Классификация операционных сред

ВВЕДЕНИЕ

Информатика как научно-техническое направление включает большое число теоретических и прикладных дисциплин. В рамках таких научных дисциплин как теория алгоритмов, теория информации, теория синтаксического анализа и перевода, теоретическое программирование и др. исследуются и решаются чисто теоретические задачи. Результаты, полученные в области теории, служат базой для решения прикладных задач. Общей задачей прикладных дисциплин является автоматизация обработки информации в различных областях человеческой деятельности. Естественно, что для будущих инженеров приоритетными являются задачи прикладной информатики. Успешная профессиональная деятельность инженера возможна лишь при следующих условиях:

- знание законов объективной реальности;

- умение применять эти знания для преобразования объективной реальности с целью улучшения условий человеческой жизни и (или) повышения эффективности различных видов человеческой деятельности.

Развитие информационных технологий привело к созданию новой информационной инфраструктуры современного общества, которую следует рассматривать как его неотъемлемую часть, как искусственно созданную, но объективно существующую реальность. Эта искусственно созданная реальность может рассматриваться как некоторая среда со своими законами (" правилами игры" ), в которую погружается человек-пользователь для решения стоящих перед ним задач.

Для обозначения такой искусственно созданной среды, поддерживающей некоторую информационную технологию, в данном курсе лекций будет использоваться термин " операционная среда" или " среда". Предлагаемая терминология не является общепринятой, т.к. общепринятая терминология по отношению к искусственным средам информатики отсутствует.

Практически любая сложная программа поддерживает некоторую операционную среду. Главная цель данного курса состоит в том, чтобы изучить основные типы операционных сред и научиться грамотно в них работать. Очень часто операционные среды, одинаковые по назначению, строятся с использованием близких или совпадающих понятий, но имеют разный " внешний вид". Понимание этого факта позволяет при изучении новой операционной среды увидеть ее принципиальные отличия от других подобных сред, не обращая внимания на детали реализации.

Знание основных понятий и принципов устройства операционных сред позволит также будущим инженерам в дальнейшем стать квалифицированными разработчиками программного и информационного обеспечения различных прикладных систем. Не углубляясь в детали, можно утверждать, что проектирование любой сколько-нибудь сложной прикладной системы должно обязательно включать этап проектирования операционной среды, в которой будет работать пользователь. Проектирование операционной среды не сводится к проектированию диалоговых интерфейсов. Центральной является задача проектирования понятийной (концептуальной) структура операционной среды, без тщательной проработки которой невозможны успешное программирование и эксплуатация разрабатываемой системы. Проектирование концептуальной структуры операционных сред является в значительной мере искусством, овладеть которым можно лишь изучая и используя различные операционные среды и анализируя удачи и неудачи чужих и собственных разработок.

ПОНЯТИЕ ОПЕРАЦИОННОЙ СРЕДЫ

СИСТЕМНЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СРЕДЫ

Операционные системы.

ВОПРОСЫ:

Понятие операционной системы. Классификация операционных систем. Объекты и функции операционных систем. ДОС персонального компьютера как пример простой однопользовательской однозадачной операционной системы.

ВОПРОСЫ:

Объекты файловой системы: файл, каталог, устройство. Иерархическая организация файловой системы. Пути доступа. Относительный и полный (абсолютный) пути доступа. Имя файла. Определение множества файлов с помощью шаблона.

Язык команд ДОС

ВОПРОСЫ:

Формат командной строки. Команды для работы с устройствами. Команды для работы с каталогами. Команды для работы с файлами. Команды для работы с исполняемыми файлами. Команды для получения и установки системной информации.

Командные файлы

ВОПРОСЫ:

Командные файлы как средство проблемной ориентации системной среды. Простейший командный файл. Командный файл с параметрами. Командный файл с проверкой условий. Диалоговый командный файл. Командный файл, использующий переменные окружения. Командный файл, вызывающий другие командные файлы.

Вторая часть указанной книги содержит почти весь необходимый материал по данной теме. Наряду с рукописным конспектом ее следует использовать для подготовки к экзамену.

СОДЕРЖАНИЕ ТЕМЫ:

Командные файлы - это средство проблемной ориентации системной среды ДОС. С помощью командных файлов можно расширять язык команд ДОС, включая в него новые команды, реализованные как командные файлы.

