Linux - это операционная система, в основе которой лежит лежит ядро, разработанное Линусом Торвальдсом (Linus Torvalds).

Среди основных преимуществ системы - полная вытесняющая многозадачность, виртуальная память, общие динамические библиотеки (shared libraries), повышенная стабильность и защищенность, развитая система работы с оперативной памятью, великолепная реализация протокола TCP/IP, переносимость на любую процессорную архитектуру и многое другое.

Ядро Linux, основные компоненты системы, большинство пользовательских приложений - это свободные к использованию программы. Их можно запускать на любом числе компьютеров, передавать без ограничений за деньги или бесплатно, получить исходные тексты этих программ и вносить в них любые исправления.

Большая часть программного обеспечения для Linux распространяется по лицензии GNU - General Public License, в основе которой лежит не только свобода, но и дальнейшая её защита, разрешающая дальнейшее распространение только под той же лицензией.

Позиция 20 Файловая система

	Файл(англ. file —папка) — это именованная совокупность любых данных, размещенная на внешнем запоминающем устройстве и хранимая, пересылаемая, обрабатываемая как единое целое. Файл может содержать программу, числовые данные, текст, закодированное изображение и др.
	Файлы физически реализуются как участки памяти на внешних носителях. Каждый файл занимает некоторое количество блоков дисковой памяти. Обычная длина блока — 512 байт.
	Файловая система —это средство для организации хранения файлов на каком-либо носителе.
	Обслуживает файлы специальный модуль операционной системы, называемый драйвером файловой системы. Каждый файл имеет имя, зарегистрированное в папке — оглавлении файлов. Папка может иметь собственное имя и храниться в другой папке наряду с обычными файлами: так образуются иерархические файловые структуры.
	Полным именем файла считается собственное имя файла вместе с путем доступа к нему. Имя файла всегда уникально.

Вопросы для самостоятельного изложения

С чего начинается полное имя файла? Почему полное имя файла всегда уникально, каким образом это обеспечивается? Приведите примеры полных имен файлов.

И́мя фа́йла — строка символов, однозначно определяющая файл в некотором пространстве имён файловой системы (ФС), обычно называемом каталогом, директорией или папкой. Имена файлов строятся по правилам, принятым в той или иной файловой и операционной системах (ОС). Многие системы позволяют назначать имена как обычным файлам, так и каталогам и специальным объектам (символическим ссылкам, блочным устройствам и т. п.).

Имя файла является частью полного имени файла, также называемого полным или абсолютным путём к файлу. Полное имя может включать следующие компоненты:

- протокол или способ доступа (http, ftp, file и т. п.);

- имя или адрес компьютера, узла сети (wikipedia.org, 207.142.131.206, \\MYCOMPUTER, SYS: и т. п.);

- устройство хранения, диск (C:, /, SYSLIB и т. п.);

- путь к каталогу (/usr/bin, \TEMP, [USR.LIB.SRC] и т. п.);

- собственно имя файла, которое может содержать его расширение (.txt, .exe, .COM и т. п.);

- версия или номер ревизии.

Имя файла необходимо для того, чтобы к файлу мог обратиться пользователь. В одном каталоге не может быть двух файлов с одинаковыми именами (некоторые файловые системы регистронезависимы, что оставляет возможность для создания файлов, имена которых отличаются регистром символов).

Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой:

- название (до точки, часто также называют именем);

- расширение (необязательная часть).

Название файлу (до точки) рекомендуется давать осмысленное, говорящее о назначении файла, дабы избежать путаницы в дальнейшем.

Чем определяется тип файла? Как можно определить тип файла? Приведите примеры файлов 4 – 5 типов с пояснениями.

Файлы, содержимое которых соответствует одному формату (реже — одному семейству форматов), иногда называют файлами одного типа.

Формат — спецификация структуры данных, записанных в компьютерном файле. Формат файла обычно указывается в его имени, как часть, отделённая точкой (обычно эту часть называют расширением имени файла, хотя, строго говоря, это неверно). Например, окончание имени (расширение) «.txt» обычно используют для обозначения файлов, содержащих только текстовую информацию, а «.doc» — содержащих текстовую информацию, структурированную в соответствии со стандартами программы Microsoft Word. Для того, чтобы правильно работать с файлами, программы должны иметь возможность определять их тип. По историческим причинам, в разных операционных системах используются разные подходы для решения этой задачи.

- Некоторые операционные системы, например, CP/M, DOS, и Microsoft Windows используют для определения типа файла часть его имени, т. е. «расширение имени файла». В старых операционных системах это были три символа, отделённые от имени файла точкой (в файловых системах семейства FAT имя и расширение хранились отдельно, точка добавлялась уже на уровне ОС); в более новых системах расширение может являться просто частью имени, и тогда его длина ограничена только неиспользованной длиной имени (которая может составлять, например, 255 символов). Например, HTML-файлам может соответствовать расширение «.htm» или «.html».

- Другой способ, широко используемый в UNIX-подобных операционных системах, заключается в том, чтобы сохранить в самом файле некое «магическое число» (сигнатуру) — последовательность символов, по которой может быть опознан формат файла. Первоначально этот термин использовался для специального набора 2-байтовых идентификаторов, сохраняемых в начале файла (эта практика перекочевала и в другие ОС, например, MZ в MS-DOS), однако, любая последовательность символов, характерная для данного формата, может быть использована как «магическое число».

