- •Введение.
- •1. Основы информационных технологий.
- •1.1. Базовые понятия
- •1.1.1. Информация и данные
- •1. Определение из фундаментального курса «Информатика» под редакцией с.В. Симоновича.
- •2. Определение, приведенное в толковом словаре компании Microsoft.
- •1.1.2. Информационные технологии
- •1. Прикладные (внешние) направления.
- •2. Служебные (внутренние) направления.
- •1.1.3. Информационные системы
- •1.1.4. Информационные ресурсы
- •3. Обработка запроса клиента и выдача ему результата в виде ранжированного (расположенного по номерам) списка веб-страниц.
- •1.2. История информатики
- •1.2.1. Этапы развития информационных технологий.
- •1. Ручной этап.
- •2. Механический этап.
- •3. Электромеханический этап.
- •4. Электронный этап.
- •1.2.2. Современное состояние
- •1. Появление персональных компьютеров (пк).
- •2. Появление операционных систем (ос) с графическим интерфейсом.
- •3. Появление сети Интернет.
- •1.3. Классификация эвм по мощности и месту в информационных системах.
- •1.4. Архитектура пк
- •1.4.1. Аппаратные платформы
- •1.4.2. Операционные системы
- •2. Представление данных в компьютере
- •2.1. Арифметические основы эвм
- •2.1.1. Системы счисления
- •2.1.2. Кодирование данных в компьютере
- •2.2. Аналоговый и цифровой сигналы
- •2.2.1. Преимущества цифровых технологий
- •1. Искажения аналогового сигнала за счет помех невосстановимы, цифровой сигнал и при помехах позволяет передать информацию полностью без искажений.
- •2. Точность измерения аналогового сигнала определяется техническими возможностями аппаратуры. Точность задания цифрового сигнала от характеристик аппаратуры зависит очень слабо.
- •2.2.2. Оцифровка аналогового сигнала
- •Дискретизация
- •Кодирование
- •Квантование
- •2.3. Кодирование текстовых данных
- •2.3.1. Системы кодировки текста Имеется две системы кодировки: на основе ascii и Unicode.
- •2.3.2. Текстовые форматы.
- •2.4. Кодирование графических данных
- •2.4.1. Кодовые цветовые режимы.
- •2.4.2. Цветовые модели
- •2.4.3. Растровая и векторная графика
- •2.4.4. Форматы графических файлов.
- •2.4.5. Трехмерная (3d) графика.
- •2.5. Кодирование звуковых данных
- •2.5.1. Цифровая запись звука.
- •2.5.2. Компьютерный синтез звука.
- •2.6. Кодирование числовых данных
- •2.6.1. Целочисленные типы.
- •2.6.2. Вещественные типы.
- •2.7. Логические основы построения эвм
- •3. Программная конфигурация персонального компьютера
- •3.1. Классификация программного обеспечения
- •3.2. Программы базового уровня
- •3.3. Служебные программы
- •3.3.1. Средства диагностики и контроля
- •3.3.2. Служебные программы Windows
- •3.3.3. Файловые менеджеры
- •3.3.4. Средства сжатия данных (архиваторы)
- •3.4. Приложения Microsoft Office
- •4. Информационные системы
- •3.3.2. Системы управления базами данных (субд).
- •4. Устройство компьютера
- •4.1. Системный блок пк
- •4.1.1. Материнская плата
- •4.1.2. Подключение периферийных устройств
- •2. Lpt, порт построчного принтера.
- •3. Usb (Universal Serial Bus), универсальная последовательная шина.
- •4. Fire Wire, другое название ieee 1394.
- •4.1.3. Процессор
- •4.2. Виды цифровой памяти
- •4.2.1. Энергозависимая память
- •4.2.2. Память на магнитных дисках
- •4.2.3. Память на компакт-дисках
- •4.2.4. Флэш-память
- •4.3. Устройства ввода данных
- •4.3.1. Клавиатура
- •4.3.2. Устройства манипуляторного типа
- •4.3.3. Сканеры Планшетные сканеры.
- •Ручные сканеры.
- •Барабанные сканеры.
- •4.4.4. Цифровые фото- и видеокамеры
- •4.4.5. Графические планшеты (дигитайзеры)
- •4.4. Устройства вывода данных
- •4.4.1. Мониторы
- •Электроннолучевые мониторы
- •Жидкокристаллические мониторы
- •Плазменные панели.
