Основные характеристики ЭВМ

1. Кодирование информации и представление данных в ЭВМ

Элементарная ячейка памяти ЭВМ имеет длину 8 бит (байт). Каждый байт имеет свой номер (его называют адресом). Наибольшую последовательность бит, которую ЭВМ может обрабатывать как единое целое, называют машинным словом. Длина машинного слова зависит от разрядности процессора и может быть равной 16, 32 битам и т.д.

Для кодирования символов достаточно одного байта. При этом можно представить 256 символов (с десятичными кодами от 0 до 255). Набор символов персональных ЭВМ IBM PC чаще всего является расширением кода ASCII (American Standard Code for Information Interchange -- стандартный американский код для обмена информацией).

В некоторых случаях при представлении в памяти ЭВМ чисел используется смешанная двоично-десятичная «система счисления», где для хранения каждого десятичного знака нужен полубайт (4 бита) и десятичные цифры от 0 до 9 представляются соответствующими двоичными числами от 0000 до 1001. Например, упакованный десятичный формат, предназначенный для хранения целых чисел с 18-ю значащими цифрами и занимающий в памяти 10 байт (старший из которых знаковый), использует именно этот вариант.

2 .Чем обусловлена смена поколений ЭВМ

Первое поколение ЭВМ (1945-1954 гг.) В этот период формируется типовой набор структурных элементов, входящих в состав ЭВМ. К этому времени у разработчиков уже сложилось примерно одинаковое представление о том, из каких элементов должна состоять типичная ЭВМ. Это - центральный процессор (ЦП), оперативная память (или оперативно запоминающее устройство - ОЗУ) и устройства ввода-вывода (УВВ). ЦП, в свою очередь, должен состоять из арифметико-логического устройства (АЛУ) и управляющею устройства (УУ). Машины этого поколения работали на ламповой элементной базе, из-за чего поглощали огромное количество энергии и были очень не ненадежны. С их помощью, в основном, решались научные задачи. Программы для этих машин уже можно было составлять не на машинном языке, а на языке ассемблера.

Второе поколение ЭВМ (1955-1964 гг.). Смену поколений определило появление новой элементной базы: вместо громоздкой лампы в ЭВМ стали применяться миниатюрные транзисторы, линии задержки как элементы оперативной памяти сменила память на магнитных сердечниках. Это в конечном итоге привело к уменьшению габаритов, повышению надежности и производительности ЭВМ. В архитектуре ЭВМ появились индексные регистры и аппаратные средства для выполнения операций с плавающей точкой. Были разработаны команды для вызова подпрограмм.

Появились языки программирования высокого уровня - Algol, FORTRAN, COBOL, - создавшие предпосылки для появления переносимого программного обеспечения, не зависящего от типа ЭВМ. С появлением языков высокого уровня возникли компиляторы для них, библиотеки стандартных подпрограмм и другие хорошо знакомые нам сейчас вещи.

Важное новшество, которое хотелось бы отметить, - это появление так называемых процессоров ввода-вывода. Эти специализированные процессоры позволили освободить центральный процессор от управления вводом-выводом и осуществлять ввод-вывод с помощью специализированного устройства одновременно с процессом вычислений. На этом этапе резко расширился круг пользователей ЭВМ и возросла номенклатура решаемых задач. Для эффективного управления ресурсами машины стали использоваться операционные системы (ОС).

Третье поколение ЭВМ (1965-1970 гг.). Смена поколений вновь была обусловлена обновлением элементной базы: вместо транзисторов в различных узлах ЭВМ стали использоваться интегральные микросхемы различной степени интеграции. Микросхемы позволили разместить десятки элементов на пластине размером в несколько сантиметров. Это, в свою очередь, не только повысило производительность ЭВМ, но и снизило их габариты и стоимость. Появились сравнительно недорогие и малогабаритные машины - Мини-ЭВМ. Они активно использовались для управления различными технологическими производственными процессами в системах сбора и обработки информации.

Увеличение мощности ЭВМ сделало возможным одновременное выполнение нескольких программ на одной ЭВМ. Для этого нужно было научиться координировать между собой одновременно выполняемые действия, для чего были расширены функции операционной системы.

Одновременно с активными разработками в области аппаратных и архитектурных решений растет удельный вес разработок в области технологий программирования. В это время активно разрабатываются теоретические основы методов программирования, компиляции, баз данных, операционных систем и т. д. Создаются пакеты прикладных программ для самых различных областей жизнедеятельности человека.

Теперь уже становится непозволительной роскошью переписывать все программы с появлением каждого нового типа ЭВМ. Наблюдается тенденция к созданию семейств ЭВМ, то есть машины становятся совместимы снизу вверх на программно-аппаратном уровне. Первая из таких семейств была серия IBM System/360 и наш отечественный аналог этого компьютера - ЕС ЭВМ.

Четвертое поколение ЭВМ (1970-1984 гг.). Очередная смена элементной базы привела к смене поколений. В 70-е годы активно ведутся работы по созданию больших и сверхбольших интегральных схем (БИС и СБИС), которые позволили разместить на одном кристалле десятки тысяч элементов. Это повлекло дальнейшее существенное снижение размеров и стоимости ЭВМ. Работа с программным обеспечением стала более дружественной, что повлекло за собой рост количества пользователей.

В принципе, при такой степени интеграции элементов стало возможным попытаться создать функционально полную ЭВМ на одном кристалле. Соответствующие попытки были предприняты, хотя они и встречались, в основном, недоверчивой улыбкой. Наверное, этих улыбок стало бы меньше, если бы можно было предвидеть, что именно эта идея станет причиной вымирания больших ЭВМ через каких-нибудь полтора десятка лет.

