27. Операционные системы (ос)

ОС – комплекс программ, входящих в состав программного обеспечения компьютера, обеспечивающих управление работой аппаратных средств компьютера, обменом данными между различными аппаратными узлами компьютера, а также организующую диалог компьютера с пользователем. ОС управляет вычислительным процессом и информационным обменом между оперативной памятью, внешними устройствами и центральным процессом. Структура ОС:

Ядро: – система управления процессором, памятью и другими важнейшими системными ресурсами; – библиотека системных вызовов.

Утилиты: – системные службы, работающие в автоматическом режиме; – программы пользователя, входящие в состав ОС (интерпретатор командной строки, команды работы с файлами и т.д.). существует 2 типа диалоговых интерфейсов:

Текстовый(MSDos)

Графический, характерны для семейства ОС Windows

Программы пишутся на алгоритмических языках 3 типов:

1. Машинном

2. На языке Ассемблера

3. На языке высокого уровня

Составные части ОС

Наиболее важными частями ОС является: файловая система, драйверы, внешние устройства, загрузчики, системная библиотека.

Характеристики Ос: разрядность, поддержка многопроцессорности, многозадачность, поддержка многопользовательского режима.

Виды ОС:

1. Стандартные (MSDos, MS Windows 95/98,windows professional,IBM OS/2, unix, linux)

2. Сетевые (позволяет управлять работой в комп.сети и обеспечивает совместный доступ пользователей к сетевым файлам и ресурсам.

26. Файловая система.

Файловая система, как один из основных элементов ОС представляет собой способ организации, хранения файлов дисковой памяти. Пр.:в ОС MSDos, MS Windows 95/98 файлов система FAT(таблица размещения файлов). Имеет структуру управляющей информацией на носители, включ. загрузчик(Boot), таблиц.размещ.файлов FAT и корневой каталог RDA. В OS/2 использ.файловая система (HPFS)(высокопроизводительная файловая система, которая не воспроизводится MSDos). Файл-это именованная последовательность байтов произвольной длины.

25. MS Aссess. Объекты MS Aссess.

MS Aссess- это настольная система управления реляционными БД, предназначенная для работы на автономном ПК или в локальной вычислительной сети.

Объекты MS Aссess:

-таблицы – базовый объект MS Aссess.

-формы- это документ, в окне которого отображаются записи таблицы.

-запросы- это производная таблица, в которой собираются данные из других таблиц и выполняются различные операции над ними.

-отчеты- это особоя форма, представления данных, предназначенная для вывода на печать.

-макросы-это набор специальных макрокоманд.

-модули- программа, написанная на языке VBA или Access Basic.

24. Составные части операционной системы

Наиболее важными частями ОС является: файловая система, драйверы, внешние устройства, загрузчики, системная библиотека, кроме того, в состав ОС могут входить такие программы, как текстовые редакторы, системные мониторы, трансляторы.

23. Дополнительные, или периферийные устройства компьютера

Периферийные устройства – это любые дополнительные и вспомогательные устройства, которые подключаются к ПК для расширения его функциональных возможностей.

Принтер (print - печатать) – устройство для вывода на печать текстовой и графической информации. Принтеры, как правило, работают с бумагой формата А4 или А3. Наиболее распространены на сегодняшний день лазерные и струйные принтеры, матричные принтеры уже вышли из обихода.

В матричных принтерах печатающая головка состояла из ряда тонких металлических иголок, которые при движении вдоль строки в нужный момент ударяли через красящую ленту, и тем самым обеспечивали формирование символов и изображения. Матричные принтеры обладали низкими скоростью и качеством печати.

В струйных принтерах краска под давлением выбрасывается из отверстий (сопел) в печатающей головке и затем прилипает к бумаге. При этом формирование изображения происходит как бы из отдельных точек - "клякс". Для струйных принтеров характерна высокая стоимость расходных материалов.

