Информатика и использование компьютерных технологий в образовании
Понятие информационных технологий, информатизация общества и образования. Классификация компьютеров и их архитектура. Состав программного обеспечения, технологии разработки программ. Назначение, архитектура и технологии Windows XP. Типы локальных сетей.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | курс лекций |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.03.2012 |
| Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
· Система должна контролировать встроенный вентиллятор.
· Видео в формате не менее 1024*768 пикселей (при частоте регенерации не ниже 85 Гц).
· Аудиоподсистема должна поддерживать 2 ключевых формата 44,1 48 КГц, не загружая МП более чем на 10%.
· Накопители CD-ROM должны работать со скоростью 8х или более высокой.
· Если есть DVD-ROM, то он должен воспроизводить DVD-RАM, DVD+RW диски, а также все форматы CD-ROM дисков.
· Приветствуется ASDN, ADSL и адаптеры беспроводной связи.
Спецификация ПК для Windows XP требует:
· ОЗУ 128 Мб, видеопамять 64 Мб, загрузка ПК быстрее 30 с, выход из состояния временного отключения за 20 с.
· НЖМД не менее 40 Гб.
· Магнитооптические накопители CD-R/W, DVD и комбинированные.
· В системе должно быть 4 порта USB.
· Графическая подсистема 1024*768 (но лучше 1280*1024).
· Иметь цифровой интерфейсный разъем DVI для ЖК-мониторов.
· Иметь сетевой Ethernet адаптер 10/100, встроенный DSL или кабельный модем.
· Шум от ПК не выше 37 db.
5) Сетевые ПК продвигаются фирмами Sun, IBM, Oracle, а также Intel, MicroSoft и HP. Такие ПК, как правило, не имеют жесткого диска и зависят от дисковой памяти сервера. Они имеют низкую стоимость. Часто - это запечатанный ПК без возможности установки плат расширения.
6) Высокопроизводительные настольные ПК и серверы начального уровня являются более дорогими устройствами. Они предназначены для пользователей настольных издательских систем, где нужно работать со сложной графикой. Они обычно имеют корпус миди-тауэр с большим количеством разъемов расширения. Могут поддерживать несколько накопителей. Имеют большую кэш-память. Их главное качество - надежность и отказоустойчивость.
7) Многопроцессорные рабочие станции и серверы высокого уровня имеют от двух до восьми производительных процессоров. Для них важно понятие "масштабируемости" - т.е. возможность наращивания количества процессоров, модулей памяти и других ресурсов для выполнения практических задач более высокого уровня.
8) Суперкомпьютеры предназначены для научных исследований, для метеорологии, аэродинамики, сейсмологии, атомной и ядерной физики, математическое моделирование и т.п. Производительность и цена этих компьютеров огромные.
9) Кластерная система - это объединение компьютеров, являющееся единым целым для ОС, системного ПО, прикладных программ и пользователей. Они обеспечивают высокую степень отказоустойчивости и в то же время эти системы дешевле чем суперкомпьютеры.
Выбор персонального компьютера (ПК) для решения прикладных задач - это серьезная задача. Обычно она не имеет однозначного решения и во многом зависит от предполагаемой сферы применения ПК (класса решаемых прикладных задач).
Например, для компьютерного контроля знаний студентов можно сформулировать следующие требования к оборудованию в современном компьютерном классе.
1) Оснащение персональных компьютеров русской версией Windows 2000/XP.
2) Наличие выхода в Интернет (достаточно иметь один выход на все классы для передачи файлов с протоколами через Интернет на сервер университета).
3) Наличие в классе одного компьютера со звуковой картой и с колонками для субтеста "Аудирование" при тестировании по английскому языку, по русскому языку как иностранному и т.п.
4) Специальные требования к дополнительному оборудованию в классе (фальшпанели, видеокамера, панорамное стекло и др.), связанные со спецификой процедуры компьютерного тестирования и с необходимостью обеспечить информационную безопасность.
3. Архитектура персонального компьютера
Серийное производство ПК было начато фирмой IBM в 1980 г. К настоящему времени количество ежегодно выпускаемых в мире ПК исчисляется десятками млн., а количество эксплуатируемых ПК "перевалило" 1 млрд. шт. Важной особенностью тех ПК был принцип "открытой архитектуры". Этот принцип обеспечил возможность сборки ПК из узлов разных производителей и доукомплектование новыми устройствами уже эксплуатируемых ПК. Это стало огромным стимулом развития ПК, в разработке и совершенствовании которых стали участвовать сотни фирм.
Архитектура ПК - это концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов ПК как сложного объекта. Иначе говоря, архитектура ПК - это его логическая организация и структурная реализация.
Все компоненты ПК связаны между собой системной магистралью (шиной). Основной задачей системной шины является передача информации между процессором и остальными компонентами компьютера. Упрощенно системную шину можно представить как совокупность сигнальных линий, объединенных по их назначению: данные - это шина данных (ШД), адреса - это шина адресе (ША), управление - это шина управления (ШУ).
Процесс взаимодействия МП и оперативной памяти ПК сводится в основном к двум операциям: запись информации в память и чтение информации из памяти. При записи МП по шине адреса передает биты, кодирующие адрес. По шинам управления передает управляющий сигнал - "запись". По шине данных процессор передает записываемую информацию. При чтении также по шине адреса передается соответствующий адрес оперативной памяти и с шины данных считывается требуемая информация.
В основе работы ПК лежит принцип "программного управления". И, соответственно, программа это последовательность операций, выполняемых ПК для достижения определенной цели (решения задачи).
Постоянная память ПК предназначена для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержимое такой памяти "зашивается" для постоянного хранения в БИС при ее изготовлении. Из постоянной памяти данные можно только читать.