Тем не менее в начале 70-х годов фирмой Intel был выпущен микропроцессор (МП) 4004. И если до этого в мире вычислительной техники были только три направления (супер ЭВМ, большие ЭВМ (мэйнфреймы) и мини-ЭВМ), то теперь к ним прибавилось еще одно - микропроцессорное. В общем случае под процессором понимают функциональный блок ЭВМ, предназначенный для логической и арифметической обработки информации на основе принципа микропрограммного управления. По аппаратной реализации процессоры можно разделить на микропроцессоры (полностью интегрированы все функции процессора) и процессоры с малой и средней интеграцией. Конструктивно это выражается в том, что микропроцессоры реализуют все функции процессора на одном кристалле, а процессоры других типов реализуют их путем соединения большого количества микросхем.

Итак, первый микропроцессор 4004 был создан фирмой Intel на рубеже 70-х годов. Он представлял собой 4-разрядное параллельное вычислительное устройство, и его возможности были сильно ограничены. 4004 мог производить четыре основные арифметические операции и применялся поначалу только в карманных калькуляторах. Позднее сфера его применения была расширена за счет использования в различных системах управления (например, для управления светофорами). Фирма Intel, правильно предугадав перспективность микропроцессоров, продолжила интенсивные разработки, и один из ее проектов в конечном итоге привел к крупному успеху, предопределившему будущий путь развития вычислительной техники.

Intel 8080

Им стал проект по разработке 8-разрядного процессора 8080 (1974 г.). Этот микропроцессор имел довольно развитую систему команд и умел делить числа. Именно он был использован при создании персонального компьютера Альтаир, для которого молодой Билл Гейтс написал один из своих первых интерпретаторов языка BASIC. Наверное, именно с этого момента следует вести отсчет 5-го поколения.

Пятое поколение ЭВМ (1984 г. - наши дни) можно назвать микропроцессорным. Заметьте, что четвертое поколение закончилось только в начале 80-х, то есть родители в лице больших машин и их быстро взрослеющее и набирающее силы «чадо» В течение почти 10 лет относительно мирно существовали вместе. Для них обоих это время пошло только на пользу. Проектировщики больших компьютеров накопили огромный теоретический и практический опыт, а программисты микропроцессоров сумели найти свою, пусть поначалу очень узкую, нишу на рынке.

Intel 8086

В 1976 году фирма Intel закончила разработку 16-разрядного процессора 8086. Он имел достаточно большую разрядность регистров (16 бит) и системной шины адреса (20 бит), за счет чего мог адресовать до 1 Мбайт оперативной памяти.

В 1982 году был создан 80286. Этот процессор представлял собой улучшенный вариант 8086. Он поддерживал уже несколько режимов работы: реальный, когда формирование адреса производилось по правилам i8086, и защищенный, который аппаратно реализовывал многозадачность и управление виртуальной памятью. 80286 имел также большую разрядность шины адреса - 24 разряда против 20 у 8086, и поэтому он мог адресовать до 16 Мбайт оперативной памяти. Первые компьютеры на базе этого процессора появились в 1984 году. По своим вычислительным возможностям этот компьютер стал сопоставим с IBM System/370. Поэтому можно считать, что на этом четвертое поколение развития ЭВМ завершилось.

Intel 80286

В 1985 году фирма Intel представила первый 32-разрядный микропроцессор 80386, аппаратно совместимый снизу вверх со всеми предыдущими процессорами этой фирмы. Он был гораздо мощнее своих предшественников, имел 32-разрядную архитектуру и мог прямо адресовать до 4 Гбайт оперативной памяти. Процессор 386 стал поддерживать новый режим работы - режим виртуального 8086, который обеспечил не только большую эффективность работы программ, разработанных для 8086, но и позволил осуществлять параллельную работу нескольких таких программ. Еще одно важное нововведение - поддержка страничной организации оперативной памяти - позволило иметь виртуальное пространство памяти размером до 4 Тбайт.

Intel 80386

Процессор 386 был первым микропроцессором, в котором использовалась параллельная обработка. Так, одновременно осуществлялись: доступ к памяти и устройствам ввода-вывода, размещение команд в очереди для выполнения, их декодирование, преобразование линейного адреса в физический, а также страничное преобразование адреса (информация о 32-х наиболее часто используемых страницах помещалась в специальную кэш-память).

Intel 80486

Вскоре после процессора 386 появился 486. В его архитектуре получили дальнейшее развитие идеи параллельной обработки. Устройство декодирования и исполнения команд было организовано в виде пятиступенчатого конвейера, на втором в различной стадии исполнения могло находиться до 5 команд. На кристалл была помещена кэш-память первого уровня, которая содержала часто используемые код и данные. Кроме этого, появилась кэш-память второго уровня емкостью до 512 Кбайт. Появилась возможность строить многопроцессорные конфигурации. В систему команд процессора были добавлены новые команды. Все эти нововведения, наряду со значительным (до 133 МГц) повышением тактовой частоты микропроцессора, значительно позволили повысить скорость выполнения программ.

С 1993 года стали выпускаться микропроцессоры Intel Pentium. Их появление, начале омрачилось ошибкой в блоке операций с плавающей точкой. Эта ошибка была быстро устранена, но недоверие к этим микропроцессорам еще некоторое время оставалось.

Intel Pentium

Pentium продолжил развитие идей параллельной обработки. В устройство декодирования и исполнения команд был добавлен второй конвейер. Теперь два конвейера (называемых u и v) вместе могли исполнять две инструкции за такт. Внутренний кэш был увеличен вдвое - до 8 Кбайт для кода и 8 Кбайт для данных. Процессор стал более интеллектуальным. В него была добавлена возможность предсказания ветвлений, в связи с чем значительно возросла эффективность исполнения нелинейных алгоритмов. Несмотря на то что архитектура системы оставалась все еще 32-разрядной, внутри микропроцессора стали использоваться 128- и 256-разрядные шины передачи данных. Внешняя шина данных была увеличена до 64 бит. Продолжили свое развитие технологии, связанные с многопроцессорной обработкой информации.