В лазерных принтерах луч лазера, пробегая по барабану, электризует его, а наэлектризованный барабан притягивает частицы сухой краски, после чего изображение переносится с барабана на бумагу. Далее лист бумаги проходит через тепловой барабан и под действием тепла краска фиксируется на бумаге. Лазерные принтеры обладают высокими скоростью и качеством печати.

Плоттер (графопостроитель) – устройство для вывода на бумагу больших рисунков, чертежей и другой графической информации. Плоттер может выводить графическую информацию на бумагу формата А2 и больше. Конструктивно в нем может использоваться или барабан рулонной бумаги, или горизонтальный планшет.

Сканер (scanner) – устройство, позволяющее вводить в компьютер графическую информацию. Сканер при движении по картинке (лист текста, фотография, рисунок) преобразует изображение в числовой формат и отображает его на экране. Затем эту информацию можно обработать с помощью компьютера.

Манипулятор мышь (mouse) – устройство, облегчающее ввод информации в компьютер.

Дисковод CD-ROM – устройство для чтения информации, записанной на лазерных компакт-дисках (CD ROM – Compact Disk Read Only Memory, что в переводе означает компакт-диск с памятью только для чтения). На компакт-дисках можно хранить большое количество информации (до 650 Мбайт). Такие диски используются для хранения справочной информации, больших энциклопедий, баз данных, музыки, видеоинформации и т.д.

Основной показатель для дисковода CD-ROM – это скорость считывания информации с компакт-диска.

Дисковод DVD является дальнейшим развитием лазерных технологий. В нем применяется усовершенствованная технология использования лазерного луча для записи и чтения информации с компакт-дисков. Аббревиатура DVD означает Digital Video Disk (цифровой видеодиск) или в другой трактовке - Digital Versatile Disk (цифровой многоцелевой диск).

В отличие от дисков CD-ROM диски DVD могут использовать для работы обе поверхности. Причем технология позволяет записывать на каждой из сторон два слоя данных.

22. Виды операционных систем

Виды ОС:

3. Стандартные (MSDos, MS Windows 95/98,windows professional,IBM OS/2, unix, linux)

4. Сетевые (позволяет управлять работой в комп.сети и обеспечивает совместный доступ пользователей к сетевым файлам и ресурсам.

Стандартные ОС, или ОС общего назначения предназначены для реализации след.задач:

1. Управление аппаратными средствами компьютера

2. Создание рабочей среды и интерфейса пользователя

3. Команд пользователя и программ.инструктор

4. Организация вывода и ввода, хранение информации, управление файлами и данными.

Сетевые ОС выполняют функции стандартных ОС, а также доп.к ним реализации задачи, связанной с управлением работой с файлами данными и ресурсами, находящихся на различных узлах сетей.

21. Компьютерные сети.

Компьютерная сеть – совокупность узлов (терминалов ПК, периферийных устройств) имеющих возможность информационного взаимодействия друг с другом с помощью специального коммуникационного оборудования и ПО.

По ширине обхвата сети делятся на:

1. LAN (local area network)- объединяет ПК, расположенные в ограниченном пространстве. Для них необходима прокладка спец.кабельной системы.

2. GAN (global area network). Примером глобальной сети может быть интерент.

Между LAN и GAN находятся след.категории сетей:

1. CAN (Campus Area Network — кампусная сеть) — объединяет локальные сети близко расположенных зданий.

2. MAN (Metropolitan Area Network) — городские сети между учреждениями в пределах одного или нескольких городов, связывающие много локальных вычислительных сетей.

3. WAN (Wide Area Network) — глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN — сети с коммутацией пакетов (Frame relay), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей.

Для более крупных сетей устанавливаются спец.проводные или беспроводные линии связи, или же используют общественное средство связи (телефон).