Среди особенностей архитектуры современных ПК в литературе [2] отмечаются следующие. Использование технологии MMX, обеспечивающей ориентацию МП на работу с мультимедийными программными продуктами. Применение одних наборов БИС для настольных и мобильных ПК. Внедрение шины USB для подключения внешних устройств (до 127 штук), обеспечивающей "горячую" стыковку оборудования и снимающей проблему отсутствия свободных мест на шинах расширения ПК. Использование шины PCI на МП i80586, обеспечивающей синхронизацию на 33 МГц и имеющей пропускную способность до 133 Мбайт/с по 32-разрядной шине данных. Внедрение графической шины AGP, работающей на 66 МГц и позволяющей передавать данные со скоростью до 266 Мбайт/с. В итоге скорость на AGP стала равной скорости обмена МП с оперативной памятью.
Основные технические характеристики ПК - это тип его центрального МП, частота задающего генератора, объем и время доступа к ОП, объем КЭШа, объем, время доступа и скорость передачи данных винчестера, тип и объем НГМД, интерфейс центрального процессора, объем видеопамяти, тип дисплея (его точка и стандарт), количество клавиш на клавиатуре, тип и количество портов, тип мышки, корпуса, блока питания.
4. Краткая характеристика основных и дополнительных устройств
Как изделие, современный ПК в минимальном комплекте состоит из четырех устройств, соединенных кабелями. Это системный блок, монитор, клавиатура, мышка. К нему могут подключаться дополнительные устройства - принтер, сканер и т.д.
Системный блок - это обычно блок типа "башня" (tower) или "мини-башня" (mini-tower), в котором размещены все основные узлы ПК: материнская плата, адаптеры, блок питания, динамик, кнопки управления (включение, сброс, турбо), индикаторы (включен, турбо, обращение к "винчестеру"), дисковод для гибких магнитных дисков (НГМД), дисковод на жестком магнитном диске (НЖМД) - "винчестер", звуковая карта, CD-ROM, DVD-ROM, карты видео ввода-вывода и др.
Материнская (системная) плата - это большая печатная плата, на которой расположены главные компоненты ПК: центральный МП, ОЗУ, контроллеры, вспомогательные микросхемы, системная шина и слоты (разъемы-гнезда) для подключения к материнской плате контроллеров внешних устройств и плат расширения, микропереключатели для настройки режимов работы ПК.
На материнской плате расположена память следующих четырех типов.
1) Оперативная память. Ее называют также оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) или RAM (Random Access Memory). При выключении питания все данные теряются, т.е. ОЗУ - это энергозависимая память с произвольной выборкой данных.
Она обеспечивает чтение и запись информации по указанным адресам. Реализована на СБИС. Время доступа обычно составляет от 6 до 60 нс. ОЗУ может быть статическая или динамическая. Конструктивно представляет собой небольшую печатную плату с размещенными на ней микросхемами. Такую плату называют SIMM-модуль. Она может иметь 72 контакта (72-pin) для подключения. Или это DIMM-модуль, как линейка на 168 контактов (168-pin).
В зависимости от конструкции материнской платы есть разные типы оперативной памяти. ECC - память с контролем четности, EDO- хранит последние запрошенные данные в своем КЭШе. SDRAM - память с частотой до 100 МГц и с временем доступа менее 12 нс. DDR SDRAM - это память с повышенной скоростью работы.
2) Сверхоперативная память (КЭШ-память) используется для согласования скорости работы относительно медленных устройств с быстрыми устройствами. Например, КЭШ-память может быть между оперативной памятью ПК и его МП.
3) Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) содержит записанные программы, реализующие, в частности, функции базовой системы ввода-вывода (BIOS - Basic Input-Output System), диагностику исправного состояния устройств ПК в момент включения питания (POST - Power-On-Self-Test), настройку параметров ПК (SetUp) и загрузку операционной системы (BOOT).
4) Энергонезависимая память (CMOS - память). Вместе с таймером ПК она питается от аккумулятора. Содержит изменяемые (SetUp) и постоянные параметры аппаратной конфигурации ПК.
В системном блоке ПК обычно устанавливаются следующие типы накопителей.
1) Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД). Обеспечивают запись и считывание информации. В качестве носителя информации используются дискеты (флоппи-диски). Конструктивно они располагаются в защитной пластмассовой оболочке. Обычно современный дискеты имеют размер 3,5" и емкость 1,44 Мб. Их форматирование (разметка на дорожки и сектора) производится по командам операционной системы Windows. На смену им приходят устройства ZIP размером 3,5" и емкостью от 100 до 200 Мб.
2) Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД). Также обеспечивают запись и считывание информации. В качестве носителя информации используются пакеты дисков (пластин). Конструктивно они располагаются в герметически закрытом блоке и приводятся во вращение двигателем. Скорость вращения в современных конструкциях может достигать 7 и более тысяч оборотов в минуту. Емкость современных НЖМД достигает 120 и более Гб. Скорость передачи данных - от 5 до 160 Мбайт/с. Среднее время наработки на отказ около 200 тыс. часов. Число и размер кластеров определяется таблицей FAT (16 или 32 бита в ОС Windows) и емкостью конкретного НЖМД.
3) Накопители на компактных дисках. CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) - это компактный диск только для чтения информации. Его емкость обычно около 700 Мбайт. Широко используются в последние годы с ПК. Имеют разные функциональные возможности. Например, это могут быть CD-ROM - устройство для чтения компактных дисков, CD-R - устройство для записи компактных дисков, CD-RW - устройство для перезаписываемых компактных дисков. В любом случае объемы записываемой информации около 700 Мб.