- Некоторые файловые системы позволяют сохранять дополнительные атрибуты для каждого файла, т. е. «метаданные». Эти метаданные можно использовать для хранения информации о типе файла. Такой подход используется в компьютерах Apple Macintosh. Метаданные поддерживаются такими современными файловыми системами как HPFS, NTFS, ext2, ext3 и другими. Недостатком этого метода является плохая переносимость — при копировании файлов между файловыми системами разных типов метаданные могут быть потеряны.

Примеры:

*.mp3 - Аудио-файл MP3;

*.exe Приложение Windows;

*.bmp Точечный рисунок;

*.accdb Файл базы данных Access 2007

*.7z Архив 7-Zip

Как определить размер файла?

Чтобы узнать размер файла в ОС Windows, его надо выделить, кликнуть ПРАВОЙ кнопкой мыши, выбрать «Свойства» и посмотреть размер.

Как определить дату создания (изменения) файла?

Чтобы узнать дату создания файла в ОС Windows, его надо выделить, кликнуть ПРАВОЙ кнопкой мыши, выбрать «Свойства» и посмотреть дату создания.

Что такое «кластер»? От чего зависит размер кластера и какие размеры кластера наиболее типичны для современных жестких дисков?

Кластер (англ. cluster) — в некоторых типах файловых систем логическая единица хранения данных в таблице размещения файлов, объединяющая группу секторов. Например, на дисках с размером секторов в 512 байт, 512-байтный кластер содержит один сектор, тогда как 4-килобайтный кластер содержит восемь секторов. Размер кластера зависит от размера жесткого диска. Чем больше диск, тем большим назначается размер кластера. Типовые значения: 8, 16, 32 или 64 сектора. Как правило, это наименьшее место на диске, которое может быть выделено для хранения файла. Понятие кластер используется в файловых системах FAT, NTFS, a так же HFS Plus. Другие файловые системы оперируют схожими понятиями (зоны в Minix, блоки в Unix).

Что такое «папка»? Какими свойствами обладает папка?

Папка (катало́г) (англ. directory — справочник, указатель) — объект в файловой системе, упрощающий организацию файлов. Типичная файловая система содержит большое количество файлов, и каталоги помогают упорядочить её путём их группировки. Также в информатике используется следующее определение: каталог — поименованная совокупность байтов на носителе информации, содержащая название подкаталогов и файлов.

Термин папка (англ. folder) был введён для представления объектов файловой системы в графическом пользовательском интерфейсе путём аналогии с офисными папками. Он был впервые использован в Mac OS, а в системах семейства Microsoft Windows он появился с выходом Windows 95.[2] Эта метафора на сегодня используется в большом числе операционных систем: Windows NT, Mac OS, Mac OS X, а также в большом количестве сред рабочего стола для систем семейства UNIX (например, в KDE или GNOME).

В ОС Windows к основным настройкам свойств окон папок относятся настройка режима отображения скрытых и системных объектов, а также настройка способа обзора вложенных папок.

Настройку свойств окон папок осуществляют в диалоговом окне Свойства папки. Его можно открыть из окна любой папки командой Вид ► Свойства папки или из Главного меню командой Пуск ► Настройка ► Свойства папки. Отображение системных и скрытых объектов целесообразно включать перед удалением папок, а также при обслуживании операционной системы. При обычной работе системные и скрытые объекты лучше не отображать, чтобы не перегружать экран излишней информацией. (Если скрытые объекты не отображаются в окне папки, об их наличии можно судить по записи в строке состояния.) Элементы управления для включения и отключения отображения скрытых и системных объектов находятся на вкладке Вид диалогового окна Свойства папки в категории Файлы и папки ► Скрытые файлы.

Существует два способа обзора вложенных папок. В одном случае все вложенные папки открываются в одном и том же окне, а в другом случае для каждой очередной вложенной папки открывается новое окно, Первый способ не перегружает Рабочий стол открытыми окнами, но при этом теряется наглядность навигации в структуре окон папок. Соответственно, достоинства и недостатки второго метода противоположны. Выбор способа обзора выполняют в диалоговом окне Предпочтения (Пуск ► Настройка ► Свойства папки ► Настройка) путем установки переключателя Открывать папки в одном и том же окне или переключателя Открывать каждую папку в отдельном окне.

Почему файл размещается только на внешнем запоминающем устройстве?

Внутренние устройства памяти энергозависимы, а данные, содержащиеся в фале необходимо хранить более длительное время, чем один сеанс работы компьютера.

Что такое «исполняемый файл»? Приведите примеры расширений имени исполняемых файлов.

Исполни́мый (исполня́емый) мо́дуль, исполнимый файл (англ. executable file) — файл, содержащий программу в виде, в котором она может быть (после загрузки в память и настройки по месту) исполнена компьютером.

Чаще всего он содержит двоичное представление машинных инструкций для определённого процессора (по этой причине на программистском сленге в отношении него используют слово бинарник — кальку с английского binary), но может содержать и инструкции на интерпретируемом языке программирования, для исполнения которых требуется интерпретатор. В отношении последних часто используется термин «скрипт».

Статус исполнимости файла чаще всего определяется принятыми соглашениями. Так, в одних операционных системах исполнимые файлы распознаются благодаря соглашению об именовании файлов (например, путём указания в имени расширения файла — .exe или .bin), тогда как в других исполнимые файлы обладают специфичными метаданными (например, битом разрешения execute в UNIX-подобных операционных системах).

По какому правилу присваиваются имена носителям данных?

