerPoint и Access – также существуют функции для создания Web-страниц без записи исходных кодов HTML. Благодаря им вы можете создать страницу, даже не изучив язык HTML (при создании содержимого Web-страницы соответствующие HTML-коды генерируются автоматически).
Любой Web-узел состоит из одной или нескольких тематически связанных Web-страниц. Файл Web-страницы — это текстовый файл, содержащий команды HTML. Такой файл должен храниться на Web-сервере, чтобы пользователи Internet смогли получить доступ к нему. Доступ к Web-странице осуществляется при помощи Web-броузеров, которые загружают файлы на компьютер пользователя, интерпретируют HTML-команды и отображают результаты. В HTML-коде страницы содержатся указания на информацию, которую необходимо отобразить (текст и графика) или воспроизвести (звуковое сопровождение) в окне броузера, инструкции о том, как эта информация должна отображаться или воспроизводиться, а также ссылки на другие страницы.
Есть два способа создания Web-узла посредством Word:путем преобразования Word-документа в HTML-формат;с помощью мастера или шаблона.Мастера (wizards) используют одно или несколько диалоговых окон для
того, чтобы в процессе формирования Web-узла задать пользователю ряд вопросов и в соответствии с его ответами построить Web-узел. В случае применения шаблонов (templates) создание Web-узла происходит не в диалоговом режиме. Web-страницу, созданную с помощью мастера или шаблона, в дальнейшем всегда можно изменить в соответствии с вашими требованиями.
Приступая к созданию Web-узла, прежде всего вы должны решить, какого рода информацию поместить на узел; какие тексты, рисунки, формы и гиперссылки позволят представить эту информацию должным образом. Кроме
211
того, следует разработать план оформления Web-страниц и целостную систему ссылок, чтобы максимально облегчить поиск информации для пользователя.
Мастер Web-страниц.Документ в формате HTML создать так же легко, как обычный документ в
текстовом редакторе, если использовать шаблоны, перечисленные на вкладке Web-страницы диалогового окна Создание документа. Web-страницу, базирующуюся на некотором шаблоне, пользователь может дополнить в случае необходимости собственными кодами HTML.
На вкладке Web-страницы Word предлагает несколько шаблонов для создания Web-страниц, в том числе и Мастер Web-страниц.
Кроме того, в Word предусмотрены специальные панели инструментов и команды меню для создания Web-страниц любым из указанных способов.
Чтобы воспользоваться стандартными установками Word, следует выбрать шаблон Мастер Web-страниц. Мастер Web-страниц является стандартной программой Word, служащей путеводителем для пользователей, разрабатывающих первую в жизни Web-страницу. Попробуем создать простую Web-страницу.
На вкладке Web-страницы диалогового окна Создание документа выполните двойной щелчок на элементе Мастер Web-страниц. На экране появится первое диалоговое окно мастера, в котором указываются этапы его работы.
В следующих диалоговых окнах мастера вы можете:задать имя Web-узла и место его хранения;добавить к страницам, которые создаются мастером по умолчанию, любое
количество пустых страниц, страниц, базирующихся на стандартных шаблонах, или готовые документы
указать способ и порядок перехода между Web-страницамивыбрать единую тему для оформления всех страниц Web-узла.Прежде чем сохранить созданный документ, вызовите в меню Файл
команду Предварительный просмотр Web-страницы, чтобы посмотреть, как он будет выглядеть в окне броузера.
8.2.5.5.Назначение и характеристика МS Outlook.Приложение Microsoft Outlook занимает особое место в пакете программ
Microsoft Office. Если другие приложения (Word, Excel, Access, PowerPoint) являются, прежде всего, автономными средствами подготовки документов, то Outlook реализует функции интеграционной надстройки, позволяющей организовать весь цикл работ над документами в трудовом коллективе. Некоторые пользователи применяют Outlook лишь как средство обработки электронной почты, но на самом деле функции программы гораздо шире, а электронная почта занимает среди инструментов Outlook важное, но отнюдь не первое место.
Таким образом, с точки зрения пользователя, программа Outlook выполняет функции личного секретаря и помощника, заменяя иногда целую канцелярию. Многие задачи она способна решать самостоятельно, некоторые требуют участия пользователя.
Так как программа ориентирована на применение в корпоративных сетях, она относится и к категории workgroup management, то есть является средством организации групповой работы. Необходимо подчеркнуть, что полноценное использование всех средств Outlook возможно только при работе в сети под управлением операционной системы Windows NT и при наличии приложения
212
Microsoft Exchange Server. В противном случае (то есть на локальном компьютере) некоторые функции Outlook будут недоступны.
Если подойти к настройке Outlook с ответственностью, не пожалеть времени на заполнение первичных данных и настройку инструментов, усилия многократно окупаются, причем программа поможет справиться не только с организацией служебных, но и личных дел. К примеру, она может напоминать о знаменательных датах в жизни родных и близких, с которыми их желательно вовремя поздравлять, а также подсказывать адреса и телефоны друзей.
Для решения обширного круга задач по планированию и организации работы Outlook имеет следующие функциональные элементы: календарь, организатор задач, обработчик сообщений, организатор контактов и собраний, дневник, записную книжку (для заметок).
Все перечисленные элементы способны непосредственно взаимодействовать друг с другом, так как по сути дела представляют собой набор фильтров единой базы данных Outlook. To есть вся информация хранится в одном массиве, работа с которым происходит на основе определенного набора полей, характерного для данной функции. Физически не существует папок Календарь, Дневник и прочих. Все это логические, а не физические структуры. Это важно знать, если необходимо перенести данные из Outlook на другой диск или компьютер. Стандартными средствами Outlook, Office или Windows такую операцию выполнить невозможно. Но существуют специальные служебные средства, позволяющие выполнить перенос данных и даже преобразовать их в другие форматы.
