Экзаменационные вопросы

к государственному междисциплинарному экзамену по специальности

080801 "Прикладная информатика (в экономике)"

Блок №1

Информатика, информационные технологии и системы, электронный бизнес.

1. Типовая конфигурация аппаратных средств ПЭВМ, назначение основных устройств и характер их взаимодействия при выполнении программ. Состав и особенности программного обеспечения. Понятие об архитектуре ПЭВМ.

Ответ:

Компьютер (ЭВМ) — это универсальное (многофункциональное) электронное программно-управляемое устройство для хранения, обработки и передачи информации. Архитектура ЭВМ — это общее описание структуры и функций компьютера на уровне, достаточном для понимания принципов работы и системы команд ЭВМ. Архитектура не включает в себя описание деталей технического и физического устройства компьютера. Основные компоненты архитектуры ЭВМ — процессор, внутренняя (основная) память, внешняя память, устройства ввода, устройства вывода. Самым массовым типом ЭВМ в наше время является персональный компьютер (ПК). ПК — это малогабаритная ЭВМ, предназначенная для индивидуальной работы пользователя, оснащенная удобным для пользователя (дружественным) программным обеспечением. Практически все модели современных ПК имеют магистральный тип архитектуры (в том числе самые распространенные в мире IBM PC и Apple Macintosh) Ниже представлена схема устройства компьютеров, построенных по магистральному принципу. Назначение процессора: 1) управлять работой ПК по заданной программе; 2) выполнять операции обработки информации. Память компьютера делится на внутреннюю и внешнюю. Внутренняя память ПК включает в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). ОЗУ — быстрая, полупроводниковая, энергозависимая память. В ОЗУ хранятся исполняемая в данный момент программа и данные, с которыми она непосредственно работает. ОЗУ — это память, используемая как для чтения, так и для записи информации. При отключении электропитания информация в ОЗУ исчезает (энергозависимость). ПЗУ — быстрая, энергонезависимая память. ПЗУ — это память, предназначенная только для чтения. Информация заносится в нее один раз (обычно в заводских условиях) и сохраняется постоянно (при включенном и выключенном компьютере). В ПЗУ хранится информация, присутствие которой постоянно необходимо в компьютере. Обычно это компоненты операционной системы (программы контроля оборудования, программа первоначальной загрузки ЭВМ и пр.).

Информационная связь между устройствами компьютера осуществляется через информационную магистраль (другое название — общая шина). Магистраль — это кабель, состоящий из множества проводов. По одной группе проводов (шина данных) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса) — адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть еще третья часть магистрали — шина управления, по ней передаются управляющие сигналы (например, сигнал готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.). Количество одновременно передаваемых по шине бит называется разрядностью шины. Всякая информация, передаваемая от процессора к другим устройствам по шине данных, сопровождается адресом, передаваемым по адресной шине (как письмо сопровождается адресом на конверте). Это может быть адрес ячейки в оперативной памяти или адрес (номер) периферийного устройства. В современном ПК реализован принцип открытой архитектуры. Этот принцип позволяет менять состав устройств (модулей) ПК. К информационной магистрали могут подключаться дополнительные периферийные устройства, одни модели устройств могут заменяться на другие. Возможно увеличение внутренней памяти, замена микропроцессора на более совершенный. Аппаратное подключение периферийного устройства к магистрали осуществляется через специальный блок — контроллер (другое название — адаптер). Программное управление работой устройства производится через программу — драйвер, которая является компонентой операционной системы. Следовательно, для подключения нового периферийного устройства к компьютеру необходимо использовать соответствующий контроллер и установить в ОС подходящий драйвер. Драйверы устройств — это специальные программы, которые дополняют систему ввода-вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств. Драйверы загружаются в память компьютера при загрузке операционной системы, их имена указываются в специальном файле (config.sys). Такая схема облегчает добавление новых устройств и позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS.

Совокупность программ, предназначенная для решения задач на ПК, называется программным обеспечением. Состав  программного обеспечения ПК называют программной конфигурацией. Программное обеспечение, можно условно разделить на три категории:

 системное ПО (программы общего пользования), выполняющие различные вспомогательные функции, например создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.д.

 прикладное ПО, обеспечивающее выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, обработка информационных массивов и т.д.

 инструментальное ПО (системы программирования), обеспечивающее разработку  новых программ для компьютера на языке программирования.

Системное ПО

Это программы общего пользования не связаны с конкретным применением ПК и выполняют традиционные функции: планирование и управление задачами, управления вводом-выводом и т.д.  Другими словами, системные программы выполняют различные вспомогательные функции, например, создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.п. К системному ПО относятся:

 операционные системы (эта программа загружается в ОЗУ при включении компьютера)

 программы – оболочки (обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS, например, Norton Commander)

 операционные оболочки – интерфейсные системы, которые используются для создания графических интерфейсов, мультипрограммирования и.т.

 Драйверы (программы, предназначенные для управления портами периферийных устройств, обычно загружаются в оперативную память при запуске компьютера)

 утилиты (вспомогательные или служебные программы, которые представляют пользователю ряд дополнительных услуг)  К утилитам относятся:

 диспетчеры файлов или файловые менеджеры

 средства динамического сжатия данных (позволяют увеличить количество информации на диске за счет ее динамического сжатия)

 средства просмотра и воспроизведения

 средства диагностики; средства контроля позволяют проверить конфигурацию компьютера и проверить работоспособность устройств компьютера, прежде всего жестких дисков

 средства коммуникаций (коммуникационные программы) предназначены для организации обмена информацией между компьютерами 

 средства обеспечения компьютерной безопасности (резервное копирование, антивирусное ПО).