20. Основные устройства компьютера их характеристики и назначение

Основные устройства ПК, их назначения и характеристики:

1. микропроцессор

2. внутренняя память

3. контороллеры и адаптеры

4. системная шина

5. монитор

6. клавиатура

1. микропроцессор

Микропроцессор (МП) – сверхбольшая интегральная схема (СБИС), реализованная в едином при кристалле (Si или Ge) площади меньше 0,1 см2.

Степень интеграции определен размером кристалла и количеством реализованных в нем транзисторов (10 – ки млн.).

Микропроцессоры различаются рядом важных характеристик:

- - тактовой частотой – влияет на быстродействие так, один из первых МП, фирмы Intel, выпущенный в 1976г. 8080 имел тактовую частоту 2МГц, в настоящее время модель Pentium – и достигла отметки 3,6ГГц. Аналогичными характеристиками обладает модель Alton 64 Fix 55 фирмы АМД;

- один из способов повышения быстродействия – использование кэш – памяти, которая предназначена для согласования скорости работы устройств с процессором;

- разрядность процессора – число одновременно обрабатываемых бит современного микропроцессора – важнейший фактор производительности(8,16,32,64 - разрядные).

2. внутренняя память

(Как уже отмечалось, работа компьютера имитирует (моделирует) информационную деятельность человека). Это оказалось возможным благодаря наличию в составе компьютера памяти. Существует несколько типов памяти, отличающиеся по своему функциональному назначению, и, как следствие, по способам хранения информации.

В памяти хранятся данные и обрабатываемая информация. Память подразделяется на внутреннюю (основную) и внешнюю.

Внешняя память реализована на носителях, используется для долговременного хранения информации).

Внутренняя память реализуется в виде электронных микросхем и располагается на материнской плате. К ее видам относят – ПЗУ, ROM – память только для чтения. Служит для хранения программ начальной загрузки компьютера и тестирования его узлов.

Энергонезависима - не изменяется после выключения компьютера. Существует перепрограммируемая постоянная память – ОЗУ, RAM – предназначена для хранения информации, изменяющейся в ходе выполнения операций по ее обработке.

Энергозависима (RAM – память с произвольным доступом - информация, вводимая в контроллер возникающая в ходе его работы храниться пока ПК включен. Структурно ОП можно представить как совокупность ячеек памяти, разделенных на разряды, для хранения в каждом из них бита информации. Физически, для построения запоминающего устройства типа RAM используют микросхемы динамической и статической памяти, для которых сохранение бита информации означает сохранение электрического заряда.

(RAM – память с произвольным доступом.) Этим названием подчеркивается тот факт, что процессор может обращаться к ячейкам памяти в произвольном порядке, при этом время чтения (записи информации одинакового для всех ячеек (мкс.)).

ОЗУ – быстрая полупроводниковая энергозависимая память. В ОЗУ хранятся исполняемая в данный момент программа и данные, с которыми она непосредственно работает. ОЗУ – память для чтения и записи информации.

Память характеризуется емкостью (объемом) – например, 512 МБ.

3. контроллеры и адаптеры

Контроллеры (адаптеры) – электронные микро – схемы для управления устройствами компьютера (выполнение обмена данными между процессором и внешними устройствами через системную магистраль передачи данных).

Например: видеоадаптер (монитора), адаптер портов для подключения принтера, мыши, контроллеры дополнительных устройств, для подключения модема, сканера. Т. о. контроллеры на физическом уровне осуществляют подключение отдельных модулей МЭВМ к процессору и ОЗУ.

На программном уровне подключение и управление устройствами осуществляют специальные программы драйверы, которые входят в состав ОС.

4. системная шина

Магистраль – (системная шина) – это набор электронных линий, связывающих ЦП, основную память и периферийные устройства воедино, относительно передачи данных, служебных сигналов и адресации памяти. Благодаря модульному принципу потребитель может комплектовать компьютер нужной ему конфигурации. Например: P4 – 2,8/512DDR (PC3200)/ 50Gb/GeForce FX 128/Combo.