Особенности Windows 95/ 98. Использование “длинных” имен файлов в операционных системах Windows 95/98 имеет ряд особенностей.

1. Если “длинное” имя файла включает пробелы, то в служебных операциях его надо заключать в кавычки. Рекомендуется не использовать пробелы, а заменять их символами подчеркивания.

2. В корневой папке диска (на верхнем уровне иерархической файловой структуры) нежелательно хранить файлы с длинными именами — в отличие от прочих папок в ней ограничено количество единиц хранения, причем чем длиннее имена, тем меньше файлов можно разместить в корневой папке.

3. Кроме ограничения на длину имени файла (256 символов) существует гораздо более жесткое ограничение на длину полного имени файла (в него входит путь доступа к файлу, начиная от вершины иерархической структуры). Полное имя не может быть длиннее 260 символов.

4. Разрешается использовать символы любых алфавитов, в том числе и русского, но если документ готовится для передачи, с заказчиком (потребителем документа) необходимо согласовать возможность воспроизведения файлов с такими именами на его оборудовании.

5. Прописные и строчные буквы не различаются операционной системой. Для нее имена Письмо.txt и письмо.txt соответствуют одному и тому же файлу. Однако символы разных регистров исправно отображаются операционной системой, и, если для наглядности надо использовать прописные буквы, это можно делать.

6. Программисты давно научились использовать расширение имени файла для передачи операционной системе, исполняющей программе или пользователю информации о том, к какому типу относятся данные, содержащиеся в файле, и о формате, в котором они записаны. В ранних операционных системах этот факт использовался мало. По существу, операционные системы MS DOS анализировали только расширения .ВАТ (пакетные файлы с командами MS DOS), .ЕХЕ, .СОМ (исполнимые файлы программ) и .SYS (системные файлы конфигурации). В современных операционных системах любое расширение имени файла может нести информацию для операционной системы. Системы Windows 95/98 имеют средства для регистрации свойств типов файлов по расширению их имени, поэтому во многих случаях выбор расширения имени файла не является частным делом пользователя. Приложения этих систем предлагают выбрать только основную часть имени и указать тип файла, а соответствующее расширение имени приписывают автоматически.

Определите, какой объем памяти на жестком диске займут 3 файла, если их объем 25КБ, 41КБ и 45КБ, а размер кластера 4КБ? Ответ обоснуйте.

Файл объемом 25 Кб займет 7 Кластеров по 4 Кб;

Файл объемом 41 Кб займет 11Кластеров по 4 Кб;

Файл объемом 45 Кб займет 12 Кластеров по 4 Кб;

Итого общий объем занимаемой памяти: 7*4+11*4+12*4=120 Кб.

Тема 3. Операционная система Windows

Позиция 21 Объекты Windows

	Windows – объектно-ориентированная операционная система. Объекты, которыми она оперирует, имеют свойства, различаемые системными средствами, и методы: действия, исполняемые системой.
	Операционная система регистрирует свойства своих объектов во внутренней базе данных, которая называется Реестром Windows. Методы объектов представлены программным кодом и хранятся в ядре операционной системы, а также в ее библиотеках.

Вопросы для самостоятельного изложения

Для чего операционная система Windows регистрирует свои объекты и их свойства?

Операционная система Windows регистрирует свои объекты и их свойства для того, чтобы обеспечить в дальнейшем их использование.

Что входит в состав ядра операционной системы Windows

?

Внутренняя часть ОС называется ядром, которое включает компоненты программного обеспечения, что выполняют основные функции в процессе приведения компьютера в рабочее состояние. Одним из компонентов является программа управления файлами. Программа поддерживает записи обо всех файлах, где каждый файл находится, каким пользователям разрешен доступ к разным файлам. Для удобства пользователей она позволяет группировать файлы в группы, каталоги или папки, создавать из файлов иерархические структуры.

Любой доступ к файлу предоставляется и контролируется программой управления файлами. Во время процедуры открытия файла происходит запрос к программе управления файлами. Если доступ позволяется, то она предоставляет информацию, необходимую для поиска файла и работы с ним. Информация записывается в область памяти — дескриптор файла.

Другой компонент ядра ОС — набор драйверов устройств, что взаимодействуют с контролерами устройств. Каждый драйвер устройства разрабатывается для конкретного его типа (определенного типа дисководу и т. д.) Драйвер превратит запросы, что поступают, в последовательность команд выполнения отдельных физических операций, которые нужны выполнить устройству, связанному с этим драйвером. Разработка других элементов программного обеспечения может вестись независимо от специфических особенностей конкретных устройств. Операционная система настраивается на использование определенных периферийных устройств посредством простой установки соответствующих драйверов.

Компонент ядра ОС — программа управления памятью решает задачу координации использования машиной ее основной памяти. В однозадачной среде программа, что выполняется, размещается в основной памяти, выполняется, а затем заменяется программой следующего задания. В многозадачной среде в основной памяти находится одновременно много программ и блоков данных, причем каждая программа занимает собственную область памяти, отведенную ей программой управления памятью. В ситуации, когда необходимый объем памяти превышает реально существующий объем, программа управления памятью создает иллюзию увеличения объема памяти путем перемещения программ и данных из основной памяти на жесткий диск и назад. Использует виртуальную память. Например для всех программ, что выполняются, требуется 64М основной памяти, а есть только 32. Программа управления памятью делит необходимый объем на элементы — страницы и сохраняет содержание страниц на ЖД. Типичный объем страницы 4 К. Программа управления памятью помещает в основную память те страницы, которые в данный момент должны там находиться, замещая ими те, в которых больше нет необходимости. Кроме того в состав ядра ОС входит планировщик, что определяет последовательность выполнения действий в системах с разделением времени и диспетчер, что контролирует распределение временных квантов для них.

