- •Информатика е.Н.Саладаев
- •1.Введение в информатикую. Информация.
- •1.1. Что такое инфоpматика
- •1.2. Информация
- •1.3. В каком виде существует информация
- •1.4. Как передаётся информация
- •1.5. Как измеряется количество информации
- •1.6. Что можно делать с информацией
- •1.7. Какими свойствами обладает информация
- •1.8. Что такое обработка информации
- •1.9. Информационные ресурсы и информационные технологии
- •1.10. Информатизация общества
- •2. Общие принципы организации и работы компьютеров
- •2.1. Что такое компьютер
- •2.2. Устройство компьютера
- •3. Принципы построения компьютеров
- •1. Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
- •2.4. Команды
- •2.5. Выполнение команд
- •2.6. Архитектура и структура компьютера
- •2.7. Центральный процессор
- •2.8. Устройства памяти
- •2.9. Уустройства внутренней памяти
- •1. Оперативная память
- •3. Специальная память
- •2.10. Устройства внешней памяти
- •Накопители на гибких магнитных дисках
- •2. Накопители на жестких магнитных дисках
- •3. Накопители на компакт-дисках
- •4. Записывающие оптические и магнитооптические накопители
- •Накопители на магнитной ленте (стримеры) и накопители на сменных дисках
- •2.11. Аудиоадаптер
- •2.12. Видеоадаптер и графический акселератор
- •2.13. Клавиатура
- •2.14. Видеосистема компьютера
- •1. Монитор на базе электронно-лучевой трубки
- •2. Жидкокристаллические мониторы
- •3. Сенсорный экран
- •2.15. Принтер, плоттер, сканер
- •2.16. Модемы и факс-модемы
- •2.17. Манипуляторы
- •2.18. Устройство компьютера
- •2.19. Основные блоки компьютера
- •2.20. Системная плата
- •2.21. Организация межкомпьютерных связей
- •2.22. Компьютерные сети
- •Наиболее распространенные виды топологий сетей:
- •2.23. Соединение между собой устройств сети
- •2.24. Классификация компьютерных сетей по степени географического распространения
- •2.26. Беспроводныесети
- •2.27. Сеть Интернет
- •Как можно связаться с Интернет
- •Как связываются между собой сети в Интернет
- •2.28. Основные возможности, предоставляемые сетью Интернет
- •World Wide Web — главный информационный сервис.
- •2. Электронная почта.
- •3. Cистема телеконференций Usenet (от Users Network).
- •4. Системы информационного поиска сети Интернет.
- •Системы, основанные на предметных каталогах.
- •Автоматические индексы.
- •5. Программа пересылки файлов Ftp.
- •6. Программа удалённого доступа Telnet.
- •2.29. Мультимедиа и мультимедиа-компьютер
- •3.Классификация компьютеров
- •3.1 Критерии классификации компьютеров
- •3.2. Классификация по поколениям
- •3.3. Краткая историческая справка
- •3.4 Компьютеры первого поколения
- •3.5. Компьютеры второго поколения
- •3.6. Особенности компьютеров третьего поколения
- •3.7. Характеристики эвм четвёртого поколения
- •3.8. Какими должны быть компьютеры пятого поколения
- •3.9. Классификация компьютеров по условиям эксплуатации
- •3.10. Классификация компьютеров по производительности и характеру использования
- •3.11. Типы портативных компьютеров
- •4.Представление чисел в компьютерах
- •4.1. Системы счисления
- •4.2. Представление целых чисел в позиционных системах счисления
- •4.3. Системы счисления используемые для общения с компьютером
- •4.4. Почему люди пользуются десятичной системой, а компьютеры — двоичной
- •4.5. Почему в компьютерах используются также восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления
- •4.6. Перевод целых числел из десятичной системы в любую другую позиционную систему счисления
- •4.7. Перевод пpавильной десятичной дpоби в любую другую позиционную систему счисления
- •4.8. Перевод чисел из двоичной (восьмеpичной, шестнадцатеpичной) системы в десятичную
- •4.9. Сводная таблица переводов целых чисел из одной системы счисления в другую
- •4.10. Арифметические операции в позиционных системах счисления
- •4.11. Представление в компьютере целых числел
- •.5.Выполнение арифметических операций в компьютерах
- •5.1. Выполнение арифметические действия над целыми числами Сложение и вычитание
- •4. А и в отрицательные.