Программа Microsoft Outlook тесно интегрирована с другими приложениями пакета Microsoft Office. С ее помощью можно организовать работу с документами, разработанными в других программах Microsoft Office таким образом, чтобы автоматически отслеживались сроки и этапы выполнения работ, проверялась синхронизация версий документов, устанавливалось соответствие между документами и задачами, людьми, сроками.
Основные компоненты Microsoft Outlook.КалендарьКалендарь – это электронный аналог настольного перекидного календаря,
имеющий более широкие возможности. По умолчанию каждые сутки в календаре поделены на получасовые отрезки, отображаемые одной строкой записи. При щелчке на строке открывается фильтр, предлагающий набор полей, ориентированных на организацию встреч (реальных или сетевых) с людьми. Это похоже на запись в настольном календаре о теме, времени и участниках какого-либо мероприятия. Однако Календарь Outlook, в отличие от настольного, обладает рядом функций, связанных с автоматизацией. Так, например, он способен заранее оповещать о предстоящих мероприятиях, автоматически проверять запланированный распорядок дня и определять возможность участия в намеченных встречах. Кроме того, если участники встреч уже занесены в адресную книгу, программа может автоматически рассылать им предупреждения по локальной сети предприятия или средствами электронной почты.
С помощью программы Microsoft Outlook возможно проведение встреч в виртуальном режиме. Такие мероприятия называются собраниями по сети (сетевыми конференциями). Они удобны при обсуждении вопросов между участниками, находящимися в разных офисах и даже в разных городах и странах. Синхронизация записей в Календаре с другими задачами и мероприятиями происходит автоматически.
213
Организатор задачКомпонент Организатор задач представлен на панели Ярлыки Outlook
кнопкой Задачи. Функционально он предназначен для планирования конкретных работ и контроля их исполнения. Для этого предлагаются соответствующие поля, позволяющие указать время начала и окончания работ, их тему, предусмотреть расходы, определить участников и проконтролировать состояние дел в текущий момент.
Многие поля можно заполнять в полуавтоматическом режиме, используя записи базы данных Outlook. Автоматически проводится синхронизация действий пользователя по исполнению данной задачи с другими мероприятиями, внесенными в иные категории.
Обработчик сообщенийЭтот компонент выполняет функции «центра связи» Outlook. Основным
видом обрабатываемых сообщений являются сообщения электронной почты. Кроме того, обрабатываются сообщения и других служб, например почты на основе Web и документов, отправленных по локальной сети.
В качестве клиента электронной почты Outlook обладает всеми основными функциями, рядом дополнительных и некоторыми специальными, в том числе средствами фильтрации поступающих сообщений, управления списками почтовой рассылки и другими. Однако следует знать, что специализированные почтовые клиенты располагают гораздо более широкими возможностями, и потому использовать программу Microsoft Outlook только в роли почтового клиента не всегда удобно.
К сожалению, высокая популярность Microsoft Outlook именно в качестве почтового приложения влечет к ней пристальное внимание злоумышленников, занимающихся разработкой программных средств, нарушающих нормальную работу средств коммуникации. Необходимо периодически посещать сервер Microsoft и своевременно обновлять программу установкой дополнений, ликвидирующих обнаруженные уязвимости.
Организатор контактов.Этот компонент является по своей сути адресной книгой с расширенными
возможностями. В него заносятся подробные сведения о людях и организациях. Данные из папки Контакты напрямую используются остальными средствами Outlook и другими приложениями Microsoft Office. Набор фильтров позволяет сортировать данные различными способами в зависимости от конкретной задачи. Так, например, если известно только имя человека, с которым необходимо связаться, его данные можно разыскать, включив сортировку по имени.
Папка Контакты имеет некоторые полезные функции, необходимые при интенсивной работе в Интернете. В частности, лицам (организациям) можно ставить в соответствие сертификат открытого ключа электронной подписи, что позволяет использовать защищенную связь во избежание подделки пересылаемых документов или доставки незатребованных сообщений.
Дневник.Дневник – это средство для внесения записей самого различного
характера. Его отличие от календаря заключается в возможности хранить практически любые записи. Это может быть и напоминание о событии, и ссылка на ресурс, и личные заметки, и многое другое.
Вторая функция Дневника – автоматическая регистрация всех этапов работы над документами Microsoft Office, связь с которыми установлена.
214
Характер и степень связи записей в дневнике с другими элементами базы данных Outlook настраиваемы – пользователь может ими управлять.
Записная книжка.Записная книжка представлена на панели Ярлыки Outlook значком
Заметки. Это средство призвано заменить клочки первой попавшейся бумаги, на которых часто записывают телефоны, имена, идеи и прочее. Если компьютер является основным рабочим инструментом руководителя, Заметки помогут сохранить даже случайную информацию, которая иногда оказывается чрезвычайно важной.
Для того чтобы электронная записная книжка всегда была под рукой, компьютер должен быть постоянно включен, а программа Outlook – запущена. При работе в офисе это не представляет сложности. Но для мобильных компьютеров использование папки Заметки выглядит проблематичным.
Организатор собраний.Компонент Организатор собраний не представлен отдельным ярлыком в
Outlook, однако незримо присутствует в некоторых других компонентах, в частности, в Дневнике. Его функцией является назначение собраний, в том числе сетевых конференций, определение состава участников, рассылка извещений, получение ответов.
215