Notiuni de software

Notiuni de software

Conceptul de software, tipuri de software: programe de aplicatie si programe ale sistemului.

Conceptul de sistem de operare.

Principalele functii ale unui sistem de operare.

Tipuri de sisteme de operare.

Aplicatii software: - programe de prelucrare a textelor, programe de calcul tabelar, baze de date, aplicatii de navigare web, programe de contabilitate, programe de prezentare

Conceptul de software ( program)

Un software(program) consta ditr-o succesiune de instructiuni a caror executie duce la solutionarea problemei date.

Exista doua categorii de programe:

1. Programe de sistem - coordoneaza functionarea sistemului si acorda asistenta in functionarea programelor de aplicatii. Acestea alcatuiesc asa-zisul software de baza.

Pograme de aplicatii - sunt destinate rezolvarii unor probleme specifice unei aplicatii; totalitatea lor formeaza software de aplicatii.

Sistemul de operare (SO) - ansamblu de proceduri si module de program de sistem pin care se administreaza resursele sistemului de calcul si care asigura utilizarea eficienta a acestor resurse si care ofera utilizatorului o interfata cat mai comoda pentru utilizarea sistemului de calcul.

Sistemele de operare cuprind, in general, doua categorii de programe:

· de comanda si control (nivel fizic) - pentru coordonarea si controlul tuturor functiilor;

· de servicii (nivelul logic) - utilizate pentru dezvoltarea programelor de aplicatie ale uilizatorului

Principalele functii ale unui sistem de operare

 Sistemul de operare asigura in principal urmatoarele functii:

1     Gestiunea resurselor fizice ale calculatorului si a dispozitivelor periferice;

Gestiunea operatiilor de intrare/iesire;

Gestiunea datelor (fisierelor) pe suportul de memorie externa;

Gontrolul incarcarii in memoria interna, punerii in functiune si incetarii activitatii pentru programele utilizator;

Sesizarea evenimentelor deosebite care apar in timpul executiei si tratarea acestor evenimente (mesaje de erori si recomandari de rezolvare);

Asigurarea interfetei cu utilizatorul, accesul acestuia pentru controlul programului, examinarea starii sistemului.

 Componentele sistemului de operare:

nucleul (kernel);

interfata (shell).

Nucleul sistemului de operare contine programele care gestioneaza resursele calculatorului si controleaza activitatea echipamentelor si a programelor. Primele cinci functii mentionate mai sus, sunt realizate de nucleu.

In continuare sunt prezentate succint functiile:

Gestiunea resurselor fizice (procesorul, memoria interna si sistemul de intrare/iesire). Sistemul de operare tine cont de volumul de resurse, viteza cu care lucreaza fiecare resursa si dependenta functionala dintre resurse. De exemplu se aloca unui program memorie interna si dispozitivul periferic prin care sunt furnizate datele necesare prelucrarii.

Gestiunea operatiilor de intrare/iesire la nivel fizic si logic. La nivel fizic sunt asigurate operatiile de intrare/iesire cu echipamentele periferice prin care se realizeaza citirea/scrierea datelor pe suportul de informatie, actionandu-se direct asupra dispozitivului periferic. Sunt asigurate operatiile de intrare/iesire cu echipamentele periferice la nivel logic. Prin aceste operatii se realizeaza organizarea, accesul, stocarea si regasirea datelor pe suportul de informatie. Unitatea logica de acces la echipamentele periferice este fisierul.

Gestiunea datelor (fisierelor) pe suportul de memorie externa. Programe ale sistemului de operare asigura transferul de date cu echipamentele periferice si realizeaza o interfata intre programele de aplicatie si sistemul de intrare-iesire. Modulele de program care realizeaza transferul de date exista o singura data in sistem ca si componente ale sistemului de operare, si nu in fiecare program de aplicatie care utilizeaza transferuri cu un anumit echipament periferic.

Sesizarea evenimentelor deosebite care apar in timpul executiei si tratarea acestor evenimente. In timpul executarii unor programe (de aplicatie sau de sistem) pot sa apara evenimente deosebite ca de exemplu programul solicita: scrierea pe un disc flexibil iar acesta nu este montat, scrierea la imprimanta iar aceasta nu este conectata sau nu a fost alimentata cu hartie, executarea unei operatii aritmetice iar rezultatul depaseste capacitatea zonei de memorie alocata, etc. Evenimentele sunt sesizate de circuitele de control ale dispozitivelor periferice si transmise unor componente a nucleului care trateaza aceste evenimente. Pentru a rezolva aparitia unor stari conflictuale intre mai multe evenimente, acestea sunt grupate in clase carora li se atribuie prioritati.