Какие программы могут считаться приложениями Windows? Ответ обоснуйте.

Программа, установленная и зарегистрированная под управлением Windows.

Приведите 3 примера объектов Windows, которые являются информационными связями.

Главное меню, контекстное меню,

Для чего предназначены диалоговые окна?

Диалоговое окно предназначено для вывода информации и (или) получения ответа от пользователя.

Для чего предназначены окна папок?

Окно папки — это контейнер, содержимое которого графически отображает содержимое папки. Любую папку Windows можно открыть в своем окне. Количество одновременно открытых окон может быть достаточно большим — это зависит от параметров конкретного компьютера.

Для чего предназначены окна приложений?

Для запуска и работы приложений.

Позиция 22 Информационная модель управления Windows

	Windows является графической операционной системой. Роль активного элемента управления выполняет указатель. Он присутствует на экране всегда и перемещается синхронно с мышью или иным устройством позиционирования. Роль пассивных элементов управления выполняют графические элементы управления

Вопросы для самостоятельного изложения

Заполните блоки в диаграмме данной позиции ,

указав назначение каждого элемента управления и особенности его применения.

В каких случаях выполняется прием управления с помощью мыши - специальное перетаскивание. Опишите, как этот прием выполняется.

Специальное перетаскивание выполняется, при нажатой правой кнопке мыши. В конце перемещения экранного объекта при этом открывается меню, содержащее три команды: для копирования объекта, его перемещения и создания ярлыка.

С какой целью выполняется прием управления – специальный щелчок?

Специальный щелчок открывает доступ к контекстному меню выбранного объекта.

Поясните, в каком случае прием управления – перетаскивание, приводит к перемещению объекта, а в каком – к копированию объекта?

Если перетаскивание объекта выполняется в пределах одного окна, то это приводет к перетаскиванию объекта. Если перетаскивание объекта выполняется между разными окнами, то происходит копирование объекта. Также копирование можно провести, используя специальное перетаскивание правой кнопкой мыши.

Что такое «Рабочий стол»? Перечислите (укрупнено) какие элементы управления размещены на нем?Рабочий стол — это графическая среда, на которой отображаются объекты Windows и элементы управления Windows. Все, с чем мы имеем дело, работая с компьютером в данной системе, можно отнести либо к объектам, либо к элементам управления. В исходном состоянии на Рабочем столе можно наблюдать несколько экранных значков и Панель задач. Значки — это графическое представление объектов Windows, а Панель задач — один из основных элементов управления.

Что такое «Панель задач? Для чего она служит?

Панель задач (англ. taskbar) — приложение, которое используется для запуска других программ или управления уже запущенными, и представляет собой панель инструментов. В частности используется для управления окнами приложений.

Составные части панели задач WINDOWS:

- Кнопка «Пуск» для вызова меню «Пуск»;

- Область для отображения кнопок открытых окон, для быстрого переключения между окнами;

- Область уведомлений (часто ошибочно называют «системным треем»), где находятся значки, помещенные туда некоторыми программами;

- «Быстрый запуск» (появилась вместе с Internet Explorer 4), на которую можно поместить ярлыки для запуска часто используемых программ;

- "Языковая панель";

- Другие элементы панели от сторонних программ.

Если панель задач не закреплена, можно её «прилепить» к любой из границ рабочего стола, просто перетягивая её мышкой, а также изменить размер (количество строк).

Что такое «Главное меню? Для чего оно служит?

Главное меню - меню Microsoft Windows, запускаемое нажатием кнопки «Пуск» на панели задач или нажатием клавиши с логотипом Windows на клавиатуре. С помощью Главного меню можно запустить все программы, установленные под управлением операционной системы или зарегистрированные в ней, открыть последние документы, с которыми выполнялась работа, получить доступ ко всем средствам настройки операционной системы, а также доступ к поисковой и справочной системам Windows.

Позиция 23. Программа Проводник

		Проводник – служебная программа, предназначенная для навигации по файловой структуре компьютера.
		Окно программы Проводник имеет две рабочих области: левую панель, называемую панелью папок, и правую панель, называемую панелью содержимого.

Вопросы для самостоятельного изложения

Что означает значок слева от значка папки на левой панели окна программы Проводник? Что произойдет если щелкнуть на этом значке левой кнопкой мыши?

Если папка имеет вложенные папки, то на левой панели рядом с папкой отображается узел, отмеченный знаком «+». Щелчок на узле разворачивает папку, при этом значок узла меняется на «-». Таким же образом папки и сворачиваются.

Опишите процедуру перемещения файла из одной папки в другую методом перетаскивания. В каком случае при использовании данного метода происходит не перемещение файла, а его копирование?

Папку, из которой происходит копирование, называют источником. Папку, в которую происходит копирование, называют приемником. Копирование выполняют методом перетаскивания значка объекта с правой панели Проводника на левую. Первая задача — найти и раскрыть папку-источник, чтобы на правой панели был виден копируемый объект. Вторая задача — найти на левой панели папку-приемник, но раскрывать ее не надо. Далее объект перетаскивают с правой панели на левую и помещают на значок папки-приемника. Эта операция требует аккуратности, поскольку попасть одним значком точно на другой не всегда просто. Для контроля точности попадания надо следить за названием папки-приемника. В тот момент, когда наведение выполнено правильно, подпись под значком меняет цвет, и кнопку мыши можно отпускать.