- •Умножение и деление
- •5.2. Представление в компьютере вещественных чисел
- •Умножение
- •Деление
- •6.Программное обеспечение компьютеров
- •6.1. Что такое программное обеспечение
- •6.2. Классификация программного обеспечения
- •6.3. Прикладные программы
- •6.4. Роль и назначение системных программ
- •6.5. Что такое операционная система
- •6.6. Файловая система ос
- •6.7. Структура операционной системы ms dos
- •6.8. Программы-оболочки
- •6.9. Операционные системы Windows, Unix, Linux Операционные системы Windows
- •Операционная система Unix
- •6.10. Трансляторы, компиляторы, интерпретаторы
- •6.11. Системы программирования
- •6.12. Для чего нужны инструментальные программы
- •6.13. Текстовые редакторы
- •6.14. Графический редактор
- •6.15. Возможности систем деловой и научной графики
- •6.16. Табличный процессор
- •6.17. Системы управления базами данных
- •6.18. Библиотеки стандартных подпрограмм
- •6.19. Пакеты прикладных программ
- •6.20. Интегрированные пакеты программ
- •6.21. Органайзеры Органайзеры — это программы — электронные секретари
- •6.22. Сетевое программное обеспечение
- •Функции и характеристики сетевых операционных систем (ос)
- •7.Алгоритмы. Алгоритмизация. Алгоритмические языки
- •7.1. Понятие алгоритма
- •7.2. Исполнитель алгоритма
- •7.3. Свойства алгоpитма
- •7.4. Формы записи алгоритма
- •7.5. Словесный способ записи алгоритмов
- •7.6. Графический способ записи алгоритмов
- •7.7. Псевдокод
- •7.8. Запись алгоритма на учебном алгоритмическом языке Основные служебные слова
- •Команды учебного ая
- •Пример записи алгоритма на учебном ая
- •7.9. Базовые алгоритмические структуры
- •7.10. Итерационные циклы
- •7.11. Вложенные циклы
- •Пример вложенных циклов для
- •Пример вложенных циклов пока
- •7.12. Отличие программного способа записи алгоритмов от других
- •Основные этапы решения задач на эвм
- •7.13.Уровени языков программирования
- •7.14. Достоинства и недостатки машинных языков
- •7.15. Язык ассемблера
- •7.16. Преимущества алгоритмических языков перед машинными
- •7.17. Компоненты алгоритмического языка
- •7.18. Понятия алгоритмических языков
- •7.19. Стандартные функции
- •Вычисления часто употребляемых функций осуществляются посредством подпрограмм, называемых стандартными функциями, которые заранее запрограммированы и встроены в транслятор языка.
- •7.20. Арифметические выражения
- •Примеры записи арифметических выражений
- •7.21. Логические выражения
- •Примеры записи логических выражений, истинных при выполнении указанных условий.