Появление микропроцессора Pentium Pro разделило рынок на два сектора - высокопроизводительных рабочих станций и дешевых домашних компьютеров. В процессоре Pentium Pro были реализованы самые передовые технологии. В частности был добавлен еще один конвейер к имевшимся двум у процессора Pentium. Тем самым за один такт работы микропроцессор стал выполнять до трех инструкций.

Intel Pentium II

Более того, процессор Pentium Pro позволил осуществлять динамическое исполнение команд (Dynamic Execution). Суть его в том, что три устройства декодирования команд, работая параллельно, делят команды на более мелкие части, называемые микрооперациями. Далее эти микрооперации могут исполняться параллельно пятью устройствами (двумя целочисленными, двумя с плавающей точкой и одним устройством интерфейса с памятью). На выходе эти инструкции опять собираются в первоначальном виде и порядке. Мощь Pentium Pro дополняется усовершенствованной организацией его кэш-памяти. Как и процессор Pentium, он имеет 8 Кбайт кэш-памяти первого уровня и 256 Кбайт кэш-памяти второго уровня. Однако за счет схемных решений (использование архитектуры двойной независимой шины) кэш-память второго уровня расположили на одном кристалле с микропроцессором, что значительно повысило производительность. В Pentium Pro реализовали 36-разрядную адресную шину, что позволило адресовать до 64 Гбайт оперативной памяти.

Процесс развития семейства обычных процессоров Pentium тоже не стоял на месте. Если в процессорах Pentium Pro параллелизм вычислений был реализован за счет архитектурных и схемотехнических решений, то при создании моделей процессора Pentium пошли по другому пути. В них включили новые команды, для поддержки которых несколько изменили программную модель микропроцессора. Эти команды, получившие название MMX-команд (MultiMedia eXtention - мультимедийное расширение системы команд), позволили одновременно обрабатывать несколько единиц однотипных данных.

Intel Pentium III

Следующий выпущенный в свет процессор, названный Pentium II, объединил в себе все технологические достижения обоих направлений развития архитектуры Pentium. Кроме этого он имел новые конструктивные особенности, в частности, его корпус выполнен в соответствии с новой технологией изготовления корпусов. Не забыт и рынок портативных компьютеров, в связи с чем процессором поддерживаются несколько режимов энергосбережения.

Процессор Pentium III. Традиционно он поддерживает все достижения своих предшественников, главное (и, возможно, единственное?!) его достоинство - наличие новых 70 команд, Эти команды дополняют группу MMX-команд, но для чисел с плавающей точкой. Для поддержки этих команд в архитектуру процессора был включен специальный блок.

3. Основные характеристики мониторов

Экраны (мониторы) бывают обычного размера (14 и 15 дюймов по диагонали), увеличенные (17-19) и большие, как телевизор (20, 21 и даже 24 дюйма), цветные (от 4-8-16 до нескольких миллиардов цветов) и монохромные (то есть двухцветные, считая и цвет фона: черно-белые, черно-желтые, черно-зеленые). Делятся они еще и в зависимости от своей разрешающей способности, то есть насколько они вам разрешают наслаждаться высоким качеством изображения на них: чем больше точек на экране может нарисовать ваш компьютер, тем тоньше и точнее будут рисунки, изящнее шрифт и разборчивее текст. Отличаются экраны также по размеру зерна (чем зерно мельче, тем выше качество изображения), по степени защиты от электромагнитного излучения.

Особенно хороши плоские мониторы. Они меньше искажают форму изображения на краях и в углах, а кроме того, гораздо меньше бликуют, не так сильно утомляя глаза.

Самое главное это четкость и устойчивость изображения, нормальная яркость и контраст, комфорт для глаз. Все это не самое дешевое удовольствие. Кроме того, в дешевых моделях мониторов электронно-лучевая трубка быстрее теряет электронную эмиссию, отчего падают яркость и контраст.

Отдельная группа - мониторы на жидких кристаллах (LCD), замечательные тем, что, во-первых, они совершенно плоские, а во-вторых, вредных излучений от них нет совсем. Раньше их использовали только в портативных компьютерах, сегодня все шире применяют и в настольных. Размеры LCD-мониторов в ноутбуках - от 10 до 15 дюймов, для десктопов их делают побольше - 15, 17, 19 дюймов.

4. Программы обслуживания дисков Scandisk и Defrag.

Структура данных на диске может быть нарушена по разным причинам. В основном это происходит из-за сбоев и зависания программ во время записи на диск. Такой слегка поврежденный диск, в общем, не теряет работоспособности, но если неисправности на нем накапливаются, может и потерять.

Кроме того, на поверхности диска могут возникать дефекты - какой то участок перестает читаться, и все на нем записанное теряется. Особенно часто такая беда случается с дискетками.

Утилита Проверка диска (Scandisk) как раз и предназначена для такого слежения и принятия мер. Она проверяет общую структуру данных, папок, таблиц размещения файлов, ищет потерянные цепочки данных (кластеры) и прочие. И по возможности устраняет обнаруженные ошибки. Кроме того, она может проверить всю поверхность диска на наличие сбойных участков и попытаться все не испорченные данные с этих участков перенести на исправные. Сами же сбойные участки помечает специальным указателем (bad flock - поврежденный блок), чтобы на это место никакие программы уже ничего не пытались писать.

В верхнем окошке мышкой выбираете проверяемый диск. Он выделяется синим. Если хотим разом проверить несколько дисков, щелкайте по ним с клавишей Ctrl (выбор вразбивку) или Shift (выбор подряд).

Ниже выбираете тип проверки. Стандартная проверка не предполагает длительной проверки всей поверхности диска проверяются только служебные области диска: структура папок, таблицы размещения файлов, потерянные цепочки данных (кластеры).