Основным параметром дисководов CD-RОМ является скорость чтения данных. За единицу измерения принята скорость чтения в первых образцах дисководов CD-RОМ, составлявшая 150 Кбайт/с. Таким образом, дисковод с удвоенной (2х) скоростью чтения обеспечивает производительность 300 Кбайт/с, с учетверенной (4х) скоростью -- 600 Кбайт/с и т. д. В настоящее время наибольшее распространение имеют устройства чтения CD-ROM с производительностью 48х.
4) Накопители на цифровых дисках (DVD - дисководы). В 1997 году появилась оптическая технология хранения информации на многослойных двусторонних цифровых универсальных дисках DVD (Digital Versatile Disk - цифровой многоцелевой диск). Это более емкий (до 17 Гб) и более быстрый компакт-диск, который может содержать аудио, видео и компьютерные данные.
DVD-диск читается соответствующим дисководом, подключенным к компьютеру. Это могут быть DVD-ROM - устройство для чтения дисков, DVD-R - устройство для записи дисков, DVD-RW - устройство для перезаписываемых дисков. Емкость от 4,7 Гб (1 сторона/1 слой) до 17 Гбайт (2 стороны/2 слоя). Один DVD-диск заменяет от 7 до 26 стандартных CD-дисков. Время воспроизведения от 133 мин. до 484 мин. Могут содержать аудио, видео и компьютерные данные.
Запись (форматы) и воспроизведение информации с DVD:
1) Цифровое видео в форматах DVD-Video, Super VCD, VCD, MPEG-4. Это все форматы "сжатого цифрового аудио-видео (динамическое изображение)".
2) Музыкальные диски в форматах DVD-Audio, CD-DA, HDCD, MP3 (сжатое цифровое аудио), WMA (Windows Media Audio - сжатое цифровое аудио от Microsoft - сжатие выше, чем в MP3, качество такое же высокое).
3) Караоке-диски в форматах DVD, VCD, CD+G (Цифровое аудио + графика).
4) Фотоальбомы в форматах JPEG, Kodak picture CD (сжатое цифровое статическое изображение).
Монитор (дисплей) ПК предназначен для отображения текстовой и графической информации. Обычно мониторы бывают цветными. В текстовом режиме они обеспечивают вывод на экране до 25 строк и до 80 символов в каждой строке. В графическом режиме рабочая зона экрана состоит из отдельных управляемых точек (пикселей). Количество таких точек определяется разрешающей способностью монитора и может быть 800*600, 1280*1024 и т.д. Существует два основных типа мониторов - с электронно-лучевой трубкой и жидкокристаллические.
Размер монитора измеряется между противоположными углами трубки кинескопа по диагонали. Единица измерения - дюймы. В настоящее время наиболее универсальными являются мониторы размером 15 и 17 дюймов, а для операций с графикой желательны мониторы размером 19 и 21 дюйм [2].
Частота регенерации (обновления) изображения показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение (поэтому ее также называют частотой кадров). Частоту регенерации изображения измеряют в герцах (Гц). Чем она выше, тем четче и устойчивее изображение, тем меньше утомление глаз, тем больше времени можно работать с компьютером непрерывно. При частоте регенерации порядка 60 Гц мерцание изображения заметно невооруженным глазом. Сегодня минимальным считают значение 75 Гц, нормативным - 85 Гц и комфортным - 100 Гц и более.
Видеоадаптер совместно с монитором образует видеоподсистему персонального компьютера. Физически видеоадаптер выполнен в виде отдельной платы, которая вставляется в один из слотов материнской платы и называется также видеокартой. Видеоадаптер взял на себя функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти, емкость которой достигает 16 Мбайт.
Видеоускорение - одно из свойств видеоадаптера, которое заключается в том, что часть операций по построению изображений может происходить без выполнения математических вычислений в основном процессоре компьютера, а чисто аппаратным путем - преобразованием данных в микросхемах видеоускорителя. Видеоускорители могут входить в состав видеоадаптера (в таких случаях говорят о том, что видеокарта обладает функциями аппаратного ускорения), но могут поставляться в виде отдельной платы, устанавливаемой на материнской плате и подключаемой к видеоадаптеру.
Клавиатура предназначена для ввода в ПК информации и команд. Обычно она имеет 101 или 103 клавиши с вариантами расположения отдельных клавиш и с особенностями используемых национальных языков. Стандартная клавиатура имеет клавиши, функционально распределенные по нескольким группам (алфавитно-цифровые, функциональные, служебные, клавиши управления курсором и клавиши калькулятора).
Мышка - это специализированный манипулятор, существенно повышающий эффективность управления и работы пользователя с ПК. Обычно имеет две или три кнопки управления и подключается к ПК через последовательный порт или через USB. Перемещение мышки по плоской поверхности синхронизировано с перемещением указателя мыши на экране монитора.
Принтер - это устройство для вывода на бумагу или на пленку содержимого файлов как результата работы системных и прикладных программ. Максимальное распространение имеют три типа принтеров - матричные, струйные и лазерные. Последние обеспечивают сегодня наилучшее качество печати при вполне приемлемой цене.
Звуковая карта подключается к одному из слотов материнской платы и выполняет операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты. Имеется также разъем для подключения микрофона, что позволяет записывать речь или музыку и сохранять их на жестком диске для последующей обработки и использования.
Основным параметром звуковой карты является разрядность, определяющая количество битов, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой в цифровую форму и наоборот. Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой, тем выше качество звучания. Минимальным требованием сегодняшнего дня являются 16 разрядов, а наибольшее распространение имеют 32-разрядные и 64-разрядные устройства.
Аналитическая компания ITResearch объявила результаты исследования ряда сегментов российского рынка информационных технологий в 2004 г.