Термин " командный файл" является довольно произвольным переводом англоязычного термина " batch file", который дословно переводится как " пакетный файл", т.е. файл, содержащий пакет команд ДОС, выполняемых как единое целое. От этого термина происходит кодировка стандартного расширения командных файлов.BAT.

При программировании командных файлов используются обычные команды ДОС, команды ДОС, предназначенные специально для программирования командных файлов, а также вызовы программ и других командных файлов. Командный файл - это текстовый файл, который можно создать с помощью любого текстового редактора. Исполнение командного файла происходит в режиме интерпретации содержащихся в нем команд. Это означает, что текст командного файла выполняется непосредственно, без предварительной трансляции в какой-то объектный код.

Мы рассмотрим примеры программирования командных файлов, иллюстрирующие применение различных средств и приемов программирования командных файлов. Этот ряд примеров включает:

· - простейший командный файл;

· - командный файл с параметрами;

· - командный файл с проверкой условий;

· - диалоговый командный файл;

· - командный файл, использующий переменные окружения;

· - командный файл, вызывающий другие командные файлы;

В примерах используется лишь часть средств программирования командных файлов, обязательная для слушателей данного курса.

Простейший командный файл

Простейший командный файл включает линейную последовательность команд ДОС. Такие файлы полезны для замены многократно выполняемой последовательности команд одной короткой командой.

Предположим, нам надо регулярно пересылать на общий сетевой диск текстовые файлы, которые мы редактируем на своей рабочей станции. Для этого надо ввести две команды:

COPY *.TXT F: \COMMON

DEL *.TXT

Чтобы не вводить эти команды всякий раз, можно написать командный файл с именем MOVETXT.BAT, содержащий приведенные выше команды. Тогда вместо этих команд мы сможем ввести команду

MOVETXT

и получим тот же результат.

Диалоговые командные файлы

Разработчики MS DOS даже не думали о диалоговых командных файлах, что следует из дословного перевода их термина " пакетный файл". Но пользователи устранили этот пробел. В состав нортоновских утилит входит простенькая программа ASK, которую может написать любой начинающий программист. Вызов этой программы имеет вид:

ASK " сообщение", список символов

Утилита выводит сообщение, и после нажатия клавиши с одним из указанных в списке символов завершает работу. При этом она формирует код завершения, равный порядковому номеру символа в списке. Символы в списке нумеруются с 1.

Используем эту утилиту для написания командного файла, запрашивающего пользователя, надо ли удалять пересылаемые файлы.

IF EXIST *.TXT GOTO MOVE

echo Файлы не найдены!

GOTO EXIT

MOVE

IF -%1 == - COPY *.TXT F: \COMMON

IF NOT -%1 == - COPY *.TXT %1

ASK " Удалить файлы[y, n]" , yn

IF ERRORLEVEL 2 GOTO EXIT

DEL *.TXT

: EXIT

Надо сказать, что в последних версиях MS DOS появилась утилита, аналогичная ASK. Это утилита CHOICE.

Программы-утилиты.

ВОПРОСЫ:

Назначение и функции программ-утилит: тестирование и диагностика оборудования; оценка производительности; обслуживание носителей данных и файловой системы; установка и оптимизация операционной системы; защита данных; борьба с компьютерными вирусами.

Термин " utility" можно перевести как " обслуживающая программа", но можно и не переводить. Утилитами называют программы, выполняющие функции обслуживания аппаратных и информационных ресурсов системной среды, а также любые другие полезные для работы в системной среде функции. Исчерпывающий список функций утилит привести невозможно. Отметим лишь некоторые:

1. Тестирование и диагностика оборудования ЭВМ (CheckIt).

2. Оценка производительности ЭВМ.

3. Получение детальной информации о конфигурации ЭВМ и операционной системы.

4. Установка, изменение или оптимизация конфигурации ДОС (MemMaker).

5. Подготовка устройств внешней памяти к работе (Format).

6. Восстановление носителей данных (Norton Disk Doctor, MS Scan Disk).

7. Упаковка, резервное копирование и восстановление информации, хранимой в файловой системе (Backup, Restore, архиваторы).

8. Оптимизация физической организации файловой системы (Speed Disk, MS Defragmentator).

9. Поиск информации (Find, FileFind).

10. Борьба с компьютерными вирусами.

11. Защита от несанкционированного доступа (Password, Wipe Information).

