14-es_1 / ЭС - Информатика (ИСФ) / умк_Василевский_Информатика
.pdfкомпьютера и его «внешними чувствами» – периферийными устройствами
– осуществляется с помощью системной шины, действительно напоминающей нервы и нервные узлы нервной системы человека, по которым бегут информирующие и управляющие сигналы.
Память компьютера предназначена для хранения информации, постоянной и временной (оперативной). Память соответственно можно делить на постоянную (энергонезависимую, т.е. действующую при отключенном внешнем источнике энергии) и оперативную (энергозависимую). Внутренняя память компьютера (т.е. ее материальный носитель) называется обычно жестким диском, или винчестером. Современный персональный компьютер обладает емкостью памяти (жесткого диска) порядка 20 – 30 ГБ (гигабайт).
Процессор компьютера – это специальное устройство, которое совершает действия над информацией, а также обеспечивает совместную работу всех частей компьютера. Основной характеристикой процессора является его тактовая частота, измеряемая в мегагерцах (МГц). Чем выше тактовая частота, тем быстрее «работает» процессор.
Системная шина – «связывающее» устройство, по которому части компьютера обмениваются сигналами. По назначению сигналы можно разделить на четыре вида: сигналы, связанные с передачей данных, сигналы управления, сигналы, предоставляющие информацию о местонахождении («адресах») данных и сигналы, связанные с электропитанием.
Периферийные устройства предназначены для обеспечения связи компьютера с пользователем, а также для расширения возможностей компьютера. Основные виды периферийных устройств: монитор, манипулято-
ры, клавиатура, дисковод, принтер, сканер, модем, CD-ROM, CD-RW и др.
Монитор (дисплей) – это устройство, служащее для передачи пользователю результатов обработки информации путем вывода на экран в символьной и графической форме. В настоящее время существует огромное количество видов мониторов (теперь даже телевизоры многих фирм могут служить в качестве мониторов компьютеров). Мониторы различают по принципу устройства следующим образом: мониторы на основе электронной лучевой трубки (аналог телевизора); мониторы с электролюминесцентным индикатором; мониторы с жидкокристаллическим индикатором; мониторы с газоплазменным индикатором. Первые мониторы значительно дешевле, но являются более громоздкими, ненадежными и опасными. Мониторы с жидкокристаллическим индикатором применяются пре-
11
имущественно в компьютерах малого размера: Notebook («карманный» мини-компьютер) и Laptop («наколенный» компьютер).
Основные характеристики мониторов (от них напрямую зависит их стоимость): разрешающая способность (чем она выше, тем качество изо-
бражения на экране лучше); размер экрана по диагонали; цветовая палит-
ра; потребляемая мощность. Существуют мониторы с двумя экранами (расположенными с двух сторон). Это позволяет работать на одном компьютере одновременно двум пользователям.
Манипуляторы – это специальные устройства, которые обеспечивают перемещение по экрану компьютера изображения курсора (значка, служащего для указания определенной информации на экране и управления ее обработкой). Основные виды манипуляторов на сегодня:
1.«Мышь»: перемещение «мыши», связанной с компьютером проводом, по некоторой поверхности вращает специальный шарик, находящийся в основании «мыши», а это в свою очередь приводит к перемещению курсора по экрану. Со временем шарик загрязняется, что приводит к нарушению работы «мыши». Чтобы этого избежать, «мышь» перемещают по специальному коврику, предохраняющему от загрязнения и статического электричества. В настоящее время существуют «оптические мыши», принцип работы которых иной. Они не загрязняются, коврик не требуется; по сравнению с обычными они очень долговечны. На «мыши» расположены две или три кнопки, иногда – колесико (scroll), служащие для передачи дополнительных управляющих команд.
2.Шар – аналог предыдущего манипулятора. В отличие от «мыши» шарик здесь закреплен в специальном «гнезде», и вращается пользователем непосредственно. Обычно «сопровождается» двумя кнопками, назначение которых такое же, как и в обычной «мыши». Чаще всего используется в так называемых Notebook или Laptop.
