Download
1 / 35
350 likes | 569 Views
תוכנה. מרצה: דיאב עלאא אלדין http://www.geocities.com/thalaa2000. תוכניות ותוכנות. תוכנית – אוסף של פקודות בשפה המובנת למחשב. תוכנה – אוסף של תוכניות מחשב. Manage the computer resources Provides tools for users Act as an intermediary between organization & stored information. סוגי תוכנות.
E N D
תוכנה מרצה: דיאב עלאא אלדין http://www.geocities.com/thalaa2000
תוכניות ותוכנות • תוכנית – אוסף של פקודות בשפה המובנת למחשב. • תוכנה – אוסף של תוכניות מחשב. • Manage the computer resources • Provides tools for users • Act as an intermediary between organization & stored information
סוגי תוכנות • תוכנת המערכת System Software)) – מנהלת את משאבי המחשב. • תוכנה יישומית (Application Software) – מסייעת בביצוע משימה (עסקית) מסוימת.
תוכנת המערכת • מערכת ההפעלהOperating System • Allocation & Assignment • Allocates resources to the application jobs in the execution queue • Provides location in the primary memory • Controls the input/output, peripherals,communication devices • Scheduling • Schedules, prioritizes, & coordinates jobs • Monitoring • Monitors the activities of the O/S • תוכניות שירות.
מושגים בתחום מערכות הפעלה • Multiprogramming – A method of executing more than one programs concurrently using the same computer.Only one program is actually using the CPU at any given moment but other resources such as input/output can be serviced at the same time. • Multitasking – multiprogramming on single-user O/S is called multitasking. • Multithreading – is the ability of an O/S to execute different parts of the same program,called threads,simultaneously
TRADITIONAL SINGLE-PROGRAM SYSTEM MULTIPROGRAMMING ENVIRONMENT PROGRAM 1 PROGRAM 2 PROGRAM 1 OPERATING SYSTEM OPERATING SYSTEM PROGRAM 3 UNUSED MEMORY UNUSED MEMORY מושגים בתחום מערכות הפעלהMultiprogramming/ Multitasking • Multiprogramming- מספר תוכניות פעילות במקביל • Multitasking – multiprogrammingבמערכת המיועדת למשתמש יחיד
מושגים בתחום מערכות הפעלה - המשך • Time slicing/ sharing – מספר רב של משתמשים עושים שימוש באותו מעבד. • המעבד מקציב פרק זמן קצוב לכל משתמש.
Program CPU CPU CPU TASK 1 TASK 2 TASK 3 RESULT מושגים בתחום מערכות הפעלה - המשך • Parallel processing – מספר מעבדים, כל אחד מטפל בחלק מתוכנית או בתוכנית אחרת.
מושגים בתחום מערכות הפעלה - המשך • Virtual memory- שיטת עבודה עם זיכרון משני, המדמה את הזיכרון הראשי.המערכת קובעת אילו חלקים יימצאו בזיכרון הראשי, ומתי הם יוצאו על מנת להכניס חלקים אחרים. • גודל חלקים אילויכול להיות קבוע (Page 2-4Kb)או משתנה(Segment) • באופן כזה מספר רב של תוכניות נמצא בזיכרון הראשי • שאר החלקים שלא נעשה בהם שימוש ברגע נתון נמצאים בזיכרון משני. • יתרון – מספר רב של תוכניות ניתנות להפעלה במכונה אחת.
ממשק משתמש (User Interface = UI) - "נקודת המגע" בין המערכת למשתמש ממשק פקודה (command line) המשתמש מפעיל את המערכת ע"י הקשת פקודות טקסטואליות ממשק גרפי (Graphical User Interface = GUI) המשתמש מפעיל את המערכת בעזרת סמלים גרפיים ואמצעי הצבעה
מערכות הפעלה נפוצות • Windows(XP,2000,CE etc) • Mac OS • Unix (machine independent) • Linux (Unix-like open-source software,shareware OS) • PALM OS
תוכניות שירות • תוכניות עזר (ניהול קלט/פלט, תקשורת וכד') • סביבות פיתוח תוכנה
תוכניות עזר • מאפשרות עבודה נוחה יותר עם המחשב. • מאפשרות ניצול יותר של משאבי המחשב.