А вот при полной проверке сперва проверяются служебные области, а потом - шаг за шагом, блок за блоком - вся его поверхность. Полную проверку чаще делают для дискет, на которых появились сбои. Или для таких же сбойных винчестеров. Можно сразу же разрешить ей исправлять ошибки автоматически, поставив галочку в соответствующий квадратик.

Можно воспользоваться кнопками Настройка (доступна только в режиме полной проверки) и Дополнительно и выставить настройки.

Потом щелкнуть по кнопке Запуск и ждать окончания работы. Причем чем больше объем диска, тем дольше приходится ждать. На современных высококачественных дисках это, в общем, вполне оправдано: они очень редко дают сбои поверхности.

Программа находит ошибки и устраняет их. Работает она в фоновом режиме, не мешая делать другие дела. По итогам своей работы выдает рапорт: были ли ошибки и какие именно.

Правда, если вы что-то пишете на проверяемый диск - например, сохраняете файл в текстовом редакторе, считываете страничку из Интернета (она всегда записывается в специальную кэш-директорию в папке Windows или Documents and Settings) - то после каждой такой записи программа начинает все сначала (рестартует).

Порой возникает и совсем парадоксальная ситуация: проверка дисков начинается, но до конца дойти никак не может, все время прерывается какими-то обращениями к диску.

Иногда мешает работа каких-то служебных программ, которые самостоятельно запускает Windows, о чем вы можете и вовсе не подозревать. Причем возникают такие проблемы обычно лишь с системным диском - тем, на котором расположена папка Windows. На других тестирование идет без рестартов. Может мешать и постоянно работающий антивирусный монитор. Или иная программа.

Нужно во-первых, завершить текущий сеанс работы с Windows и сразу же после начала нового сеанса запустить проверку. Во-вторых, загрузиться в безопасном режиме.

Можно также загрузиться с дискеты и запустить досовскую проверку диска (команду Scandisk). Тут уж вам точно никто не помешает. Досовский вариант выглядит немного иначе, но не в этом суть. Если вы, скажем, зависли вместе со своими «виндами» и перезагружаться пришлось кнопкой Reset на корпусе компьютера, то при следующем старте, чтобы застраховать себя от сбоев на диске, Windows 95 и 98 используют для проверки именно досовскую версию Scandisk'a, запуская ее перед загрузкой графической оболочки Windows. Тогда как Millennium, в котором DOS'a нет как такового, запускает виндоузовскую.

То, что файл на жестком диске не обязательно представляет собой непрерывный кусок дисковой поверхности, - это и хорошо, и плохо. Хорошо, потому что это дает файловой системе гибкость. Часть файла может оказаться в начале диска, другая - в середине, что-то в самом конце. А для того, чтобы мы по-прежнему полагали его единым целым - нашим текстом, рисунком или программой, - головка винчестера, считывающим информацию с поверхности диска, приходится скачать как зайцам.

Программа Дефрагментация диска (Defrag) как раз и предназначена для того чтобы собирать файлы из фрагментов в одно целое в физическом смысле, ускоряя тем самым обращение к диску.

Первое окно программы, каким оно бывает при вызове программы дефрагментации не со странички свойств диска, а из меню служебных программ. В этой ситуации программа не знает, какой диск вы хотите проверить, и спрашивает об этом. Вам необходимо выбрать что-то из строки с выпадающим списком дисков, и нажать ОК. Ну а если вы запускали дефрагментацию со страницы свойств диска, то этого окна вам не покажут - работа пойдет сразу.

В Windows 95 программа сначала просмотрит указанный вами диск и решит, стоит ли им заниматься, - скажет что диск фрагментирован на несколько процентов обработать? А в Windows 98 и Me Defrag запускет сразу.

Начинает дефрагментацию и можете идти работать в другую программу - это дело долгое и кропотливое даже на быстрых винчестерах.

Но, опять-таки, стоит вам хоть один байт записать на оптимизируемый диск, как программа начнет оптимизацию сначала. Так что диск на время дефрагментации лучше оставить в покое (закрыть все файлы, которые на нем открыты, выключить антивирус). Можно работать на другом логическом диске, можно слушать музыку и т.д.

Если дефрагментация все время прерывается (неизвестно кем), загрузитесь в безопасном режиме. Но даже в таком режиме, в котором выключен антивирусный монитор, отключены все остальные резидентные программы, дефрагментация всетаки нет-нет, да и начинается сначала из-за записи на диск. Но, во-первых, по сравнению с обычным режимом происходит это довольно редко, а во-вторых, после прерывания работы Defrag пробегает уже обработанные участки очень быстро, так что потери времени небольшие.

Кнопка Сведения позволит посмотреть карту оптимизируемого диска. Квадратиками разных цветов будут обозначены на карте свободные и занятые участки поверхности диска, уже оптимизированные (дефрагментированные) и еще пока нет, находящиеся в начале, в середине диска и в конце. При интенсивной работе дефрагментацию надо проводить примерно раз в один - три месяца . Все-таки скорость запуска программ, считывания и записи файлов с хард-диска после дефрагментации довольно заметно возрастает. Хотя эффект и не очень длительный.



5. ОС MS WINDOWS: Многозадачность, буфер обмена

Windows 95 представляет собой продукт эволюционного развития системы Windows 3.1x и не означает полного разрыва с прошлым. Хотя она несет в себе много важных изменений по сравнению с 16-разрядной архитектурой Windows, в ней сохранены некоторые важнейшие свойства ее предшественницы. Результатом стало появление гибридной ОС, способной работать с 16-разрядными прикладными программами Windows, программами, унаследованными от DOS, и старыми драйверами устройств реального режима и в то же время совместимой с истинными 32-разрядными прикладными программами и 32-разрядными драйверами виртуальных устройств.