3.Джойстик (рычаг) – манипулятор, представляющий собой специальную ручку-рычажок, которая может отклоняться в двух взаимоперпендикулярных направлениях, что приводит к соответствующим движениям курсора на экране компьютера. Здесь также могут быть одна или две участвующие в управлении кнопки. Этот тип манипулятора чаще всего применяется в компьютерных играх.
4.Световое перо – манипулятор, представляющий собой ручку-перо
содной кнопкой. Перемещая перо по экрану (как бы рисуя, записывая, указывая на объекты), пользователь вводит информацию в компьютер и управляет процессами ее обработки и выдачи. Чаще всего используется
12
для управления обработкой информации, для ввода графической информации, реже – для ввода текстовой. В настоящее время существуют другие разновидности этого манипулятора. Так, в некоторых из них перемещение пера происходит не по экрану, а по специальной небольшой пластмассовой пластине-экрану, имитирующей экран монитора. Есть вид пера, которое вообще не требует «присутствия» компьютера во время ввода текстовой (преимущественно) и графической информации; информация первоначально сохраняется в элементе памяти этого пера, а затем, при подключении пера к компьютеру, передается на компьютер.
5.«Механическая рука» – специальный манипулятор, предназначенный для проведения научных экспериментов, а также для некоторых производственных операций, т.е. для совершения действий, где недопустимо присутствие человека. Представляет собой устройство, надевающееся на руку оператора; устройство связано проводами с основной системой, включающей в себя компьютер, а она, в свою очередь с механической рукой, расположенной в специальном боксе для проведения опыта или технологической операции. Она в точности повторяет все движения руки оператора.
6.Существуют принципиально новые виды манипуляторов как устройств, позволяющих «манипулировать» – управлять курсором и информационными процессами, в частности устройства, реагирующие на голос – звуковые команды, реагирующие на направление взгляда оператора и т.д. Имеются предпосылки для создания устройств, реагирующих на мысль человека. С течением времени именно эти устройства получат наибольшее распространение.
Клавиатура компьютера – устройство, обеспечивающее ввод информации в компьютер (в символьной форме), а также управление процессами обработки информации и функционирования систем компьютера. Клавиатура имеет некоторое количество клавиш – кнопок, нажатие каждой из которых вызывает появление некоторого символа на экране (это буквы, цифры, символы, специальные знаки – математические операторы и т.д.) или выполнение некоторого действия. Клавиатура связана с компьютером при помощи кабеля. Существуют виды клавиатур с дистанционным управлением; в этом случае возможно использовать две клавиатуры на одном компьютере (для работы двух человек одновременно).
Дисковод – устройство, предназначенное для приема гибких магнитных дисков (дискет), считывания с них (и записи на них) информации.
13
Принтер – печатающее устройство, предназначенное для «вывода» информации, содержащейся в компьютере, на бумагу. Основные разно-
видности принтеров: матричные, струйные, лазерные.
Матричные принтеры – самые дешевые, печать осуществляется способом, напоминающим печатную машинку (через специальную ленту с краской), т.о. и расходные материалы для таких принтеров очень дешевы. Но качество печати очень низкое. Многие графические объекты при наличии только матричного принтера вообще не могут быть выведены на печать. К недостаткам этого рода принтеров относится также высокий уровень шума при печати, а также очень низкая скорость печати.
Струйные принтеры – более дорогие и сложные принтеры. Они позволяют печатать графические объекты практически любой сложности; существует возможность цветной печати. Скорость печати значительно выше, чем у матричных принтеров.
Лазерные принтеры – самые дорогие из этих видов печатного оборудования. Скорость печати лазерных принтеров очень высока; при возможности цветной печати – очень высокое качество получаемых изображений. Специальная емкость, содержащая черный (или цветной) наполнитель для работы струйных или лазерных принтеров называется картридж.
Существуют принтеры, принцип печати которых аналогичен печати факсимильных аппаратов (факсов). Для распечатки информации на таких принтерах необходима специальная «термическая» бумага.
