3. Системне забезпечення інформаційних процесів

Комп’ютер — це насправді система з багатьох складових, які працюють разом. Матеріальні частини, до яких можна доторкнутися і які можна побачити, загалом називають устаткування. (Натомість, програмним забезпеченням, називають інструкції або програми, які наказують устаткуванню, що слід робити.)

На риc. 1 нижче показано найбільш поширене устаткування настільного комп’ютера. Ваша система може виглядати трохи інакше, але, напевно, вона має більшість із цих складових. Портативний комп’ютер має такі ж складові, але вони містяться в одному корпусі розміром із блокнот.

Рис.1. Настільний комп’ютер

Системний блок — це ядро комп’ютерної системи. Зазвичай це прямокутна коробка, розташована на столі або під ним. У ній багато електронних компонентів, які обробляють інформацію. Найважливіший із цих компонентів — центральний процесор (ЦП), або мікропроцесор, що є «мозком» комп’ютера. Ще один компонент — це оперативна пам’ять (ОЗП), що тимчасово зберігає інформацію, яку використовує центральний процесор, коли комп’ютер увімкнуто. Після вимкнення комп’ютера всі дані з оперативної пам’яті стираються.

Майже кожна інша складова комп’ютера поєднується із системним блоком за допомогою кабелів. Кабелі під’єднуються в спеціальні порти (гнізда), зазвичай на задній панелі системного блока. Устаткування, яке не входить до системного блока, іноді називають периферійними пристроями або просто пристроями.

У комп’ютері є один або кілька накопичувачів— пристроїв, які зберігають інформацію на металевому або пластиковому диску. Інформація на диску зберігається, навіть коли комп’ютер вимкнуто.

Накопичувач на жорстких дисках зберігає інформацію на жорсткому диску, твердій круглій пластині чи стосі пластин, вкритих шаром магнітного матеріалу. Оскільки жорсткі диски можуть містити великі обсяги інформації, вони зазвичай є основним засобом зберігання даних на комп’ютері й містять майже всі ваші програми та файли. Накопичувач на жорстких дисках зазвичай перебуває в системному блоці.

Майже всі комп’ютери сьогодні обладнано пристроями читання компакт- і DVD-дисків, які зазвичай розташовані на передній панелі системного блока. Ці пристрої використовують лазери для зчитування (отримання) даних із компакт-диска, багато з них також можуть записувати дані на компакт-диски. Якщо у вас є пристрій записування дисків, можна зберігати копії файлів на чистих компакт-дисках. Також можна використовувати пристрій читання компакт-дисків, щоб відтворювати на комп’ютері музичні компакт-диски.

Пристрої читання DVD виконують усі функції пристроїв читання компакт-дисків і, крім того, читають DVD-диски. Якщо в комп’ютері є пристрій читання DVD-дисків, можна переглядати фільми. Багато пристроїв читання DVD-дисків можуть записувати дані на пусті DVD-диски.

Накопичувачі на гнучких дисках зберігають інформацію на гнучких дисках, які також називають дискетами. Порівняно з компакт- і DVD-дисками, дискети можуть зберігати невелику кількість даних. Також вони повільніше записуються та більш нестійкі до ушкоджень. Саме тому накопичувачі на гнучких дисках менш популярні, ніж колись, хоча в деяких комп’ютерах вони все ще використовуються.

Операційна система – це сукупність програм, які призначені для керування ресурсами комп’ютера й обчислювальними процесами, а також для організації взаємодії користувача з апаратурою.

Ресурси – це логічні й фізичні компоненти комп’ютера: оперативна пам’ять, місце на диску, периферійні пристрої, процесорний час тощо. Керування ресурсами полягає, наприклад, у тому, що ОС: розпізнає й обробляє команди, що надходять з клавіатури; керує роботою дисків; готує інформацію для виведення на екран монітора або на принтер тощо. При цьому ОС намагається оптимальним способом розподіляти ресурси між різними завданнями, що виконуються.