- •8.Технология подготовки и решения задач с помощью компьютера
- •8.1. Этапы решения задач с помощью компьютера
- •8.2. Математические модели
- •8.3. Основные этапы процесса разработки программ
- •8.4. Как проконтролировать текст программы до выхода на компьютер
- •8.5. Отладка и тестирование
- •8.6. В чем заключается отладка
- •8.7. Тесты и тестирование
- •8.8. Какими должны быть тестовые данные
- •8.9. Этапы процесса тестирования
- •8.10. Характерные ошибки программирования
- •8.11. Является ли отсутствие синтаксических ошибок свидетельством правильности программы
- •8.12. Ошибки не обнаруживаемые транслятором
- •8.13. Сопровождение программы
- •9.Применение компьютерной техники
- •9.1. Использувание компьютеров в быту
- •9.2. Системы автоматизированного проектирования (сапр)
- •9.3. Автоматизированные системы научных исследований (асни)
- •9.4. Взаимосвязь между асни и сапр
- •9.5. Базы знаний и экспертные системы
- •9.6. Использование компьютеры в административном управлении
- •9.7. Роль компьютеров в обучении
- •9.8. Компьютеры в управлении технологическими процессами
- •9.9.Компьютеры в медицине
- •9.10. Компьютеры в торговле
- •9.11. Электронные деньги
- •9.12. Компьютеры в сельском хозяйстве
- •10.Программирование на алгоритмическом языке qBasic Общая характеристика языка
- •10.1.Элементы языка qbasic
- •1. Ключевые слова
- •2. Синтаксические соглашения
- •3. Комментарии
- •4. Арифметические выражения.
- •5. Строковые выражения
- •6. Типы данных
- •10.2.Константы и переменные
- •1. Константы
- •2. Переменные
- •3. Присвоение значений переменным
- •10.3. Ввод/вывод
- •1. Вывод на экран
- •2. Очистка экрана.
- •3. Ввод с клавиатуры
- •4. Форматированный вывод на экран
- •5. Позиционирование курсора
- •6. Вывод пробелов
- •7. Функция табуляции
- •8. Остановка программы
- •10.4.Управляющие операторы
- •1. Оператор безусловного перехода
- •2. Условия
- •3. Циклические структуры
- •4. Оператор выбора select case
- •10.5.Обработка строк
- •1. Определение длины строки
- •2. Получение символов кода ascii
- •4. Выделение левых крайних символов строки
- •6. Выбор подстроки
- •7. Получение строчных символов
- •10.6.Математические вычисления
- •1. Абсолютное значение числа
- •2. Тригонометрические функции
- •10.7.Массивы в qbasic
- •10.8.Функции и процедуры, определенные пользователем
- •1. Собственные функции
- •2. Собственные процедуры
- •10.9.Другие операторы
- •5. Установка цветов экрана
- •10.10.Работа с файлами
- •1. Введение и основные функции
- •2. Функция eof
- •3. Работа с адресами в справочнике.
- •10.11.Обработка ошибок
- •10.12. Графические возможности basic
- •1. Переход в графический режим экрана
- •2. Операторы, реализующие графику
- •Установка цветов в операторе color qBasic:
- •12.Введение в язык программирования Visual Basic
- •Основы. Как осуществляется программирование
- •Язык Visual Basic
- •Создание проекта
- •Для создания переменных и отображения их значений
- •Основные понятия
- •Подробное рассмотрение. Типы данных
- •Тип данных String
- •Практическое задание Объединение строк
- •Для хранения значений в массиве
- •Арифметические операции. Создание выражений с переменными и операторами
- •Сложение чисел
- •Сравнение выражений
- •Как заставить компьютер что-то делать. Написание первой процедуры
- •Создание процедур
- •Создание функции с параметрами
- •Повторение действий в программе: использование цикла For... Next
- •Для использования оператора For... Next
- •Программный выбор между двумя возможностями. Оператор If... Then
- •Для использования инструкции If... Then
- •Для использования предложения Else
- •Подробное рассмотрение. Повторения операций в цикле Do... While или Do... Until, пока не будет выполнено условие
- •Чтобы использовать оператор Do...While
- •Оператор Do...Until
- •Чтобы использовать оператор Do...Until
- •Обработка ошибок
- •Чтобы использовать блок Try...Catch
- •Взаимодействие с пользователями программы. Пользовательский интерфейс
- •Изменение свойств формы
- •Добавление элементов управления в форму
- •Взаимодействие с пользователем. Использование кнопок
- •Использование кнопок
- •Отображение и ввод текста. Использование надписей и текстовых полей
- •Создание пользовательского интерфейса с надписью и текстовым полем
- •Добавление кода и проверка программы
- •Взаимодействие программы с пользователем. Создание обработчика событий
- •Обработка событий Click
- •Обработка событий MouseEnter
- •Обработка событий MouseLeave
- •Получение выбора пользователя. Использование флажков и переключателей
- •Использование переключателей
- •Совместное использование обработчика событий
- •Для совместного использования обработчика событий
- •Программирование с применением объектов. Использование классов
- •13.Базы данных
- •13.1.Основная терминология
- •Дополнения к определениям
- •Пользователи
- •13.2.Основы проектирования бд
- •Модели бд Простая двумерная структура
- •Иерархическая структура
- •Реляционная модель данных
- •708 Тульский механический завод.
