1)понятие информатики и ее предмета.

ПРЕДМЕТ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ Информатика наука, сложившаяся сравнительно недавно. Её развитие связано с появлением в середине ХХ века электронно-вычислительных машин, которые явились универсальными средствами для хранения, обработки и передачи информации. Информатика - это наука о информации,а также средствах и методах её сбора,обработки передачи и хранения. Термин "информатика" (франц. informatique) происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает "информационная автоматика". Этот термин введён во Франции в середине 60-х годов XX века, когда началось широкое использование вычислительной техники. Тогда в англоязычных странах вошёл в употребление термин "Computer Science", что означает буквально "компьютерная наука", для обозначения науки о преобразовании информации, которая базируется на использовании вычислительной техники. Теперь эти термины являются синонимами. Предмет информатики как науки составляют:

1. Аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

2. Программное обеспечение средств вычислительной техники;

3. Средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;

4. Средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами. Основной задачей информатики как науки - это систематизация приёмов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники.

Таким образом, главная функция информатики состоит в разработке методов и средств преобразования информации с использованием компьютера, а также в применении их при организации технологического процесса преобразования информации.

Сбор и хранение информации. Сбор информации – это процесс целенаправленного извлечения и анализа информации о предметной области, в роли которой может выступать тот или иной процесс, объект и т.д. Цель сбора - обеспечение готовности информации к дальнейшему продвижению в информационном процессе. Поскольку эта фаза начинает цикл обращения информации, она очень важна, от качества ее исполнения во многом зависит качество информации, которая будет использоваться потребителем при решении целевых задач информационной технологии.

Данная фаза содержит этапы:

первичное восприятие информации.(Здесь осуществляется определение качественных и количественных характеристик предметной области, важных для решаемых потребителем информации задач;)

разработка системы классификации и кодирования информации, кодирование классов;

распознавание и кодирование объектов;

регистрация результатов.

Хранение информации — это способ распространения информации в пространстве и времени.

Способ хранения информации зависит от ее носителя (книга — библиотека, картина — музей, фотография — альбом). Этот процесс такой же древний, как и жизнь человеческой цивилизации. Уже в древности человек столкнулся с необходимостью хранения информации: зарубки на деревьях, чтобы не заблудиться во время охоты; счет предметов с помощью камешков, узелков; изображение животных и эпизодов охоты на стенах пещер. С рождением письменности возникло специальное средство фиксирования и распространения мысли в пространстве и во времени. Родилась документированная информация — рукописи и рукописные книги, появились своеобразные информационно-накопительные центры — древние библиотеки и архивы. Постепенно письменный документ стал и орудием управления (указы, приказы, законы). Вторым информационным скачком явилось книгопечатание. С его возникновением наибольший объем информации стал храниться в различных печатных изданиях, и для ее получения человек обращается в места их хранения (библиотеки, архивы и т. д.). В жизни человека процесс длительного хранения информации играет большую роль и подвергается постоянному совершенствованию. Когда объем накапливаемой информации возрастает настолько, что ее становится просто невозможно хранить в памяти, человек начинает прибегать к помощи различного рода записных книжек, указателей и т. д.

Различная информация требует разного времени хранения:

• проездной билет надо хранить только в течение поездки; • программу телевидения — текущую неделю; • школьный дневник — учебный год; • аттестат зрелости — до конца жизни; • исторические документы— несколько столетий.

ЭВМ предназначена для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней. Хранение очень больших объемов информации оправдано только при условии, если поиск нужной информации можно осуществить достаточно быстро, а сведения получить в доступной форме. Информационная система — это хранилище информации, снабженное процедурами ввода, поиска и размещения и выдачи информации. Наличие таких процедур — главная особенность информационных систем, отличающих их от простых скоплений информационных материалов. Например, личная библиотека, в которой может ориентироваться только ее владелец, информационной системой не является. В публичных же библиотеках порядок размещения книг всегда строго определенный. поэтому поиск и выдача книг, а также размещение новых поступлений представляют собой стандартные, формализованные процедуры.