1) Общий объем рынка компьютеров в 2004 г. составил ~ 4,6 млн. шт. (81,2% - продаж приходится на настольные ПК, 12,6% - на ноутбуки, 4,4% - на карманные компьютеры (КПК), 1,8% - на серверы.
2) Общий объем продаж на рынке мониторов составил более 5,4 млн. шт., что превысило показатели 2003 г. почти на 25%. К концу 2004 г. сегмент 15-дюймовых ЭЛТ-мониторов фактически прекратил свое существование, потребители полностью переключились на 17-дюймовые ЭЛТ-аппараты.
3) Российский рынок плазменных панелей в 2004 г. продолжал демонстрировать взрывные темпы роста. В натуральном выражении продажи превысили 73 тыс. шт., что в 2,5 раза перекрыло показатели 2003 г.
4) Наиболее быстрорастущим из всех исследуемых сегментов являются ЖК-телевизоры: всего в 2004 г. на российском рынке их было продано более 170 тыс. штук, что в 4,25 раза больше, чем в 2003 г.
5) На рынке ИБП в 2004 г. продолжался уверенный рост продаж во всех технологических сегментах. Всего за год было продано более 1,5 млн. устройств.
6) В 2004 г. объем продаж принтеров количественно увеличился на 19% -- до 3,2 млн. шт. Продолжилось и перераспределение продаж в пользу лазерных устройств, которых по итогам за год впервые было продано несколько больше, чем струйных принтеров.
7) В 2004 г. было продано свыше 800 тыс. сканеров -- на 27% больше, чем за 2003 г. Устойчивый рост спроса на сканеры поддерживается распространением приложений цифровой фотографии и развитием систем электронного документооборота на предприятиях.
8) В 2004 г. российский рынок мультимедийных проекторов, включающий как бизнес-устройства, так и аппараты для домашних кинотеатров, превысил отметку 48 тыс. шт., что более чем на 90% выше показателя 2003 г.
5. Здоровье пользователя персонального компьютера
В последние годы в литературе [2, 6, 7] обычно отмечают следующие профессиональные заболевания, развивающиеся у пользователей при длительной работе с персональными компьютерами.
1) Заболевания позвоночника
Искривление позвоночника часто ведет к дискомфорту, болям в голове, в спине, в конечностях, к ущемлению нервов. Причиной является дистрофия мышц спины из-за длительного пребывания в согнутом состоянии на рабочем месте.
В качестве профилактических мероприятий рекомендуется следить за своей осанкой, оптимально организовать свое рабочее место, чаще менять положение за рабочим столом, вставать, двигаться, делать зарядку.
2) Заболевание глаз
Глаза пользователя ПК часто оказываются в постоянном напряжении из-за длительной работы с монитором ПК. Мерцание изображения на экране раздражает глаза. Близкое расстояние монитора от глаз ведет к тому, что у пользователя развивается близорукость.
В качестве профилактических мероприятий рекомендуется работать с мониторами, удовлетворяющими некоторым требованиям. Например, зерно должно быть менее 0,28, частота регенерации изображения должна быть более 75 Гц , расстояние до монитора должно быть не менее 45 см, а его верхний край должен быть на уровне глаз. Нужно также обеспечить хорошее освещение на рабочем столе и отсутствие бликов на экране монитора.
3) Заболевания органов дыхания
Обычно они имеют аллергический характер и обусловлены тем, что электростатическое поле вокруг компьютера притягивает пыль, которой пользователь дышит.
В качестве профилактических мероприятий рекомендуется чаще делать влажную уборку в рабочем помещении.
4) Боль в руках
Обусловлена защемлением нерва в запястном канале, возникающем при постоянной статической нагрузке, неудобном положении рук и однообразных движениях.
В качестве профилактических мероприятий рекомендуется обеспечить правильное положение рук и свободное место на рабочем столе для размещения рук.
5) Нервные расстройства
Обусловлены для пользователя его реальной жизнью. Это, в частности, разные факторы, вызывающие постоянное раздражение (зависает компьютер, потеря информации, нет дозвона и т.д.).
В качестве профилактических мероприятий рекомендуется исключить такие факторы из своей жизни - почистить или заменить мышку, чтобы "не бесил непослушный курсор", структурировать и архивировать файлы, чтобы "случайно" не потерять файлы с важными данными, иметь "быстрый" выход в Интернет и т.д.
6. Термины и определения
Архитектура - концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов сложного объекта.
Базовая система ввода-вывода - на компьютерах с процессорами x86 - это набор базовых программ для проверки оборудования во время запуска, для загрузки операционной системы, а также для поддержки обмена данными между устройствами. Базовая система ввода-вывода хранится в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), благодаря чему ее программы могут быть выполнены при включении компьютера. Определяя общую производительность компьютера, программы базовой системы ввода-вывода, как правило, остаются недоступными для пользователей.
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия) - это технология высокоскоростной цифровой передачи данных, использующая существующие телефонные линии и допускающая передачу голосовых данных по тем же линиям. Скорость передачи обычно колеблется от 512 Кбит/с до 6 Мбит/с.
Асинхронная связь - форма передачи данных, в которой информация передается и принимается через нерегулярные интервалы времени, один символ за раз. Так как данные принимаются через нерегулярные интервалы времени, получающему модему должно быть передано сообщение, позволяющее ему определить, когда начинаются и заканчиваются биты данных символа. Для этого предназначены стартовый и стоповый биты.
Беспроводная связь - связь между компьютером и другим компьютером или устройством без использования кабелей. Вариант беспроводной связи, поддерживаемый ОС Windows, использует для передачи файлов инфракрасное излучение. Радиочастоты, например, используемые сотовыми и беспроводными телефонами, - это другой вариант беспроводной связи.
Альтернативное устройство ввода - это режим для пользователей, которые не могут пользоваться стандартной клавиатурой и мышью (он позволяет подключить альтернативное устройство ввода к последовательному порту компьютера).
