КИТ конспект лекций

логических операций над числовой и символьной информацией;

регистры общего назначения (РОН) – это быстродействующие ячейки памяти,

используемые в основном в качестве счетчиков и указателей на адресное простран-

ство ПК;

кэш-память – блок высокоскоростной памяти, в которую из оперативной памяти копируются данные, необходимые процессору, что позволяет повысить производи-

тельность процессора;

устройство управления (УУ) – для формирования и подачи во все элементы ПК управляющих сигналов;

схема управления шиной – для связи с другими устройствами ПК через систем-

ную шину.

Производительность МП определяется генератором тактовых импульсов

(ГТИ), который определяет время одного такта работы МП, задает тактовую ча-

стоту. Основными характеристиками процессора являются: тактовая частота,

разрядность, размер кэш-памяти.

2.5 Память ПК

Память ПК – это совокупность отдельных устройств, которые запоминают,

хранят и выдают информацию. Отдельные устройства памяти называются запоми-

нающими устройствами (ЗУ).

Основные характеристики памяти – это емкость и быстродействие (время обращение к памяти).

Емкость устройств памяти измеряется в байтах (1байт = 8 бит), Килобайтах (1

Кбайт= 210 байт=1 024 байт), Мегабайтах (1Мбайт= 220 Кбайт), Гигабайта (1Гбайт=

230 Мбайт), Терабайтах (1Тбайт= 240 Гбайт), Петабайтах (1Пбайт= 250 Тбайт).

Различают внутреннюю и внешнюю память ПК.

Внутренняя память обеспечивает выполнение процессов на компьютере.

Виды внутренней памяти:

оперативная память – расположена на оперативном запоминающем устройстве

(ОЗУ), хранит оперативную информацию для протекающих в настоящий момент

11

процессов ПК; ее содержимое очищается при выключении компьютера (является энергозависимой); отличается высоким быстродействием;

постоянная память – расположена на постоянном запоминающем устройстве

(ПЗУ) и хранит программы тестирования ПК при включении питания, программы начальной загрузки операционной системы и некоторые другие; не может быть из-

менена пользователем;

полупостоянная память – расположена на микросхеме CMOS и хранит парамет-

ры конфигурации компьютера, время и календарь; питается от аккумулятора.

кэш-память – находится на микропроцессоре и служит для ускорения его рабо-

ты;

видеопамять – находится на видеокарте и служит для хранения изображения,

выводимого на экран.

Внешняя память служит для долговременного хранения и транспортировки данных.

Виды внешней памяти:

жесткий магнитный диск (HDD) – служит для постоянного хранения нужной компьютеру и пользователю информации. Состоит из вращающихся пластин (дис-

ков), покрытых магнитным слоем. Основными характеристика HDD являются: ем-

кость (до нескольких Тбайт); скорость считывания/записи информации (для совре-

менных дисков порядка 100 Мбайт/сек) и др.;

внешний жесткий магнитный диск (внешний HDD) – переносной носитель ин-

формации, который подсоединяется к компьютеру при помощи кабеля USB. Ис-

пользуется для архивного хранения данных. По характеристикам не отличаются от встроенных жестких дисков;

твердотельный накопитель (SSD ─ Solid State Disk) – для постоянного хранения информации вместо жесткого магнитного диска. В отличие от HDD, основан на микросхеме, что дает ряд преимуществ: малые габариты, отсутствие шума, низкое энергопотребление, высокую скорость считывания/записи информации (530 – 1400

Мбайт/сек). Емкость SSD достигла 1,28 Тбайт. В настоящее время твердотельные накопители используются в переносных ПК;

12

оптический диск (НОД – накопитель на оптическом диске) – носитель, в кото-

ром информация записывается с помощью лазерного луча. НОД подразделяются на:

CD-диски (CD-ROM, CD-R, CD-RW) емкостью от 650 до 800 Мбайт;

DVD-диски емкостью от 4,7 до 17 Гбайт;