Сканер – специальное устройство, «считывающее» изображение ка- кого-либо объекта (страницы текста или рисунка, фотографии) и записывающее это изображение в память компьютера для дальнейшего использования (в т.ч. редактирования и распечатки). Сканеры бывают роликовыми
ипланшетными. Роликовые сканеры – устройства, считывающая часть которых перемещается по объекту пользователем. От пользователя требуются определенные усилия, в частности необходимо вести сканер с одинаковой скоростью, нигде не задерживаясь. Гораздо более удобны планшетные сканеры, когда сканируемый объект помещается в специальный «планшет»
исканирование происходит автоматически.
Модем – устройство, предназначенное для преобразования сигналов компьютера в сигналы аналоговые (этот тип сигналов используется в частности в телефонных линиях) для осуществления связи компьютера с другими компьютерами или устройствами. Связь в этом случае осуществляется через проводную сеть (чаще всего для этой цели используются уже проложенные телефонные линии). Наличие модема и специальных программ
14
позволяет сегодня передавать по этим линиям любое количество информации с компьютера на компьютер, посылать сообщения, в т.ч. на факсимильные аппараты. Возможно даже (при наличии специальных устройств) использование компьютера в качестве телефона.
CD-ROM – устройство, предназначенное для приема компактдисков (CD) и считывания с них информации. Считывание информации производится лазерным лучом. Устройство, позволяющее помимо всех функций CD-ROM еще и записывать информацию на диски (для этого необходимы специальные диски) называется CD-RW.
Цифровой фотоаппарат (видеокамера) – периферийное устройст-
во, позволяющее делать «цифровые фотографии (фильмы)». Изображение, «воспринятое» таким устройством, находится не на негативе – фотопленке, а в виде блока информации, который можно записать в память компьютера. Основные преимущества этого оборудования: возможность сохранения очень большого количества графической информации (по сравнению с обычными камерами), а также возможность последующей обработки – редактирования изображений.
Существует, помимо перечисленных, еще огромное количество разнообразных видов периферийного оборудования: звуковые колонки, микрофоны, факсимильные аппараты и т.д. Помимо «общего» существует еще и специализированное периферийное оборудование, предназначенное для выполнения особых производственных, научных и других задач, например, датчики, «воспринимающие» сведения об процессах (объектах) и передающие эту информацию в компьютер для последующей обработки.
Если вы посмотрите на уже собранный, укомплектованный компьютер, то помимо монитора, клавиатуры и мыши увидите коробку системно-
го блока. Системный блок включает в себя процессор, память (жесткий диск), системную шину, дисковод, может включать в себя также CD-ROM,
CD-RW, а также модем (такой модем называется встроенным, бывают и внешние, наружные модемы) и вентилятор (служащий для охлаждения системного блока).
Конфигурация компьютера – это определенное сочетание аппаратного обеспечения (и особенностей его соединения) входящего в комплект данного компьютера. Если вы приобретаете компьютер сразу целиком, то первое, на что надо обратить внимание – это сведения о конфигурации компьютера. Сюда входят сведения о типе процессора и его тактовой частоте, о размере памяти (в т.ч. оперативной), о системной шине и мониторе.
15
ЛЕКЦИЯ 3 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПЭВМ
Системные и прикладные программы. Операционная система компьютера. Понятие о резидентных программах. Состав и работа в операционной системе MS DOS. Сервисные оболочки. Драйверы и утилиты.
Ключевые понятия лекции: программа; системные программы; прикладные программы; операционная система; операционная среда; сервисная (операционная) оболочка; утилиты; драйверы; резидентные программы.
Обобщенно программой можно назвать некоторую последовательность команд (заданий), записанных посредством специального языка, которую способен «воспринять» и выполнить компьютер, и которая служит достижению определенных целей. Подробно этот вопрос рассмотрен в лекции «Введение в программирование».
Все программы, которые имеются на компьютере, или программное обеспечение компьютера, можно разделить на два вида: системные про-
граммы и прикладные программы.
Системные программы (системное программное обеспечение) –
это программы, обеспечивающие работу компьютера, т.е. обработку информации, управление процессами обработки и выдачи информации в том или ином виде пользователю, а также служащие для организации совместной работы частей компьютера (его аппаратного обеспечения).
