 |
Блочно-модульная компоновка.
|
|
|
|
Компьютер собирается из отдельных унифицированных блоков. Существует некий базовый состав блоков, необходимый для работы ПК, а открытая система позволяет пользователю самостоятельно дополнять и изменять блочный состав компьютера, при этом, конечно же, функциональная завершенность системы не должна быть нарушена.
Для взаимодействия блоков между собой и с центральным процессором организуется приемно-передающий канал -системная шина.
Для состыковки блоков между собой имеются специальные системные разъемы, к контактам которых подводятся сигналы системной шины. Такой комплект разъемов размещается на системной (материнской) плате.
Основы открытой архитектуры:
1) В качестве центрального процессора используются микропроцессоры серии x86 фирмы Intel, их аналоги, а также программно-совместимые с ними процессоры других фирм.
2) Система имеет BIOS - программное средство поддержки определенного набора компонентов.
3) Регламентирована процедура начального запуска системы.
6) Память организована в виде нескольких блоков, имеющих различные свойства.
7) Задействован механизм конфигурирования.
8) ПК имеет системный реестр и КМОП-память для хранения сведений о конфигурации системы.
9) Реализована система прерываний и прямого доступа к памяти.
10) Всем устройствам компьютера выделены "свои" адреса.
11) Для ввода информации и вывода ее на экран монитора задействована специальная система кодировок.
Следует сказать, что параллельно были разработаны технические нормативы, описывающие конструкцию компьютера, рабочие режимы, протоколы обмена данными. Без разработки подобных норм невозможен был бы подобный успех IBM-компьютеров.
|
|
|
Программное обеспечение:
Компьютерная архитектура имеет в своей основе две составляющие: аппаратную часть (железо) и программную часть (программное обеспечение). С развитием ПК развивается и соответствующее программное обеспечение. Для начала стала необходимость создания системного ПО, которое бы уже непосредственно управляло работой компьютера. Такой системой стала MS-DOS(MicroSoft Disk Operation System). На смену ей пришла Microsoft Windows, которая является и по сей день фактическим лидером операционных систем на рынке IBM-совместимых компьютеров.
24) Програ́ммное обеспе́чение. Это совокупность программ, системы обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ.
Также — совокупность программ, процедур и правил, а также документации, относящихся к функционированию системы обработки данных.
Программное обеспечение является одним из видов обеспечения вычислительной системы, наряду с техническим (аппаратным), математическим, информационным, лингвистическим, организационным и методическим обеспечением
К программному обеспечению (ПО) относится также вся область деятельности по проектированию и разработке ПО:
1) Технология проектирования программ (например, нисходящее проектирование, структурное и объектно-ориентированное проектирование и др.);
2) Методы тестирования программ;
3) Методы доказательства правильности программ;
4) Анализ качества работы программ;
5) Документирование программ;
6) Разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования программного обеспечения, и многое другое.
Программное обеспечение – неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера применения конкретного компьютера определяется созданным для него ПО. Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области применения. Все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютерах программах.
|
|
|
Виды программного обеспечения:
Все программы, работающие на компьютере, можно условно разделить на три вида.
1) Прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ;
2) Системные программы, предназначены для управления работой вычислительной системы, выполняют различные вспомогательные функции.
3) Инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера.
25) Системное программное обеспечение — это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой - приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д.
Основные функции операционных систем (ОС) заключаются в управлении ресурсами (физическими и логическими) и процессами вычислительных систем. Физическими ресурсами являются: оперативная намять, процессор, монитор, печатающее устройство, магнитные и оптические диски. К логическим ресурсам можно отнести программы, файлы, события и т. д. Под процессом понимается некоторая последовательность действий, предписанная соответствующей программой и используемыми ею данными.
Вариантов классификации ОС может быт очень много, они зависят от признака, по которому одна ОС отличается от другой:
- по назначению;
- по режиму обработки;
- по способу взаимодействия с системой;
ОС делятся на следующие категории:
1)Операционные системы реального времени – используются для управления машинами, научной аппаратурой и промышленными системами.
