Читать книгу «Інформатика. Дитяча енциклопедія» онлайн.

Середовище програмування

Система програмування потрібна для створення системного та прикладного програмного забезпечення. Інструментарієм системи програмування є мова програмування. Для створення прикладного програмного забезпечення широко використовуються такі мови програмування, як С, С++, Java, Delphi, Паскаль (Symantec Cafe, Microsoft J++) та інші.

Запуск комп’ютера

Розглянемо докладніше процес запуску комп’ютера та деякі класи програмного забезпечення.

Звичайно запуск комп’ютера виконується вмиканням живлення на лицьовій панелі (кнопка Power), але у комп’ютерах, які існують зараз, є засоби для економного споживання електроенергії, що дозволяють зовсім не вимикати ПК. У черговому режимі не працює монітор, вимкнено електродвигун жорсткого диска, знижено споживання енергії процесором і комп’ютер можна довго не вимикати з мережі електроживлення.

Запуск – дуже відповідальний момент роботи комп’ютера. Зверніть увагу на те, що в цей момент в оперативній пам’яті нема ані даних, ані програм. Перенести їх із жорсткого диска в оперативну пам’ять без вказівок неможливо, а взяти вказівки ніде. Зовнішні пристрої комп’ютера теж не працюють. То як же комп’ютер починає працювати?

У процесора є спеціальна ніжка, яка називається Reset (перезапуск). Якщо на неї надходить сигнал (а в момент вмикання так і відбувається), процесор звертається до спеціально виділеної чарунки пам’яті – постійного запам’ятовуючого пристрою (ПЗП). Як уже розповідалось у попередній главі, програми мікросхеми ПЗП записують на заводі і вони називаються BIOS. Мікросхему встановлюють так, щоб її пам’ять зайняла потрібні адреси. Тому коли процесор починає роботу, він потрапляє до постійної пам’яті, необхідної для запуску комп’ютера.

Робота програми, записаної в мікросхемі BIOS, відбивається на чорному екрані білими рядками. У цей момент комп’ютер перевіряє свої пристрої. Перш за все перевіряється оперативна пам’ять. Перевіряється наявність жорстких дисків та дисковода гнучких дисків, а також наявність клавіатури. Якщо щось не працює, програми, які виконують перевірку, сповістять про несправність.

Якщо все гаразд, то програми BIOS припиняють свою роботу і дають команду із зовнішнього носія (якого саме, вказано в Setup) завантажити в оперативну пам’ять спеціальний пакет програм, який називається операційною системою. Після цього все, що робиться з комп’ютером, робиться під керівництвом операційної системи.

Чи може працювати комп’ютер без операційної системи?

Серед усіх системних програм, з якими доводиться мати справу користувачам комп’ютера, особливе місце займають операційні системи. Операційна система (ОС) – це комплекс програм (модулів), які забезпечують діалог з користувачем, здійснюють управління комп’ютером, його ресурсами, запускають інші програми на виконання. Операційна система є найважливішою програмою. ОС має розвинений набір сервісних програм, які дозволяють здійснювати перевірку пристроїв комп’ютера, зв’язок з локальною мережею, спряженість з великою ЕОМ, розмітку дискет та ін.

Перші персональні комп’ютери не мали операційних систем і були схожі на ігрові приставки. При вмиканні комп’ютера в електричну мережу процесор звертався до ПЗП, у якому була записана програма підтримки нескладної мови програмування, наприклад Бейсіка або схожого. На комп’ютері можна було набирати і запускати нескладні програми. Підключивши до комп’ютера магнітофон, можна було загрузити сторонню програму. Програма, яку завантажили, вимикала ПЗП, і далі робота з комп’ютером відбувалася під керівництвом цієї програми (як в ігрових приставках).

Перші побутові персональні комп’ютери 70-80-х років не мали операційних систем. Але деякі користувачі вважали мову програмування, яка є в ПЗП, самостійною операційною системою, хоча і спрощеною. Вона дозволяла приймати і розуміти команди від клавіатури і завантажувати сторонні програми.

Серйозна необхідність в операційних системах виникла, коли до персональних комп’ютерів стали підключати дисководи. Дисковод (як уже розповідалося в попередньому розділі) відрізняється від магнітофона тим, що це пристрій вільного доступу, а магнітофон – пристрій послідовного доступу. Для завантаження програми зі стрічки потрібно спочатку перемотати касету, після чого комп’ютер завантажує першу програму, яку зустріне.

На диску є свобода вибору. На музичному диску можна включити відтворення будь-якої пісні. З магнітного диска можна завантажити будь-яку програму. Тому команди завантаження стали дуже важкими. Потрібно було вказати номер доріжки і номер сектора, в якому знаходиться те, що потрібно завантажити. Наприклад, потрібно давати команду типу:

Load *d*29:37, 31:14

Пам’ятати, в яких секторах що зберігається, було дуже незручно. Вихід знайшли. Була написана програма, яка перекладала назви програм і файлів у номери доріжок і секторів. Людина могла завантажити те, що їй потрібно, користуючись тільки назвами. Ця програма і стала називатися дисковою операційною системою.