Dupa modul de partajare al procesorului sunt sisteme de operare:

a.     monoprogramare (monotasking)

b.      multiprogramare (multitasking)

Sistemele de operare monotasking permit executia unui singur program la un moment dat (de exemplu MS-DOS).

Sistemele de operare multitasking permit executia mai multor programe in acelasi timp (de exemplu Windows 98, Windows XP).

Partajarea procesorului se face printr-o componenta a nucleului sistemului de operare numita planificatorul de procese. Planificatorul de procese rezolva cererile solicitate de programele active incarcate in memoria interna printr-un sistem de prioritati, partajarea timpului, etc.

Interfata sistemului de operare asigura comunicarea intre utilizator si calculator. Prin intermediul tastaturii sau al mouse-ului, utilizatorul transmite comenzi sau raspunsuri la solicitarile calculatorului iar prin intermediul monitorului, calculatorul transmite utilizatorului mesaje sau intrebari.

Ultima functie a sistemului de operare mentionata mai sus este realizata de interfata sistemului de operare.

Interfetele pot fi realizate utilizand:

limbaj de comanda;

sistem de meniuri;

grafic cu ajutorul simbolurilor (pictogramelor).

Interfata realizata printr-un limbaj de comanda.

In acest tip de interfata utilizatorul transmite comenzile calculatorului sub forma unui sir de caractere care respecta o anumita sintaxa. Calculatorul permite utilizatorului sa introduca o comanda afisand pe primele pozitii ale liniei curente de pe ecran un sir de caractere numit prompter. De regula prompterul este compus din numele unitatii curente de disc, urmat eventual de numele directorului curent si terminandu-se cu caracterul ">" (ex: C:LUCRU>).

De la tastatura (keyboard) utilizatorul introduce comanda care este pastrata in memoria interna numita "zona de editare a tastaturii". Se actioneaza tasta <Enter>, moment in care comanda este transferata in zona de memorie interna unde se afla programul numit interpretor de comenzi.

Interpretorul analizeaza comanda, daca aceasta este corecta, solicita procesorului sa o execute utilizand resursele logice si fizice, in final se afiseaza din nou prompterul.

In cazul in care comanda nu a fost corect editata, pe ecran se afiseaza mesajul "Bad command or file name".

Sistemul de operare MS-DOS, de exemplu, utilizeaza un limbaj de comanda si are ca interpretor de comenzi command.com.

Interfata realizata printr-un sistem de meniuri.

In acest tip de interfata utilizatorul transmite comenzile calculatorului prin intermediul unui sistem de meniuri si optiuni de meniu sau poate folosi combinatia de taste care apare in dreapta numelui optiunii cunoscuta si sub numele de scurtatura (shortcut keys).

Acest tip de interfata presupune existenta unui interpretor de comenzi care sa foloseasca un sistem de meniuri sau interpretorul de comenzi sa foloseasca un program care se suprapune peste interpretorul de comenzi.

Pentru deschiderea meniurilor, declansarea unei comenzi se realizeaza prin folosirea tastaturii (tehnica barei selectoare-dreptunghi evidentiat pe ecran cu alta culoare sau tehnica literei de identificare-litera de identificare subliniata) sau mouse-ul.

Spre exemplu, utilitarul Norton Commander   realizeaza o interfata cu un sistem de meniuri .

Interfata realizata grafic cu ajutorul simbolurilor (pictogramelor) - GUI - Graphical User Interface - e o interfata bazata pe ferestre si alte elemente grafice.

Avantaje ale folosirii GUI:

interectiune mai usoara si mai eficienta a utilizatorului cu caclculatorul;

simplificarea instructiunilor complexe;

initiere intuitiva a comenzilor catre computer.

Componente de baza ale interfetei grafice sunt:

indicator sau punctator (cursor)

dispozitiv de punctare (mouse, track ball )

pictograme (icoane)

desktop - fereastra de baza

ferestre

meniuri

In acest tip de interfata instructiunile se dau calculatorului prin intermediul unor simboluri care sugereaza conceptul, de exemplu o componenta a calculatorului, aplicatie, parametru, etc. Aceste interfete folosesc metoda de trage si plaseaza (drag and drop) prin care obiectele reprezentate prin pictograme pot fi copiate sau mutate. Utilizatorul trebuie in acest tip de interfata sa cunoasca pictograma care reprezinta aplicatia.