Среди наиболее важных усовершенствований, появившихся в Windows 95, - изначально заложенная в ней способность работать с 32-разрядными многопотоковыми прикладными программами, защищенные адресные пространства, вытесняющая многозадачность, намного более широкое и эффективное использование драйверов виртуальных устройств и возросшее применение 32-разрядных хипов для хранения структур данных системных ресурсов. Ее наиболее существенный недостаток состоит в относительно слабой защищенности от плохо работающих программ, содержащих ошибки.

Каждая собственная прикладная программа Windows 95 видит неструктурированное 4 Gb-ное адресное пространство, в котором размещается она сама плюс системный код и драйверы Windows 95. Каждая 32-разрядная прикладная программа выполняется так, как будто она монопольно использует весь ПК. Код прикладной программы загружается в это адресное пространство между отметками 2 и 4 Gb. Хотя 32-разрядные прикладные программы "не видят" друг друга, они могут обмениваться данными через буфер обмена (Clipboard), механизмы DDE и OLE. Все 32-разрядные прикладные программы выполняются в соответствии с моделью вытесняющей многозадачности, основанной на управлении отдельными потоками. Планировщик потоков, представляющий собой составную часть системы управления виртуальной памятью (VMM), распределяет системное время среди группы одновременно выполняемых потоков на основе оценки текущего приоритета каждого потока и его готовности к выполнению. Вытесняющее планирование позволяет реализовать намного более плавный и надежный механизм многозадачности, чем кооперативный метод, используемый в Windows 3.1x.

Системный код Windows 95 размещается выше границы 2 Gb. В пространстве между отметками 2 и 3 Gb находятся системные библиотеки DLL кольца 3 и любые DLL, используемые несколькими программами (32-разрядные процессоры фирмы Intel предоставляют четыре уровня аппаратной защиты, поименованные, начина с кольца 0 до кольца 3. Кольцо 0 наиболее привилегированно.) Компоненты кольца 0 в системе Windows 95 отображаются в пространство между 3 и 4 Gb. Эти важные участки кода с максимальным уровнем привилегий содержат подсистему управления виртуальными машинами (VMM), файловую систему и драйверы VxD.

Область памяти между 2 и 4 Gb отображается в адресное пространство каждой 32-разрядной прикладной программы, т. е. оно совместно используется всеми 32-разрядными прикладными программами в вашем ПК. Такая организация позволяет обслуживать вызовы API непосредственно в адресном пространстве прикладной программы и ограничивает размер рабочего множества. Однако за это приходится расплачиваться снижением надежности. Ничто не может помешать программе, содержащей ошибку, произвести запись в адреса, принадлежащие системным DLL, и вызвать крах всей системы.

В области между 2 и 3 Gb также находятся все запускаемые вами 16-разрядные прикладные программы Windows. С целью обеспечения совместимости эти программы выполняются в совместно используемом адресном пространстве, где они могут испортить друг друга так же, как и в Windows 3.1x.

Адреса памяти ниже 4 Mb также отображаются в адресное пространство каждой прикладной программы и совместно используются всеми процессами. Благодаря этому становится возможной совместимость с существующими драйверами реального режима, которым необходим доступ к этим адресам. Это делает еще одну область памяти незащищенной от случайной записи. К самым нижним 64 К этого адресного пространства 32-разрядные прикладные программы обращаться не могут, что дает возможность перехватывать неверные указатели, но 16-разрядные программы, которые, возможно, содержат ошибки, могут записывать туда данные.

6. Текстовый процессор Microsoft Word: работа с графическими объектами

Графические объекты в MS Word включают автофигуры, схемы, кривые, линии и объекты WordArt. Эти объекты являются частью документа MS Word. Для изменения этих объектов, а также цветов, заливок, границ и других параметров служит панель инструментов Рисование.

Панель инструментов «Рисование»

Для того чтобы Включить/выключить панель инструментов Рисование можно на панели инструментов Стандартная нажатием на кнопку

При включенной команде, как правило, внизу открытой программы Word появляется панель инструментов Рисование

Основные команды, используемые на панели инструментов подписаны и везде имеются подсказки для чего они нужны.

Что можно нарисовать с помощью панели инструментов Рисование?

Автофигуры, окружности, прямоугольники, линии, стрелки. Причем каждая из фигур может изменять свой цвет, толщину, иметь прозрачность, тень и т.д.

Отдельной темы требует вставка WordArt (графическое изображение текста), но как правило, компании редко используют в своих отчетах и документах подобный шрифт.

Для того чтобы нарисовать какой-либо объект, например, стрелки необходимо нажать на команду и удерживая левую кнопку мыши провести в том месте документа, где нужна стрелка. После этого команда на панели инструментов отключается, т.е. выполняется единожды.

Для того чтобы Вам можно было нарисовать несколько стрелок в документе, выполните двойной щелчок на команде стрелки (это действие выполнимо для любого другого инструмента, например, линии, окружность и др.). Тогда после рисования одной стрелки, Вы тут же сможете нарисовать и вторую и третью и т.д.

Мастере диаграмм может выбрать диаграмму, сравнивающую продавцом (пример) друг с другом, месяц за месяцем, или диаграмму, сравнивающую один месяц с другим при сравнении отдельных продавцов.

Можно вести новые детали в диаграмму (например, название диаграммы) и узнаете о других возможностях мастера.

Предположим, что вы хотите понять, как изменяются показатели каждого продавца с течением времени, а не сравнивать данные разных продавцов. Выберите снова данные по мармеладу «Лимонные дольки» и откройте окно Мастер диаграмм, нажав кнопку Мастер диаграмм.

Но на этот раз нажмите кнопку Далее вместо кнопки Готово. В результате откроется вкладка Диапазон данных, соответствующая шагу 2 работы мастера диаграмм. Вкладка «Диапазон данных». На этой вкладке можно изменить структуру диаграммы.