סביבות פיתוח תוכנה שפת תכנות היא שפה הקרובה לשפת האדם (בד"כ), בעלת אוצר מילים מוגבל וחוקים תחביריים נוקשים, שמטרתה הוא מתן פקודות לביצוע ע"י המחשב. אוסף פקודות הנכתב בשפת תכנות (תוכנית) עובר תרגום לשפת מחשב(binary machine code) על מנת שהמחשב יוכל לבצע את הפקודות.
SOURCE CODE PROGRAM COMPILER OBJECT CODE OTHER OBJECT CODE MODULES LINKAGE EDITOR LOAD MODULE תהליך התרגום של תוכנית • התכנית המקורית מוזנת למחשב )קלט( • התכנית נקלטת ע"י תכנית שירות שנקראת "מהדר" – Compiler • המהדר מתרגם את התכנית לשפת מכונה )וגם בודק שגיאות תחביריות( • התכנית בשפת מכונה מאוחסנת בזכרון המחשב
דורות בעולם התכנות • דור ראשון – שפת מכונה.(0 & 1 ) • דור שני – שפת סף (Assembly)תלויה בסוג מכונה/מעבד עושה שימוש בפקודות (e.g., load,sum) • דור שלישי – שפה עילית (high level language) • דור רביעי –nonprocedural/less procedural,natural language
דורות בעולם התכנות - המשך • שפות דור שלישי: • FORTRAN • COBOL • BASIC • PASCAL • C/ C++ • Java
מושגי יסוד • שדה - אוסף של bytesהמייצג עובדה (FIELD). • רשומה – אוסף של שדות שיש ביניהם קשר (RECORD). (עשוי לייצג יישות) • שדה מפתח - שדה המקבל ערך ייחודי עבור כל רשומה (KEY). • קובץ – אוסף של רשומות דומות (FILE).בסיס נתונים – אוסף של קבצים DATABASE. • הייררכיה: • Database • File (Table) • Record • Field • Byte • Bit
Database Management System (DBMS) מערכת המאפשרת הקמה, אחזקה ושימושבנתונים, ללא קשר לתוכנה היישומית שתשתמש בנתונים מרכיבים של DBMS • Data Definition Language – שפה בעזרתה מגדירים את הנתונים שבבסיס הנתונים (content & structure of DB) • Data Manipulation Language – שפה בעזרתה מבצעים פעולות על הנתונים בבסיס הנתונים (data extraction ) • Data Dictionary – אוסף הגדרות של הנתונים בבסיס הנתונים(data characteristics,physical representation,data inventory )
בטיחות הנתונים. שיתוף נתונים. תיעוד. הפקת דוחות. סיוע בעיבוד נתונים אי תלות בין נתונים לתוכנות יישומיות. הפרדת נתונים מהתוכניות. מניעת כפילות נתונים. גיבוי והתאוששות. איכות הנתונים תכונות של מסד נתונים ו- DBMS
מודל נתונים לוגי שיטות שונות לייצוג מבנה הנתונים בבסיס הנתונים. שיטות מקובלות כיום: • מודל טבלאי/ יחסי/ רלאציוני - RDBMS • 2D tables called Relations • Each table consist of Tuples • מודל מכוון עצמים - OODBMS • Hybrid object-relational DBMS • מודל נתונים רב מימדי Cube DW/OLAP • מודל נתונים היררכי – Treelike Structure 1-M • מודל נתונים רשתי Network Structure M-M -
המודל הטבלאי/ יחסי/ רלאציוני הנתונים מיוצגים בטבלאות. • שדה – שורה בטבלה. • רשומה – שורה בטבלה.