BD-диски (Blu-ray) емкостью от 25 до 500 Гбайт;

флэш-память – вид внешней памяти, основанный на интегральных микросхе-

мах. Благодаря небольшим размерам, дешевизне и низкому энергопотреблению,

используется в портативных цифровых устройствах: фотоаппаратах, видеокамерах,

мобильных телефонах, смартфонах, MP3-плеерах, КПК и др. Разновидностью флэш-памяти является USB флеш-накопитель (флешка, USB-диск), который в настоящее время можно назвать самым распространённым носителем для транс-

портировки информации. Емкость представленных на рынке USB-дисков достига-

ет 256 Гбайт.

13

3 КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

3.1 Понятие сети. Классификация сетей

Компьютерная сеть (КС) – группа компьютеров, связанных между собой ка-

налами передачи данных.

Основные задачи КС: передача информации; электронное общение; выполне-

ние программ на удаленном компьютере; обеспечение совместного доступа к об-

щим ресурсам, например папкам, файлам, принтерам.

КС можно классифицировать по ряду признаков.

1. По территориальному признаку КС делятся на:

локальные (LAN) – на территории комнаты, этажа, одного или нескольких зда-

ний;

глобальные (WAN) – на расстоянии от десятков до десятков тысяч километров.

Могут объединять различные локальные сети. Среди глобальных КС наиболее по-

пулярной является сеть Интернет;

региональные (MAN) – промежуточное положение между LAN и WAN, распо-

ложены на обширной территории внутри города, экономической зоны или отдель-

но взятой страны.

Указанные выше сети различаются:

скоростью передачи данных – в LAN она значительно выше (10, 16 и 100

Мбит/с), чем в WAN (от 2,4 Кбит/с до 2 Мбит/с);

разнообразием услуг – в LAN набор услуг больше, чем в WAN, например, наряду с обменом почтой и файлами предоставляются услуги печати, работы с локальны-

ми базами данных, доступа к файловой системе компьютеров и др.;

масштабируемостью (от масштаб) – возможностью увеличения размеров при сохранении качества. В LAN масштабируемость низкая, что не позволяет увеличи-

вать число компьютеров в сети без дополнительных затрат на оборудование; в

WAN – хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались для неограниченного числа пользователей;

методом коммутации. Различают следующие виды: коммутация каналов – для

14

передачи сообщения устанавливается физическое соединение между отправителем и получателем; коммутация сообщений – задается логический канал связи в виде цепочки адресов от отправителя до получателя; коммутация пакетов – сообщение разбивается на части (пакеты) одинаковой длины, которые передаются независимо друг от друга и собираются воедино у получателя.

Во всем мире сейчас большую популярность приобрели корпоративные ком-

пьютерные сети, которые объединяют локальные сети подразделений отдельного предприятия или корпорации.

2. По топологии КС бывают следующих видов:

звезда (рис. 3.1, а) – все компьютеры, рабочие станции (РС) и сервер (С), под-

ключаются к центральному узлу коммутации (К), через который и осуществляется передача данных;

кольцо (рис. 3.1, б) – все компьютеры соединяются в замкнутую линию, данные предаются по кольцу в одном направлении;

шина (рис. 3.1, в) – все компьютеры подключаются к одному общему кабелю

(шине), по которому происходит обмен информацией;

комбинированная топология – использование фрагментов различных топологий на участках сети.

15

3.2 Технические средства локальных компьютерных сетей

Для организации локальной КС необходимо наличие технических и про-

граммных средств.