Если и папка-источник, и папка-приемник принадлежат одному диску, то при перетаскивании выполняется перемещение, а если разным, то копирование, В тех случаях, когда нужно обратное действие, выполняют специальное перетаскивание при нажатой правой кнопке мыши.

В чем разница между открытой папкой и развернутой папкой? Дайте развернутый ответ.

Папки могут быть развернуты или свернуты, а также раскрыты или закрыты. Если папка имеет вложенные папки, то на левой панели рядом с папкой отображается узел, отмеченный знаком «+». Щелчок на узле разворачивает папку, при этом значок узла меняется на «-». Таким же образом папки и сворачиваются.

Для того чтобы раскрыть папку, надо щелкнуть на ее значке. Содержимое раскрытой папки отображается на правой панели. Одна из папок на левой панели раскрыта всегда. Закрыть папку щелчком на ее значке невозможно — она закроется автоматически при раскрытии любой другой папки.

Представьте в виде таблицы назначение всех значков, имеющихся на панели инструментов?

Панель инструментов Проводника. Использование панелей инструментов Проводника Windows. Проводник Windows содержит три встроенные панели инструментов: Standard Buttons (Обычные кнопки), Address Bar (Адресная строка), Links (Ссылки). Вы можете переключить отображение этих панелей инструментов, выбрав их в подменю View/Toolbars (Вид/Панели Инструментов) или в меню, появляющемся при нажатии правой кнопкой мыши на любой отображенной панели инструментов. Панель инструментов Standard Buttons (Обычные кнопки) отображается по умолчанию и содержит следующие кнопки.

Опишите, как представить содержимое на правой панели окна программы Проводник в виде таблицы? Как при этом упорядочить содержимое: а) по алфавиту, б) по дате изменения, в) по типу файла?

Выбор метода представления выполняют либо с помощью команд строки меню (пункт Вид), либо с помощью командной кнопки Вид на панели инструментов. Командная кнопка Вид действует как переключатель, автоматически изменяющий способ представления объектов в окне. Если же надо самостоятельно выбрать способ представления, то рядом с этой кнопкой есть раскрывающая кнопка, щелчок на которой раскрывает список возможных режимов.

Метод упорядочения выбирают с помощью команды строки меню Вид ► Упорядочить значки.

Если объекты в окне отображаются в виде таблицы, то возможно проведение сортировки в нисходящем порядке. Особенность режима таблицы состоит в том, что каждый столбец имеет заголовок. Этот заголовок обладает свойствами командной кнопки. При первом щелчке на заголовке столбца происходит сортировка объектов по данному столбцу в восходящем порядке, при повторном щелчке — в нисходящем порядке.

Опишите, какая информация отображается в строке состояния окна программы Проводник?

В строке состояния окна Проводник отображается дополнительная информация о выделенном объекте. Например, если выделена папка, то в этой строке выводится информация о количестве элементов внутри папки и полном объеме дискового пространства, занимаемого ею и ее содержимым. Выводом строки состояния управляет одноименная команда в меню Вид. Эта команда действует как переключатель. При каждом повторном применении этой команды строка состояния то появляется, то исчезает.

Позиция 24 Технология обмена данными между приложениями

Вопросы для самостоятельного изложения

Заполните блоки в диаграмме данной позиции

.

В чем преимущество технологии внедрения данных по сравнению со вставкой данных?

Главным и существенным преимуществом внедрения перед обычным копированием и вставкой является то, что вы можете редактировать внедренный объект, оставаясь в приложении-приемнике. При обычном копировании и вставке вы должны были бы переключиться в приложение-источник, отредактировать объект и еще раз скопировать его в файл-приемник, а при редактировании внедренного объекта приложение-приемник обычно передает управление приложению-источнику. После внесения каких-либо изменений управление передается обратно приложению-приемнику, а от приложения-источника не остается никаких следов, кроме обновленного объекта.

В чем преимущество технологии связывания данных по сравнению с технологией внедрения данных? Какие ограничения накладывает технология связывания данных на использование файлов со связанными данными? Ответ обоснуйте.

Преимущества технологии связывания:

- Пока будет существовать связь между связь между файлом-источником и файлом-приемником, любые изменения исходном файле будут отражены в связанных данных файла-приемника. Если обновить данные в файле-источнике, скажем в рабочей таблице Excel, то эти данные автоматически обновятся во всех связанных с этой таблицей документах. Еще одним преимуществом связывания является экономия размера файла-приемника, т.е. с одним файлом-приемником может быть связано несколько объектов, которые при вставке в файл резко увеличили бы его объем.

- Для организации связи, как правило, требуется гораздо меньше ресурсов, чем для вставки объектов непосредственно в файл-приемник. При использовании связывания объектов, а не внедрения, размер результирующего комплексного документа практически не увеличивается, так как указатель занимает очень мало места. Однако если не принять специальные меры, то при передаче такого документа заказчику не произойдет передача связанных объектов, поскольку они останутся в своих местах хранения. Это явление называется разрывом, или потерей связи. Потерянные связи надо восстанавливать. Потеря связи может происходить даже при простом перемещении связанных объектов из одной папки в другую. Таким образом, при использовании метода связывания объектов необходимо специально контролировать целостность связей между объектами и выполнять операции обслуживания этих связей (обновления и восстановления).

