Билет №1. Понятие компьютера. Представление информации в компьютере.

Понятие компьютера.Слово «компьютер» означает вычислитель. Первые компьютеры создавались как усовершенствованные арифмометры. Принципиальное отличие компьютера от других счетных устройств состоит в том, что арифмометры могут выполнять лишь отдельные вычислительные операции: +, -, :,. Компьютер позволяет проводить без участия человека сложные последовательности вычислительных операций по заранее заданной инструкции, то есть программе. Кроме того отличительной особенностью компьютера от арифмометров является наличие памяти для хранения данных промежуточных и итоговых результатов. Хотя компьютеры создавались для численных расчетов, скоро оказалось, что они могут обрабатывать и другие виды информации, которые могут быть представлены в числовой форме.

Для обработки различной информации на компьютере надо иметь средства для преобразования нужного вида информации в числовую форму и обратно. Сейчас с их помощью не только проводятся численные расчеты, но и подготавливаются к печати книги, создаются рисунки, музыка, кинофильмы, осуществляется управление космическими кораблями и атомными электростанциями. Компьютеры превратились в универсальные средства для обработки всей информации, используемой человеком.

Представление информации в компьютере. Компьютеры могут обрабатывать информацию, представленную в числовом формате, вся другая информация должна быть преобразована в числовую форму.

Чтобы перевести в числовую форму звук можно через небольшие промежутки времени измерять его интенсивность, представляя результаты каждого измерения в числовой форме.

Для обработки на компьютере текстовой информации обычно, при вводе в компьютер, каждая буква кодируется определенным числом, а при выводе на внешнее устройство (экран или печать) для восприятия человеком строится по этим числам соответствующее изображение букв. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов.

Наиболее часто используемая кодировка символов – система, называемая ASCII.

Двоичная система счисления. Как правило, все числа внутри ЭВМ представляются с помощью 0 и 1. Компьютеры работают в двоичной системе счисления, поскольку при этом устройство компьютера получается более простым.

Ввод чисел в компьютер и вывод их для чтения человеком может осуществляться в привычной десятеричной форме. Все необходимые преобразования выполняют программы, работающие на компьютере. Единицей информации в компьютере является 1бит, то есть двоичный разряд, который может принимать значение 0 или 1.

Как правило, команды компьютера работают с 8 битами=1байту.

В 1байте можно закодировать значение одного символа.

1Кб=1024б=2¹⁰

1Мб=1024Кб=2²⁰

1Гб=1024Мб=2³⁰

На странице текста помещается 2500 знаков, 1Мб=400страниц; 1Гб=400 тыс. страниц.

В компьютерной литературе, рассчитанной на программиста, при описании данных часто используется шестнадцатеричная система счисления, которая соотноситься с двоичной системой.

Билет №2. Принципы работы компьютера. Принципы Фон Неймана.

В 1945 году знаменитый математик Ожан Фон Нейман описал, как должен быть устроен компьютер, чтобы он был универсальным и эффективным устройством для обработки информации. Эти основы конструкции называются принципами Фон Неймана.

Прежде всего, компьютер должен иметь следующие устройства:

1. арифметическо-логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции.

2. устройства управления, которые организуют процесс выполнения программ

3. запоминающее устройство (память) – хранилище программ и данных

4. внешнее устройство для ввода/вывода информации.

Алу уу Внешнее устройство

ОП

Управляющие связи

Информационные связи

Память компьютера должна состоять из некоторого количества пронумерованных ячеек, то есть двоичного разряда, имеющих адрес. Минимальная адресуемая ячейка – 1 байт. В каждой пронумерованной ячейке могут находиться обработанные данные или инструкции программ.

Все ячейки памяти должны быть одинаково легко доступны для других устройств.

Принципы работы компьютера:

Вначале какого-либо внешнего устройства в память компьютера вводятся программы; устройства управления считывает содержимое ячейки памяти, где находится первая инструкция или команда программы и устройство организует её выполнение.

Команда может задавать выполнение арифметических или логических операций, чтение памяти данных для выполнения арифметических и логических операций или запись результатов в память, ввод данных из внешних устройств в память или вывод данных из памяти на внешнее устройство.

Как правило, после выполнения одной команды устройство управления начинает выполнять команду, которая находится непосредственно за только что выполненной командой. Однако этот порядок может быть изменен с помощью команд передачи управления или перехода. Эти команды указывают устройству управления, что ему следует продолжить выполнение программы, начиная с команды, содержащейся в некоторой другой ячейке памяти.

Таким образом, устройства управления выполняют инструкции программы автоматически, без вмешательства человека.

Кроме того, устройство управления обменивается информацией с ОП и внешним устройством компьютера.

Билет №3. Общие сведения о программном обеспечении (ПО). Состав программного обеспечения.