2) Однопользовательские однозадачные – как видно из названия, такие системы предназначены для управления компьютером таким образом, чтобы в любой заданный момент времени один пользователь мог эффективно выполнять одну задачу либо действие.
|
|
|
3) Однопользовательские многозадачные – такие ОС большинство пользователей в настоящее время применяют в своих настольных компьютерах и ноутбуках.
4) Многопользовательская система позволяет многим разным людям одновременно пользоваться ресурсами одного компьютера. Операционная система должна сбалансировать требования различных пользователей, а также обеспечить использование каждой задействованной ими программой достаточных и разделенных ресурсов, чтобы проблема, возникшая у одного пользователя, не распространилась на все сообщество пользователей.
Сама модель ОС состоит из следующих уровней:
Уровень 1. В него входят электронные схемы; объектами данного уровня являются регистры, ячейки памяти и логические элементы.
Уровень 2. Набор команд процессора. В число операций, выполняемых на этом уровне, входят те, которые допускаются набором команд машинного языка, например сложение, вычитание, загрузка значения из регистра или сохранение в нем.
Уровень 3. Содержит концепцию процедуры (подпрограммы), а также операции вызова и возврата.
Уровень 4. Уровень прерываний, которые заставляют процессор сохранить текущий контекст и выполнить подпрограмму обработки прерывания.
Уровень 5. На этом уровне вводится понятие процесса, под которым подразумевается работающая программа. В число фундаментальных требований к операционной системе, способной поддерживать одновременную работу не скольких процессов, входят способность приостанавливать процессы и возобновлять их выполнение.
Уровень 6. Компоненты этого уровня взаимодействуют со вспомогательными запоминающими устройствами компьютера. На этом уровне происходит позиционирование считывающих головок и физическая передача блоков данных.
Уровень 7. Создает логическое адресное пространство процессов. Уровень организует виртуальное адресное пространство в виде блоков, которые могут перемещаться между основной памятью и вспомогательным запоминающим устройством.
Уровень 8. Отвечает за обмен информацией и сообщениями между процессами. На этом уровне происходит более богатый обмен информацией, чем на уровне 5, который обеспечивает работу первичного сигнального механизма для синхронизации процессов.
|
|
|
Уровень 9. Обеспечивает долгосрочное хранение файлов.
Уровень 10. Предоставляет доступ к внешним устройствам с помощью стандартных интерфейсов.
Уровень 11. Поддерживает связь между внешними и внутренними идентификаторами системных ресурсов и объектов. Внешний идентификатор — это имя, которое может использоваться приложением или пользователем. Внутренний идентификатор — это адрес или другой индикатор, используемый нижними уровнями операционной системы для обнаружения объекта и управления им.
Уровень 12. Предоставляет полнофункциональные средства поддержки процессов. Уровень 13. Обеспечивает взаимодействие операционной системы с пользователем. Этот уровень называется оболочкой (shell), так как он отделяет пользователя от деталей внутреннего устройства операционной системы и представляет ее пользователю как набор сервисов.
Ядро́ — центральная часть операционной системы (ОС), обеспечивающая приложениям координированный доступ к ресурсам компьютера, таким как процессорное время, память, внешнее аппаратное обеспечение, внешнее устройство ввода и вывода информации.
Файловая система — порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании. Операционная система выполняет две основные задачи: манипулирование данными и их хранение. Большинство программ в основном манипулирует данными, но, в конечном счете, они где-нибудь хранятся. В системе UNIX таким местом хранения является файловая система. Более того, в UNIX все устройства, с которыми работает операционная система, также представлены в виде специальных файлов в файловой системе.
С помощью каталогов формируется логическое дерево файловой системы. Каталог - это файл, содержащий имена находящихся в нем файлов, а также указатели на дополнительную информацию - метаданные, позволяющие операционной системе производить действия с этими файлами. Каталоги определяют положение файла в дереве файловой системы. Любой процесс, имеющий право на чтение каталога, может прочесть его содержимое, но только ядро имеет право на запись данных каталога. Файл — концепция в вычислительной технике: сущность, позволяющая получить доступ к какому-либо ресурсу вычислительной системы и обладающая рядом признаков.