2.Пакеты прикладных программ. Выделяют три класса программных продуктов (рис. 1):

-системное программное обеспечение;

-инструментарий технологии программирования;

-пакеты прикладных программ. Основную часть прикладного программного обеспечения составляют пакеты прикладных программ (ППП). Пакет прикладных программ – это комплекс программ, предназначенный для решения определённого класса задач по некоторой тематике. Пакеты разрабатываются таким образом, чтобы максимально упростить использование компьютера специалистами разных профессий, освободив  их от необходимости изучения программирования  и других областей знаний, связанных с компьютером. Это достигается за счёт так называемого дружественного интерфейса. При этом пользователь выполняет в режиме общения с компьютером набор действий, определённых входным языком пакета (ввод с клавиатуры, выполнение команд, просмотр информации и т. п.) или следует указаниям встроенного средства  (программного модуля) пошагового достижения результата, называемого мастером.

Всё множество ППП можно разделить на два больших класса: пакеты общего назначения и специализированные пакеты.

ППП общего назначения - универсальные программные продукты, предназначенные для автоматизации разработки и эксплуатации функциональных задач пользователя.

 

К этому классу ППП относятся:

редакторы: текстовые (Word, WordPad) и графические (CorelDraw,PhotoShop);

электронные таблицы (Excel, Lotus 1-2-3);

системы управления базами данных (Access, Oracle);

средства подготовки презентаций (PowerPoint);

интегрированные ППП;

системы автоматизации проектирования (AutoCad);

оболочки экспертных систем и систем искусственного интеллекта и др.

 

В классе пакетов общего назначения особое место занимают интегрированные пакеты прикладных программ. Они представляют собой многофункциональный набор программ, в котором в одно целое соединены возможности различных функциональных пакетов общего назначения. Идеей объединения является, с одной стороны, функциональная полнота дополняющих друг друга программ, имеющих однотипный пользовательский интерфейс, а, с другой стороны, возможность выполнять весь технологический цикл обработки данных на одном рабочем месте.

Основные функции и области применения пакетов прикладных программ общего назначения.

Данный класс программных средств наиболее разнообразен, что обусловлено, прежде всего, широким применением средств компьютерной техники во всех сферах деятельности человека, созданием автоматизированных информационных систем различных предметных областей.

Примерная классификация и типовые представители прикладного программного обеспечения представлены в таблице

 

Проблемно-ориентированные ППП

Программные продукты данного класса можно классифицировать по разным признакам:

типам предметных областей;

типам информационным системам;

функциям и комплексам задач, реализуемых программным способом, и др.

3. Обработка и передача информации.

Передача. В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приемник информации: первый передает информацию, второй ее получает. Между ними действует канал передачи информации — канал связи. Канал связи — совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю.

Кодирующее устройство — устройство, предназначенное для преобразования исходного сообщения источника к виду, удобному для передачи.

Декодирующее устройство — устройство для преобразования кодированного сообщения в исходное. Деятельность людей всегда связана с передачей информации. В процессе передачи информация может теряться и искажаться: искажение звука в телефоне, атмосферные помехи в радио, искажение или затемнение изображения в телевидении, ошибки при передачи в телеграфе. Эти помехи, или, как их называют специалисты, шумы, искажают информацию. К счастью, существует наука, разрабатывающая способы защиты информации — криптология.

Обработка. Обработка информации — преобразование информации из одного вида в другой, осуществляемое по строгим формальным правилам. Примеры обработки информации Примеры Входная информация Выходная информация Правило Таблица умножения Множители Произведение Правила арифметики Определение времени полета рейса «Москва-Ялта» Время вылета из Москвы и время прилета в Ялту Время в пути Математическая формула Отгадывание слова в игре «Поле чудес» Количество букв в слове и тема Отгаданное слово Формально не определено Получение секретных сведений Шифровка от резидента Дешифрованный текст Свое в каждом конкретном случае Постановка диагноза болезни Жалобы пациента + результаты анализов Диагноз Знание + опыт врача Обработка информации по принципу «черного ящика» — процесс, в котором пользователю важна и необходима лишь входная и выходная информация, но правила, по которым происходит преобразование, его не интересуют и не принимаются во внимание. «Черный ящик» — это система, в которой внешнему наблюдателю доступны лишь информация на входе и на выходе этой системы, а строение и внутренние процессы неизвестны.

4. Краткая история развития информационных технологий.

