11. Современный этап развития ос

В 90-е годы все ОС стали сетевыми. Сетевые функции встраиваются в ядро ОС, являясь ее неотъемлемой частью. ОС получили средства для работы со всеми основными технологиями локальных (Ethernet, Fast Ethernet, GigaBit Ethernet,Token Ring,...) и глобальных (Х25, ISDN, ATM) сетей, а также средства для создания составных сетей (IP, IPX, AppleTalk). В ОС появились средства позволяющие поддерживать одновременную сетевую работу с разнородными клиентами и серверами. Появились специализированные ОС, предназначенные только для выполнения коммуникационных задач.

Во второй половине 90-х годов кроме TCP/IP в основной комплект ОС начали включать утилиты, реализующие такие популярные сервисы Интернета как TelNet, FTP, DNS, Web. Влияние Интернета проявилось и в том, что компьютеры превратились из чисто вычислительного устройства в средство коммуникаций с развитыми вычислительными возможностями. Особое внимание уделяется корпоративным СОС. Они отличаются способностью хорошо и устойчиво работать в крупных сетях, которые характерны для больших предприятий, имеющих отделения в нескольких городах разных стран. Тройка лидеров корпоративных СОС – Novell NetWare 4.x и 5.0, MicroSoft Windows NT и Windows 2003, UNIX - системы различных производителей платформ.

Системы счисления

Ранее мы установили, что любой вид И. представляется в цифровой форме, может быть, с некоторой потерей точности. Цифровая обработка сигналов – основной принцип работы ЭВМ. Представление числовой И. тесно связано с системами счисления. Системы счисления это совокупность символов и правил написания чисел.

Число – есть символ или объединение нескольких символов, представляющие количественную величину в определенной системе счисления.

Наибольшее распространение получила позиционная система счисления, а среди позиционных - десятичная система счисления. В ВТ основной системой счисления является двоичная и двоично-десятичная, а восьмеричная, десятичная и шестнадцатеричная системы счисления вспомогательные.

В позиционной системе счисления используется конечное число P уникальных символов, называемых основанием системы счисления. В позиционной системе значение каждой цифры числа зависит от ее положения (позиции) в знаковой последовательности, представляющей это число.

В общем случае запись любого смешанного числа в системе счисления с основанием P можно представить в следующем виде:

A_m-1P^m-1+A_m-2P^m-2+ ,...+A₀P⁰+A_-1P^-1+A_-2P^-2+....A_-sP^_s

где нижние индексы определяют местоположение цифры в числе (разряд):

• Положительные значения индексов - для целой части числа (m- разрядов),

• Отрицательные значения – для дробной (s –разрядов).

Максимальное целое число, которое может быть представлено в m разрядах:

Nmax= P^m-1-1

Минимальное значащее (не равное нулю) число, которое можно записать в s разрядах:

Nmin= P^-s

В ВТ основная система - двоичная система счисления, позиционная система счисления с основанием P=2. В качестве двоичных цифр используются символы 0 и 1. Например, двоичное число:

1111.01₂=1*2³+1*2² 1*2¹ +1*2⁰+1*2^-1+1*2^-2=13.25₁₀

Представление чисел+ в Д.С.С. рассматривается как двоичный код этого числа. Поэтому Д.С.С. широко применяют для внутреннего представления чисел в ЭВМ.

Различают представления с фиксированной и плавающей точками.

Число с фиксированной точкой (естественная форма) есть рациональное число, представленное в форме, содержащей целую и дробную части, разделенные точкой, например: 123.45 , -0.329. Используется для записи констант и при выводе Д. Эта форма наиболее проста, естественна, но имеет небольшой диапазон представления чисел и поэтому не всегда приемлема при вычислениях. Если в результате операции получится число, выходящее за допустимый диапазон, происходит переполнение разрядной сетки, и дальнейшие вычисления теряют смысл. В современных ЭВМ естественная форма представления используется как вспомогательная и только для целых чисел.

Число с плавающей точкой (нормальная форма) есть рациональное число, представленное в виде двух групп цифр. Первая группа цифр называется мантиссой, вторая - порядком, причем абсолютная величина мантиссы должна быть меньше 1, а порядок - целым числом. В общем виде число с плавающей т. может быть представлено так:

N=^+_MP^R

Где M – мантисса числа (M>1);

R– порядок числа, равно, больше или меньше 1

P – основание системы счисления.

Знак числа обычно кодируется двоичной цифрой, при этом код 0 означает знак ‘+’, код 1 – знак “-”.

Нормальная форма представления имеет огромный диапазон отображения чисел и является основной в современных ЭВМ.

Двоично-десятичная система счисления получила большое распространение в современных ЭВМ ввиду легкости перевода в десятичную систему и обратно. Она используется там, где основное внимание уделяется не простоте технического построения машины, а удобству работы пользователя. В этой системе счисления все десятичные цифры отдельно кодируются 4 двоичными цифрами и в таком виде записываются последовательно друг за другом.

Таблица двоичных кодов десятичных и шестнадцатеричных цифр

Цифра	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	A	B	C	D	E	F
Код	0000	0001	0010	0011	0100	0101	0110	0111	1000	1001	1010	1010	1011	1100	1110	1111

Все Д. в ЭВМ представляются в виде двоичных кодов. Для удобства работы введены следующие термины, обозначающие совокупности двоичных разрядов. Эти термины используются в качестве единиц измерения объемов И., хранимой или обрабатываемой в ЭВМ.