5. монитор

Чтобы увидеть, отображаемую на экране, информацию в любой момент времени, используют устройства вывода (схема) – самые главные из них – монитор и принтер. Как указывалось выше, в состав материнской платы входит видеокарта – контроллер монитора или видеоадаптер – набор электронных микросхем обеспечивающих качество изображения на экране монитора с некоторой разрешающей способностью. Основная его характеристика – объем видеопамяти: 64 – 128 Мб. Карты на основе микросхем Nvideo считается лучшим выбором для любителей игр. Именно они доминируют сейчас на рынке (GeForce/GeForce Fx).

Самой важной частью ПК можно смело назвать многие детали компьютера, но монитор, пожалуй, самый подходящий кандидат на этот почетный титул. С экраном мы постоянно контактируем во время работы. От его качества зависит насколько комфортно будет нашим глазам. И поэтому именно к монитору предъявляются едва ли не самые строгие требования в области эргономики, безопасности, удобства работы. Так какие же параметры, характеризующие работу монитора можно и нужно учитывать при покупке?

Типы мониторов:

Ø самый распространенный тип монитора на основе ЭЛТ. Недостатки – большие потребления энергии, вредное воздействие;

Ø альтернатива – ЖК-мониторы – компактны и легки, безопасны, потребляют мало энергии, цифровой метод передачи информации. Недостатки – высокая цена, по контрастности и зернистости отстают от лучших ЭЛТ-мониторов.

Характеристики мониторов:

Ø размер по диагонали от 14 до 21 дюйма;

Ø величина экранного зерна (точки) 0,28-0,25мм;

Ø разрешающая способность – число точек на экране: 800х600. Стандартный режим для 15-дюймового монитора; 1024х768 – 17//; 1152х864 – 19//; 1280х1024 20//; 1600х1200 – 21//;

Ø максимальная частота развертки (сигнала частоты обновления кадров, минимальная величина для комфортной работы 85Гц). Иначе – мерцание и утомляемость глаз (для ЭЛТ-мониторов). Цена 17//, 19// от 2000$ до 500$ (ЭЛТ).

6. клавиатура

Клавиатура – основное устройство ручного ввода информации – команд и данных. Представляет собой совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих тем или иным способом определенную электрическую цепь. Внутри любого корпуса клавиатуры помимо датчиков, клавиши расположены электронные схемы дешифрации и микроконтроллер клавиатуры.

Стандартная клавиатура IBM PC имеет не менее 101 клавиш (104-105), с помощью которых могут быть сгенерированы 256 различных символов и знаков. Выделяют следующие основные группы клавиш:

Ø функциональные(их назначение определяется программой);

Ø алфавитно–цифровые клавиши (символьные);

Ø управляющие (управляют положением курсора на экране);

Ø служебные или специальные, которые изменяют значения других клавиш, к ним относятся и клавиши – переключатели;

Ø дополнительная цифровая клавиатура;

Ø индикаторы режимов;

Ø дополнительные клавиши;

19. Структура микропроцессора

Внутреняя структура микропроцессора

Схема управления выборкой команд выполняет чтение команд из памяти и их дешифрацию.

Арифметико-логическое устройство (или АЛУ, ALU) предназначено для обработки информации в соответствии с полученной процессором командой. Примерами обработки могут служить логические операции (типа логического «И», «ИЛИ», «Исключающего ИЛИ» и т.д.) то есть побитные операции над операндами, а также арифметические операции (типа сложения, вычитания, умножения, деления и т.д.).

Регистры процессора представляют собой по сути ячейки очень быстрой памяти и служат для временного хранения различных кодов: данных, адресов, служебных кодов.

Регистр признаков (регистр состояния) является внутренним регистром процессора. Содержащаяся в нем информация — слово состояния процессора (ССП, PSW — Processor Status Word).