В истории развития цивилизации произошло несколько информационных революций - преобразований общественных отношений из-за кардинальных изменений в сфере обработки, передачи и хранения информации. Следствием подобных преобразований являлось приобретение человеческим обществом нового качественного уровня в развитии.

Изобретение письменности привело к первой информационной революции. Изменилось качество передачи информации, появился новый надежный инструмент передачи знаний от поколения к поколению. Произошло это около 4000 лет до н. э. (Шумерская клинопись).

Вторая информационная революция (середина XVI в.) была вызвана изобретением книгопечатания, которое радикально изменило общественный уклад, культуру и организацию деятельности европейца.

Третья информационная революция (конец XIX в.) была обусловлена открытиями в области использования электричества, благодаря которым появились телеграф, телефон, радио, позволяющие оперативно передавать на любое расстояние информацию в любом объеме.Это позволило соединить континенты надежными и быстрыми каналами передачи информации.

Четвертая информационная революция (70-е гг. XX в.) произошла в связи с изобретением микропроцессора и, соответственно, появлением персонального компьютера. На микропроцессорах и интегральных схемах создаются компьютеры, компьютерные сети,высокоскоростные системы передачи данных. Появилась возможность в физически малых объемах хранить огромное количество информации. Значительно возросла скорость передачи и обработки информации.

Последняя информационная революция выдвинула на передний план новую отрасль - информационные технологии (ИТ). Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, ИТ - это комплекс взаимосвязанных научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы.

Благодаря всем этим революциям современный человек может читать книги, работать на компьютере, использовать неисчерпаемые богатства сети Интернет и т. д. Но использование подавляющего большинства всех этих возможностей основано на визуальном интерфейсе, вследствие чего долгое время они были недоступны людям с глубокими нарушениями зрения, и это существенно ограничивало возможности их социальной интеграции.

5.Функциональные группы ЛВС.(не все)

Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в преде­лах небольшой территории. В настоящее время не существует четких ограничений на тер­риториальный разброс абонентов локальной вычислительной сети. Обычно такая сеть привязана к конкретному месту. К классу локальных вычислительных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т.д. Протяженность такой сети можно ограничить пределами 2 — 2,5 км.

Функциональные группы устройств в сети Основное назначение любой компьютерной сети — предоставление информационных и вы­числительных ресурсов подключенным к ней пользователям. С этой точки зрения локальную вычислительную сеть можно рассматривать как сово­купность серверов и рабочих станций. Сервер — компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами. Серверы могут осуществлять хранение данных, управление базами данных, уда­ленную обработку заданий, печать заданий и ряд других функций, потребность в которых может возникнуть у пользователей сети. Сервер — источник ресурсов сети. I Рабочая станция — персональный компьютер, подключенный к сети, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам. Рабочая станция сети функционирует как в сетевом, так и в локальном режиме. Она оснащена собственной операционной системой (MS DOS, Windows и т.д.), обеспечивает пользователя всеми необходимыми инструментами для решения прикладных задач. Особое внимание следует уделить одному из типов серверов — файловому серверу (File Server). В распространенной терминологии для него принято сокращенное название -файл-сервер. Файл-сервер хранит данные пользователей сети и обеспечивает им доступ к этим данным. Это компьютер с большой емкостью оперативной памяти, жесткими дисками большой емкости и дополнительными накопителями на магнитной ленте (стримерами).  Он работает под управлением специальной операционной системы, которая обеспечивает одновременный доступ пользователей сети к расположенным на нем данным. I Файл-сервер выполняет следующие функции: хранение данных, архивирование данных, синхронизацию изменений данных различными пользователями, передачу данных. I Для многих задач использование одного файл-сервера оказывается недостаточным. • Тогда в сеть могут включаться несколько серверов. Возможно также применение в качестве • файл-серверов мини-ЭВМ. •

Топологии ЛВС      Важным признаком классификации вычислительных сетей является их топология. Существуют следующие виды топологий: "шина" ("общая шина", многоточечная, "цепочка"), "звезда" (звездообразная), "кольцо" (кольцевая, петлевая), смешанная ("звездная шина", "цепочка звезд", полносвязная, древовидная) и др.      Информационные свойства локальной сети во многом зависят от состава поддерживаемых ею ОС. Если ЛВС поддерживает только одну ОС, т. е. имеет однородный состав узлов, то такая локальная сеть называется однородной, в противном случае - разнородной. ЛВС бывает двух основных типов: равноправные (одно-ранговые) и с выделенным сервером. В равноправной ЛВС все узлы равноправны: любой ПК (любая РТС) может выступать по отношению к другой как клиент или как сервер. В сети с выделенным сервером все клиенты обращаются с центральным сервером. 