Аналоговый формат - традиционный формат, в котором передаются звук и видео с помощью аналогового сигнала. Аналоговый сигнал может не поддерживаться цифровыми динамиками. В компьютерах используются цифровые сигналы.
Буква диска - это обозначение дисков на IBM-совместимых компьютерах. Диски обозначаются буквой, начиная с A, за которой следует двоеточие, затем В: и т.д.
Буфер - область ОЗУ, предназначенная для временного размещения данных при переносе из одного места в другое, например, между областью данных приложения и устройством ввода/вывода.
Видеоадаптер - плата расширения, являющаяся неотъемлемой частью видеосистемы компьютера. Возможности видеосистемы компьютера зависят от параметров видеоадаптера и монитора. Каждый адаптер поддерживает несколько разных видеорежимов. Существует два основных типа видеорежимов: текстовый и графический. Для конкретного режима некоторые мониторы предоставляют разные разрешения. При более низком разрешении монитор может отображать больше цветов. Современные адаптеры имеют память, которая позволяет не использовать ОЗУ компьютера для формирования изображения. Кроме того, большинство адаптеров оснащены собственными графическими сопроцессорами, необходимыми для обработки изображения. Такие адаптеры часто называются графическими ускорителями.
Виртуальная память - временное хранилище, используемое компьютером для выполнения программ, превышающих размер доступной оперативной памяти. Например, программы могут использовать до 4 Гбайт виртуальной памяти на жестком диске, в то время как оперативная память компьютера составляет всего 32 Мбайт. Данные программы, для которых нет свободного места в оперативной памяти, сохраняются в файлах подкачки.
Восстановление при сбое - процесс перемещения ресурсов (по отдельности или группой), на преопределенный узел после того, как этот узел восстановил подключение после сбоя.
Гнездо расширения - гнездо для размещения и подключения платы расширения к системной шине.
Гнездо расширения ISA - гнездо для установки периферийной платы стандарта ISA (Industry Standard Architecture) в системную плату компьютера.
Гнездо расширения PCI - гнездо для установки периферийной платы стандарта PCI (Peripheral Component Interconnect) в системную плату компьютера.
Горячая стыковка - процесс присоединения переносного компьютера к стыковочному узлу во включенном состоянии с автоматической активизацией монитора и других функций стыковочного узла.
Графический режим - режим отображения, в котором линии и символы на экране воспроизводятся точками. В графическом режиме изображения создаются посредством объединения точек в фигуры. Кроме того, он обеспечивает предварительный просмотр начертания символов, такого как жирное или курсив, в том виде, как оно будет выглядеть при печати.
Декодер DVD - аппаратный или программный компонент, позволяющий воспроизводить на экране компьютера фильмы, записанные на DVD-дисках.
Дефрагментация - процесс перезаписи частей файла в соседние сектора на жестком диске для ускорения доступа и загрузки. При обновлении файла компьютер стремится сохранить изменения в наибольшей свободной области на жестком диске. При этом происходит фрагментация, которая приводит к дополнительным затратам на поиск всех частей открываемого файла, что в свою очередь увеличивает время отклика системы.
Диск - отформатированная для определенной файловой системы область хранения данных, которой назначена буква диска. Для хранения может использоваться гибкий диск, компакт-диск, жесткий диск или диск другого типа. Содержимое диска можно просмотреть, щелкнув его значок в проводнике ОС Windows или в окне "Мой компьютер".
Дисковод DVD - дисковод цифровых видеодисков. Дисковод DVD читает как компакт-диски, так и DVD-диски, однако для воспроизведения фильмов, записанных на DVD-дисках, требуется декодер DVD.
Дополнительная память - память свыше 1 Мбайт на компьютерах с процессорами 80286, 80386, 80486 и Pentium.
Драйвер принтера - программа, позволяющая другим программам работать с определенным принтером, независимо от его аппаратного обеспечения и внутреннего языка. Поскольку взаимодействие с конкретным устройством осуществляется драйвером, это позволяет универсальным программам успешно использовать принтеры разных типов.
Драйвер устройства - программа, позволяющая конкретному устройству, такому как модем, сетевой адаптер или принтер, взаимодействовать с операционной системой. Даже установленное в системе устройство может не распознаваться ОС Windows до установки и настройки соответствующего драйвера. Если устройство включено в список совместимого оборудования, то драйвер такого устройства обычно входит в состав ОС Windows. Драйверы устройств загружаются автоматически при запуске компьютера и с этого момента выполняются, оставаясь невидимыми.
Ждущий режим - состояние, в котором компьютер при простое потребляет меньше электроэнергии, но остается доступным для немедленного применения. При этом данные из памяти не записываются на жесткий диск. При прерывании питания данные из памяти будут потеряны.
Жесткий диск - устройство, содержащее одну или несколько жестких пластин, покрытых магнитным материалом, на который могут быть записаны (или считаны) данные при помощи магнитных головок. Жесткий диск находится в герметичном защитном корпусе. Запись и чтение данных на жестком диске выполняются значительно быстрее, чем на гибком диске.
Жидкокристаллический индикатор - тип индикаторов, используемый в электронных часах и многих переносных компьютерах. ЖКИ используют два слоя поляризующего материала с помещенным между ними жидкокристаллическим раствором. При прохождении электрического тока через раствор кристаллы выравниваются, переставая пропускать свет. Таким образом, каждый кристалл действует как жалюзи, пропуская свет или препятствуя его прохождению.
Залипание клавиш - средство клавиатуры, которое после нажатия клавиш CTRL, ALT, SHIFT или клавиши с логотипом ОС Windows сохраняет их в активном состоянии до нажатия следующей клавиши. Это удобно для пользователей, которым трудно нажать две клавиши одновременно.