Схема управления прерываниями обрабатывает поступающий на процессор запрос прерывания, определяет адрес начала программы обработки прерывания (адрес вектора прерывания), обеспечивает переход к этой программе после выполнения текущей команды и сохранения в памяти (в стеке) текущего состояния регистров процессора. По окончании программы обработки прерывания процессор возвращается к прерванной программе с восстановленными из памяти (из стека) значениями внутренних регистров.

Схема управления прямым доступом к памяти служит для временного отключения процессора от внешних шин и приостановки работы процессора на время предоставления прямого доступа запросившему его устройству.

Логика управления организует взаимодействие всех узлов процессора, перенаправляет данные, синхронизирует работу процессора с внешними сигналами, а также реализует процедуры ввода и вывода информации.

17. Табличный процессор MS Excel

Электронная таблица (ЭТ) позволяет хранить в табличной форме большое количество исходных данных, результатов, а также связей (алгебраических или логических соотношений) между ними. При изменении исходных данных все результаты автоматически пересчитываются и заносятся в таблицу. Электронные таблицы не только автоматизируют расчеты, но и являются эффективным средством моделирования различных вариантов и ситуаций. Меняя значения исходных данных, можно следить за изменением получаемых результатов и из множества вариантов решения задачи выбрать наиболее приемлемый.

При работе с табличными процессорами создаются документы, которые также называют электронными таблицами. Такие таблицы можно просматривать, изменять, записывать на носители внешней памяти для хранения, распечатывать на принтере.

Таблица – форма организации данных по строкам и столбцам.

Электронная таблица – компьютерный эквивалент обычной таблицы.

Табличный процессор – комплекс программ, предназначенных для создания и обработки электронных таблиц.

Электронная таблица – самая распространенная и мощная технология для профессиональной работы с данными. В ячейках таблицы могут быть записаны данные различных типов: текст, даты, числа, формулы и др. Главное достоинство электронной таблицы – возможность мгновенного автоматического пересчета всех данных, связанных формульными зависимостями, при изменении значения любого компонента таблицы.

Табличный процессор MS Excel позволяет:

Решать математические задачи: выполнять разнообразные табличные вычисления, вычислять значения функций, строить графики и диаграммы и т.п.;

Осуществлять численное исследование (Что будет, если? Как сделать, чтобы?);

Проводить статистический анализ;

Реализовать функции базы данных – ввод, поиск, сортировку, фильтрацию (отбор) и анализ данных;

Устанавливать защиту на отдельные фрагменты таблицы, делать их невидимыми;

Наглядно представлять данные в виде диаграмм и графиков;

Вводить и редактировать тексты;

Осуществлять обмен данными с другими программами, например, вставлять текст, рисунки, таблицы, подготовленные в других приложениях;

Осуществлять многотабличные связи.

Основные объекты табличного процессора MS Excel:

Ячейка – минимальный объект табличного процессора;

Строка – горизонтальный набор ячеек, заголовки столбцов – A, B, C,…,IV;

Столбец – вертикальны набор ячеек(256), заголовки строк – 1, 2, 3,…65536;

Диапазон (блок) ячеек – выделенные смежные ячейки, образующие прямоугольный участок таблицы;

Адрес диапазона (блока) ячеек - определяется адресом верхней левой и нижней правой ячейки, разделенных двоеточием (:), B2:C7 → B2, B3, B4, B5, B6, B7, C2, C3, C4, C5, C6, C7.

Книга – документ электронной таблицы, состоящий из листов, объединенных одним именем и являющихся файлом;

Лист – рабочее поле, состоящее из ячеек.

При работе с табличными процессорами создаются документы, которые можно просматривать, изменять, записывать на носители внешней памяти для хранения, распечатывать на принтере. Режим формирования электронных таблиц предполагает заполнение и редактирование документа. При этом используются команды, изменяющие содержимое клеток (очистить, редактировать, копировать), и команды, изменяющие структуру таблицы (удалить, вставить, переместить).