Позиция 25 Стандартные программы Windows

Вопросы для самостоятельного изложения

Заполните блоки в диаграмме данной позиции

.

Запишите путь доступа к программе Проводник

.

Программа запускается командой Пуск ► Программы ► Проводник.

Какое расширение имени имеют файлы, созданные в программе Блокнот, в программе Wordpad, в программе Paint?

Блокнот – расширение *.txt;

Wordpad - *.rtf, *.txt;

Paint - *.bmp, *.gif.

Что такое «мультимедиа»? Файлы, с каким содержимым относятся к мультимедийным? Приведите примеры и укажите расширение имени соответствующих файлов.

Мультимедиа — понятие комплексное. С одной стороны, оно подразумевает особый тип документов, а с другой стороны — особый класс программного и аппаратного обеспечения. Мультимедийные документы отличаются от обычных тем, что кроме традиционных текстовых и графических данных могут содержать звуковые и музыкальные объекты, анимированную графику (мультипликацию), видеофрагменты. Мультимедийное программное обеспечение — это программные средства, предназначенные для создания и/или воспроизведения мультимедийных документов и объектов. Мультимедийное аппаратное обеспечение — это оборудование, необходимое для создания, хранения и воспроизведения мультимедийных программ и документов. Исторически к нему относятся звуковая карта, дисковод CD-ROM и звуковые колонки. Эту группу оборудования называют также базовым мультимедийным комплектом.

Примеры: *.mp3 – файл, содержаций аудиоданные, в формате MP3;

*.avi – файл, содержащий видеоданные.

Тема 4 Компьютерная графика

Позиция 26 Цифровое кодирование изображений

		Автоматизация работы с изображением основана на его представлении математической моделью. В настоящее время для этой цели используют несколько классов математических моделей, из которых наиболее известны следующие: · Растровые модели; · Векторные модели; · Модели трехмерной графики (3D- модели).
		Все модели служат одной цели - представить непрерывное аналоговое графическое изображение дискретной последовательностью двоичных чисел. Модели различаются между собой элементарными объектами, а также тем, как свойства элементарных объектов кодируются числами.

Вопросы для самостоятельного изложения

Поясните, в чем вы видите основную проблему кодирования изображений.

Для кодирования полноцветных изображений необходим большой объем памяти. Для представления цветной графики в этой системе надо иметь 32 двоичных разряда. Такой режим тоже называется полноцветным (True Color).

Если уменьшить количество двоичных разрядов, используемых для кодирования цвета каждой точки, то можно сократить объем данных, но при этом диапазон кодируемых цветов заметно сокращается. Кодирование цветной графики 16-разрядными двоичными числами называется режимом High Color. При кодировании информации о цвете с помощью восьми бит данных можно передать только 256 цветовых оттенков. Такой метод кодирования цвета называется индексным. Смысл названия в том, что, поскольку 256 значений совершенно недостаточно, чтобы передать весь диапазон цветов, доступный человеческому глазу, код каждой точки растра выражает не цвет сам по себе, а только его номер (индекс) в некоей справочной таблице, называемой палитрой. Эта палитра должна прикладываться к графическим данным – без нее нельзя воспользоваться методами воспроизведения информации на экране или бумаге (то есть, воспользоваться, конечно, можно, но из-за неполноты данных полученная информация не будет адекватной: листва на деревьях может оказаться красной, а небо – зеленым).

Если разрешение монитора 1600 Î 1200 пикселей, а реализуется 24-битное кодирование, то каков должен быть минимально допустимый объем памяти видеокарты?

Общее число пикселей: 1200*1600= 1920000

Необходимое число байт (24 бита = 3 байта): 1920000*3= 5760000 (байт)

5760000/1024 = 5625 (КБ)

5625/1024 = 5.49 (МБ)

Ïîäñ÷èòàéòå îáúåì ïàìÿòè, íåîáõîäèìûé äëÿ çàïèñè 1 ìèíóòû âèäåîôèëüìà (25 êàäðîâ ñ ðàçðåøåíèåì 1024  768 пикселей) при использовании режима True-Color

.

Общее число кадров: 25*60=1500

Общее число пикселей 1024*768= 786432

Необходимый объем памяти (32 бита=4 байта): 786432*1500*4=4718592000 (байт)

4718592000/1024=4608000 Кб.

4608000/1024=4500 Мб.

4500/1024=4.39 Гб.

Какой объем памяти требуется для хранения данных об отрезке прямой линии при использовании векторной модели? Ответ обоснуйте.

Необходимо хранить только координаты начала и конца отрезка.

Позиция 27 Компьютерная графика

		Компьютерная графика – раздел информатики, изучающий методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов.

Вопросы для самостоятельного изложения

Укажите 3 программы для работы с растровой графикой и форматы соответствующих файлов.

Paint - *.bmp; AdobePhotoshop - *.psd; Corel Painter - *.riff.

Укажите 3 программы для работы с векторной графикой и форматы соответствующих файлов.

Adobe Illustrator - .ai, Corel Draw - .cdr, ACD Canvas - *.cvi.

Укажите 2 - 3 программы для работы с 3D

графикой и форматы соответствующих файлов.

Rhino 3D - * .3dx; Autodesk 3ds Max - *.3ds.

Перечислите аппаратные средства создания растровых изображений.