Технические средства КС включают:

компьютеры. Среди них выделяют серверы, которые управляют работой сети и предоставляют услуги пользователям КС, и рабочие станции – рядовые компьюте-

ры КС. Примеры серверов: сервер баз данных (SQL-сервер), обрабатывающий за-

просы к базе данных; сервер телекоммуникаций, обеспечивающий услуги по связи данной локальной сети с внешним миром; вычислительный сервер, дающий воз-

можность производить вычисления, которые невозможно выполнить на рабочих станциях; Web-сервер, на котором размещаются Web-страницы; Mail-сервер – поч-

товый сервер; файл-сервер для хранения файлов;

линии связи – образуют каналы передачи данных. Они могут быть: проводные –

построенные на основе кабеля (коаксиальный, витая пара, волоконно-оптический);

беспроводные – каналы наземной и спутниковой связи (с радиосигналом, микро-

волновым, инфракрасным);

соединительное оборудование – для подключения различных сетевых устройств к линиям связи: сетевой адаптер, модем, повторители и др.;

коммутационное оборудование – обеспечивает передачу данных в КС: концен-

траторы, коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы, мосты и др.

3.3 Глобальная сеть Internet

Internet – сеть, состоящая из многих сетей, связанных между собой по прото-

колам TCP/IP.

Основными протоколами сети Internet является совокупность протоколов,

называемая стеком сетевых протоколов TCP/IP. Эти протоколы организуют взаи-

модействие между различными сетями, образующими сеть Internet. Каждому из них отводится своя роль:

протокол IP – осуществляет адресацию компьютеров в сети и выбор наилучшего маршрута передачи данных через последовательность соединенных между собой

16

подсетей. IP-адрес компьютера представляет собой четыре числа (например:

207.68.156.58), каждое из которых не может превышать 255. Первые числа опреде-

ляют адрес сети, которая имеет вложенную структуру, последние – имя компьюте-

ра в сети. Приведенный пример адреса указывает на компьютер 58, расположен-

ный в сети 156, которая подчинена сети 68, вложенной в сеть 207. Иначе говоря,

иерархия IP-адреса компьютера направлена слева-направо. Пользователь при об-

ращении к компьютеру может записывать адрес компьютера не в цифровом (IP), а

в символьном (доменном) виде, например www.bseu.by. А специальные DNS-

серверы переводят такое доменное имя компьютера в соответствующий ему IP-

адрес.

протокол TCP – разделяет передаваемое сообщение на пакеты и управляет их транспортировкой по сети.

В сети Internet для обмена информацией работают различные службы, называ-

емые сервисами, которые предоставляют соответствующие услуги пользователю сети Internet. Примерами сервисов Internet являются: электронная почта, IP-

телефония, Chat, социальные сети, поисковые системы, WWW и др.

Каждый из сервисов реализуется с помощью своих протоколов, которые назы-

вают прикладными протоколами. Их примеры рассмотрены ниже в сервисах

WWW и электронная почта.

3.4 World Wide Web

Поиск информации в сети Internet предполагает работу с сервисом WWW.

WWW (Всемирная паутина) – это наиболее популярный сервис сети Internet.

Представляет собой систему для доступа к связанным между собой документам,

расположенным на Web-серверах, подключенных к сети Internet. Информационное пространство WWW основано на сети Internet и протоколе передачи данных HTTP.

Информация в WWW представлена в виде Web-страниц, содержащих гиперс-

сылки на различные информационные ресурсы: другие Web-документы, графиче-

ские, звуковые и т.п. файлы, а также информационные ресурсы других сервисов сети Internet. Web-страницы объединяются в сайты или порталы.

17

Для осуществления просмотра Web-страниц используются браузеры. Среди наиболее известных представителей данной группы программ можно назвать: Internet Explorer, Opera, Google Chrome, Firefox. . Браузеры позволяют просматривать

Web-страницы с информацией различной природы (текст, графику, звук, видео), ав-

томатически запоминать адреса просмотренных страниц, самостоятельно сохра-

нять адреса любимых страниц, публиковать созданные Web-страниц в сервисе

WWW, управлять интерфейсом программы и др.

Открытие ресурса (Web-страницы или сайта) осуществляется по их адресу в

формате URL. Адрес ресурса URL состоит из следующих частей:

протокол доступа к ресурсу: http://...

адрес сервера, на котором хранится ресурс – доменное имя сервера: http://www.bseu.by...