שפת SQL • Standard Query Language • שפת שאילתות (כולל אד-הוק) שהפכה לסטנדרטגישה ועדכון מסדי נתונים • דוגמא לשאילתות בשפת SQL • SELECT Part_Number, Part_Desc,Unit_Price • FROM PART; • SELECT Part_Number, Part_Desc,Unit_Price • FROM PART WHEREUnit_Price<25; • SELECT PART.Part_Number, SUPPLIER.Supplier_Number, SUPPLIER.Supplier_Name • FROM PART,SUPPLIER • WHERE PART.Supplier_Number = SUPPLIER.Supplier_Number
מבנים אפשריים של מערכות מידע בארגון • Centralized System – מערכת ריכוזית בה מתבצעים כל העיבודים, הניהול והקצאת המשאבים, ביחידה מרכזית. • Decentralized System – מערכת מבוזרת לחלוטין בה העיבודים, הניהול והקצאת המשאבים נעשים ביחידות אוטונומיות בארגון. • Distributed System - – מערכת המצויה על הרצף שבין מערכת ריכוזית לביזורית
יתרונות ריכוזיות • עלויות נמוכות יותר. • ניהול כוח אדם אפקטיבי. • ניצול טוב של משאבי המערכת. • אחידות ואפשרות לשילוב. • הקצאת משאבים אפקטיבית. • התאמה לתכנון כלל ארגוני. • אמצעים טובים לאבטחה, גיבוי ושחזור.
יתרונות ביזוריות • הנעה ומעורבות של המשתמשים. • בקרה טובה של המשתמשים. • זמני תגובה טובים למשתמשים. • התאמה לצרכי המשתמשים. • נוחות בביצוע שינויים מקומיים.
מבנים אפשריים של חלוקת תפקידים בין שרתים ותחנות עבודה (לקוחות)
REQUESTS CLIENT SERVER DATA, SERVICE ארכיטקטורת שרת/ לקוח משאבים רבים משאבים מוגבלים
מרכיבי יישום • תצוגת יישום – מסכי מימשק המשתמש (presentation layer)User Interface Layer • לוגיקת היישום – הכללים על-פיהם מתבצעות הפעולות הכלולות ביישום ,Business Logic Layer • ניהול נתונים – טיפול בגישה לנתונים (כתיבה, עידכון, מחיקה, שליפה והצגה) ,Data Access Layer בארכיטקטורת שרת-לקוח כל אחד ממרכיבי היישום יכול להיות מאוחסן בשרת או בלקוח
קריטריונים לחלוקת המשימות בין השרת ללקוח • כמות המידע שתעבור על-גבי רשת התקשורת. • שליטה ובקרה. • מורכבות ההפרדה. • ניצול ואיזון המשאבים.
אפשרויות לנקודת הממשק בין השרת ללקוח • תצוגה מבוזרת. • תצוגה על ידי הלקוח. • ביזור לוגיקת היישום • שרת נתונים. • ניהול נתונים מבוזר.
חסרונות: יש צורך בכתיבת תוכניות מתאימות לארכיטקטורה. עומס על השרתים. קושי בניהול, פיקוח ותחזוקה יתרונות: תעבורה לא גבוהה. אין בעיות של עקביות נתונים. אבטחת נתונים פשוטה. ארכיטקטורת שרת/ לקוח
סיכום • למדנו מהי תוכנה, ואלו סוגי תוכנות קיימים: • מערכות הפעלה, תוכנות שירות, תוכנות יישומיות • הצגנו מושגים בסיסיים במערכות הפעלה • למדנו על דורות של שפות תיכנות • למדנו על איחסון נתונים בעבר, וכיום (DBMS) • הצגנו את מודל הנתונים הרלציוני • למדנו על ארכיטקטורה בכלל, וארכיטקטורת שרת-לקוח בפרט