К аппаратным средствам получения цифровых растровых оригиналов в основном относятся сканеры и цифровые камеры. Другие устройства, например цифровые видеокамеры, адаптеры захвата телевизионных кадров, в компьютерной графике играют чаще вспомогательную роль. Для создания изображений "от руки" предназначены графические планшеты, на которых рисуют специальным электронным пером.

Перечислите аппаратные средства воспроизведения растровых изображений.

Монитор, принтер, плоттер (графопостроитель).

Позиция 28 Цветовые модели компьютерной графики

Вопросы для самостоятельного изложения

Приведите примеры устройств, формирующих цвет согласно аддитивному механизму.

Аддитивные цвета применяются в системах освещения, видеосистемах, устройствах записи на фотопленку, мониторах, сканерах и цифровых камерах.

Где используется субтрактивный механизм образования цвета? Поясните сущность этого механизма.

Субтрактивный механизм образования цвета используется в полиграфии, при печати цветных изображений. В отличие от экрана монитора, воспроизведение цветов которого основано на излучении света, печатная страница может только отражать цвет. Поэтому RGB-модель в данном случае неприемлема. Вместо нее для описания печатных цветов используется модель CMY, базирующаяся на субтрактивных цветах. Субтрактивные цвета в отличие от аддитивных цветов (той же RGB-модели) получаются вычитанием вторичных цветов из общего луча света. В этой системе белый цвет появляется как результат отсутствия всех цветов, тогда как их присутствие дает черный цвет. Соотношения, связывающие аддитивные (красный, зеленый, синий) и субтрактивные (голубой, желтый, пурпурный) цвета:

Зеленый + Синий = Голубой;

Зеленый + Красный = Желтый', Красный + Синий = Пурпурный;

Зеленый + Синий + Красный = Белый;

Голубой + Желтый + Пурпурный = Черный.

Что происходит, когда на лист бумаги с нанесенным на него красителем пропадает белый свет? Если краситель голубой (сине-зеленый), то он поглощает из спектра красный цвет и отражает голубой. Соответственно пурпурный краситель поглощает комплиментарный ему зеленый цвет, а желтый краситель — синий цвет. Если при печати наложить друг на друга пурпурный и желтый цвета, то получится красный цвет, поскольку пурпурный краситель устранит зеленую составляющую, а желтый — синюю составляющую падающего цвета. Соответственно при печати с наложением всех трех субтрактивных цветов результирующий цвет будет черным.

На базе выполненных рассуждений можно сформулировать правило коррекции цветового разбаланса при цветной печати: если изображение имеет излишне синий оттенок, то следует увеличить желтую составляющую, поскольку желтый поглощает синие составляющие. Соответственно избыточность зеленого цвета можно скорректировать увеличением пурпурной составляющей, а избыточность красного цвета — увеличением голубой составляющей.

Запишите в шестнадцатеричном и двоичном коде цвета для следующих образцов (использована модель RGB):

FFA500= 1111 1111 1010 0101 0000 0000

FFFF00=1111 1111 1111 1111 0000 0000

00FF00=0000 0000 1111 1111 0000 0000

0000FF=0000 0000 0000 0000 1111 1111

FF00FF=1111 1111 0000 0000 1111 1111

С какой целью в модель CMYK введен черный цвет?

Существуют две наиболее распространенные версии субтрактивной модели: CMY и CMYK. Первая из них используется в том случае, если изображение или рисунок будут выводиться на черно-белом принтере, позволяющем заменять черный картридж на цветной (color upgrade). В ее основе лежит использование трех субтрактивных (вторичных) цветов: голубого (Cyan), пурпурного (Magenta) и желтого (Yellow). Теоретически при смешивании этих цветов на белой бумаге в равной пропорции получается черный цвет. Однако в реальном технологическом процессе получение черного цвета путем смешивания трех основных цветов для бумаги неэффективно по трем причинам. Невозможно произвести идеально чистые пурпурные, синие и желтые краски. Поэтому цвет получается не чисто черным, а грязно-коричневым. На создание черного цвета с помощью модели CMY тратится в три раза больше краски. Любые цветные краски дороже обычных черных. В силу перечисленных факторов при печати чистого черного цвета используется добавка дополнительной черной компоненты цвета. Эта технология приводит также к улучшению качества теней и серых оттенков. Интенсивность каждой из четырех компонент цвета может изменяться в диапазоне от 0 до 100 %. В аббревиатуре модели CMYK используется буква «К» (последняя буква слова Black) для того, чтобы избежать путаницы, поскольку в английском языке с буквы «В» начинается не только слово Black (черный), но и слово Blue (синий). Встречается еще один вариант трактовки использования этой буквы как аббревиатуры термина Key color (ключевой, цвет).

В чем достоинство цветовой модель HSB? Укажите области ее применения.

Модель HSB интуитивно лучше понятна, чем RGB или CMYK. Работая в ней легче найти нужный цвет. Графические файлы в программах не создаются в цветовом режиме HSB, он служит лишь для удобства. Все цвета из этой модели автоматически переводятся в рабочую модель (обычно RGB или CMYK). При этом количество цветов, доступных модели HSB определяется количеством цветов рабочей модели (за счёт того, что значения насыщенности и яркости могут быть выражены в долях процентов, а не только целыми значениями процентов).

Тема 5. Сжатие данных. Архивация данных.