Інша функція ОС – керування обчислювальними процесами. Обчислюваль­ним процесом (або завданням) називається послідовність дій, яка задається програмою. Переважна більшість сучасних програм сконструйовані так, що вони можуть виконуватися тільки за наявності операційної системи. У принципі, функції керування процесами можна було б передати кожній прикладній про­грамі, але тоді програми були б набагато більшими та складнішими. Тому зруч­ніше мати на комп’ютері одну керуючу програму – операційну систему, по­слугами якої користуватимуться всі інші програми.

Однією з найбільш популярних операційних систем є операційні системи Microsoft Windows. Windows являє собою операційну систему з графічним інтерфейсом користувача, що є душею і серцем будь-якого комп’ютера. Windows є багатопоточною, багатозадачною операційною системою.

Багатозначність – дозволяє операційній системі одночасно виконувати декілька задач, наприклад,  ви можете редагувати один документ, інший друкувати на принтері та слухати музику, записану на компакт-диску. Операційна система контролює роботу процесора і,  якщо запущена задача вимагає додаткові ресурси, то її виконання може бути призупинено до отримання ресурса.

Багатопоточність – це виконання декількох процесів у швидкій послідовності в межах однієї програми (під процесом в програмуванні розуміють процедуру або задачу, яка є частиною більш значної операції або програми). Наприклад, якщо ви працюєте з багатопоточною програмою Microsoft Exсel, то можете одночасно друкувати одні електронні таблиці і редагувати інші. Продуктивність системи зростає, так як потоки виконуються одночасно, незалежно один від одного.

Ефективне “спілкування” користувача з комп’ютером в Windows реалізується через графічний інтерфейс користувача, основу якого складають вікна, значки, розміщені на робочому столі, кнопки, перемикачі, галочки, бігунки та ін. Робота із значками файлів, папок та різноманітних пристроїв комп’ютера набагато простіша для користувача, ніж запам’ятовування їх точного імені. Графічний інтерфейс Windows реалізує принцип WYSIWYG (What You See is What You Get – що ви бачите, те і отримаєте). У відповідності з цим принципом зображення на екрані ідентичне тому образу, який ми отримуємо при друкуванні.

Реалізація об’єктно-орієнтованого підходу дозволяє користувачу зосередитися на документах, а не на програмах, що працюють з цими документами. Наприклад, щоб прослухати звуковий файл, достатньо виконати подвійне клацання на його ярлику, не запускаючи попередньо спеціальної програми.

Windows –  розширювана операційна система. Вона базується на мікроядрі, що забезпечує спільну роботу різних служб, файлових систем і інших підсистем, взаємодіючих з операційною системою, а також різних пристроїв, підключених до комп’ютера.

Ключовими функціями Windows є:

1. Сумісність (Compatibility). Система може мати звичний інтерфейс ОС сімейства Windows з деякими додаваннями й розширеннями; при виході нової версії ОС виробниками забезпечується максимальна сумісність з додатками, випущеними для попередніх версій  Windows.

2. Переносимість (Portability). Система працює на різних процесорах виробництва Intel і AMD.

3. Система безпеки (Security). Реалізовано звична для NT система безпеки на рівні користувачів, а також технологія User Account Control, брандмауер Windows та ін.

4. Розподілена обробка (Distributed processing). Windows має вбудовані в систему мережні можливості, що забезпечує зв’язок з різними типами комп’ютерів-хостів завдяки наявності різноманітних транспортних протоколів і технології » клієнт-сервер».

5. Надійність (Reliability and robustness). Архітектура ОС захищає додатки від ушкодження один одним і самою операційною системою. При цьому використовується структурована обробка особливих ситуацій на всіх архітектурних рівнях, що включає відновлювану файлову систему NTFS і забезпечує захист за допомогою вбудованої системи безпеки й удосконалених методів керування пам’яттю.

6. Локалізація (Localization). Система надає можливості для роботи в багатьох країнах світу на національних мовах, що досягається застосуванням стандарту ISO Unicode.

7. Розширюваність (Extensibility). Завдяки модульній побудові системи стає можливим додавання нових модулів на різні архітектурні рівні ОС.