Записываемый компакт-диск - это диск, на который можно в несколько приемов записывать данные, но их нельзя удалять.
Звуковая плата - плата расширения для ПК, обеспечивающая возможность записи и воспроизведения звука.
Игровой порт - разъем ввода/вывода для подключения к компьютеру джойстика или других игровых устройств. Обычно это 15-контактный разъем на задней стенке компьютера.
Интерфейс - определенная стандартами граница между взаимодействующими в информационном пространстве объектами.
Интерфейс пользователя - интерфейс, определяющий процессы взаимодействия пользователя с ОС Windows или с информационным ресурсом в Интернет.
Интерфейс IDE - интерфейс для накопителей на магнитных дисках, в котором контроллер находится в самом устройстве, что позволяет обойтись без отдельной платы адаптера. IDE имеет ряд преимуществ, таких как упреждающее кэширование, повышающее общее быстродействие.
Интерфейс MIDI - стандарт последовательного интерфейса, позволяющий соединять синтезаторы, музыкальные инструменты и компьютеры.
Интерфейс SCSI - стандартный высокоскоростной параллельный интерфейс, разработанный Национальным институтом стандартов США (ANSI). Интерфейс SCSI используется для подключения микрокомпьютеров к периферийным устройствам, таким как жесткие диски и принтеры, а также для подключения к другим компьютерам и локальным сетям.
Инфракрасное излучение - излучение, длина волны которого превышает длину волны красного света. Для передачи и получения сигналов инфракрасной связи используются передатчики и приемники инфракрасного излучения.
Инфракрасное устройство - компьютер или периферийное устройство, такое как принтер, использующее для связи инфракрасное излучение.
Инфракрасный порт - оптический порт, предназначенный для связи компьютера с другими компьютерами или устройствами посредством инфракрасного излучения, без кабелей. Инфракрасные порты применяются на некоторых переносных компьютерах, принтерах и камерах.
Itanium - микропроцессор Intel, использующий явное распараллеливание вычислений и 64-разрядную адресацию памяти.
Источник бесперебойного питания - источник питания, обеспечивающий бесперебойную работу компьютера. ИБП использует батареи аккумуляторов для питания компьютера во время сбоев в электросети. Кроме того, ИБП защищают компьютер от скачков и падений напряжения.
Кластер - в запоминающих устройствах это минимальный объем дискового пространства, который может быть выделен для размещения файла. Все файловые системы, используемые ОС Windows для работы с жесткими дисками, основаны на кластерах, которые состоят из одного или нескольких смежных секторов. Чем меньше размер кластера, тем более эффективно используется дисковая память.
Кодек - оборудование для преобразования звуковых и видеосигналов в аналоговую или цифровую форму; аппаратное или программное обеспечение для сжатия и распаковки звуковых и видеоданных; а также сочетание этих компонентов. Как правило, кодек сжимает цифровые данные, чтобы они занимали меньше памяти.
Количество цветов - число цветов на точку, которое поддерживается монитором и графическим адаптером.
Конфигурация оборудования - настройка ресурсов, связанная с конкретным устройством. С каждым устройством в компьютере связана конфигурация, которая может включать значения для линии запросов на прерывание (IRQ), канала прямого доступа к памяти (DMA), порта ввода-вывода и адресов памяти.
MIDI (Musical Instrument Digital Interface) - cпецификация, определяющая протокол для описания музыкальных данных, например, сообщений начала и окончания звучания ноты. Кроме того, так называется стандартный интерфейс устройств.
MPEG (Moving Picture Experts Group) - комитет, разрабатывающий международные стандарты для кодирования звуковой и визуальной информации в цифровой сжатый формат. Сокращение MPEG добавляется в начало отдельных спецификаций, разработанных комитетом.
Модем - внешнее или внутреннее устройство, подключаемое к компьютеру для передачи и приема сигналов по разным линиям связи. Сокращение от слов "модулятор/демодулятор", что указывает на принцип работы этого устройства.
Модем (модулятор/демодулятор) - устройство, которое позволяет передавать и принимать компьютерную информацию по телефонной линии. Передающий модем преобразует цифровые данные в аналоговые сигналы, которые могут передаваться по телефонной линии. Принимающий модем переводит аналоговые сигналы обратно в цифровую форму.
Модемное сжатие - прием, используемый для уменьшения количества передаваемых символов без потери данных. Передающий модем сжимает данные, а принимающий компьютер или модем распаковывает их обратно.
Мэйнфрейм - мощный компьютер, предназначенный для выполнения сложных интенсивных вычислительных работ.
Накопитель - подключаемое к компьютеру устройство хранения данных.
Plug and Play - набор спецификаций, разработанный корпорацией Intel, позволяющий компьютерам автоматически обнаруживать и настраивать устройства, устанавливаемые на компьютер, и устанавливать соответствующие драйверы.
НЕ Plug and Play - устройство, например принтер, модем или игровое устройство, для использования которого требуется ручная настройка его аппаратных свойств. Устройства НЕ Plug and Play становятся все более редкими по мере перехода производителей к изготовлению устройств Plug and Play. Термин "НЕ Plug and Play" обычно относится к старому оборудованию.
Носитель - любой стационарный или съемный объект, пригодный для хранения данных. Например: жесткие диски, гибкие диски, магнитные ленты, компакт-диски.
Оборудование - физические компоненты компьютерной системы (включая принтеры, модемы и мыши).
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) - память, допускающая чтение и запись компьютерами или другими устройствами. При выключении компьютера данные, хранящиеся в ОЗУ, утрачиваются.