Sisteme de operare cu interfata realizata grafic: Windows NT, Windows XP, Windows 98, Windows 2000.

Windows NT (New Technology) al carui principal avantaj il constituie posibilitatea implementarii lui atat pe PC-uri cu microprocesoare Intel, cat si pe PC-uri bazate pe microprocesoare RISC (Reduced Instruction Set Computing), ceea ce ii confera caracterul unui sistem deschis, conditie esentiala in lucrul la nivelul retelelor de calculatoare.

Windows NT ofera posibilitatea gestionarii retelei si realizarii si gestionarii aplicatiilor distribuite (model client/server).

Windows 98 are o interfata grafica orientata pe ferestre, care permite utilizatorului lansarea concomitent a mai multor aplicatii, fiecare in fereastra ei, precum si schimbul de informatii intre acestea.

Windows XP este un mediu complet integrat cu Internetul, constituindu-se ca un suport pentru noile tehnologii hardware si pastrand compatibilitatea cu Windows 98, fata de care apare ca o extindere (upgrade).

Incarcarea sistemului de operare in memoria interna a calculatorului.

La inceputul fiecarei sesiuni de lucru trebuie incarcat in memoria interna nucleul sistemului de operare (contine programele necesare gestionarii resurselor calculatorului). Sistemul de operare se livreaza pe suport magnetic impreuna cu calculatorul (disc sistem). Acest suport contine un program de dimensiuni mici numit incarcator, situat la inceput de suport, precum si programele aferente nucleului sistemului de operare.

In memoria tip ROM exista un program numit preincarcator utilizat pentru initializarea lucrului cu calculatorul.

La pornirea calculatorului, programul preincarcator initializeaza echipamentele periferice, identifica configuratia calculatorului si cauta sistemul de operare pe un suport magnetic, gasindu-l, incarca in memoria interna programul incarcator care se gaseste la inceputul suportului si il lanseaza in executie.

Principalele elemente cu care se opereaza in cadrul unui sistem de operare sunt fisierele si directoarele sau folderele. Nu putem trece mai departe fara a explica aceste notiuni esentiale:

FISIERE

Fisierul este o colectie de informatii, omogena din punctul de vedere al naturii informatiilor si al cerintelor de prelucrare a acestora, colectie care poate fi memorata pe un suport de informatie.

Indentificatorul fisierului este format din doua elemente: numele si extensia.

In cazul sistemului de operare MS-DOS, el este un sir de maxim 8 caractere alfanumerice si extensia un sir de 3 caractere, tipul fisierului se foloseste pentru a aprecia apartenenta fisierului la o clasa de fisiere. Pentru separarea numelui de extensie se foloseste punctul.

Sistemul de operare Windows accepta nume lungi de fisiere, care pot avea pana la 255 de caractere si astfel se permite definirea mai buna a continutului fisierului, implicit se preiau primele caractere care-l fac unic definit in arborescenta.

Nu pot fi folosite pentru denumirea fisierelor:

a.      caracterele: . " / : | > < + = ; , );

b.      spatiile;

c.      numele de dispozitiv (cuvinte rezervate de catre sistem pentru dispozitivele periferice), de exemplu:

CON -consola sistem

PRN, LPT1, LPT2, LPT3 - interfete paralele

COM1, COM2, COM3, COM4 - interfete seriale

Unitatile de discuri: A:, B:, C: etc. (literele A si B sunt rezervate discurilor flexibile, C pentru hard-disc, D pentru CD-ROM).

 Exista o serie de extensii standard recunoscute de sistem si o alta serie de extensii care s-au standardizat prin traditie; acestea au fost impuse de firmele producatoare ale unor produse software sau pur si simplu au fost adoptate.

Sa mentionam cateva din extensii:

- pentru sisteme de operare

.com, .exe - program executabil, incarcat in memoria interna si lansat in executie

.bat (batch) - fisier de comenzi, contin secvente de comenzi MS-DOS care se executa in bloc

.sys (system) - pentru fisiere sistem

.obj (object) - fisier obiect

- pentru produse de firma:

.arc, .zip, .lzh - pentru fisiere arhivate cu programul pkpak, pkzip, respectiv lh.