Дисковій операційній системі доручили й інші завдання. Вона могла не тільки завантажувати файли з диска в комп’ютер, але й записувати файли на диск, слідкувати за тим, щоб два різних файли не потрапили на один сектор, при необхідності видаляти файли, копіювати їх з диска на диск.

Надалі операційні системи розвивалися разом з апаратним забезпеченням. З’являлися нові дисководи гнучких дисків, змінювалися і операційні системи. З появою жорстких дисків відкрилася можливість зберігати не десятки, а сотні й тисячі файлів. В іменах файлів стало важко розібратися. Тоді поскладнішали і операційні системи. У них ввели засіб для розбивки дисків на каталоги і засоби обслуговування каталогів (перенесення і копіювання файлів між каталогами, сортування файлів та ін.). Так на дисках з’явилася файлова структура, а операційна система взяла на себе її створення і обслуговування. Коли жорсткі диски стали ще більшими, операційні системи «навчилися» ділити їх на декілька логічних дисків.

Разом з розвитком жорстких і гнучких дисків зростала й оперативна пам’ять комп’ютерів, змінювалися процесори. Кожна нова операційна система все краще використовувала оперативну пам’ять і могла працювати з більш потужними процесорами.

Система MS DOS

Для ІВМ-сумісних комп’ютерів операційною системою з 1981 по 1995 рік була так звана система MS DOS. За ці роки вона пройшла шлях від MS DOS 1.0 до MS DOS 6.22.

Операційна система MS DOS з успіхом працювала протягом 15 років. Але цю роботу не можна було назвати зручною. Адже MS DOS – неграфічна операційна система, яка використовує інтерфейс командного рядка. Це означає, що всі команди треба набирати літерами у спеціальному рядку. Потрібно було дуже добре знати ці команди, пам’ятати, як вони записуються. Вивчення операційної системи стало досить складним для користувача завданням.

Тоді з’явилися програми-оболонки. Оболонка – це програма, яка запускається під керівництвом операційної системи і допомагає людині працювати з цією операційною системою. Найпопулярнішою на той час стала програма-оболонка Norton Commander. Її розробив відомий американський програміст Пітер Нортон. Він спростив роботу з комп’ютером для мільйонів людей. Пошук, редагування, копіювання, переміщення, видалення, зміна, сортування, запуск файлів та інше – усе це можна було зробити натисканням декількох клавіш. Але оболонки все ще залишалися неграфічними.

Однією з особливостей комп’ютерів IBM PC була та, що в них текстовий і графічний режими роботи існували окремо. Неможливо, наприклад, було зробити так, щоб частина екрана була в текстовому режимі, а частина – в графічному. Ці режими були несумісні.

Робота в текстовому режимі довгий час була прийнятною для службових цілей. На підприємствах і в організаціях не було необхідності в роботі з графікою, а якщо така потреба виникала, було прийнято використовувати комп’ютери Macintosh. Однак коли постало питання про використання IBM PC як домашнього комп’ютера, виникла гостра потреба в графічній операційній системі, яка виводить графічну інформацію на екран і якою можна керувати за допомогою миши.

Роботи над графічною операційною системою для IBM PC у компанії Microsoft почалися ще в 1981 році, але вперше така система вийшла в світ тільки 1995 року під назвою Microsoft Windows 95. Windows – це принципово нова графічна операційна система, яка надає велику кількість можливостей і зручностей користувачу. Основна ідея, закладена в Windows, – це природне представлення інформації, що забезпечує її наочність. До появи Windows 95 комп’ютери IBM PC працювали з неграфічною системою MS DOS, але для неї було зроблено декілька графічних оболонок Windows 1.0, Windows 2.0, Windows 3.0, Windows 3.11 для робочих груп.

Оболонки Windows запускалися під керівництвом MS DOS, отже, не були самостійними операційними системами. Та оскільки з появою Windows з’явилися деякі нові можливості, Windows прийнято було на той час називати не оболонкою, а середовищем.

Офіційний вихід Windows 98 відбувся 25 червня 1998 року. Основна відмінність Windows 98 від Windows 95 полягає в покращенні роботи в Інтернеті. Новий Провідник Windows поєднував ресурси жорсткого диска, локальну мережу і ресурси Інтернет. Також Windows 98 крім файлової системі FAT16 стала працювати з більш досконалою системою FAT32. Active Desktop – один з компонентів нової операційної системи – дозволяв переглядати web-сторінки прямо на Робочому столі Windows. При цьому як «шпалери» можна було використовувати web-сторінку, що автоматично обновлялася за розкладом. Для зручності одержання доступу до Інтернету були значно розширені можливості настроювання стандартного підключення dial-ир за допомогою модему.

У число стандартних компонентів Windows 98 входив новий додаток TV Viewer, що дозволяв при наявності відповідного апаратного забезпечення переглядати телевізійні канали. Комп’ютер під керуванням TV Viewer міг приймати кабельні і супутникові телепередачі, працювати з даними, розповсюджуваними по WWW.