полное имя конкретной Web-страницы – включает перечень папок, ведущих к файлу и собственно имя файла:

http://www.bseu.by/russian/faculty1/department5.html

Поиск информации в сети Internet осуществляется с помощью поисковых си-

стем. Эти системы предоставляют пользователю возможность найти нужную ему информацию посредством использования тематических каталогов или поисковых машин. В тематическом каталоге вся информация распределена по рубрикам вложенной иерархической структуры, перемещаясь по которым можно найти нуж-

ные сведения. В поисковой машине поиск осуществляется по ключевым словам,

вводимым пользователем с клавиатуры в строку поиска.

В приведенном ниже списке перечислены адреса самых распространенных бе-

Поиск в поисковых системах осуществляется с использованием предлагаемых

тематических каталогов и поисковых машин.

18

3.5 Электронная почта

Электронная почта (ЭП) служит для обмена электронными сообщениями.

Для приема почты служат протоколы POP,POP3 и IMAP. Отправка почты ча-

ще всего осуществляется по протоколу SMTP.

Для доступа к ЭП можно использовать как браузеры, так и специализирован-

ные программы, называемые почтовыми клиентами. Примерами почтовых кли-

ентских приложений являются: Outlook Express, The Bat!, Netscape Mail, Eudora, Koomail, JBMail, Foxmail, IncrediMail, Kmail, Thunderbird и др.

В функции почтовых клиентов может входить: создание и форматирование сообщения, автоматическое добавление подписи к сообщению, вставка в текст ри-

сунков, вложение файлов, проверка орфографии, сортировка, хранение сообщений,

поиск по архиву сообщений, ведение адресной книги, фильтрация принимаемых сообщений по разным критериям, шифрование текстового сообщения, групповая рассылка и другие функции.

Для работы с электронной почтой пользователь должен:

зарегистрировать свой электронный почтовый ящик на почтовом сервере;

открыть программу доступа к ЭП (браузер или почтовый клиент);

организовать связь с почтовым сервером – указать в своей программе адрес сво-

его почтового ящика и пароль доступа к нему.

В результате на ПК пользователя открывается содержимое почтовых папок его почтового ящика для получения, просмотра и отправки сообщений.

19

4 СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

4.1 Классификация программного обеспечения ПК

Программное обеспечение (ПО) современных компьютеров можно условно разделить на три группы:

1. Системное ПО управляет ресурсами компьютера, служит для проверки рабо-

тоспособности его устройств, выдачи справочной информации о компьютере, обеспе-

чивает защиту от вирусов и др. Оно предназначено для всех категорий пользователей,

используется как для обеспечения эффективной работы компьютера и пользователя,

так и для эффективного выполнения прикладных программ.

Центральное место в системном ПО занимают операционные системы. Опера-

ционная система (ОС) загружается автоматически при включении компьютера и управляет его работой до его выключения. Она ведет диалог с пользователем, осу-

ществляет управление оперативной памятью, дисковым пространством и т.д., за-

пускает другие программы на выполнение и обеспечивает пользователю и про-

граммам способ общения (интерфейс) с устройствами компьютера. Другими сло-

вами, ОС обеспечивает функционирование и взаимосвязь всех компонентов ком-

пьютера, предоставляет пользователю и его программам доступ к аппаратным средствам. ОС определяет производительность системы, степень защиты данных,

требования к аппаратным средствам. Примерами ОС являются MS DOS, OS/2, Unix, Windows, Linux.

Сервисные системы дополняют ОС по обслуживанию ПК, обеспечивают удобство работы пользователя. К этой категории относят системы технического обслуживания, файловые менеджеры и др. служебные программы.

Системы технического обслуживания – это ПО, которое служит для специа-

листов инструментом по эксплуатации и ремонту компьютера.

Файловые менеджеры дополняют ОС более удобным средством управления файлами и папками. К числу файловых менеджеров ОС Windows относятся Total Commander, FAR Manager, 7-Zip File Manager, Frigate и др.

20