Основная кнопка мыши - кнопка, чаще всего используемая для выделения или открытия объектов щелчком или двойным щелчком. На большинстве мышей основной является левая кнопка, но функции кнопок можно изменять с помощью компонента панели управления "Мышь".
Вспомогательная кнопка мыши - кнопка, используемая для вызова контекстных меню или других возможностей программ. На большинстве мышей вспомогательной является правая кнопка, но функции кнопок можно изменять с помощью компонента панели управления "Мышь".
Память - способность объекта сохранять и воспроизводить информацию. В зависимости от характера использования выделяют кэш-память, оперативную память и внешнюю память.
ПЗУ - постоянное запоминающее устройство, полупроводниковая память с программами и данными, размещенная в компьютере на стадии его изготовления. ПЗУ доступно для чтения, но не для записи.
Постоянное запоминающее устройство - полупроводниковая микросхема, содержащая данные, которые нельзя изменить.
Порт - точка доступа к устройству либо программе.
Порт - разъем, к которому подключаются устройства, передающие данные с компьютера и на него. Например, принтеры обычно подключаются к параллельным (LPT) портам, а модемы -- к последовательным (COM) портам.
Порт ввода-вывода - канал передачи данных между устройством и микропроцессором. Порт представляется в микропроцессоре как один или несколько адресов памяти, из которых можно прочитать или в которые можно записать данные.
Параллельный порт - разъем ввода/вывода для подключения устройств параллельного интерфейса. Большинство принтеров подключаются к параллельному порту.
Последовательный порт - порт компьютера для организации побайтной асинхронной связи. Последовательный порт называется также коммуникационным.
Последовательный порт - интерфейс компьютера, допускающий асинхронную передачу символов данных по одному биту. Также называется портом связи или COM-портом.
Порт USB - интерфейс компьютера, позволяющий подключать устройства USB (Universal Serial Bus). USB -- это стандарт внешней шины, допускающий передачу данных со скоростью 12 Мбит/с.
Прерывание - запрос на обработку процессором. При получении прерывания процессор приостанавливает свои операции, сохраняет текущее состояние и передает управление специальной программе (обработчику прерывания), содержащей команды для обработки ситуации, вызвавшей это прерывание.
Процессор - устройство, предназначенное для выполнения команд и реализующее функцию управления и выполнения арифметических и логических операций над информацией.
Приемопередатчик - устройство, способное передавать и принимать сигналы.
Принтер - устройство, выводящее текст и изображения на бумагу или другие материалы. Это может быть, например, лазерный или матричный принтер.
Принтер по умолчанию - принтер, на который отправляются задания печати при выполнении команды Печать без указания конкретного принтера.
Программный декодер - тип декодера DVD, позволяющий дисководу DVD воспроизводить фильмы на экране компьютера. Данный декодер представляет собой программу.
Разрешение экрана - величина (измеряется в точках), определяющая количество информации, выводимое на экран монитора. Низкое разрешение, такое как 640*480, уменьшает область отображения и увеличивает отдельные элементы. Высокое разрешение, такое как 1024*768, увеличивает область отображения и уменьшает отдельные элементы.
Раскладка клавиатуры - соответствие букв и знаков национальных алфавитов клавишам клавиатуры. Появляющийся на экране символ зависит не только от нажатой клавиши, но и от текущей раскладки. После изменения раскладки клавиатуры отображаемые на экране символы могут не соответствовать тем, что указаны на клавишах.
Робот - система, способная к целесообразному поведению в условиях изменяющейся внешней обстановки. Это симбиоз искусственного интеллекта и механики. Его ядром является компьютер либо группа компьютеров, управляющая внешними устройствами - развитыми органами, предназначенными для пространственного и углового перемещения деталей, инструментов либо собственного перемещения. Для выполнения своих функций робот обрабатывает информацию, даваемую его датчиками (искусственные органы зрения, слуха, сенсорные устройства).
Периферийное устройство - устройство (такое как дисковый накопитель, принтер или модем), подключенное к компьютеру и управляемое процессором компьютера.
Прямой доступ к памяти - доступ к памяти без использования ресурсов микропроцессора. Такой доступ часто используется для прямого обмена данными между памятью и периферийным устройством, таким как диск.
CD - компакт-диск - оптическое запоминающее устройство, предназначенное для хранения цифровых данных.
CD-R - компакт-диск с возможностью однократной записи (CD-R) - тип компакт-диска, на который можно копировать файлы, но нельзя их заменять или удалять.
CD-RW - компакт-диск с возможностью многократной записи (CD-RW) - тип компакт-диска, на который можно копировать файлы, а затем удалять их и заменять.
Сканер - устройство ввода изображений с документов в память компьютера.
Смарт-карта - устройство размером с кредитную карту, используемое в сочетании с кодом доступа для проверки подлинности на основе сертификатов и разового входа в систему. Для чтения смарт-карт используются специальные устройства, подключаемые к компьютерам.
Схема управления питанием - группа заранее заданных параметров управления питанием. Например, имеется возможность задать промежутки времени, через которые компьютер переводится в ждущий режим с отключением монитора и жесткого диска.
Текстовый режим - режим отображения, в котором монитор может воспроизводить буквы, числа и другие текстовые знаки, но не графические изображения и начертание знаков, такое как курсив, верхний индекс и т. п.
Терминал - устройство, состоящее из монитора и клавиатуры, используемое для обмена данными с компьютером.
Точек на дюйм - единица, используемая для измерения разрешения экрана и принтера; число точек, которые устройство может отобразить или напечатать на отрезке в один дюйм. Чем больше число точек на дюйм, тем выше разрешение.
Устройство - любое оборудование, которое может быть подсоединено к локальной сети или компьютеру, например: компьютер, принтер, джойстик, адаптер, модем или другая периферия. Для работы устройства под управлением ОС Windows, как правило, необходим драйвер.