6.Управление взаимодействием устройств в сети.

Управление взаимодействием устройств в сети

Информационные системы, построенные на базе компьютерных сетей, обеспечивают решение следующих задач: хранение данных, обработка данных, организация доступа пользователей к данным, передача данных и результатов обработки данных пользователям.

В системах централизованной обработки эти функции выполняла центральная ЭВМ (Mainframe, Host).

Компьютерные сети реализуют распределенную обработку данных. Обработка данных в этом случае распределена между двумя объектами: клиентом и сервером.

Клиент - задача, рабочая станция или пользователь компьютерной сети.

В процессе обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения сложных процедур, чтение файла, поиск информации в базе данных и т. д.

Сервер, определенный ранее, выполняет запрос, поступивший от клиента. Результаты выполнения запроса передаются клиенту. Сервер обеспечивает хранение данных общего пользования, организует доступ к этим данным и передает данные клиенту,

Клиент обрабатывает полученные данные и представляет результаты обработки в виде, удобном для пользователя. В принципе обработка данных может быть выполнена и на сервере. Для подобных систем приняты термины - системы клиент-сервер или архитектура клиент-сервер.

Архитектура клиент-сервер может использоваться как в одноранговых локальных вычислительных сетях, так и в сети с выделенным сервером.

Одноранговая сеть. В такой сети нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть.

Пользователю сети доступны все устройства, подключенные к другим станциям (диски, принтеры).

Достоинства одноранговых сетей: низкая стоимость и высокая надежность.

Недостатки одноранговых сетей:

• зависимость эффективности работы сети от количества станций;

• сложность управления сетью;

• сложность обеспечения защиты информации;

• трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.

Наибольшей популярностью пользуются одноранговые сети на базе сетевых операционных систем LANtastic, NetWare Lite.

Сеть с выделенным сервером. В сети с выделенным сервером один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций.

Такой компьютер обычно называют сервером сети. На нем устанавливается сетевая операционная система, к нему подключаются все разделяемые внешние устройства - жесткие диски, принтеры и модемы.

Взаимодействие между рабочими станциями в сети, как правило, осуществляется через сервер. Логическая организация такой сети может быть представлена топологией звезда. Роль центрального устройства выполняет сервер. В сетях с централизованным управлением существует возможность обмена информацией между рабочими станциями, минуя файл-сервер. Для этого можно использовать программу NetLink. После запуска программы на двух рабочих станциях можно передавать файлы с диска одной станции на диск другой (аналогично операции копирования файлов из одного каталога в другой с помощью программы Norton Commander).

Достоинства сети с выделенным сервером:

• надежная система защиты информации;

• высокое быстродействие;

• отсутствие ограничений на число рабочих станций;

• простота управления по сравнению с одноранговыми сетями,

Недостатки сети:

• высокая стоимость из-за выделения одного компьютера под сервер;

• зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;

• меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью.

Сети с выделенным сервером являются наиболее распространенными у пользователей компьютерных сетей. Сетевые операционные системы для таких сетей - LANServer (IBM), Windows NT Server версий 3.51 и 4.0 и NetWare (Novell).

7. Принципы организации информационных процессов в вычислительных устройствах.

Алгоритм – точное и понятное предписание исполнителю исполнять последовательность действий, направленных на решение поставленной задачи.

Св-ва алгоритма:

1.       Понятность

2.       Дискретность

3.       Определенность

4.       Результативность

5.       Массовость

Формы представления алгоритмов:

1.       Словестная

2.       Графическая

3.       Псевдокоды

4.       Программный

Файл – поименованая область на магнитном носителе

Каталог – файл, в котором содержится информация о вложенных файлах и каталогах.

Корневой каталог – место на диске, отводимое машиной при форматировании и в котором могут содержаться только каталоги 1го уровня.

Полное форматирование, этапы:

1.       Низкоуроневое или физическое форматирование – разметка поверхности на дорожки,сектора, кластера.

