Вопросы к экзаменам / Краткий_конспект_лекций
.pdf22. Программный принцип управления компьютером
Основные принципы построения ЭВМ, описанные Джоном фон Нейманом, до сих пор являются стандартом практически для всех компьютеров.
Одним из них является программное управление.
В основе принципа программного управления лежит представление алгоритма решения любой задачи в виде программы вычислений.
Алгоритм – точное предписание, определяющее процесс преобразования исходных данных в конечный результат.
При решении задачи применяется общий алгоритм:
1)получить исходные данные;
2)найти решение;
3)сообщить ответ.
Программа (для компьютера) – это упорядоченная последовательность команд, подлежащая обработке; описывает операции, которые нужно выполнить процессору компьютера для решения поставленной задачи.
Структура команды
Операнды — это переменные, значения которых участвуют в операциях преобразования данных.
Принцип программного управления
1)все вычисления, предписанные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности управляющих слов-команд;
2)каждая команда содержит указания на конкретную выполняемую операцию, место нахождения (адрес) операндов и ряд служебных признаков.
3)для доступа к программам, командам и операндам используются их адреса, в качестве которых выступают номера ячеек памяти компьютера, предназначенных для хранения объектов;
4)команды программы расположены в памяти друг за другом, что
позволяет микропроцессору организовывать выборку цепочки команд из последовательно расположенных ячеек памяти и выполнять команду за командой;
5)для перехода к выполнению не следующей по порядку команды, а к какой-то другой используются команды условного или безусловного переходов. Выборка команд из памяти прекращается после достижения конца программы или выполнения команды "стоп".
Для выполнения команды передаются в оперативную память.
41
Программы постоянно размещаются в памяти и называются
резидентными.
Программы загружаются только на время выполнения, а затем удаляются из памяти и называются транзитными.
Принцип программного управления реализован в процедуре POST – самотестирование при включении питания: процессора, памяти, чипсет, видеоадаптера, контроллеров диска, дисковода, клавиатуры и другие устройства Plug and Play ПК.
При удачном прохождении теста выдается звуковой реквизит – один короткий звуковой сигнал.
При неудачном – выдаются другие звуковые сигналы и печатные сообщения на экране монитора.
При удачном выполнении процедуры POST программа отыскивает на
нулевой дорожке первого сектора диска модуль загрузки ОС и передаёт управление загрузчику. Если модуль не найден то следует сообщение: NO SYSTEM DISK (диск не системный).
42
23. Классификация программного обеспечения персонального компьютера
Программное обеспечение (software) – это совокупность программ,
обеспечивающих функционирование компьютеров и решение с их помощью задач предметных областей.
Программное
обеспечение
(ПО)
Системное |
Прикладное |
Инстру- |
ПО |
ПО |
ментальное |
|
|
ПО |
Системное ПО (system software) предназначено для управления компьютером, создания и поддержки выполнения других программ пользователя, а также для предоставления пользователю набора всевозможных услуг.
Прикладное ПО (application Software) – для решения прикладных задач пользователя.
Инструментальные ПО – для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программных продуктов.
43
24. Системное программное обеспечение
Операционная система (ОС) – это комплекс программ,
предназначенных для управления загрузкой, запуском и выполнением других пользовательских программ, а также для планирования и управления вычислительными ресурса-ми ЭВМ.
Сервисные системы расширяют возможности ОС, предоставляя пользователю, а также выполняемым программам набор разнообразных дополнительных услуг.
Системы технического обслуживания – это совокупность программно-
аппаратных средств ПК, которые выполняют контроль, тестирование и
диагностику и используются для проверки функционирования устройств компьютера и обнаружения неисправностей в процессе работы. (Defrag – дефрагментация диска, chkdsk – сканирования диска).
Оболочка операционной системы – это программный продукт, который делает общение пользователя с компьютером более комфортным. (Norton Commander, Windows 3.11, cmd).
Утилиты – это служебные программы, которые предоставляют пользователю ряд дополнительных услуг. (Fdisk – создание логических дисков, Format – создание файловой системы).
44
25. Прикладное программное обеспечение
Прикладное
ПО
|
ПС общего |
ПС специального |
ПС профессио- |
||
|
назначения |
назначения |
нального уровня |
||
1.Текстовые |
1. Авторские |
1. |
АСНИ. |
||
редакторы |
системы. |
2. |
САПР. |
||
и процессоры. |
|||||
2. Экспертные |
3. |
АСУ. |
|||
2. |
Издательские |
4. |
АРМ. |
||
системы. |
системы. |
||||
5. |
Профессио- |
||||
3. |
Графические |
3. Гипертекстовые |
нальные системы. |
||
системы. |
системы. |
6. |
Системы |
||
4.Табличные |
|||||
процессоры. |
4. Системы |
телекоммуникаций. |
|||
5. |
СУБД. |
мультимедиа. |
|
|
|
6. |
Интегрированные |
|
|
|
системы.
ПС общего назначения
Текстовые редакторы – предназначены для ввода и редактирования текстовых данных. (Блокнот, Edit).
Текстовые процессоры – они позволяют не только вводить и редактировать текст, но и форматировать его, то есть оформлять. (MS Word, Writer).
Экспертные системы – предназначены для анализа данных, содержащихся в базах знаний, и выдачи рекомендаций по запросу пользователя.
