Аппаратное обеспечение

К аппаратному обеспечению вычислительных систем относятся устройст­ва и приборы (используется блочно-модульная конструкция).

По способу размещения устройств относительно центрального процессорного устройства различают внутренние и внешние устройства. Внешние - это устройства ввода-вывода (периферийные устройства) и дополнительные устройства, предназна­ченные для длительного хранения данных.

Согласование между отдельными блоками и узлами осуществляется с помо­щью переходных аппаратно-логических устройств - аппаратных интерфейсов, работающих в соответствии с утвержденными стандартами.

Интерфейсы любой вычислительной системы можно условно разделить на последовательные и параллельные.

Параллельные интерфейсы более сложны, требуют синхронизации передающего и принимающего устройств, но имеют более высокую производительность, которая измеряется байтами в секунду (байт/с, Кбайт/с, Мбайт/с). Применяются (сейчас редко) при подключении принтера.

Последовательные - проще и медленней, их называют асинхронными интерфейсами. Из-за отсутствия синхронизации посы­лок полезные данные предваряют и завершают посылками служебных данных (на 1 байт - 1-3 служебных бита), производительность измеряется битами в секунду (бит/с, Кбит/с, Мбит/с).

Применяются для подключения устройств ввода, вывода и хранения информации мыши, клавиатуры, флэш-памяти, датчиков, диктофонов, видеокамер, устройств связи, принтеров и т. п.

Стандарты на аппаратные интерфейсы в ВТ называют протоколами. Протокол — это совокупность технических условий, которые должны быть обеспечены разработчиками компьютерной техники для успешного согласования работы устройств.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) или программная конфигурация - это программы (упорядоченные последовательности команд). Между программами существует взаимосвязь: одни работают, опираясь на другие (более низкого уровня), т. е. следует говорить о межпрограммном интерфейсе.

1. Базовый уровень (BIOS) - самый низший уровень. Базовое обеспечение отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Базовые программные средства хранятся в микросхеме постоянного запоминающего устройства - ПЗУ (Read Only Memory (ROM)).

Если параметры базовых средств необходимо изменять во время эксплуатации, применяют перепрограммируемые ЗУ или ППЗУ (Erasable and Programmable Read Only Memory (EPROM). Реализация ППЗУ осуществляется с помощью микросхемы "энергонезависимой памяти" или CMOS, которая также работает при начальной загрузке компьютера.

2. Системный уровень - переходный, обеспечивающий взаимодействие прочих программ компьютерной системы, как с программами базового уровня, так и не­посредственно с аппаратным обеспечением, в частности с центральным процессором.

В состав системного обеспечения входят:

• драйверы устройств - программы, обеспечивающие взаимодей­ствие компьютера с конкретными устройствами;

• средства установки программ;

• стандартные средства пользовательского интерфейса, обеспечивающие эффективное взаимодействие с пользователем, ввод данных в систе­му и получение результата.

Совокупность программ системного уровня образует яд­ро операционной системы PC.

Если компьютер оснащен программным обеспечением системного уровня, то он уже подготовлен:

• к взаимодействию программных средств с оборудованием;

• к установке программ более высоких уровней;

• а самое главное – к взаимодействию с пользователем.

Таким образом, загрузка ядра операционной системы – это обязательное и в основном достаточное условие для обеспечения работы человека на компьютере.

2. Служебный уровень программного обеспечения дает возможность работы, как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Основное назначение служебных программ (утилит) - в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке PC. Кроме того, они используются для расширения и улучшения функций системных программ. Некоторые из программ служебного уровня изначально включаются в состав операционной системы, как стандартные.

В разработке и эксплуатации служебных программ существуют два альтер­нативных направления: интеграция с операционной системой и автономное функционирование.

Во втором случае они предоставляют пользователю больше возможностей для персональной настройки их взаимодействия с аппаратным и программным обеспечением.

2. Прикладной уровень - это комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном рабочем месте выполняются конкретные задания. Спектр их очень широк (от производственных до развлекательных).

Доступность приклад­ного ПО и широта функциональных возможностей PC напрямую зависит от ис­пользуемой операционной системы, т. е. какие системные средства содержит ее ядро и, следовательно, как она обеспечивает взаимодействие: человек — программы — оборудо­вание.