- •Главный ключ системы
- •13.3.Проблемы реляционного подхода Правила проектирования бд
- •Задача нормализации
- •Повторяющиеся группы
- •Общие поля в связанных таблицах
- •Поиск информации. Индексные файлы
- •Проблемы достоверности информации
- •Оперативные таблицы и справочники
- •Функции универсальной информационной системы
- •Основные функции ис
- •Вспомогательные функции ис
- •Документальные системы
- •Обзор субд
- •13.4.Основные сведения по интерфейсу Access.
- •Типы полей.
- •Свойства поля.
- •Теперь перейдем к другой вкладке- «Подстановка».
- •Определение связей между таблицами.
- •Просмотр существующих связей
- •Присоединенные таблицы
- •Ввод, изменение и просмотр данных
- •Создание простых форм
- •Элементы форм
- •Быстрый поиск
- •13.5.Запросы
- •Типы запросов.
- •Создание простых отчетов.
- •Структура ленточного отчета:
- •Структура отчета в столбец:
- •Анализ таблиц
- •Создание связей и объединений в запросах.
- •Ограничения в многотабличных запросах.
- •Редактирование полей справочников
- •Создание связей для запросов
- •Объединение в запросе двух копий одной таблицы (самообъединение).
- •Использование в запросе автоподстановки для автоматического ввода данных
- •Создание параметризованных запросов
- •Запросы, вносящие изменения.
- •Специфика:
- •Имя Покупателя : Customer Name Создание и использование подчиненных форм.
- •Создание главной и подчиненной форм с помощью мастера.
- •Вставка подчиненной формы в главную.
- •Связывание главной и подчиненной форм.
- •Создание итогов в подчиненных формах.
- •13.6.Язык sql
- •Команда select
- •Select name1, name2, … -список столбцов, представляемых в результате
- •Определение выборки – предложение where
- •Булевы операторы: and, or, not
- •Оператор in
- •Оператор between … and
- •Оператор like
- •Оператор is null
- •Применение функций агрегирования
- •Предложение group by
- •Предложение having
- •Ограничение на агрегированные функции
- •Форматирование результатов запросов
- •Упорядочение выходных полей
- •Использование множества таблиц в одном запросе
- •Вложение запросов (подзапросы).
- •Связанные подзапросы.
- •Объединение множества запросов в один Предложение union
- •Ввод, удаление и изменение значений полей.
- •Вставка результатов запроса
- •Обновление представлений
- •Групповые представления.
- •Представления и соединения
- •Представления и подзапросы.
- •Ограничения представлений.
- •Удаление представлений.
- •Изменение значений с помощью представлений.
- •13.7.Технология и модели “клиент - сервер”.
- •МодельFs.
- •Технологический недостаток модели-
- •Модель rda
- •Модель сервера бд (dbs).
- •Модель as- сервер приложений.
- •13.8.Эволюция серверов бд.
- •13.9.Активный (интеллектуальный) сервер.
- •Процедуры базы данных
2.2. Устройство компьютера
Разнообразие современных компьютеров очень велико. Но их структуры основаны на общих логических принципах, позволяющих выделить в любом компьютере следующие главные устройства:
память (запоминающее устройство, ЗУ), состоящую из пронумерованных ячеек;
процессор, включающий в себя устройство управления (УУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ);
устройство ввода;
устройство вывода.