В ДОС к утилитам можно отнести все программы, которые реализуют так называемые внешние команды. В ДОС команды классифицируются на внутренние и внешние. Внутренние команды выполняются интерпретатором команд ДОС COMMAND.COM, который всегда запускается после загрузки операционной системы. Внутренние команды поэтому всегда доступны пользователю. Внешние команды выполняются автономными программами и доступны пользователь при следующих условии, что в команде PATH задан путь доступа в каталог, где хранится соответствующая программа. Кроме утилит MS DOS существуют пакеты утилит других разработчиков. Наиболее известным является пакет Norton Utility.

Программы-оболочки

ВОПРОСЫ:

Назначение и функции программ-оболочек. Оболочка Norton Commander как пример системной среды, ориентированной на конечного пользователя. Отображение текущего состояния файловой системы. Операции, выполняемые от объекта-файла. Операции запуска файла на выполнение. Операции просмотра файла. Полиморфизм операций запуска и просмотра. Операции поиска.

Третья часть указанной книги содержит практически весь необходимый материал по данной теме. Наряду с рукописным конспектом ее следует использовать для подготовки к экзамену.

Основное назначение программ-оболочек - создать более комфортабельную системную среду для работы пользователя. Естественно, что дополнительный комфорт достигается за счет дополнительных ресурсов, главным образом, за счет оперативной памяти. Поэтому в тех случаях, когда памяти не хватает, от программ-оболочек приходится отказываться.

В чем состоят дополнительные удобства, предоставляемые программами-оболочками?

1. При работе с командной строкой ДОС пользователь вынужден, как шахматист, держать в голове текущее состояние системной среды, совершая практически вслепую " ходы" с помощью команд ДОС, которые к тому же сообщают довольно скудную информацию о результатах своей работы. Программы-оболочки обеспечивает наглядное представление состояния системной среды с разной степенью детализации. Можно получить информацию об устройстве; о каталогах на устройстве; о файлах, содержащихся в каталогах; посмотреть сами файлы. Принципиально изменяется способ представления информации, которая в программах-оболочках выводится в панелях или окнах стандартной формы вместо убегающего с экрана потока. Таким образом, пользователь освобождается от необходимости держать в голове текущее состояние системной среды – все видно на экране, а если не видно, то легко можно найти.

2. Работая на уровне команд ДОС, пользователь должен помнить весь необходимый ему набор команд, причем помнить не только функции, но и формат команд. В случае сомнений приходится обращаться к встроенной помощи или к документации. В программах-оболочках вместо языка команд используются различные варианты меню, предлагающие пользователю варианты выбора. Изменяется способ определения операций - сначала выбирается объект или объекты, над которыми выполняется операция, и уже затем указывается операция. Благодаря наглядному представлению состояния системной среды, появляется дополнительная возможность задавать множество объектов путем перечисления (отметки) объектов, входящих во множество.

В настоящее время для ДОС разработано довольно большое число программ-оболочек. Даже разработчики MS DOS включили в состав MS DOS свою программу-оболочку DOSSHELL. В нашей стране наиболее популярной является программа-оболочка Norton Commander. В данной программе реализован ряд идей, о которых следует сказать особо.

1. Операции, определяемые расширением файла. В NC есть возможность, установив курсор на файл и нажав клавишу Enter, инициализировать стандартную операцию для файлов с соответствующим расширением. Например, исполняемый файл в этом случае запускается на выполнение. Для текстового файла может быть вызван текстовый редактор и т.д. Пользователь сам может определить операции для разных расширений файлов.

2. Возможность работы с командной строкой ДОС. Это необходимо для выполнения функций, не поддерживаемых оболочкой. NC почти полностью " прозрачен" для команд ДОС. Оболочка называется прозрачной для команд ДОС, если она не искажает результаты работы команд. NC ведет список выполненных команд ДОС. Список выполненных команд можно просматривать, выбирая из него команды для повторного выполнения. Наиболее часто используемые команды можно включить в меню пользователя.

3. Большое число программ-вьюеров, используемых для просмотра файлов разного типа. NC сам подбирает вьюер, анализируя информацию, содержащуюся в файле. Иногда он ошибается, тогда пользователь сам должен выбрать вьюер. Это еще один пример операции, определяемой от объекта и обладающей свойством полиморфизма.

4. Возможность работы с архивами как с каталогами. Архивный файл, содержащим упакованные файлы, можно просматривать как каталог. Файлы можно копировать из архива, удалять, добавлять.

5. Разнообразные возможности поиска информации. Файл или каталог можно найти по имени, по шаблону или по содержанию.