Таблица. Двоичные совокупности

Кол-во двоичных разрядов	1	8	16	8*1024	8*10242	8*10243	8*10243
Наименование единицы	Бит	Байт	Параграф	Килобайт (Кбайт)	Мегабайт (Мбайт)	Гигабайт (Гбайт)	Терабайт Тбайт)

Последовательность нескольких битов или байтов часто называют полем Д.

Биты в числе (в слове, в поле и т. д.) нумеруются справа налево, начиная с 0-го разряда.

В ПК могут обрабатываться поля постоянной и переменной длины.

Поля постоянной длины:

Слово – 2 байта , двойное слово – 4 байта

Полуслово – 1 байт , расширенное слово – 8 байт

Слово длиной 10 байт.

Числа с фиксированной запятой чаще всего имеют формат слова и полуслова, числа с плавающей запятой – формат двойного слова.

Поля переменной длины могут иметь любой размер от 0 до 256 байт, но обязательно равный целому числу байтов.

Двоично-десятичный формат используется для представления символьной информации Американском стандартном коде для обмена информацией – ASCI. Этот стандарт является международным и используется для кодирования управляющих символов.

Цифр и букв латинского алфавита; в расширении стандарта кодируются символы псевдографики и буквы национального алфавита (коды 80-FF).

Информатика одна из отраслей науки.

Наука область человеческой деятельности связанная с наблюдением, сбором, классификацией, систематизацией информации об объектах, процессах или явлениях с целью вывода законов проверяемого типа. Выявленные закономерности, в свою очередь, позволяют глубже осмыслить изучаемый объект, управлять им и прогнозировать его состояние. Существует множество определений понятия – информация. Вообще заметим, что в информатике базовые определения, как правило, множественны. Каждое из них отражает какую-либо сторону вводимого понятия, и потому имеют право на существование. Поэтому, мы часто будем использовать несколько определений понятий, позволяющих полнее раскрыть их содержание.

Под информацией будем понимать: 1) Любые сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состояниях, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний,

2) Совокупность знаний, фактов, сведений представляющих интерес и подлежащих хранению и обработке.

В науке принято использовать следующие средства для записи информации:

10. Числа,

11. Алфавитно-цифровые тексты,

12. Математические формулы,

13. Таблицы,

14. Схемы и диаграммы,

15. Аудиоматериалы (речь, музыка),

16. Видеоматериалы (фото, телевидение, кино),

17. Анимацию (движущиеся объекты),

18. Картины (Образы).

Информация может записываться и переноситься в форме записей на бумаге, магнитной ленте, световых, звуковых и радиоволн, электрического тока или напряжения. В принципе информацию может переносить любая материальная структура или поток энергии. Любая человеческая деятельность нуждается в информации об объектах, процессах и явлениях собственно и составляющих предмет деятельности. Информатика и есть наука о методах и средствах сбора, накопления, классификации и систематизации информации и, в этом смысле, она является базовой дисциплиной знания наряду с математикой, физикой, химией. Знание информатики необходимо специалистам любого профиля, поскольку это незаменимое средство автоматизации интеллектуального труда.

При изучении основ информатики можно выделить 2 направления:

• Изучение базовых знаний, составляющих основания этой науки,

• Изучение и получение практических навыков конкретных аппаратных и программных средств, широко применяемых в настоящее время.

Настоящий курс предназначен для изучения базовых основ информатики.

• Базовые определения и понятия

Современная действительность представляет собой сложную систему взаимосвязанных и взаимообусловленных объектов и процессов. Взаимные связи объектов системы отражаются путем формирования сигналов, сообщений и передачи их от объекта к объекту через коммуникационную среду. Сигнал можно определить как носитель информации в виде изменяющейся физической величины, используемой для передачи данных. Сигнал может иметь аналоговую или цифровую формы. Как правило, в информатике используется цифровая форма. Если информации аналоговая по своей природе, то специальными устройствами (аналогово-цифровыми преобразователями) она преобразуется в цифровые данные. Сообщение – носитель информации в виде речи, текста, схемы, диаграммы и т.п. Сообщение содержит информацию, предназначенную для конкретного адресата. Можно показать, что любое сообщение представимо в цифровой форме. Действительно, любую схему, картину можно представить как множество точек на экране монитора характеризующихся координатами, цветом, яркостью и контрастностью. Такой минимальный участок изображения, которому независимым образом можно задать цифровые характеристики называется пикселом. Пиксел является также элементом растра. Поэтому пикселом называются точки, на которые делится экран дисплея при графическом режиме работы или точки, из которых формируется изображение на принтерах.

Сообщение в форме речи также можно представить в цифровой форме. Речь можно разложить на совокупность гармонических колебаний, каждое из которых определяется частотой, амплитудой и фазой.

Алфавитно-цифровой символ можно рассматривать как участок экрана дисплея и, следовательно, также представить в цифровой форме. Таким образом, можно показать, что любая форма информации (может быть с некоторой потерей точности представления) представлена в цифровой форме. Следовательно, любая информация представима в универсальной цифровой форме. Эта особенность и обусловила возможность появления цифровых вычислительных машин – базового средства информатики.