Общие сведения о программном обеспечении ЭВМ. Компьютер работает на основе технического программного обеспечения. Совокупность аппаратных и программных средств ЭВМ образуют вычислительную систему.

Программное обеспечение компьютера предназначено для выполнения следующих функций:

1. управление вычислительным процессом

2. организация управления вводом/выводом

3. организация диалога пользователя с машиной

4. представление пользователю сервисных услуг

5. автоматизация процесса подготовки программ и их выполнение в различных режимах работы

6. снижение трудоемкости работ по эксплуатации ЭВМ.

Состав программного обеспечения (ПО).

Общее ПО

ОС СП КПТО

Специальное ПО

ППП

КПТО – комплект программ технического обслуживания

СП – система программирования

ОС – операционная система

ППП – пакеты прикладных программ

Основным компонентом общего ПО является ОС, которая предназначена для выполнения 1 – 4 функций ПО, указанных выше. Основу операционной системы составляют управляющие программы, обеспечивающие управление вычислительным процессом, планированием заданий пользователя.

Билет №4. Операционные системы (ОС). Основные функции ОС.

ОС предназначена для выполнения следующих функций:

1. управление вычислительным процессом

2. организация управления вводом/выводом

3. организация диалога пользователя с машиной

4. представление пользователю сервисных услуг

В ОС входят предоставляющие и обрабатывающие услуги. Основу составляют управляющие программы, обеспечивающие управление вычислительным процессом, планирование заданий пользователя, организация диалога с пользователем, распределение ресурсов между программами пользователей, управление обменом.

Управляющие программы после загрузки системы постоянно хранятся в операционной памяти, то есть являются резидентами. Обрабатывающие программы выполняют следующие функции: сервис по компоновке и отладки программных модулей, хранение и настройка программных модулей, загрузка и использование программ.

Для разных ЭВМ используются различные виды ОС. Для каждой ОС существует собственный язык – это системные команды, с помощью которых пользователь общается с аппаратными средствами ЭВМ.

MS-DOS, UNIX, OSI 2, Linux...

Билет №5. Понятие файла. Имена, виды файлов. Символы подстановки. Примеры.

Файл – это основная единица хранения данных в компьютере; это поименованная область на диске или ином носителе информации.

Файл позволяет операционной системе отличать один вид информации от другого.

Каждый файл имеет уникальное имя, которое чаще всего указывает, какую информацию он содержит.

Операционная система управляет всеми файлами с помощью файловой системы.

Для разбиения разделов на большие файлы – директории, меньшие файлы – пользовательские единицы информации, для назначения имен каждому файлу и управления свободным пространством, доступным для создания новых файлов операционная система манипулирует файловыми структурами.

Файловая структура и совокупность методов организации и управления пространством раздела называется файловой системой.

Имена файлов. Требования:

1. Полное имя файла может включать от 1 до 8 символов собственно имени, затем после точки следует еще от 0 до 3 символов, определяющих тип файла

2. в DOS имя файла обязательно начинается с латинской буквы, можно использовать цифры, а так же ряд специальных символов: –, _, $, &, @, %, ^, `, {, }, ~, !, #.

My_1f.txt

3. имена файлов должны быть уникальны в пределах своей поддиректории.

Типы файлов:

1. стандартные

2. общепринятые

3. используемые конкретными программами

4. пользовательские (произвольные)

Как обрабатывать стандартные файлы операционная система знает наверняка. Расширения: com, exe, bat, bin, cpi, sys, lib.

Файлы com и exe – это программные или исполнимые файлы. Это значит, что если имя файла такого типа набрать в командной строке и нажать клавишу Enter будет выполнена программа, представляемая данным файлом.

BAT – командный файл, который представляет из себя текстовой файл, используемый для выполнения вводом одной команды сразу нескольких команд (пакета). Autoexe.bat

BIN – двоичный файл со вспомогательной информацией, чаще всего используется с программным файлом.

CPI – файл с информацией, кодирующей страницу. EGA2.CPI

SYS – загружаемые драйверы устройств.

Display.sys

Confing.sys – текстовой драйвер, регулирующий общую, программно-аппаратную часть системы.

LIT – библиотека объектных модулей.

Общепринятые файлы знают только пользователи, а не система.

Пример: неформатированные текстовые файлы содержат только текст. В большинстве текстовых файлов используется система кодирования символов ASCII (American System Code for Information Interchage). В результате получается файл с расширением txt.

HLP – файл справка

TMP – временный файл

LST – файл с каким либо листингом

BAK – предыдущая версия файла

OBJ - объектный модуль, создаваемый компиляторами.

Используемые конкретными программами нельзя отнести к общепринятым файлам, однако грань здесь весьма тонкая, поскольку многие из этих файлов пользователи хорошо знают и некоторые из этих файлов могут использоваться многими программами.