Необходимо отметить, что часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует автономно. Большая часть общего (системного) ПО входит в состав ОС. Часть общего ПО входит в состав самого компьютера (часть программ ОС и контролирующих тестов записана в ПЗУ или ППЗУ, установленных на системной плате). Часть общего ПО относится к автономными программам и поставляется отдельно.

Прикладное ПО

Прикладные программы могут использоваться  автономно или в составе программных комплексов или пакетов. Прикладное ПО – программы,  непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, создание электронных таблиц и т.д. Пакеты прикладных программ – это система программ, которые по сфере применения делятся на проблемно – ориентированные, пакеты общего назначения и интегрированные пакеты. Современные интегрированные пакеты содержат до пяти функциональных компонентов: тестовый и табличный процессор, СУБД, графический редактор, телекоммуникационные средства. К прикладному ПО, например, относятся:

 Комплект офисных приложений MS OFFICE 

 Бухгалтерские системы

 Финансовые аналитические системы

 Интегрированные пакеты делопроизводства

 CAD – системы (системы автоматизированного проектирования)

 Редакторы HTML или Web – редакторы

 Браузеры – средства просмотра Web - страниц

 Графические редакторы

 Экспертные системы И так далее.

Инструментальное ПО

Инструментальное ПО или системы программирования  - это системы для автоматизации разработки новых программ на языке программирования. В самом общем случае для создания программы на выбранном языке программирования (языке системного программирования) нужно иметь следующие компоненты: 1. Текстовый редактор для создания файла с исходным текстом программы.  2. Компилятор или интерпретатор. Исходный текст с помощью программы-компилятора переводится в промежуточный объектный код. Исходный текст большой программы состоит из нескольких модулей (файлов с исходными текстами). Каждый модуль компилируется в отдельный файл с объектным кодом, которые затем надо объединить в одно целое. 3. Редактор связей или сборщик, который выполняет связывание объектных модулей и формирует на выходе работоспособное приложение – исполнимый код. Исполнимый код – это законченная программа, которую можно запустить на любом компьютере, где установлена операционная система, для которой эта программа создавалась. Как правило, итоговый файл имеет расширение .ЕХЕ или .СОМ. 4. В последнее время получили распространение визуальный методы программирования (с помощью языков описания сценариев), ориентированные на создание Windows-приложений. Этот процесс автоматизирован в средах быстрого проектирования. При этом используются готовые визуальные компоненты, которые настраиваются с помощью специальных редакторов. Наиболее популярные редакторы (системы программирования программ с использованием визуальных средств) визуального проектирования:

 Borland Delphi - предназначен для решения практически любых задачи прикладного программирования

 Borland C++ Builder – это отличное средство для разработки DOS и Windows приложений

 Microsoft Visual Basic – это популярный инструмент для создания Windows-программ

 Microsoft Visual C++ - это средство позволяет разрабатывать любые приложения, выполняющиеся в среде ОС типа Microsoft Windows.

2. Вычислительные системы (вс), их классификация, назначение и типовые структуры. Многопрограммные, многомашинные и многопроцессорные вс.

Ответ:

Вычислительная система – это совокупность одного или нескольких компьютеров или процессоров, программного обеспечения и периферийного оборудования, организованная для выполнения информационно - вычислительных процессов. В вычислительной системе компьютер может быть один, но агрегированный многофункциональным периферийным оборудованием. Стоимость периферийного оборудования часто во много раз превышает стоимость самого компьютера. В качестве распространенного примера одномашинной ВС можно привести систему телеобработки информации. Все же классическим вариантом ВС является многомашинный и многопроцессорный варианты. Первые ВС создавались с целью увеличения быстродействия и надежности работы путем параллельного выполнения вычислительных операций. Как это ни парадоксально, тормозом в дальнейшем увеличении быстродействия компьютера является конечная скорость распространения электромагнитных волн – скорость света, равна 300 000 км/с. Время распространения сигнала между элементами ВС может значительно превышать время переключения электронных схем. Поэтому чисто последовательная модель выполнения операций, характерная для классической структуры компьютера – структуры фон Неймана, - не позволяет существенно повысить быстродействие ВС. Вычислительные системы бывают: Однородные; Неоднородные. Однородная ВС строится на базе однотипных компьютеров или процессоров. Однородные системы позволяют использовать стандартные наборы технических, программных средств, стандартные протоколы (процедуры) сопряжения устройств. Поэтому их организация значительно проще, облегается обслуживание систем и их модернизация. Неоднородная ВС включает в свой состав различные типы компьютеров или процессоров. При построении системы приходится учитывать их различные технические и функциональные характеристики, что существенно усложняет создание и обслуживания неоднородных систем.Вычислительные системы работают в следующих режимах:· Оперативном (on-line);· Неоперативном (off-line).Оперативные системы работают в реальном масштабе времени, в них реализуется оперативный режим обмена информацией – ответы на запросы поступают незамедлительно. В неоперативных ВС допускается режим “задержанного ответа”, когда результаты выполнения запроса можно получить с некоторой задержкой (иногда даже в следующем сеансе работы системы). Реализуют ВС с централизованным и децентрализованным управлением. В первом случае управление выполняет выделенный компьютер или процессор, во втором – эти компоненты равноправны и могут брать управления на себя. Кроме этого, ВС могут быть: Территориально – сосредоточенными (все компоненты располагаются в непосредственной близости друг от друга); Распределенными (компоненты могут располагаться на значительном расстоянии, например, вычислительные сети); Структурно – одноуровневыми (имеется лишь один общий уровень обработки данных); Многоуровневыми (иерархическими) структурами. В иерархических ВС машины или процессоры распределены по разным уровням обработки информации, некоторые машины (процессоры) могут специализироваться на выполнении определенных функций. Наконец, как уже указывалось, ВС делятся на следующие:·Одно-машинные; Многомашинные; Многопроцессорные.