- •4.4.2. Видеокарты
- •4.4.3. Принтеры
- •4.4.4. Плоттеры
- •4.5. Устройства обмена данными
- •4.5.1. Звуковая карта
- •4.5.2 Модемы и сетевые карты
- •4.5.3. Факсимильная связь на компьютере
- •5. Компьютерные сети. Интернет
- •5.1. Уровни сетевого соединения
- •7. Прикладной
- •5.2. Локальные сети
- •5.2.1. Администирование в локальных сетях
- •6 Уровень – представления.
- •5 Уровень – сеансовый.
- •5.2.2. Топология локальных сетей и передача данных
- •5.2.3. Каналы связи в локальных сетях
- •2 Уровень – канальный.
- •1 Уровень – физический.
- •5.3. Глобальная сеть Интернет
- •5.3.1. Интернет на прикладном уровне
- •5.3.2. Уровни представления и сеансовый
- •5.3.3. Транспортные и сетевой протоколы
- •5.3.4. Каналы связи в Интернете
- •5.4. Службы Интернета
- •5.4.1. Всемирная паутина World Wide Web (www)
- •5.4.2. Поисковые системы
- •5.4.3. Электронная почта
- •5.4.4. Протоколы передачи файлов
- •5.4.5. Другие службы
- •6. Информационная безопасность
- •6.1. Правовое обеспечение информационной безопасности
- •6.2. Организационные меры защиты информации
- •6.2.1. Угрозы информационной безопасности
- •6.2.2. Защита информации от преднамеренных действий
- •6.2.3. Резервное копирование.
- •6.3. Безопасность при работе в Интернете
- •6.3.1. Использование электронной почты.
- •6.4. Компьютерные вирусы и защита от них
- •6.4.1. Классификация вирусов.
- •6.4.2. Программы обнаружения вирусов и защиты от них
- •6.4.3. Использование современных антивирусных программ
- •6.5. Шифрование данных.
- •6.5.1. Основные понятия.
- •6.5.2. Шифрование данных в Интернете
- •6.5.3. Шифрование в Windows xp
- •5.5.3. Электронные таблицы.
4. Fire Wire, другое название ieee 1394.
Это высокоскоростной аппаратный интерфейс обмена данными между компьютером и периферийными устройствами, он появился в том же 1995 году, но обладает еще большей мощностью, чем USB. Различные модификацииIEEE1394, 1394а, 1394bобеспечивают скорость передачи данных от 100 до 3200 Мбит/сек.CейчасFireWire комплектуются все новые компьютеры но пока данных, нуждающихся в такой скорости немного: в основном это видеоинформация, возможны и некоторые сетевые данные. Для всего остального вполне достаточноUSB. Но кто знает, что произойдет уже в недалеком будущем?
FireWireпозволяет подключать до 264 устройств без перенастройки, максимальная длина кабеля составляет до 100 метров, также какUSB, может подавать питание на маломощные устройства.
Радиосвязь по технологии Bluetooth и Wi-Fi. Bluetoothпереводится как «Синий зуб». Так звали короля викингов, объединившего древних скандинавов. Технология появилась в 1994 году.
Представляет собой коммуникационный стандарт создания беспроводной локальной сети, действующей на малых расстояниях. В этой области конкурентов у Bluetoothнет. Можно объединить в сеть компьютеры и их периферию, телефоны, аудиоаппаратуру, бытовые приборы (например, холодильники), обеспечить интеграцию с Интернетом.
Радиосвязь ведется на частоте 2,45 Ггц – свободной, не лицензируемой нигде в мире. Скорость – до 1 Мбит/сек., радиус действия до 10 метров (есть вариант до 100 м). Позволяет объединить 71 устройство. Очень малое энергопотребление: 0,1 вт.
Механизм действия: передатчик разбивает данные на очень маленькие пакеты, которые передаются на разных частотах, а смена частот ведется по шаблону, одинаковому для всех участников сети. Для остальных устройств этот радиосигнал будет восприниматься как шум. Причем есть средства защиты от других шумов и помех.
Одинаковый алгоритм смены частот не означает обязательной передачи данных, это лишь возможность соединения. Ввести или запретить каким-либо устройствам устанавливать автоматическую связь – это решает пользователь.
Wi-Fiпринципиально не отличается отBluetooth, работает примерно на тех же частотах. Но технология обладает большей мощностью: скорость передачи данных до 50 Мбит/сек, радиус действия 100-500 м.