Эти устройства соединены каналами связи, по которым передается информация.
Основные устройства компьютера и связи между ними представлены на схеме (рис. 2.1). Жирными стрелками показаны пути и направления движения информации, а простыми стрелками — пути и направления передачи управляющих сигналов.
Рис. 2.1. Общая схема компьютера
Функции памяти:
приём информации из других устройств;
запоминание информации;
выдача информации по запросу в другие устройства машины.
Функции процессора:
обработка данных по заданной программе путем выполнения арифметических и логических операций;
программное управление работой устройств компьютера.
Та часть процессора, которая выполняет команды, называется арифметико-логическим устройством (АЛУ), а другая его часть, выполняющая функции управления устройствами, называется устройством управления (УУ).
Обычно эти два устройства выделяются чисто условно, конструктивно они не разделены.
В составе процессора имеется ряд специализированных дополнительных ячеек памяти, называемых регистрами.
Регистр выполняет функцию кратковременного хранения числа или команды. Над содержимым некоторых регистров специальные электронные схемы могут выполнять некоторые манипуляции. Например, "вырезать" отдельные части команды для последующего их использования или выполнять определенные арифметические операции над числами.
Основным элементом регистра является электронная схема, называемая триггером, которая способна хранить одну двоичную цифру (разряд двоичного кода). Логическая схема триггера описана в разделе 5.7.
Регистр представляет собой совокупность триггеров, связанных друг с другом определённым образом общей системой управления.
Существует несколько типов регистров, отличающихся видом выполняемых операций. Некоторые важные регистры имеют свои названия, например:
сумматор — регистр АЛУ, участвующий в выполнении каждой операции;
счетчик команд — регистр УУ, содержимое которого соответствует адресу очередной выполняемой команды; служит для автоматической выборки программы из последовательных ячеек памяти;
регистр команд — регистр УУ для хранения кода команды на период времени, необходимый для ее выполнения. Часть его разрядов используется для хранения кода операции, остальные — для хранения кодов адресов операндов.
3. Принципы построения компьютеров
В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 г. американским ученым Джоном фон Нейманом.
Рис. 2.2. Джон фон Нейман, 1945 г.
1. Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
Выборка программы из памяти осуществляется с помощью счетчика команд. Этот регистр процессора последовательно увеличивает хранимый в нем адрес очередной команды на длину команды.
А так как команды программы расположены в памяти друг за другом, то тем самым организуется выборка цепочки команд из последовательно расположенных ячеек памяти.
Если же нужно после выполнения команды перейти не к следующей, а к какой-то другой, используются команды условного или безусловного переходов, которые заносят в счетчик команд номер ячейки памяти, содержащей следующую команду. Выборка команд из памяти прекращается после достижения и выполнения команды “стоп”.
Таким образом, процессор исполняет программу автоматически, без вмешательства человека.
2. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными. Это открывает целый ряд возможностей. Например, программа в процессе своего выполнения также может подвергаться переработке, что позволяет задавать в самой программе правила получения некоторых ее частей (так в программе организуется выполнение циклов и подпрограмм). Более того, команды одной программы могут быть получены как результаты исполнения другой программы. На этом принципе основаны методы трансляции — перевода текста программы с языка программирования высокого уровня на язык конкретной машины.
3. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программ с использованием присвоенных имен.
Компьютеры, построенные на этих принципах, относятся к типу фон-неймановских. Но существуют компьютеры, принципиально отличающиеся от фон-неймановских. Для них, например, может не выполняться принцип программного управления, т.е. они могут работать без “счетчика команд”, указывающего текущую выполняемую команду программы. Для обращения к какой-либо переменной, хранящейся в памяти, этим компьютерам не обязательно давать ей имя. Такие компьютеры называются не-фон-неймановскими.