Системы программирования

ВОПРОСЫ:

Назначение, объекты и функции систем программирования. Исходные, объектные и исполняемые программные файлы. Библиотеки. Интерпретирующие и компилирующие системы программирования. Компиляция программ. Сборка программ. Статическое и динамическое связывание. Библиотеки динамических связей.

Инструментальные операционные среды предназначены для разработки программного обеспечения. В инструментальных средах работают только программисты.

Мы рассмотрим инструментальные среды только одного типа системы программирования. Система программирования - это совокупность программных средств, предназначенных для разработки программ на некотором языке программирования. Состав систем программирования и организация взаимодействия их частей могут быть разными. Обычно различают системы программирования компилирующего и интерпретирующего типа. Система программирования компилирующего типа обеспечивает трансляцию программ на входном языке в программу в машинных кодах. Полученная программа далее может запускаться в операционной системе как автономная программа. Система программирования интерпретирующего типа не создает программ в машинных кодах, а непосредственно исполняет программу на входном языке. Программы, разработанные в таких системах, могут исполняться только при поддержке " материнской" системы программирования.

Большинство компилирующих систем программирования поддерживают следующие этапы трансляции исходного текста программы в программу, исполняемую операционной системой:

1. Компиляция исходного текста программы в объектный модуль. Файл с исходным текстом называют исходным файлом. Файл с объектным модулем называют объектным файлом. Объектный файл не является готовой к выполнению программой, а лишь ее частью. Рабочая программа в виде исполняемого файла получается в результате операции сборки (связывания) объектных файлов. Объектные модули, из которых собирается программа, могут храниться как отдельные файлы, либо включаться в состав библиотек. Библиотека это файл, который может содержать множество объектных модулей. Включение объектного модуля в библиотеку может выполняться в результате компиляции, либо с помощью специальной утилиты.

2. Операция связывания. Заключается в объединении объектных модулей в исполняемый файл. Исполняемый файл - это готовая к выполнению в операционной системе программа. Один из объектных модулей, включенных в исполняемый файл, должен содержать точку входа, через которую операционная система передает управление исполняемому файлу после его загрузки в оперативную память. Такой объектный модуль называют главным. Существуют два способа связывания объектных модулей - статическое связывание и динамическое связывание. При статическом связывании все необходимые объектные модули включаются в исполняемый модуль. При динамическом связывании в исполняемый модуль включаются не объектные модули, а ссылки на объектные модули. Сами объектные модули хранятся в библиотеках динамических связей (dynamic-link library), как доступный всем исполняемым программам ресурс. Разрешение динамических ссылок происходит при загрузке исполняемого файла.

3. Загрузка исполняемого файла. Выполняется операционной системой. В процессе загрузки выделяется оперативная память, исходный файл считывается в отведенное место в памяти и настраивается для выполнения, после чего ему передается управление.

Данная схема может быть модифицирована в рамках конкретной системы программирования и операционной системы. Ниже мы рассмотрим более подробно устройство системы программирования Турбо-Паскаль.

Редактирование документов

ВОПРОСЫ:

Основные виды редактируемой информации: текст, рисунки, чертежи, таблицы, формулы и т.д. Два подхода к созданию интегрированной операционной среды редактирования документов: создание универсальных прикладных систем и интеграция специализированных прикладных систем. Понятие составного документа. Внедрение и связывание объектов.

Автоматизация редактирования документов является одной из основных областей применения персональных ЭВМ. Внедрение персональных ЭВМ практически в любой организации начинается с автоматизации подготовки писем, справок, отчетов и отчетных форм, поскольку функции подготовки документов являются наиболее доступными для конечных пользователей.

В общем случае документ может включать следующие виды данных: текст, набранный разными шрифтами, рисунки, снимки, чертежи, графики, диаграммы, математические формулы и расчеты, таблицы с числовыми и текстовыми данными. Документ может быть многостраничным, состоять из нескольких разделов, глав, параграфов, иметь оглавление, библиографические ссылки, словарь используемых терминов. Для автоматизации редактирования данных каждого вида применяются специальные информационные технологии и поддерживающие их операционные среды.

В настоящее время общим требованием к таким средам является поддержка принципа WYSIWYG (What You See Is What You Get - Что видите (на экране), то и получите (на принтере)). Естественно, что реализация этого принципа возможна только в графических средах.