На диаграмме сравниваются данные различных продавцов по месяцам. Чтобы выполнить такое сравнение, Excel группирует данные по столбцам электронной таблицы и сравнивает строки электронной таблицы. Если бы группировка выполнялась по строкам, а сравнение по столбцам, то диаграмма приняла бы совершенно другой вид. Тогда на ней было бы показано, как изменялись показатели каждого продавца месяц за месяцем -- в лучшую или худшую сторону.

Чтобы выбрать способ сравнения, необходимо установить переключатель Ряды в вположеных строках или столбцах. Переключателю присвоено такое имя потому, что значения электронной таблицы, используемые в диаграмме, называются рядами данных. Здесь вы выбираете, как следует сравнивать и группировать ряды -- по строкам или по столбцам.

Результат выбора можно наблюдать в области предварительного просмотра на той же вкладке.

На практическом занятии вы попробуете сами сделать нужный выбор.

Вкладка «Ряд». На этой вкладке можно удалять и добавлять ряды данных, используемые в диаграмме. Например, можно включить в диаграмму только двух продавцов, а не всех трех выбранных в электронной таблице. Это изменение вы можете внести прямо на вкладке, не возвращаясь в электронную таблицу, и результаты изменения немедленно отражаются в области предварительного просмотра.

Примечание. Удаление или добавление ряда данных не приводит к изменению содержимого электронной таблицы.

Рекомендуется добавить в диаграмму названия описательного характера, чтобы при ее изучении не приходилось гадать, о чем эта диаграмма. На вкладке Заголовки в окне шага 3 мастера имеется три поля названий: для диаграммы (вверху), для вертикальной оси и для горизонтальной оси. Введенные в этих полях названия отображаются на данной вкладке в области предварительного просмотра.

Название диаграммы вводится в поле Название диаграммы. Например: Мармелад «Лимонные дольки».

Следующее поле названия -- Ось X (категорий). Имеются в виду категории, отображаемые внизу диаграммы (январь и т. д.). Назовите эту ось, например, Продажи за первый квартал.

Третье поле названия -- Ось Y (значений). На данной диаграмме это шкала чисел, на которой показано, сколько коробок продал каждый продавец. Можно использовать название Продано коробок.

В окне мастера диаграмм содержится еще несколько вкладок, у вас будет возможность познакомиться с параметрами этих вкладок. На каждой вкладке имеется область предварительного просмотра, где можно наблюдать, как будет выглядеть диаграмма при изменении каких-либо параметров. Для различных типов диаграмм предусмотрены различные наборы параметров. Так, для обычной гистограммы используются следующие вкладки:

Оси. Эти параметры позволяют скрыть или показать информацию, отображаемую вдоль осей диаграммы.

Линии сетки. Эти параметры позволяют скрыть или показать линии сетки в области диаграммы.

Легенда. Здесь можно задать требуемое расположение легенды в области диаграммы.

Подписи данных Здесь можно задать отображение подписей на диаграмме в виде заголовков строк и столбцов для каждого значения, а также в виде самих числовых значений. Соблюдайте меру -- диаграмму, перенасыщенную обозначениями, будет трудно читать.

Таблица данных. Здесь можно задать отображение таблицы, содержащей все данные, которые были использованы для построения диаграммы. Это имеет смысл сделать, если диаграмма размещается на отдельном листе рабочей книги и должна сопровождаться данными. На этом шаг 3 завершается.

Размещение диаграммы. На шаге 4 мастера выбирается место размещения диаграммы -- на отдельном листе или на имеющемся. Если выбран отдельный лист, можно задать для него название. Если выбрано размещение на имеющемся листе, диаграмма останется на том же листе, где находятся данные электронной таблицы, использовавшиеся для ее создания. Если диаграмма была создана упрощенным способом, т. е. кнопка Готово была нажата уже на первом шаге мастера, то диаграмма автоматически размещается на имеющемся листе.

7. Возможности Интернета по продолжению образования специалистов

Для России задача развития образования тесно связана с реализацией взаимодействия с мировым университетским сообществом. Сильной стороной России являются не только богатые природные ресурсы, но и высокий уровень науки, образования, культуры. В настоящее время государством предпринимаются меры по сохранению достигнутого: принят Закон о федеральной программе развития образования, делаются шаги по интеграции российской образовательной системы с образовательными системами других стран. В 2000 году ратифицирована конвенция о признании квалификаций, относящихся к высшему образованию в Европе. России встала на путь интернационализации науки, выхода на мировые стандарты в образовании.

Новые информационные технологии самым непосредственным образом влияют на общественные и производственные структуры общества. Не остаётся в стороне от влияния этих процессов и система высшего образования. Современные образовательные программы профессиональной подготовки в развитых странах предполагают тесное взаимодействие с наукой, промышленностью, бизнесом и широкое использование Интернета. Главным направлением повышения образовательного потенциала России должно стать создание и освоение новых подходов и методов в образовании, отвечающих требованиям времени и основанных на использовании новых информационных технологий.

Процессы взаимодействия вузов в информационном пространстве естественно приводят к новым формам интеграции учебных заведений. Самая развитая форма кооперации вузов - консорциум - характеризуется совместными образовательными программами в той или иной области. Если попытаться кратко сформулировать результаты анализа этих процессов, то можно констатировать, что, несмотря на особенности различных национальных систем подготовки кадров, явно проявляются общие тенденции в развитии образования, а именно:

межуниверситетская кооперация;

широкое использование Интернет-технологий;

открытость системы образования;

высокая степень академической мобильности (как студентов, так и преподавателей);

унификация требований к выдаче документов об образовании и взаимное их признание;

образование временных объединений университетов в виде консорциумов или ассоциаций для решения конкретных задач по подготовке специалистов.

Усиление конкуренции, рост требований к качеству подготовки и потребность большей вариативности образовательных программ вынуждает вузы объединять свои усилия. Поэтому в ближайшей перспективе объективно обусловлена идея консорциумов (или ассоциаций) университетов. Эта идея хорошо соответствует новым условиям информационного общества, принципам системы открытого образования, повышает запас устойчивости вузов и порождает траектории их устойчивого роста. Развитие образования невозможно без постоянного обмена научной информацией, образовательными технологиями и идеями, носителями которых являются представители различных университетских коллективов.