2.       Логический либо высокоуровневый

a.       Создание корневого каталога

b.      Создание таблицы распределения файлов

c.       Загрузочный сектор

3.       Проверка на сбойные сектора, пометка сбойных.

Быстрое – обнуление таблицы размещения файлов

Атрибуты файлов – скрытый, только для чтения

8.Понятие компьютерной сети.

Понятие компьютерной сети.

Компьютерные сети – это системы компьютеров, объединенных каналами передачи данных, обеспечивающие эффективное предоставление различных информационно-вычислительных услуг пользователям посредством реализации удобного и надежного доступа к ресурсам сети.

Информационные системы, использующие возможности компьютерных сетей, обеспечивают выполнение следующих задач:

        Хранение и обработка данных

        Организация доступа пользователей к данным

        Передача данных и результатов обработки пользователям

Эффективность  решения перечисленных задач обеспечивается:

Дистанционным доступом пользователей к аппаратным, программным и информационным ресурсам

Высокой надежностью системы

возможностью оперативного перераспределения нагрузки

специализацией  отдельных узлов сети для решения определенного класса задач

решением сложных задач совместными усилиями нескольких узлов сети

возможностью осуществления оперативного контроля всех узлов сети

 

Виды компьютерных сетей.

Компьютерные сети, в зависимости от охватываемой территории, подразделяются на:

локальные (ЛВС ,LAN-Local Area  Network)

региональные (РВС,MAN – Metropolitan Area Network)

глобальные(ГВС, WAN – Wide Area Network)

9. Функционирование ЭВМ с шинной организацией. Состав и обобщенный алгоритм работы.

Объединение функциональных блоков в ЭВМ с шинной архитектурой осуществляется посредством следующей системы шин:

• шины данных, по которой осуществляется обмен информацией между блоками ЭВМ;

• шины адреса, используемой для передачи адресов (номеров ячеек памяти или портов ввода-вывода, к которым производится обращение);

• шины управления для передачи управляющих сигналов.

1 0. Методы доступа к передающей среде.

ередающая среда числится общим ресурсом для всех узлов из сети сети,чтобы получить доступ к ресурсу из узла в сети необходимы методы доступа. Есть несколько классов методов доступа: детерминированные не детерминированные

Детерминированные метод

Среда доступа распределяется между всеми узлами с помощью некоторых механизмов управления которое гарантирует передачу данных узла в течении определённого промежутка времени. распространёнными методами детерминирования является метод опроса и метод передачи прав. Метод опроса используется в типе звёздообразного соединения. Метод передачи прав используется втипе кольцевого соединения сети. Такой метод использует передачу специального сообщения в котором содержится маркер или можно называть так сообщение-маркер. Маркер-это это системное сообщение с оределённым форматом в которое помещены пакеты,которые в него переместили абоненты. Маркер отправляется по кольцу или кругу и любой узел который имеет данные для передачи и отправки перемещает в него специальный пакет и помещает его в свободный маркер и передаёт его по кольцу. Узел которому было направлено сообщение принимает его,устанавливает признаки подтверждения приёма и потом отправляет его обратно в кольцо. Существуют методы доступа которые используют несколько маркеров.

Не детерминированный метод

Случайные методы доступа представляют собой конкуренцию всех узлов из сети за право передачи данных. допускаются также попытки передачи с нескольких узлов и в результаты чего могут возникнуть сложности. Самый распространённый не детерминированный метод доступа является множественный,с контролем несущей частоты и ошибок. Этот метод можно назвать методом соперничества,когда метод несущей частоты заключается в том,что узел,который желает передать сообщение в сети прослушивает передающую среду и ожидая её освобождения и если среда будет свободна то узел начнёт передачу.

11. Способы объединения ЛВС.

Способы объединения ЛВС Мост. Самый простой вариант объединения ЛВС - объединение одинаковых сетей в пределах ограниченного пространства. Физическая передающая среда накладывает ограничения на длину сетевого кабеля. В пределах допустимой длины строится отрезок сети - сетевой сегмент. Для объединения сетевых сегментов используются мосты. Мост - устройство, соединяющее две сети, использующие одинаковые методы передачи данных. Сети, которые объединяет моет, должны иметь одинаковые сетевые уровни модели взаимодействия открытых систем, нижние уровни могут иметь некоторые отличия. Для сети персональных компьютеров мост - отдельная ЭВМ со специальным программным обеспечением и дополнительной аппаратурой. Мост может соединять сети разных топологий, но работающие под управлением однотипных сетевых операционных систем. Мосты могут быть локальными и удаленными.