Главное применение– это создание HotSpots– точек радиодоступа в Интернет. В мире число точекHotSpotsочень быстро растет. В крупных городах точкиHotSpotsуже покрывают всю площадь, давая возможность радиовыхода в Интернет из любого места.
Сейчас нередко Wi-Fiиспользуют также и для сетевых подключений к стационарным ПК, поскольку скорость получается больше, чем у Bluetooth. Но скорость связи по проводам все равно многократно выше.
4.1.3. Процессор
Процессор — базовая микросхема компьютера, в которой производится задаваемая программой обработка данных.В компьютере есть много других микросхем, и в каждой из них осуществляется обработка каких-то служебных данных, нужных для его работы. Но все данные, с которыми имеет дело пользователь компьютера, обрабатываются только в процессоре.
Все данные и команды в процессоре существуют в виде машинного кода, то есть последовательности нулей и единиц. Физически это соответствует наличию или отсутствию напряжения, или заряда. Ничего другого в процессоре нет. Буквы, числа, рисунки и все остальное поступает в процессор только в виде последовательности нулей и единиц.
Конструктивно процессор состоит из миллионов, даже миллиардов ячеек, называемых также регистрами. Их размеры очень малы, здесь используются нанотехнологии.
Совокупность всех возможных команд над данными, которые может выполнить процессор, образует систему команд процессора.
Скажем, в обычных калькуляторах имеется микросхема – «процессор» из четырех команд: сложение, вычитание, умножение, деление. В какой-нибудь стиральной машине тоже присутствует микрочип с ограниченным набором команд. Ну а современные процессоры содержат свыше 1000 различных команд, арифметических и логических.
Процессоры для персональных компьютеров производят только 2 компании: Intel и AMD. К продукции Intel относятся процессоры семейств Pentium, Celeron, Xeon. К AMD относятся Athlon, Duron.
Раньше и другие компании выпускали процессоры для ПК, но сейчас эти процессоры неконкурентоспособны и используются либо для техники более низкого уровня (калькуляторов, мобильных телефонов, переводчиков и пр), либо в многопроцессорных системах суперкомпьютеров. В современных суперкомпьютерах соединяются вместе сотни, тысячи, даже сотни тысяч процессоров. Но, как ни странно, требования к этим процессорам менее жесткие, чем к ПК.
Важнейшие параметры процессоров.
1. Тактовая частота.Это самый главный параметр. Чем выше частота тактов, с которой работает процессор, тем больше команд он может исполнить в единицу времени, тем выше его производительность. Как уже говорилось, все процессы в компьютере занимают определенное количество тактов, и чем выше задаваемая тактовая частота, тем быстрее работает компьютер. Генератор тактовой частоты дает чуть более 1 гигагерца, а в процессоре можно провести внутреннее умножение частоты на коэффициент примерно 3,5 (поскольку он меньше по размерам, чем материнская плата). Получается максимум 3,6 Ггц.
Много это или мало? Население Земли составляет примерно 7 миллиардов человек, можно сказать, 7 гигачеловек. Таким образом, за две секунды современный процессор производит количество операций, превышающее население Земли. Вот откуда происходят многие великолепные возможности современной компьютерной техники!
За 30 лет, прошедших с момента изобретения процессоров их производительность сильно выросла. В 1981 году процессоры х86 могли работать с частотой не выше 4,77 МГц, а сегодня рабочие частоты процессоров достигают 3,6 Ггц. Это рост примерно в 1000 раз.
К сожалению, как уже говорилось, дальнейший рост производительности невозможен: его ограничивает скорость света. Но определенная возможность роста найдена. Сейчас ПК все больше переходят на архитектуры с двумя и более процессорами, с проведением параллельных вычислений. Одну часть работы делает один процессор, другую часть – в то же время другой. Потом результаты объединяются. В результате скорость обработки получается выше, чем на одном процессоре.
2. Разрядность процессора.Показывает, сколько бит данных по параллельной шине он может принять и обработать в своих регистрах за один такт.
Первые процессоры были 16-разрядными. То есть, к ним подходило 16 параллельных коммуникаций, и они могли за один такт обработать 16 бит данных. Затем перешли на 32-разрядную архитектуру. Сейчас же большинство компьютеров выпускаются с 64-разрядной шиной данных. То есть, произошел 4-х кратный рост только за счет повышения разрядности.