Примером современного подхода с использованием возможностей Интернета к проблемам образования в глобальном масштабе может служить проект «Экспорт и импорт образовательных продуктов и услуг», осуществляемый на базе Центра современного образования (ЦСО, г. Москва) и Центра сравнительной образовательной политики Министерства образования России (ГУ ЦСОП). Реализация Проекта ведется по следующим направлениям:

создание Web-сайта ЦСО для информационной поддержки программ по экспорту и импорту образовательных продуктов и технологий;

установление контактов с координирующими и контролирующими органами, с руководителями российских вузов, с правительствами заинтересованных стран и со службами занятости этих стран;

изучение рынка образовательных услуг;

создание центров подготовки специалистов и баз данных, включающих контингент специалистов, желающих работать за рубежом;

создание в заинтересованных странах филиалов ведущих вузов России;

участие в международных образовательных ассоциациях, консорциумах.

Другой известный пример применения Интернета для коллективного использования с целью поддержки новых образовательно-профессиональных программ в университетах России - это проект создания Web-сайта для информационного сопровождения подготовки магистров в области прикладной математики и информатики. К сожалению, отечественные вузы пока еще слабо используют Интернет для поддержки учебного процесса и для отражения своей учебной деятельности в сети. Необходимо шире привлекать информационные ресурсы Интернет и опыт зарубежных вузов по объединению усилий для подготовки специалистов. В зарубежных университетах информационное и методическое обеспечение образования очень подробно представлено на их Web-сайтах, что является необходимым условием скоординированных действий по подготовке специалистов.

Отметим здесь уникальный опыт создания консорциума университетов провинции Онтарио в Канаде по высшему образованию в области информатики. Этим опытом можно воспользоваться во всех крупных вузовских центрах России, хотя это и требует больших организационных усилий. В Консорциум входят семь университетов, которые объединились, чтобы создать условия для организации магистерской подготовки по информатике. Возник Консорциум при непосредственной поддержке отделения фирмы IBM в Торонто и ряда других. Информационной средой Консорциума является виртуальная корпоративная сеть на базе Интернета. В результате получилась территориально распределенная образовательная структура, высокий академический уровень подготовки в которой гарантируется тем, что в Консорциум входят лишь те университеты, которые имеют право присуждать степень доктора наук (разумеется, в американском варианте, то есть PhD). Университеты Консорциума выдают дипломы магистра по 7 направлениям в области Computer Science, а полный список курсов, входящих в магистерские программы Консорциума, насчитывает порядка 50 наименований! Такое богатство и полнота - неоспоримое преимущество кооперации университетов. Учебные курсы для включения в индивидуальный план студента можно выбирать, опираясь на весь ресурс Консорциума. При этом предполагается, в том числе, и дистанционная форма изучения отдельных курсов с использованием Интернета.

Этот опыт был использован при создании Болгаро-Российской образовательной ассоциации, которая может служить экспериментальной площадкой для отладки новых форм международного сотрудничества и кооперации университетов. Важным направлением работы по осуществлению проекта является разработка информационного Интернет-портала Ассоциации, где предусматриваются следующие разделы:

1. «Высшее образование в Болгарии и России» со следующими рубриками:

справочная информация для желающих учиться в университетах Ассоциации;

прием, регистрация и автоматическая обработка заявок на обучение в университетах Болгарии и России;

информация для профессоров и студентов с целью организации академической мобильности и продолжения образования за рубежом.

2. «Образование и работа в европейских странах». Он предусматривает размещение информации:

о возможности приглашения болгарских и российских преподавателей в зарубежные вузы для чтения лекций;

о подборе специалистов для работы за рубежом.

3. «Образовательные продукты и услуги». Этот раздел содержит информацию о:пользующихся наибольшим спросом учебных пособиях и учебниках;

электронных учебных пособиях и учебниках;

научно-методических разработках;

образовательных технологиях.

4. «Интернет-технологии», которые предусматривают:

дистантное обучение;

консультации в режиме on-line;

участие в совместных образовательных Интернет-проектах университетов членов Ассоциации.

Заметим, что в рассмотренных нами примерах Интернет-технологии являются объединяющей платформой для интеграции образовательных структур в единое образовательное пространство. Однако, очевидно, что кроме ставших ныне широко доступными технических средств и информационных ресурсов, необходимы добрая воля к решению этих важных проблем, а также опыт, приобретаемый при реализации подобных проектов.

8. СУБД Microsoft Access: работа с данными, поиск, сортировка, фильтрация данных

Предположим, начальнику необходимы сведения о том, какую сумму компания потратила на компьютеры за последние четыре года. Сведения такого рода легко получить из базы данных Access с помощью строки Итоги.

В области переходов дважды щелкните таблицу. Автоматически откроется окно в режиме таблицы.

На вкладке Главная в группе Записи выберите команду Итоги. В нижней части таблицы будет отображена строка Итоги.

В строке Итоги выделите поле, в котором нужно выполнить расчет, а затем выберите функцию из списка. В данном примере требуется просуммировать числа в столбце, поэтому выберите функцию Сумма.

Это очень просто использовать функции Сумма, Количество и Среднее значение.

После того, как были подсчитаны расходы компании на компьютеры, начальнику потребовалось узнать, какие машины поступили от каждого из поставщиков. Сделать это совсем несложно - нужно просто выполнить сортировку данных по именам поставщиков.

В столбце, по которому нужно выполнить сортировку, щелкните стрелку справа от заголовка столбца, а затем выберите команду Сортировка по возрастанию. Столбец будет отсортирован в алфавитном порядке.