15. Дисководы. Виды дисков их характеристики и назначение

дисковод — устройство компьютера, позволяющее осуществить чтение/запись информации на носители информации. Основное назначение дисковода, в рамках концепции иерархии памяти — организация долговременной памяти.

По мере развития достижений техники, применяемые в компьютерах дисководы использовали всевозможные способы записи, чтения и хранения информации на носителе (перемагничивание ферритовых сердечников, магнитная запись на магнитной карте, ленте и магнитном барабане, оптическая запись и чтение при помощи лазера). По мере развития таких сегментов компьютерной индустрии, как офисный компьютер или домашний компьютер, компьютерные дисководы стали массовыми устройствами воплощающими последние достижения науки и техники.

Исходя из принципов чтения/записи на носитель информации, дисководы бывают нескольких типов:

использующие магнитную запись/чтение носителя:

на диски: флоппи (дисководы для дискет) и дисководы на жёстких дисках,

на ленты: стример;

дисководы, использующие для записи оптических дисков лазер (обычно называемые оптическими приводами):

компакт-диски и их развитие — (GD-ROM, DVD, HD DVD, Blu-Ray) с носителями, предназначенными только для записи (дописи) информации (CD-ROM, DVD-ROM и т.п) или позволяющие перезапись (+R, -R, +RW, -RW и т.п.);

магнитооптические, к которым относятся:

Zip дисководы и Jaz дисководы, использующие Zip- и Jaz дискеты соответственно[1].

14. Понятие информации и методы ее обработки.

информация (от лат. informatio, разъяснение, изложение, осведомленность) — сведения о чем-либо, независимо от формы их представления.

Естественные методы. Методы, основанные на органах чувств. Логическое мышление. Воображение, сравнение, сопоставление, анализ, прогнозирование и т.п.

Аппаратные методы. Аппаратные методы – это всегда устройства (приборы). Магнитофоны, телефоны, микроскопы, видеомагнитофоны и т.д. С точки зрения информатики эти устройства выполняют общую функцию – преобразуют данные из формы, недоступной для естественных методов человека, в форму, доступную для них. Не всегда одни устройства могут обрабатывать данные созданные другими приборами. В таких случаях применяют специальные устройства преобразования данных, и говорят не о преобразовании формы данных, а о преобразовании их формата (модемы, бытовые видеокамеры).

Программные методы. Широкое внедрение средств вычислительной техники позволяет автоматизировать обработку самых разных видов данных с помощью компьютера. Компьютер – это прибор особого типа, в котором одновременно сочетаются аппаратные и программные методы обработки и представления информации. Эти методы составляют предметную область информатики.

Если предположить, что информация – это динамический объект, не существующий в природе сам по себе, а образующийся в ходе взаимодействия данных и методов, и существующий столько, сколько длится это взаимодействие, а все остальное время пребывающий в виде данных, то можно дать такое определение:

Информация - это продукт взаимодействия данных и методов, рассмотренный в контексте этого взаимодействия.

Контекстным (адекватным) считается тот метод, который является общепринятым для работы с данными определенного типа. Этот метод должен быть известен как создателю данных, так и потребителю информации.

Для графических данных (иллюстраций) контекстным является метод наблюдения, основанный на зрении. В этом случае имеется в виду визуальная или графическая информация. Для текстовых данных подразумевается контекстный метод чтения, основанный на зрении, знании азбуки и языка. В этом случае говорят о текстовой информации.

Для данных, представленных в виде радиоволн, контекстными являются аппаратные методы преобразования данных и потребления информации с помощью радиоприемника или телевизора. Поэтому часто используются понятия телевизионная информация, информационная программа, информационный выпуск и т.п.

Для данных, хранящихся в компьютере, передающихся по сетям, контекстными являются аппаратные и программные методы вычислительной техники. Их еще называют средствами информационных технологий, которые входят в предметную область информатики. В этом случае используется понятие компьютерной информации.