Гипертекстовые системы – это программные приложения, где текстовой материал представлен в форме гипертекста, т.е. в форме указаний (ссылок). (Браузеры: Internet Explorer, Opera)
Системы мультимедиа – это программные продукты обеспечивающие интерактивное взаимодействие визуальных и аудиоэффектов. (Macromedia Flash)
ПС профессионального уровня
АСНИ – автоматизированная система научных исследований, для определенной предметной области.
АСУ – автоматизированные системы управления.
САПР – система автоматизированного проектирования (CAD-системы), предназначены для автоматизации проектно-конструкторских работ. (AutoCAD)
АРМ – автоматизированное рабочее место, представляют собой программные средства автоматизации рабочего места руководителя, конструктора и т.п. (MS InfoPath)
45
Бухгалтерские системы – это специализированные системы, сочетающие в себе функции текстовых и табличных редакторов, электронных таблиц и систем управления базами данных. (Бухгалтерия 1C).
46
26. Инструментальное программное обеспечение
Инструментальное программное обеспечение
Программно-инструментальные средства – это программные продукты,
предназначенные для разработки программного обеспечения.
Программно-инструментальные средства состоят:
Текстовой редактор – редактор исходного кода;
Транслятор выполняет преобразование исходного кода в объектный
код.
Компоновщик собирает код и данные каждого объектного модуля в итоговую программу, вычисляет и заполняет адреса перекрестных ссылок между модулями, создает исполняемый код программы (файлы с расширением
*.exe, *.com).
Отладчик (debugger) является модулем среды разработки или отдельным приложением, предназначенным для поиска ошибок в программе.
В настоящее время используются интегрированные среды разработки
(англ. IDE, Integrated development environment) – система программных средств,
используемая программистами для разработки программного обеспечения. (Turbo Pascal, Borland Delphi)
47
27.Функции и классификация операционных систем
Вфункции операционной системы входят:
∙поддержка диалога с пользователем;
∙ввод/вывод и управление данными;
∙планирование и организация процесса обработки программ;
∙распределение ресурсов (оперативной и кэш-памяти, процессора, внешних устройств);
∙запуск программ на выполнение;
∙выполнение вспомогательных операций обслуживания;
∙передача информации между различными внутренними устройствами;
∙поддержка работы периферийных устройств.
Всоответствии с выполняемыми функциями в структуре ОС можно выделить следующие основные компоненты:
∙модули, обеспечивающие пользовательский интерфейс;
∙модуль, управляющий файловой системой;
∙модуль, расшифровывающий и выполняющий команды (командный процессор);
∙драйверы периферийных устройств.
Операционная система – это автоматическая система управления
предназначенная для управления аппаратными, программными и пользовательскими интерфейсами.
Операционная система хранится во внешней памяти компьютера. При включении компьютера часть ее (ядро – резидентная часть ОС) считывается с винчестера и размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой ОС. При работе ядро постоянно находится в ОЗУ, остальные модули операционной
системы для выполнения своих функций подзагружаются по мере необходимости, а затем на их место загружаются следующие модули (транзитная часть ОС).
Классификация операционных систем По числу параллельно решаемых на компьютере задач ОС
разделяют:
•на однозадачные (например, MS DOS);
•многозадачные (например, OS/2, UNIX, Linux, Windows).
По числу одновременно работающих пользователей ОС разделяют:
•на однопользовательские (например, MS DOS, Windows 3.x);
•многопользовательские (например, Unix, Linux, Windows 2000).
По типу пользовательского интерфейса ОС:
•командного интерфейса (например: MS DOS, UNIX);
•графического интерфейса (например: Windows, Linux).
По сетевому интерфейсу ОС:
•сетевые (Windows, Linux);
•не сетевые (MS DOS).
По типу аппаратуры различают ОС для ПК различных платформ:
48
•IBM-совместимые;
•Macintosh;
•Миникомпьютеров;
•Мэйнфреймов; По типу аппаратуры (количество процессоров):
•однопроцессорные;
•многопроцессорные.
По числу разрядов адресной шины операционные системы разделяют на:
•16-разрядные (MS DOS);
•32-разрядные (Windows 2000, Windows XP, Windows XP SP1) ;
•64-разрядные (Windows 2003, Windows XP SP2, Windows Vista).
49
28. Файловая система. Логические диски
Совокупность средств операционной системы, обеспечивающих доступ к информации на внешних носителях, называется системой управления файлами, или файловой системой.
Основная задача файловой системы — обеспечение взаимодействия программ и физических устройств ввода/вывода.
Обычно файловую систему воспринимают и как средство управления файлами, и как общее хранилище файлов.
Функциональные возможности файловой системы можно условно разделить на группы:
1)функции для работы с файлами: создание, удаление, переименование, изменение атрибутов (свойств файлов), определение структуры файлов;
2)функции для работы с данными: чтение, запись, поиск данных, хранящихся в файлах, и т.д.;
3)оптимизация операций ввода/вывода.
Логические диски
Одно из понятий файловой системы – логический диск. Каждый логический диск имеет свое уникальное имя.
Вкачестве имени логического диска используются буквы английского алфавита от A до Z (включительно).
Таким образом, количество логических дисков, может быть не более 26. Буквы A и B – отведены строго под имеющиеся в IBM PC дисководы
FDD.
Начиная с буквы C именуются логические диски (тома) жесткого диска.
Файловая система состоит из двух разделов:
–основного;
–дополнительного.
Восновном разделе располагается логический диск С:. В дополнительном все остальные логические диски.
Файловая система формируется после высокоуровневого форматирования.
50