Драйвер — компьютерная программа, с помощью которой другие программы (обычно операционная система) получают доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. Обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать. Драйверная система – это объединение драйверов одного типа.
|
|
|
Командный процессор нужен для интерпретации команд пользователя, запуска программ, выполнения скриптов, заданий и некоторых других задач. В ОС имеется два типа команд — внутренние и внешние. Внутренние команды выполняются в соответствии с указаниями, заложенными (встроенными) в саму структуру ОС, и не требуют дополнительной программной поддержки. Если на диске будет только операционная система, то эти команды будут выполнены. Для расширения возможностей ОС в ней имеются внешние команды, которые выполняются только в том случае, если вместе с системой на диске имеются специальные программные файлы, включаемые изготовителями ОС в комплект поставки ОС.
26) Windows 95 — графическая многозадачная операционна система корпорации Microsoft. Официальная дата выхода — 24 августа 1995 года. Русская версия поступила в продажу 10 ноября 1995 года. Windows 95 предназначалась в основном для домашнего и SOHO сегментов и была гибридной — поддерживала исполнение 16- и 32-разрядного кода. Новшества интерфейса Windows 95 активно использовались во всех последующих версиях Windows: именно в ней появились такие элементы графического интерфейса, как рабочий стол со значками, панель задач и меню «Пуск». Поддержка Windows 95 прекращена 31 декабря 2001 года. Windows 95 — результат объединения продуктов MS-DOS и Windows, которые ранее распространялись отдельно. Windows 95 является третьей системой Windows, лишённой поддержки стандартного и реального режимов работы x86-процессоров и требующей процессор уровня Intel 80386 и выше в защищённом режиме. Windows 95 содержит значительные улучшения графического интерфейса и внутреннего устройства системы, включая рабочий стол и меню «Пуск», поддержку длинных (до 256 знаков) имён файлов и систему Plug and Play.
27) Сервисная система – программный продукт, изменяющий и дополняющий пользовательский и программный интерфейсы операционной системы. Сервисные системы различаются на операционные среды, оболочки и утилиты.
Операционная среда – система, изменяющая и дополняющая как пользовательский, так и программный интерфейс. Операционная среда создаёт для пользователя и прикладных программ иллюзию работы в полноценной операционной системе. Появление операционной среды обычно означает, что используемая операционная система не полностью удовлетворяет требованиям практики.
Оболочка [shell] – система, изменяющая пользовательский интерфейс. Оболочка создаёт для пользователя интерфейс, отличный от такового самой операционной системы. Задача оболочки – упрощение некоторых общеупотребительных действий с операционной системой. Однако оболочка не заменит ОС, и потому пользователь-профессионал должен изучать также командный интерфейс самой ОС.
Утилита [utility] – это система, дополняющая пользовательский интерфейс. Утилиты реализуют важные функции по управлению ЭВМ, которые, как правило, недостаточно полно представлены в программах, поставляемых с операционной системой.
Наиболее важными функциями утилит являются:
1) Обслуживание жёсткого диска: форматирование, восстановление удалённых файлов, дефрагментация, низкоуровневое редактирования дисков и др.;
2) Обслуживание файлов и каталогов: поиск, сортировка, копирование по определённому условию и т.д.;
3) Работа с архивами: создание архивов и их обновление, сжатие файлов;
4) Защита от компьютерных вирусов: обнаружение вирусов, лечение файлов;
5) Предоставление пользователю расширенной информации и ПЭВМ и ОС;
6) Шифрование информации.
28)Прикладным называется ПО, предназначенное для решения определенной целевой задачи из проблемной области. Часто такие программы называют приложениями. Спектр проблемных областей в настоящее время весьма широк.
Из всего разнообразия прикладного ПО выделяют группу наиболее распространенных программ (типовые пакеты и программы), которые можно использовать во многих областях человеческой деятельности (текстовые процессоры; табличные процессоры; системы иллюстративной и деловой графики (графические процессоры); системы управления базами данных; экспертные системы; программы математических расчетов, моделирования и анализа экспериментальных данных).