Позиция 29 Сжатие информации

		Под сжатием данных понимают такое перекодирование исходной последовательности данных, при котором объем данных уменьшается, а их информационное содержание сохраняется в заданных пределах.
		Сжатие данных основано на избыточности исходных данных. Чем больше избыточность исходных данных, тем в большей степени могут быть сжаты эти данные.

Вопросы для самостоятельного изложения

В каких случаях, и для каких целей необходимо сжимать данные?

В зависимости от того, в каком объекте размещены данные, подлежащие сжатию различают:

- Сжатие (архивация) файлов: используется для уменьшения размеров файлов при подготовке их к передаче каналами связи или к транспортированию на внешних носителях маленькой емкости;

- Сжатие (архивация) папок: используется как средство уменьшения объема папок перед долгим хранением, например, при резервном копировании;

- Сжатие (уплотнение) дисков: используется для повышения эффективности использования дискового просторную путем сжатия данных при записи их на носителе информации (как правило, средствами операционной системы).

На чем основана возможность сжатия данных? В каких случаях сжатие данных невозможно?

Существует много практических алгоритмов сжатия данных, но все они базируются на трех теоретических способах уменьшения избыточности данных. Первый способ состоит в изменении содержимого данных, второй - в изменении структуры данных, а третий - в одновременном изменении как структуры, так и содержимого данных. Если невозможно применить ни один из перечисленных способов уменьшения избыточности данных, то сжатие становится невозможным.

В каких случаях можно использовать сжатие с потерями, в каких — без потерь? Чем различаются обратимые и необратимые методы сжатия данных?

Если при сжатии данных происходит изменение их содержимого, то метод сжатия называется необратимым, то есть при восстановлении (разархивировании) данных из архива не происходит полное восстановление информации. Такие методы часто называются методами сжатия с регулированными потерями информации. Понятно, что эти методы можно применять только для таких типов данных, для которых потеря части содержимого не приводит к существенному искажению информации. К таким типам данных относятся видео- и аудиоданные, а также графические данные. Методы сжатия с регулированными потерями информации обеспечивают значительно большую степень сжатия, но их нельзя применять к текстовым данным. Примерами форматов сжатия с потерями информации могут быть:

- JPEG - для графических данных;

- MPG - для для видеоданных;

- MP3 - для аудиоданных.

Если при сжатии данных происходит только изменение структуры данных, то метод сжатия называется обратимым. В этом случае, из архива можно восстановить информацию полностью. Обратимые методы сжатия можно применять к любым типам данных, но они дают меньшую степень сжатия по сравнению с необратимыми методами сжатия. Примеры форматов сжатия без потери информации:

- GIF, TIFF - для графических данных;

- AVI - для видеоданных;

- ZIP, ARJ, RAR, CAB, LH - для произвольных типов данных.

Какой класс программ используется для сжатия данных? На каких принципах эти программы работают? Есть ли универсальные программы сжатия данных, которые оптимальны для данных любого вида?

Для сжатия данных применяются программы-архиваторы. Существует много разных практических методов сжатия без потери информации, которые, как правило, имеют разную эффективность для разных типов данных и разных объемов. Однако, в основе этих методов лежат три теоретических алгоритма:

- алгоритм RLE (Run Length Encoding);

- алгоритмы группы KWE(KeyWord Encoding);

- алгоритм Хаффмана.

На практике программные средства сжатия данных синтезируют эти три "чистых" алгоритмы, поскольку их эффективность зависит от типа и объема данных.

В каких случаях эффективно использовать непрерывный архив? Ответ обоснуйте.

Непрерывный (solid) архив — это архив RAR, упакованный специальным способом, при котором все сжимаемые файлы рассматриваются как один последовательный поток данных. Непрерывная архивация поддерживается только в формате RAR, для формата ZIP такого типа упаковки не существует. Метод сжатия для архивов RAR — обычный или непрерывный — выбирается пользователем.

Непрерывная архивация значительно увеличивает степень сжатия, особенно при добавлении в архив существенного количества небольших файлов с похожим содержимым. Непрерывные архивы предпочтительнее использовать в тех случаях, когда:

- архив предполагается редко обновлять;

- вы планируете чаще распаковывать весь архив, нежели извлекать из него один или несколько файлов;

- нужно достичь более плотной степени сжатия, даже в ущерб скорости упаковки.

Файлы в непрерывных архивах обычно отсортированы по расширению, однако с помощью специального файла rarfiles.lst можно задать альтернативный порядок сортировки самостоятельно. Многотомные и самораспаковывающиеся архивы также могут быть непрерывными.

Какой принцип лежит в основе алгоритма RLE?

Алгоритм RLE.

В основе алгоритма RLE лежит идея выявления повторяющихся последовательностей данных и замены их более простой структурой, в которой указывается код данных и коэффициент повторения. Чем меньше значение коэффициента сжатия, тем эффективней метод сжатия. Алгоритм RLE будет давать лучший эффект сжатия при большей длине повторяющейся последовательности данных, поэтому большая эффективность алгоритма RLE достигается при сжатии графических данных (в особенности для однотонных изображений).

Какой принцип лежит в основе алгоритма KWE?

Алгоритмы группы KWE.

В основе алгоритма сжатия по ключевым словам положен принцип кодирования лексических единиц группами байт фиксированной длины. Примером лексической единицы может быть обычное слово. На практике, на роль лексических единиц выбираются повторяющиеся последовательности символов, которые кодируются цепочкой символов (кодом) меньшей длины. Результат кодирования помещается в таблице, образовывая так называемый словарь. Алгор