• Локальные мосты соединяют сети, расположенные на ограниченной территории в пределах уже существующей системы.

• Удаленные мосты соединяют сети, разнесенные территориально, с использованием внешних каналов связи и модемов.

Локальные мосты, в свою очередь, разделяются на внутренние и внешние.

• Внутренние мосты обычно располагаются на одной из ЭВМ данной сети и совмещают функцию моста с функцией абонентской ЭВМ, Расширение функций осуществляется путем установки дополнительной сетевой платы.

• Внешние мосты предусматривают использование для выполнения своих функций отдельной ЭВМ со специальным программным обеспечением.

Маршрутизатор (роутер). Сеть сложной конфигурации, представляющая собой соединение нескольких сетей, нуждается в специальном устройстве. Задача этого устройства - отправить сообщение адресату в нужную сеть. Называется такое устройство маршрутизamором. Маршрутизатор, или роутер, - устройство, соединяющее сети разного типа, но использующее одну операционную систему. Маршрутизатор выполняет свои функции на сетевом уровне, поэтому он зависит от протоколов обмена данными, но не зависит от типа сети. С помощью двух адресов - адреса сети и адреса узла маршрутизатор однозначно выбирает определенную станцию сети. Шлюз. Для объединения ЛВС совершенно различных типов, работающих по существенно отличающимся друг от друга протоколам, предусмотрены специальные устройства - шлюзы. Шлюз - устройство, позволяющее организовать обмен данными между двумя сетями, использующими различные протоколы взаимодействия. Шлюз осуществляет свои функции на уровнях выше сетевого. Он не зависит от используемой передающей среды, но зависит от используемых протоколов обмена данными. Обычно шлюз выполняет преобразование между двумя протоколами. С помощью шлюзов можно подключить локальную вычислительную сеть к главному компьютеру, а также локальную сеть подключить к глобальной.

Мосты, маршрутизаторы и даже шлюзы конструктивно выполняются в виде плат, которые устанавливаются в компьютерах. Функции свои они могут выполнять как в режиме полного выделения функций, так и в режиме совмещения их с функциями рабочей станции вычислительной сети.

12.Физическая передающая среда ЛВС.

Физическая среда локальных сетей обеспечивает передачу и перенос информации между абонентами этой сети. Физическая среда локальных сетей предоставляется тремя видами кабелей витой парой проводов,коаксильным кабелем и оптоволокном(оптоволокновый кабель). Что такое витая пара проводов-она состоит из нескольких проводов(2х)которые изолированы друг от друга(от пересечений)которые соединены между собой. Скручивание проводов обеспечивает защиту от влияния внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы. Один из самых простых вариантов витой пары это телефонный кабель. Витые пары проводов имеют разные характеристики,которые определяются размером,изоляцией и шагом скручивания. Этот вид передающей среды популярен в силу своей низкой цены что и предаёт ей достоинство. один из распространённых недостатков-это плохая защищённость от помех и низкая скорость передачи. Скорость передачи витой пары составляет порядка 0.25-1 Мбит/с. Характеристики коаксильного кабеля. Коаксильный кабель-по сравнению с видом среды витой пары обладает высокой механической прочностью,у него хорошая помехозащищённость,скорость передачи информации у такой среды от 10-50 Мбит/с. Выпускаются два вида коаксильных кабелей:толстый и тонкий. Толстый кабель конечно будет прочнее и передаёт сигналы нужной амплитуды и на большее расстояние. Тонкий кабель значительно будет дешевле толстого и амплитуда передачи будет на порядок меньше чем у толстого вида кабеля. Коаксильный кабель тоже очень широко применим и пользуется большой популярностью. Оптоволокновый кабель-считается идеальной средой для передачи данных. Такой кабель не подвергается воздействию со стороны электромагнитных сетей,да и сам практически не имеет никаких излучений. Скорость передачи данных по оптоволокновому кабелю значительно выше чем у 2х её предыдущих собратьев и составляет более 50 Мбит,но по сравнению с другими видами сред передачи он будет самым дорогим из всех и менее технологичен.