Поскольку документ может включать разные виды данных, для редактирования которых применяются разные информационные технологии, возникает задача интеграции операционных сред. Существуют два подхода к решению этой задачи: создание универсальных прикладных систем (так называемых интегрированных пакетов) и разработка стандартных протоколов для взаимодействия прикладных программ при создании сложных документов. Последний подход реализован в среде Windows под названием протокола OLE (Object Linking and Embedding - внедрение и связывание объектов).

Этот протокол основан на идее составного (модульного) документа. Составной документ - это документ, который может включать данные различных видов, причем для редактирования данных каждого вида может использоваться специализированная программа. Например, текст, подготовленный в текстовом редакторе, может включать рисунки, выполненные в графическом редакторе, и электронные таблицы, построенные при помощи табличного процессора. Эти рисунки и таблицы являются внедренными либо связанными объектами. Пользователь видит такой документ как единое целое, но для редактировании внедренных или связанных объектов автоматически вызывается программа, в которой они созданы.

Внедренный объект - это объект, принадлежащий составному документу. Такой объект существует только в данном документе и может редактироваться только в рамках данного документа.

Связанный объект - это внешний по отношению к составному документу объект. Связанный объект принадлежит родительскому документу в котором он был создан, но может редактироваться из любого документа с которым он связан. Связанные объекты позволяют централизовать редактирование общих для разных документов данных.

Для работы с внедренными и связанными объектами предусмотрен стандартный пользовательский интерфейс, который должны поддерживать все программы, использующие OLE.

В соответствии с протоколом OLE программа, которая запрашивает другую программу для редактирования внедренного или связанного объекта, называется клиентом, а программа, выполняющая редактирование - сервером. Одна и та же программа в разных ситуациях может быть клиентом или сервером.

Отметим основные преимущества технологии OLE:

1. Можно использовать специализированные программ для подготовки разных частей одного и того же документа.

2. При полном соблюдении стандарта OLE программа-клиент может взаимодействовать с любым сервером без каких-либо переделок.

3. Пользователь работает со всем документом и " от документа", а не с его отдельными частями и отдельными программами.

4. Связанные объекты позволяют централизовать редактирование общих данных.

5. Технология OLE позволяет легко использовать преимущества мультимедиа путем включения в документы фонограмм и видеозаписей как внедренных или связанных объектов.

Условные вычисления

Условные вычисления в формулах существенно расширяют множество программируемых в электронных таблицах функций. Для условных вычислений используется функция IF, имеющая три аргумента:

IF(условие, формула1, формула2)

Функция IF возвращает значение, вычисленное по формуле1, если условие истинно, либо значение, вычисленное по формуле2, если условие ложно. Отметим, что вычисляется только одна из формул в зависимости от значения условия. Этот способ вычисления функции IF отличается от принятого в алгоритмических языках программирования, при котором все аргументы вычисляются перед вызовом функции, и в большей степени соответствует правилам выполнения условного оператора. Рассмотрим пример условных вычислений. Дана таблица следующего вида.

A	B	C	D	E	F	H
Ф.И.О.	Физика	Математика	Информатика	Программирование	Ср. балл	Стипендия
Иванов И.И.					4, 5	ПОВ
Петров П.П.					4, 5	НЕТ

Предположим, что действуют следующие правила назначения стипендий:

- если все экзамены сданы на " отлично" то назначается максимальная стипендия (" МАКС" );

- если все оценки отличные и хорошие и хороших оценок не более двух, назначается повышенная стипендия (" ПОВ" );

- если есть хотя бы одна оценка ниже хорошей, стипендия не назначается (" НЕТ" );

- в остальных случаях назначается обычная стипендия (" НОРМ" ).

Формула для определения вида стипендии может иметь вид:

IF(F3=5, " МАКС", IF(MIN(B3: E3)< 4, " НЕТ", IF(F3> =4.5, " ПОВ", " НОРМ" )))

Предполагается, что в ячейке F3 записана формула:

AVERAGE(B3: E3),

по которой вычисляется средний балл. Во всех формулах необходимо использовать относительную адресацию. Как показано в приведенном примере, в формулах можно использовать значения ячеек, содержащих другие формулы. Запрещены лишь циклические ссылки, когда формула прямо или косвенно (через другие формулы) ссылается на ячейку, в которой она записана.