В отсортированном столбце появится стрелка. Если сортировка выполнена по возрастанию (от А до Я), стрелка будет направлена вверх. При сортировке по убыванию (от Я до А) стрелка будет направлена вниз.

Сортировку всегда можно отменить. Для этого откройте вкладку Главная и в группе Сортировка и фильтр выберите пункт Очистить все сортировки.

Попрактиковаться в сортировке данных можно будет при выполнении практических упражнений. А пока что перейдите к следующему разделу, чтобы познакомиться с фильтрацией данных.

Теперь начальнику необходимо узнать, сколько денег компания заплатила каждому из поставщиков. Это можно сделать с помощью фильтрации данных - еще одного быстрого и простого процесса.

В столбце, к которому нужно применить фильтр, щелкните стрелку справа от заголовка столбца, а затем снимите флажок Выделить все.

Выделите элементы, которые нужно отобразить в таблице. Количество элементов может быть любым. Программа Access отобразит данные, соответствующие выделению, и скроет остальные. Не нужно беспокоиться - данные не удалены, а просто скрыты.

После нажатия на кнопку ОК появится значок, обозначающий, что к столбцу применен фильтр. Если навести указатель мыши на значок, Access отобразит условие отбора, и поскольку был выполнен отбор данных, результаты вычислений в строке Итоги будут соответствовать сделанным изменениям.

Чтобы удалить фильтр, снова откройте меню Фильтр и сортировка и выберите команду Снять фильтр с. Таблица будет возвращена в исходное состояние.

Это совсем простой фильтр. Перейдите к следующему разделу, чтобы познакомиться со встроенными расширенными фильтрами.

Начальнику нравится быстро получать нужные сведения, и теперь ему требуются данные о том, какие компьютеры были закуплены в течение последних нескольких месяцев. Для этого можно воспользоваться встроенным фильтром, чтобы найти данные за период между указанными начальной и конечной датами.

Щелкните стрелку в правой части заголовка столбца, выберите пункт Фильтры дат, а затем выберите в меню нужный вариант. В данном случае нужно просмотреть данные за период между определенными датами, поэтому выберите пункт Между.

В диалоговом окне заполните поля Не ранее и Не позднее, нажмите кнопку ОК, и в таблице появятся отобранные данные.

Этот базовый процесс используется для большинства встроенных фильтров - нужно просто выбрать вариант и заполнить поля в небольшом диалоговом окне. Встроенные фильтры могут удовлетворить большинство потребностей.

Наконец, рассмотрим, как использовать функцию поиска, чтобы найти данные в таблице.

Иногда нужно быстро найти данные, но точно не известно, где они находятся в таблице. В таком случае сортировка и фильтрация малоэффективны, поэтому вместо них лучше воспользоваться полем "Найти", расположенным в нижней части окна программы Access.

Введите в поле "Найти" слово, фразу, дату или число и нажмите клавишу ВВОД.

Access выделит соответствующие символы в первой записи, удовлетворяющей условию поиска. Чтобы найти следующую подходящую запись, еще раз нажмите клавишу ВВОД. Будут найдены все записи, удовлетворяющие запросу, независимо от их расположения в таблице.

Следует помнить, что в программе Access возвращаются только точные совпадения, поэтому нужно вводить данные, которые точно содержатся в таблице. В противном случае результат будет нулевым.

9. Функциональные возможности электронных таблиц

Excel - пожалуй, самая популярная сегодня программа электронных таблиц. Ею пользуются деловые люди и ученые, бухгалтеры и журналисты. С ее помощью ведут разнообразные списки, каталоги и таблицы, составляют финансовые и статистические отчеты, обсчитывают данные каких-нибудь опросов и состояние торгового предприятия, обрабатывают результаты научного эксперимент; ведут учет, готовят презентационные материалы. Для ведения домашней бухгалтерии Excel тоже вполне подходит.

Программа сумеет вычислить суммы по столбцам и строкам таблиц, взять проценты, посчитать среднее арифметическое, срок погашения кредита или дисперсию в ней вообще можно использовать множество стандартных функций - финансовых математических, логических, статистических.

Оформление таблиц может быть самым разнообразным (а это немаловажно, когда нужно распечатать прайс-лист, справку или презентационный материал), возможности форматирования данных - как в хорошем текст-процессоре: можно менять; шрифты, начертания, выделять строки, столбцы или отдельные ячейки текста цветом, рамочками и линеечками, закрашивать области фоном или цветом, строить по табличным данным графики и диаграммы, вставлять в таблицу картинки и т. д.

Надо сказать, что программа достаточно мощная, возможности ее, особенно в последних версиях, весьма обширны. Одних только математических, логических бухгалтерских, статистических функций, которые Excel умеет выполнять над табличными данными, - более двухсот штук.

10. Автоматизированное рабочее место

Автоматизированное рабочее место (АРМ) -- программно-технический комплекс, предназначенный для автоматизации деятельности определенного вида. При разработке АРМ для управления технологическим оборудованием как правило используют SCADA-системы.

АРМ объединяет программно-аппаратные средства, обеспечивающие взаимодействие человека с компьютером, предоставляет возможность ввода информации (через клавиатуру, компьютерную мышь, сканер и пр.) и её вывод на экран монитора, принтер, графопостроитель, звуковую карту -- динамики или иные устройства вывода. Как правило, АРМ является частью АСУ.



Литература

1. Левин А.Р., Самоучитель работы на компьютере. - ООО «Питер Принт», 2005. -654 стр.

2. Сайт http://www.mgopu.ru/, страница http://www.mgopu.ru/PVU/2.1/theorInformatics/3.htm

3. Сайт http://chernykh.net/ страница http://chernykh.net/content/view/106/161/

4. Сайт http://osys.ru/ страница http://osys.ru/os/1/Windows_95.shtml

5. Левин А.Р., Краткий самоучитель работы на компьютере. - ООО «Питер Принт», 2003. -335 стр.