13. Основные топологии ЛВС.

Сейчас мы рассмотрим,что такое топологии локальных сетей(ЛВС) Компьютеры,которые входят в состав локальных сетей могут быть расположены случайным образом на всей территории площадь,которой покрывает локальная сеть. Прошу заметить тот факт,что для обращения к сети к передающей среде небезразлично как располагаются абонентские компьютеры. Что такое Топология локальных сетей?-это это схема соединений компьютеров усреднённая геометрически. Геометрии соединений компьютеров могут быть трёх видов: Шина Звезда Кольцо Обратите внимание,что компьютеры,которые заключены в геометрическую схему должны иметь идеальное кольцо или например звезду. Компьютерные сети которые соединены между собой можно называть узлом.

Что такое узел? Узел сети-это любое оборудование или устройство которое подключено непосредственно к среде сети. Рассмотрим виды геометрий соединений в сети. Кольцевое соединение-предоставляет собой соединение узлов узлов в сети с замкнутой системой передающей среды(кабелем). Выход или вход одного узла из сети соединяется с выходом другого и информация по кольцу передаётся путём от одного к другому,то-есть от одного узла к другому. Кольцевая сеть является идеальной для сети которая занимает небольшие пространства и в таком виде соединений отсутствует центральный узел что собственно говоря повышает надёжность такой сети. Тип шинного соединения-является одним из наиболее простых типов соединений,она связана в качестве передающей среды коаксильным кабелем. Информация которая передаётся от раздающего узла распространяется сразу в обе стороны одновременно,но сообщение получит тот компьютер которому адресовано сообщение. Тип Звездообразного соединения-представляет собой базу на концепции центрального узла,к которому подключаются другие периферийные узлы.Вся информация в таком типе передаётся через центральный узел,который потом ретранслирует потоки потоки в сети. Работа периферийных устройств в целом зависит от работы центрального узла. В больших сетях могут быть использованы и совмещены несколько типов соединений,выбор типа сети зависит от площади сети и географией размещения её узлов в целом.

14. Информационная модель ЭВМ.

Обработка чисел, символьной информации, логическая обработ­ка, обработка сигналов — это все частные случаи общего понятия под названием «обработка информации». Дня ЭВМ характерен при­знак: информация представляется с помощью двоичных целых чисел. Существует три этапа обработки информации:

• хранение двоичной информации;

• передача от одного хранилища к другому;

• преобразование.

ЭВМ можно представить как совокупность узлов, соединенных каналом связи. Узлы соединяют в себе функции хранения и преобра­зования. По каналам связи передается информация от узла к узлу. Не­которые узлы могут иметь специальную функцию ввода информации в систему и вывода из нее.

Модель не имеет ограничений на связи между отдельными узлами. Реализовать такую систему весьма сложно. Реально существующие системы имеют ряд ограничений на связи и четкое функциональное назначение отдельных узлов. Функции отдельного узла могут зависеть от его состояния. Состоя­ние узла описывается значениями его внутренних полей (регистров), может определяться процессом его функционирования или задаваться извне. Состояние узла будем называть его режимом.Физически режим может определяться значением регистра узла. Тогда установить режим узла означает присвоить регистру опреде­ленное значение.

1. Узлы хранения имеют:

вместимость — максимальную, среднюю или минимальную-скорость выборки; разрядность выборки.

2.Преобразующие узлы имеют скорость преобразования.

3.Каналы определяются:

скоростью передачи информации (пропускная способность)- разрядностью передачи.

Из множества возможных соединений отбираются несколько ти­повых схем, обеспечивающих простоту, возможность реконфигура­ции (расширения), надежность, стандартизацию и т.д. Можно отме­тить следующие схемы:

• с шинной организацией;

• специализированные процессоры (каналы);

• схемы с коммутацией;

• архитектуры с распределенными функциями (распределенный интеллект);

• с конвейерной организацией.

15. Клавиатура.

16. Основные команды ЭВМ.