Прикладные программы – это специальные программы, призванные решать определенные задачи, необходимые пользователю. Т.е. без
системного программного обеспечения компьютер не сможет работать, а без прикладного программного обеспечения компьютер будет для нас бес-
полезен.
Можно выделить несколько основных видов программ (или комплексов программ), из которых состоит системное программное обеспече-
ние. Это:
•операционные системы компьютера;
•операционные или сервисные оболочки;
•утилиты;
•драйверы;
16
•служебные программы (антивирусы, архиваторы и т.д.);
•системы диагностики аппаратной части компьютера;
•системы программирования.
Операционная система компьютера – это совокупность программ, обеспечивающих работу аппаратной части компьютера, обеспечивающих работу других программ и организующих взаимодействие компьютера с пользователем (ввод и вывод информации). Именно без операционной системы не может работать ни одна программа компьютера, поэтому ее загружают в память компьютера в первую очередь. Операционная система работает постоянно, пока включен компьютер. В настоящий момент наиболее распространенными в мире являются операционные системы
MS DOS и Windows (фактически Windows – это операционная среда, т.е.
в комплекс программ Windows помимо собственно операционной системы входит еще ряд приложений – программ, дополняющих работу операционной системы, расширяющих ее возможности).
Операционная или сервисная оболочка – это программа (програм-
мы), служащие для улучшения работы пользователя с операционной системой и облегчения пользователю доступа к информации и работы с ней. Если на компьютере присутствует сервисная оболочка, то общение пользователя с операционной системой будет происходить через нее. Пользователь будет «видеть» только оболочку и вести диалог с ней, не «общаясь» напрямую с операционной системой. Среди существующих в настоящее время сервисных оболочек, созданных для работы с операционной системой MS DOS, наиболее распространенной является оболочка Norton Commander (а также ее «аналоги» Volkov Commander и Far Manager). Что касается операционной среды Windows, то она не требует для работы с ней сервисной оболочки, т.к. фактически в какой-то степени сама является и
операционной системой, и оболочкой. Тем не менее, существует аналог
Norton Commander и для работы в Windows – оболочка Windows Commander.
Утилиты – это специальные программы, улучшающие возможности работы операционной системы. Это могут быть отдельные программы или наборы программ (которые называются пакетами программ). Операционная система может работать и без утилит, но в этом случае возможности ее будут ограничены. В настоящее время можно приобрести пакеты утилит;
17
вместе с тем, некоторые утилиты сразу включают в состав операционной системы.
Драйверы – это специальные программы, обеспечивающие взаимодействие того или иного периферийного устройства, входящего в аппаратную часть компьютера с компьютером (т.е. с операционной системой). Таким образом, каждое периферийное устройство (монитор, клавиатура, мышь, принтер и т.д.) имеет свой драйвер. При приобретении периферийного устройства в комплект поставки входит и его драйвер, записанный на магнитный носитель. В операционной системе MS DOS драйверы необходимо подключать, выполняя специальные действия. В среде Windows драйверы распознаются автоматически.
Многие системные программы являются резидентными программами. Резидентные программы – это программы, которые постоянно находятся в оперативной памяти компьютера. Запускаются они либо пользователем, либо другими программами, которым для выполнения определенных действий необходимо участие резидентных программ. Так, «классическим» примером резидентной программы является драйвер.
ЛЕКЦИЯ 4 ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА MS DOS.
ОБОЛОЧКА NORTON COMMANDER
Операционная система MS DOS. Оболочка Norton Commander. Файлы и каталоги на дисках, их имена. Работа с файлами и каталогами.
Утилиты операционной системы.
Ключевые понятия лекции: командная строка; клавиша Enter; файл; расширение; каталог; подкаталог; корневой каталог; иерархическая структура файлов.
Операционная система MS DOS (Microsoft Disk Operation System)
включает в себя следующие основные части:
•Basic Input / Output System (BIOS) – базовая система ввода /
вывода;
•Boot record – блок загрузки системы (при включении компьютера);
•command.com – командный процессор.