Простейшие базы данных

Электронная таблица является удобной структурой для создания простейших баз данных. Простейшая база данных представляет собой таблицу, каждая строка которой содержит информацию о некотором объекте. Предполагается, что каждый объект описывается одним и тем же набором свойств или характеристик, которые принято называть атрибутами объекта. Значения атрибутов объектов размещаются в ячейках таблицы в фиксированном порядке так, что каждая колонка таблицы содержит значения какого-то одного атрибута. Таким образом, строки таблицы соответствуют объектам, а колонки - атрибутам объектов.

Если набор атрибутов выбран так, что в принципе не может быть двух объектов с одинаковыми значениями всех атрибутов, то таблица может рассматриваться как отношение, определенное на множествах всех возможных значений атрибутов. Свойства таблиц-отношений исследуются в теории реляционных баз данных. В таких таблицах всегда можно указать набор атрибутов, значения которых не могут полностью совпадать для любой пары объектов. Такой набор атрибутов называют ключом. Ключ можно использовать для идентификации объектов таблицы. Ключ, не содержащий других ключей, называют минимальным.

Приведем пример таблицы-отношения.

A	B	C	D
N з/к	Ф.И.О.	Пол	Год-рожд.
	Иванов И.И.	М
	Иванова Н.Н.	Ж

Чтобы работать с такой электронной таблицей как с базой данных, необходимо объявить диапазон, занимаемый таблицей, областью базы данных. Первая строка этого диапазона должна включать заголовки колонок (имена атрибутов). После объявления таблицы базой данных над ней можно выполнять следующие операции: поиск данных, отбор данных по условию, сортировку данных.

В операциях поиска и отбора данных по условию должен задаваться критерий поиска. Существуют следующие формы критериев поиска: простейший критерий; И-критерий; И/ИЛИ-критерий; произвольный критерий. Простейший критерий представляет собой элементарное условие, ограничивающее значения только одного атрибута, например:

Пол=" М". И-критерий представляет собой конъюнкцию простейших критериев, т.е. совокупность простейших критериев, связанных логической операцией И(AND), например: (Пол=" М" ) И (Год-рожд< =1976). ИЛИ-критерий - это дизъюнкция И-критериев, т.е. совокупность И-критериев, связанных логической операцией ИЛИ(OR), например:

((ФИО=Иванов*) И (Год-рожд< 1975)) ИЛИ

((ФИО=Иванов*) И (Год-рожд> 1977))

Наконец, произвольный критерий - это произвольное логическое выражение. Данная классификация критериев позволяет использовать разные по сложности способы определения критериев поиска конечным пользователем. Самый простой способ, который можно использовать для простейших и И-критериев - это заполнение панели условий на значения атрибутов. Такая панель для приведенных выше таблицы и примера И-критерия, может быть заполнена следующим образом:

N з/к:

ФИО:

Пол: М

Год-рожд: < =1976

Указываются только входящие в И-критерий условия.

Для ввода ИЛИ-критериев должна быть объявлена область критерия. Область критерия - это таблица, которая включает все или часть атрибутов базы данных. Первая строка области критериев должна содержать имена атрибутов, последующие строки - И-критерии, входящие в ИЛИ-критерий. Например, область критерия для данного выше примера ИЛИ-критерия может иметь вид:

	F	G
………….	Ф.И.О.	Год-рожд.
………….	Иванов*	< 1975
………….	Иванов*	> 1977

При определении произвольных критериев можно использовать любые функции электронных таблиц, включая логические функции OR, AND, NOT, IF и др.

Для операции отбора, кроме критерия, должна быть определена область отбора. Область отбора - это таблица, которая включает все или часть атрибутов базы данных. Первая строка области отбора должна содержать имена атрибутов, последующие строки используются для размещения отбираемых по критерию данных. Возможны два режима отбора: отбор всех строк, соответствующих критерию отбора; отбор строк, соответствующих критерию отбора и не совпадающих по значениям атрибутов, включенных в область отбора. Отбор во втором режиме всегда дает в результате таблицу-отношение. Предположим, что мы хотим узнать из приведенной выше таблицы все года рождения

студентов мужского пола. Для этого надо определить (см.ниже) область критерия (диапазон F1: F2) и область отбора (диапазон G, т.е. весь столбец G) и выполнить отбор с исключением повторяющихся строк:

	F	G
………….	Пол	Год-рожд.
………….	M

Операция сортировки выполняется над областью базы данных. Сортировка - это упорядочение строк таблицы по значениям одного или нескольких атрибутов. При сортировке по нескольким атрибутам строки сначала упорядочиваются по значениям атрибута, указанного первым в условии сортировки, затем при равных значениях первого атрибута - по значениям второго атрибута и т.д. Порядок сортировки может быть задан по возрастанию или убыванию значений каждого атрибута.