Функционально ориентированные пакеты предназначены для решения отдельных типовых задач, регулярно возникающих у различных групп пользователей. Прикладные функционально-ориентированные пакеты и ППП общего назначения, широко применяемые в сфере управленческой и организационной деятельности, содержат отдельные ППП: текстовые процессоры; программы обработки электронных таблиц (бланков); графического представления данных (называемые также деловая графика); системы управления данными (база данных БД); системы поддержки средств коммуникационной связи (коммуникации); программы поддержки сопряжения ЭВМ с унифицированными приборными интерфейсами.
Текстовые данные являются наиболее распространенным видом данных при работе с компьютером. Для работы с текстом используют два основных класса программного обеспечения:
- текстовые редакторы
- текстовые процессоры.
Текстовые редакторы служат в основном для ввода и редактирования (правки) текста. Они не имеют средств для оформления внешнего вида документа и применяются в тех случаях, когда эти средства являются лишними и отвлекают от творческой работы или не нужны (например, при подготовке документов, пересылаемых по электронной почте). При использовании текстового редактора создается текстовый файл, который содержит только коды символов, которые были введены. Это означает, что все текстовые редакторы работают с текстом одинаково. Текст, введенный в одном редакторе, можно редактировать другим редактором, не испытывая при этом никаких затруднений.
Текстовые процессоры используют в тех случаях, когда имеет значение не только содержание текста, но и его внешний вид (например, при подготовке официальных документов). Текстовый процессор позволяет управлять оформлением текста при его выдаче на экран или принтер. Документ, созданный текстовым процессором, содержит не только текст, но и информацию о том, как он должен быть оформлен. Эта информация заключена в невидимых кодах, которые не печатаются ни на экране, ни на бумаге, но влияют на то, как происходит печать. Разные текстовые процессоры используют для оформления текста разные. Поэтому перенос форматированных текстовых документов из одного текстового процессора в другой не всегда возможен и не всегда прост. В тех случаях, когда такой перенос сделать не удается, переносят только текст, без кодов форматировани, после чего вновь оформляют текст в новом текстовом процессоре.
| 29)Табличный процессор — это комплекс взаимосвязанных программ, предназначенный для обработки электронных таблиц. Электронная таблица — это компьютерный эквивалент обычной таблицы, состоящей из строк и граф, на пересечении которых располагаются клетки, в которых содержится числовая информация, формулы или текст. |
Табличные процессоры представляют собой удобное средство для проведения бухгалтерских и статистических расчетов. В каждом пакете имеются сотни встроенных математических функций и алгоритмов статистической обработки данных. Кроме того, имеются мощные средства для связи таблиц между собой, создания и редактирования электронных баз данных.
Специальные средства позволяют автоматически получать и распечатывать настраиваемые отчеты с использованием десятков различных типов таблиц, графиков, диаграмм, снабжать их комментариями и графическими иллюстрациями.
Табличные процессоры имеют встроенную справочную систему, предоставляющую пользователю информацию по конкретным командам меню и другие справочные данные.
Самые популярные табличные процессоры — Microsoft Excel (Эксель) и Lotus 1—2—3.
30) Векторные графические редакторы позволяют пользователю создавать и редактировать векторные изображения непосредственно на экране компьютера, а также сохранять их в различных векторных форматах, например, CDR, AI, EPS, WMF или SVG.
Растровый графический редактор — специализированная программа, предназначенная для создания и обработки растровых изображений. Подобные программные продукты нашли широкое применение в работе художников-иллюстраторов, при подготовке изображений к печати типографским способом или на фотобумаге, публикации в интернете. Растровые графические редакторы позволяют пользователю рисовать и редактировать изображения на экране компьютера, а также сохранять их в различных растровых форматах, таких как, например, JPEG и TIFF, позволяющих хранить растровую графику с незначительным снижением качества за счёт использования алгоритмов сжатия с потерями, PNG и GIF, поддерживающими хорошее сжатие без потерь, и BMP, также поддерживающем сжатие (RLE), но в общем случае представляющем собой несжатое «попиксельное» описание изображения.