18
Работа в операционной системе MS DOS осуществляется с помощью командной строки: в некоторой строке на экране компьютера мигает курсор, и пользователь может вводить в эту строку специальные команды, пользуясь клавишами клавиатуры компьютера. Набрав необходимую команду, пользователь должен нажать на клавишу «Ввод» (Enter), что служит сигналом системе воспринять команду и выполнить ее.
Сервисная оболочка Norton Commander существенно облегчает пользователю работу с операционной системой благодаря тому, в первую очередь, что сервисная оболочка достаточно наглядно отображает на экране компьютера организацию хранящейся в памяти информации.
Вся доступная пользователю информация, хранящаяся на дисках компьютера, разбита на блоки, которые называются файлами. В процессе работы с информацией операционная система оперирует именно файлами. Каждый файл имеет свое уникальное имя. Имя файла помимо собственно имени включает также расширение – специальное сочетание трех букв, характеризующее тип информации, составляющей файл. Например, системные файлы имеют расширение sys; файлы программ (приложений) имеют расширения exe, bat, com; файлы, содержащие текстовую информацию (текстовые файлы), могут иметь расширения doc и txt.
Для удобства работы с информацией, ее поиска файлы на диске организовываются в каталоги. Каждый каталог включает некоторый список файлов. Каталоги тоже могут быть объединены в каталоги более высокого уровня, т.о. каталоги содержат списки подкаталогов. Если рассматривать всю систему каталогов, подкаталогов и файлов, можно видеть, что файлы хранятся на диске в иерархической (т.е. соподчиненной) системе, получается как бы иерархическое древо файлов и каталогов, где самые малые ветви – это файлы, ветви побольше и поближе к «стволу» – это подкаталоги, а самые крупные ветви – каталоги. Главный каталог, в котором хранятся все каталоги, т.е. вся информация, называется корневым каталогом.
Файлы и каталоги можно просматривать и в системе MS DOS, но в целом охватить большие уровни иерархического «древа» позволяет лишь сервисная оболочка. Область экрана компьютера (при работе в сервисной оболочке типа Norton Commander) разделена на две части – панели (левую и правую), на каждой из которых может отображаться содержимое одного из каталогов или подкаталогов. Содержимое – это списки каталогов и фай-
19
лов. Работу с информацией в сервисной оболочке можно осуществлять, нажимая клавиши (или сочетания клавиш) на клавиатуре компьютера (т.е. писать команды здесь практически не нужно).
Существенно расширить возможности как операционной системы, так и сервисной оболочки позволяет применение утилит. Наиболее существенные утилиты операционной системы MS DOS:
•утилита Diskcopy – предназначена для копирования информации, содержащейся на гибких дисках;
•утилита Format – для форматирования дисков;
•утилита Scandisk – для выполнения проверки диска;
•утилита Defrag – для дефрагментации файлов на диске;
•утилита Norton Disk Doctor – для поиска неисправностей на диске
иих исправления;
•утилита Norton Diagnostics – предназначена для диагностики аппаратной части компьютера.
ЛЕКЦИЯ 5
ОПЕРАЦИОННАЯ ОБОЛОЧКА MICROSOFT WINDOWS
Общие сведения о Windows. Преимущества операционной среды. Новые возможности. Рабочий стол. Панели задач. Приемы работы с мышью. Работа с окнами WINDOWS. Приемы работы с файлами и папками в среде WINDOWS. Windows – 95, 98, 2000.
Ключевые понятия лекции: операционная среда Windows; интерфейс; папка; Рабочий стол; ярлык; панель задач; меню; активное и пассивное окно.
Операционная среда Windows (в переводе с английского «Окна»), созданная компанией Microsoft, используется сейчас большинством компьютерных пользователей мира. Необыкновенно простая в употреблении, она обладает целым рядом преимуществ по сравнению с системой DOS (созданной, кстати, той же фирмой). В первую очередь, это значительное сокращение времени, необходимого для тех или иных операций по работе
20