Графические редакторы.

ВОПРОСЫ:

Назначение и функции графических редакторов. Краткий обзор графических редакторов. Способы представления графических данных. Форматы графических данных. Графические примитивы: прямые, ломаные, прямоугольники, эллипсы и т.д. Инструменты для выполнения графических изображений: перо, кисть, ножницы, резинка, палитра и т.д.

СОДЕРЖАНИЕ ТЕМЫ:

Графические редакторы предназначены для редактирования таких графических объектов как рисунки, чертежи, схемы, снимки. Рисунком можно считать практически любое произвольное изображение, созданное пользователем. Чертеж отличается от рисунка наличием точных размеров элементов конструкции, изображенной на чертеже. Относительные размеры элементов чертежа должны соответствовать указанным конструктором реальным размерам и автоматически изменяться при корректировке размеров элементов и масштаба изображения. Главное свойство схемы - использование типовых условных обозначений элементов при построении схемы. Примерами схем являются блок-схемы алгоритмов и программ, электронные схемы и др. Снимок - это изображение объектов реального, полученное с помощью технических средств различного типа.

Графические объекты могут быть двумерными или трехмерными, в зависимости от числа осей координат или той иллюзии, которую создает графический объект у пользователя. Наиболее полная иллюзия объема помимо обычных изометрических пропорций создается наличием окрашенных или в разной степени прозрачных поверхностей, бликов, теней, возможностью рассматривать изображение из различных точек (камер) и рядом других эффектов.

Графические объекты могут быть статическими и динамическими. Динамическую графику называют анимацией. Анимация также может быть двухмерной и трехмерной.

В настоящее время существует большое число графических редакторов с различными возможностями - от самого простого (например, графический редактор Paintbrush для Windows, пригодный лишь для создания простых двухмерных рисунков) до сложных специализированных редакторов, таких как: пакет редакторов CorelDraw (редактирование рисунков, схем, снимков, пространственных изображений, анимация); AutoCAD (конструкторские чертежи, трехмерная графика);

3D Studio (пространственная графика, анимация) и др.

Технология редактирования сложных графических объектов даже при наличии специализированных редакторов - это довольно сложная работа, требующая профессиональных знаний и навыков. Поэтому ниже мы рассмотрим лишь базовые понятия компьютерной графики.

Любое изображение, несмотря на иллюзию, создаваемую у пользователя, создается на плоскости экрана или листа бумаги. Существуют два способа формирования графических изображений: растровая и векторная графика. Растровое изображение формируется из точек одинакового размера (пикселов) образующих прямоугольную матрицу с определенным числом строк и столбцов. Каждая точка может иметь свой цвет и яркость. В сочетании с малыми размерами точек, это позволяет создать иллюзию " непрерывного" целостного изображения. Например, стандарт VGA (Video Graphics Array) устанавливает разрешение 640х480 (480 строк, 640 столбцов) пикселей, окрашенных в 16 цветов или 320х200 при 256 цветах.

В отличие от растрового изображения, которое формируется из точек, векторное изображение формируется из отрезков (векторов), образованных движением луча ЭЛТ или пера плоттера (графопостроителя) в соответствии с заданной программой.

В настоящее время растровая графика чаще применяется для вывода на экран дисплея или монитора, векторная графика - для вывода на устройства типа плоттера.

Для хранения графических данных используется большое число различных графических форматов. Их можно разделить на две большие группы: ориентированные на растровую графику и ориентированные на векторную графику.

Форматы, ориентированные на растровую графику, используют представление изображение в виде одной или нескольких битовых матриц (образов). Например, изображение из 256 цветов может быть описано матрицей, каждый байт которой (8 битов) кодируют цвет пикселе, а строки и столбцы матрицы соответствуют строкам и столбцам матрицы пикселей. Форматы этой группы пригодны только для растровых графических устройств.

Форматы, ориентированные на векторную графику, описывают изображение, как совокупность базовых графических примитивов - отрезков прямых, окружностей, эллипсов, прямоугольников, сплайнов, стандартных символов и др. Отметим, что форматы, ориентированные на векторную графику можно использовать как для векторных, так и растровых графических устройств после соответствующих преобразований.

12 3 4 5 6 7 Следующая ⇒