Команды для работы с подпрограммами. Стеки. В практике программирования широко используется такой прием, как организация подпрограмм. Подпрограмма описывается один раз, а использоваться (вызываться) может из различных мест программы. При этом, после того как подпрограмма закончила свою работу, управление должно быть передано туда, откуда подпрограмма была вызвана на команду, следующую в памяти сразу за командой обра­щения к подпрограмме. Адрес команды, на которую управление пе­редается после окончания работы подпрограмм, называется адресом возврата. Очевидно, для того, чтобы начать выполнять подпрограм­му, в программный счетчик необходимо загрузить адрес первой ко­манды подпрограммы. Для осуществления возврата из подпрограммы необходимо запомнить в каком-то месте адрес возврата. Можно, на­пример, сохранить адрес возврата в одном из регистров процессора. Такой способ сохранения адреса возврата очень прост и легко реали­зуется. Однако он обладает одним существенным недостатком. Дос­таточно часто встречаются подпрограммы, которые вызывают другие подпрограммы. Пусть основная программа вызвала подпрограмму А. Она в свою очередь обратилась к подпрограмме В. Если адрес воз­врата для подпрограммы А хранится в регистре процессора, то куда девать адрес возврата при вызове подпрограммы В?

Для организации подпрограмм большинство ЭВМ используют аппаратно поддерживаемую структуру данных, называемую стеком. Стек — это структура данных, организованная по принципу: послед­ним вошел — первым вышел, т.е. последние записанные в стек дан­ные извлекаются из него первыми. В переводе с англ, stack — стопка. Аналогом стека может служить стопка тарелок. Положить тарелку в стопку можно только сверху, извлечь опять-таки только верхнюю тарелку. В ЭВМ для организации стека выделяется область оператив­ной памяти, а для ее адресации и доступа к стеку используется упо­минавшийся выше регистр — указатель стека. Указатель стека хра­нит адрес ячейки памяти, содержащей последнее помещенное в стек значение. При записи числа в стек указатель стека модифицируется так, чтобы он указывал на следующую свободную ячейку, и в нее записываются данные. При из­влечении из стека данные счи­тываются из ячейки, на кото­рую указывает указатель сте­ка, затем указатель стека мо­дифицируется так, чтобы ука­зывать на предпоследнее за­помненное значение. Обычно стеки растут в сторону умень­шения адресов, т.е. при записи числа указатель стека умень­шается, при извлечении — уве­личивается.

При организации работы с подпрограммами для сохранения адре­са возврата используется стек. Команды вызова подпрограмм CALL <адрес> работают следующим образом. Когда процессор считывает из памяти команду вызова подпрограммы, программный счетчик уве­личивается и показывает на команду, следующую за командой вызова подпрограммы. С этой команды выполнение программы должно про­должиться после окончания работы подпрограммы. Таким образом, программный счетчик после выборки команды вызова подпрограммы содержит адрес возврата. При выполнении обращения к подпрограм­ме процессор сохраняет содержимое программного счетчика в стеке. Адрес, с которого начинается подпрограмма, вычисляется процессо­ром по адресному полю команды вызова подпрограммы и помещает­ся в программный счетчик. Процессор приступает к выполнению подпрограммы. Если подпрограмма в процессе своей работы вызовет другую подпрограмму, новое значение адреса возврата будет также включено в стек поверх старого адреса возврата.

Для возврата из подпрограммы в основную программу служат команды возврата RETURN. Команды возврата из подпрограммы извлекают из стека верхний элемент и помещают его в программный счетчик. Если имели место несколько вложенных вызовов подпро­грамм, то возврат произойдет по адресу возврата, сохраненному по­сле последнего вызова, так как для хранения адресов возврата ис­пользуется стек и последний сохраненный адрес возврата будет ис­пользован первым.

Прочие команды. В ЭВМ могут быть дополнительные (специальные) команды. К их числу можно отнести команды оста­новки центрального процессора, сброса внешних устройств, установ­ки или сброса отдельных признаков и т.д.

17. Структура системного программного обеспечения.

Программное обеспечение – неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера применения конкретного компьютера определяется созданным для него программным обеспечением. Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области применения. Все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютерах программах.

Существует два основных типа программного обеспечения: системное (называемое также общим) и прикладное (называемое специальным). Каждый тип программного обеспечения выполняет различные функции. Системное программное обеспечение – это набор программ, которые управляют компонентами компьютера, такими как процессор, коммуникационные и периферийные устройства.