Векторные редакторы часто противопоставляют растровым редакторам. В действительности, их возможности часто дополняют друг друга:
1)Векторные редакторы обычно более пригодны для создания разметки страниц, типографики, логотипов, sharp-edged artistic иллюстраций (например, мультипликация, clip art, сложные геометрические шаблоны), технических иллюстраций, создания диаграмм и составления блок-схем.
2)Растровые редакторы больше подходят для обработки и ретуширования фотографий, создания фотореалистичных иллюстраций, коллажей, и создания рисунков от руки с помощью графического планшета.
31) Интегрированными пакетами называются ППП, объединяющие в себе функционально-различные программные компоненты ППП общего назначения. Современные интегрированные ППП могут включать в себя:
- текстовый редактор;
- электронную таблицу;
- графический редактор;
- СУБД;
- коммуникационный модуль.
В качестве дополнительных модулей в интегрированный пакет могут включаться такие компоненты, как система экспорта-импорта файлов, калькулятор, календарь, системы программирования.
Интеграция различных компонентов в единую систему предоставляет пользователю неоспоримые преимущества в интерфейсе, но неизбежно проигрывает в части повышенных требований к оперативной памяти.
Из имеющихся пакетов можно выделить следующие: Framework, Start-nave, Microsoft Office.
32)Проблемно-ориентированные пакеты
Используются в тех предметных областях, для которых возможна типизация функций управления, структур данных и алгоритмов обработки. Типичным примером является серия программ 1С: позволяющая автоматизировать решение задач управления предприятием, например, 1С:Бухгалтерия, 1С: Предприятие, 1С: Кадры и т.д.
Программные продукты данного класса можно классифицировать по разным признакам:
1) Типам предметных областей;
2) Типам информационных систем;
3) Функциям и комплексам задач, реализуемых программным способом, и др.
Проблемно-ориентированные ППП – это обширная группа пакетов программ, разработанных для автоматизации процессов решения различных функциональных задач в промышленной и непромышленной сферах деятельности. Практически нет ни одной предметной области, для которой не существует хотя бы одного ППП. Примерами проблемно-ориентированных пакетов могут служить пакеты, предназначенные для реализации информационных технологий обработки данных в конкретных областях экономики:
1)Проблемно-ориентированные ППП для промышленной сферы должны составить технологическую основу не только для планирования производства усовершенствованными методиками, контроля за выполнением плана работ, но и обеспечивать движения финансовых и трудовых ресурсов, осуществлять ряд функций, связанных с контролем сервисного обслуживания, распределением готовой продукции и маркетингом.
2)Проблемно-ориентированные ППП непромышленной сферы предназначены для автоматизации деятельности фирм, не связанных с материальным производством (банки, биржи, торговля и т.п.) Требования к ППП этого класса предусматривают создание интегрированных многоуровневых систем.
3)ППП отдельных предметных областей являются одним из основных направлений развития индустрии создания программных продуктов. На протяжении более десяти лет разрабатываются ППП для различных предметных областей: бухгалтерского учета, финансового менеджмента, правовых систем и т.д.
4)ППП финансового менеджмента (ППП ФМ) появились в связи с необходимостью финансового планирования и анализа деятельности фирм. Сегодняшний российский рынок ППП МФ представлен в основном двумяклассами программ: для финансового анализа предприятия и для оценки эффективности инвестиций.
5)ППП правовых справочных систем представляют собой эффективный инструмент работы с огромным объемом законодательной информации, поступающей непрерывным потоком.
33) Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных) — система связи компьютеров и/или компьютерного оборудования (серверы, маршрутизаторы и другое оборудование). Для передачи информации могут быть использованы различные физические явления, как правило — различные виды электрических сигналов, световых сигналов или электромагнитного излучения.
Классификация:
1)По территориальной распространенности:
|
|
|