.dbf - fisiere baza de date de tip dBase sau Fox

.xls - fisiere cu tabele tip Excel

- pentru formate grafice:

.pcx - creat cu Paintbrush din Windows

.msp - fisiere tip Microsoft Windows

.gif - fisiere cu format tip Graphic Image Format

.bmp - fisiere cu format tip bitmap

fisiere ASCII (text):

.c - program sursa C

.pas - program sursa PASCAL

.bas - program sursa BASIC

.for - program sursa FORTRAN

.doc - text tip document

.txt - texte

Din punctul de vedere utilizator al informatiilor pe care le contine, fisierele se impart in:

Fisiere executabile, care contin programe executabile.

Fisiere neexecutabile, care contin informatii care vor fi prelucrate de fisierele executabile. Din aceasta categorie fac parte:

Fisiere de date, care contin date ce vor fi prelucrate de un fisier executabil sau care s-au obtinut in urma prelucrarii. fisierele de date tip .dbf contin de obicei date omogene, de exemplu fise cu evidenta elevilor dintr-o scoala, care contine: numele si prenumele, data si locul nasterii, etc.. Fiecare fisa din evidenta devine in fisier o inregistrare (record).

Fisiere sursa, care contin programe sursa, scrise intr-un limbaj de programare;

Fisiere de texte, care contin texte. fisierul contine atat coduri de caractere, cat si coduri de comenzi pentru formatarea textului si aranjarea lui in pagina;

Fisiere de imagini, care contin imagini. Imaginile sunt reprezentate prin coduri care descriu vectorial sau prin formule matematice imaginile, determinand pixelii si codurile de culori care vor fi afisate pe ecran sau tiparite.

Fisiere de sunet, care contin sunete. Sunetele sunt reprezentate digital.

Din punctul de vedere al tratarii de sistemul de operare, proprietatile fisierelor sunt:

Read Only - R - pentru a preciza ca fisierul este protejat la scriere;

- Archive -A- pentru a marca ca s-a creat pentru fisier o copie de siguranta;

System- S - pentru a preciza ca fisierul apartine sistemului de operare si deci nu trebuie folosit in operatii curente;

- Hidden -H - pentru a preciza ca fisierul este ascuns pentru operatiile cu fisiere si directoare.

DIRECTOARE

Directorul (directory) este un catalog, un tabel, un repertoar al discului. In el sunt memorate informatii despre fisierele care sunt inregistrate pe disc, astfel ca oricare fisier poate fi gasit pe disc.

La formatarea discului sau dischetei se creeaza directorul radacina (Root Director). In acesta sunt memorate: numele fiecarui fisier cu extensia sa, spatiul ocupat de acesta pe disc in octeti, data si ora la care a fost creat sau modificat.

Arborele de directoare (tree) este o structura arborescenta de directoare creata in zona de Boot a discului pornind de la directorul radacina.

In construirea arborelui de directoare, se respecta urmatoarele reguli:

Un director are un singur director de origine, numit director parinte (parent directory), situat pe nivelul imediat ierarhic superior. Un director care are un director parinte se mai numeste subdirector. Astfel se poate obtine un arbore cu un director si mai multi subdirectori.

Un director poate avea mai multe directoare copii (child directories). Aceste directoare sunt in directa lui subordonare si se gasesc pe nivelul imediat inferior.

Structura bazata pe directori este specifica sistemului de operare MS-DOS

DOSARE (FOLDERE)

Dosarul (folder) este folosit in sistemul Windows 98 si respectiv XP pentru a defini un container in care se pot pastra fisiere, aplicatii sau chiar alte dosare. Daca directorul reprezinta un mecanism prin care sunt organizate fizic fisierele pe disc, dosarul reprezinta un mecanism de organizare logica, la nivelul interfetei a diferitelor entitati cu care lucreaza sistemul de operare, inclusiv a fisierelor.

Programe de aplicatii

Exista diferite programe, fiecare avand o functie specifica, de exemplu:

programe de comunicatie: Yahoo Messenger, Outlook Express.

programe de manipulare si gestiune a fisierelor: Windows Explorer, Apple OS 9

programe de navigare pe web: Netscape Navigator, Internet Explorer

procesoare de texte: Word, Notepad.

programe de calcul tabelar: Excel, Lotus 1-2 -3 .

si multe altele

Etapele realizarii aplicatiilor software

Etapele standard ale realizarii unui program:

1. Semnalarea necesitatii programului - studiu de fezabilitate;

2. Proiectarea programului (design)

3. Realizarea programului - etapa de programare;

4. Testarea programului

5. Implementare programului

6. Verificare - studierea modului in care programul cerintelor beneficiarului

7. Intretinere