Устройства звукового ввода - это источники звукового сигнала (музыки, речи и пр.) для ввода в компьютер. В качестве примера устройств звукового ввода можно привести микрофон или проигрыватель компакт-дисков.
Устройство рукописного ввода - устройство (например, цифровое перо с планшетом), используемое для ввода текста путем написания его от руки, а не с помощью клавиатуры.
Факс - устройство для дистанционного точного воспроизведения графического оригинала (документа, рукописи, подписи).
Фрагментация - разбиение файла на несколько частей, хранящихся в разных областях диска. Фрагментация порождается в процессе удаления-добавления файлов на диске. Она замедляет доступ к диску и уменьшает (как правило, не существенно) общее быстродействие диска.
Цветовое пространство RGB - многомерное цветовое пространство, образуемое красной, зеленой и синей составляющими цвета. Как правило, эта система используется в сканерах, цифровых камерах, мониторах и принтерах.
Цифровой видеодиск - тип оптического диска. Цифровой оптический диск (DVD) похож на компакт-диск (CD-ROM), но имеет большую емкость. DVD-диски часто используются для хранения полнометражных фильмов и другого емкого мультимедийного содержимого.
Штриховые коды - блок штриховых линий (штрихкод) различной ширины, а также набор цифр, предназначенных для оптического сканирования, которые как универсальная система кодирования на основе международных стандартов идентифицируют и характеризуют предмет, в том числе страну-производителя, предприятие-производителя (поставщика), тип товара и его персональную маркировку.
Штрих-код - машинно-считываемая метка для идентификации объектов, например физических носителей.
Щелкнуть правой кнопкой - установить указатель на объект и нажать, а затем отпустить правую кнопку мыши. Щелчок правой кнопкой открывает контекстное меню, содержащее команды, перечень которых зависит от выбранного объекта и ситуации.
CMOS - полупроводниковая память, потребляющая очень мало энергии. Это - небольшое запоминающее устройство, в котором система хранит параметры оборудования, например размер жесткого диска, количество последовательных портов на компьютере и т. п.
7. Типовые тестовые задания
1. Концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов персонального компьютера - это его ...
2. Принцип "открытой архитектуры" использовался фирмой … (США) в персональных компьютерах, серийное производство которых было начато в 1980 году.
3. Микропроцессор "узнает" о необходимости обработки информации, поступающей от внешнего устройства, …
4. Минимальная зона дисковой памяти, выделяемая для записи файла на внешнем носителе - это …
5. Центральный процессор персонального компьютера - это …
6. BIOS, POST, SetUp, BOOT - это программное обеспечение, которое записано в … персонального компьютера
7. Программа, команды которой в текущий момент выполняет микропроцессор, находится … персонального компьютера.
8. Полная емкость компактного диска (CD) составляет приблизительно ... Мбайт.
9. Емкость от 4,7 до 17 Гбайт обычно имеют устройства типа …
10. Для передачи данных между компьютерами по телефонной линии связи используется …
11. Для считывания с листа документа графической и текстовой информации в персональном компьютере используется …
12. Устройство для дистанционного точного воспроизведения графического оригинала (документа) - это ...
13. Базовый комплект современного персонального компьютера включает в себя следующие четыре обязательных устройства …
14. Aрифметико-логическое устройство, память, устройство управления, устройства ввода и устройства вывода - это устройства имеющиеся …
15. Устройство персонального компьютера, предназначенное для выполнения команд управления и выполнения арифметических и логических операций над информацией - это ...
16. Параметры режимов энергосбережения для современного компьютера зависят главным образом от производителя …
17. Минимальная зона дисковой памяти, выделяемая для записи файла на внешнем носителе - это …
18. Программа диагностики устройств персонального компьютера в момент включения его питания - это …
Лекция 3. Программное обеспечение персонального компьютера
План лекции
1. Состав программного обеспечения
2. Принцип "программного управления"
3. Этапы создания программного обеспечения
4. Жизненный цикл программного обеспечения
5. Технологии разработки программ
6. Термины и определения
7. Типовые тестовые задания
1. Состав программного обеспечения
Понятие "программное обеспечение" появилось с развитием компьютерной индустрии. Программное обеспечение (ПО) - это набор программ в составе ИВС или АРМ. В зависимости от функций, выполняемых ПО, его можно разделить на системное, прикладное и инструментальное [1 - 5].
Системное ПО - это "программная оболочка" аппаратных средств, предназначенная для отделения остальных программ от непосредственного взаимодействия с оборудованием и организации процесса обработки информации в компьютере.
В основе системного ПО - операционная система (ОС), представляющая собой набор программ, организующих вычислительный процесс, управляющих аппаратурой компьютера и обеспечивающих взаимодействие человека - пользователя с компьютером.
Это также утилиты (служебные программы), функционально дополняющие возможности ОС, оболочки (надстройки над ОС), предоставляющие пользователю интерфейс для управления компьютером и файловой системой, и диагностические программы для тестирования работы компьютера.
Прикладное ПО - это совокупность прикладных программ (прикладных пакетов), ориентирующая ПК на тот или иной класс применений (издательство, переводы, бухучет, игры, работа с текстом, с электронными таблицами и т.д.), и конкретные рабочие программы пользователя.
Инструментальное ПО - это комплексы программных средств (системы программирования), включающие в себя языки программирования (Assembler, Basic, C/C++/С#, Delphi, Java, Fortran ...), трансляторы (компиляторы) для преобразования исходного текста программ в машинный код, библиотеки стандартных программ (БСП) и наборы готовых компонентов, средства компоновки и отладки прикладных программ.
Программный продукт - это совокупность отдельных программ, их документации, гарантий качества, рекламных материалов, мер по обучению пользователей, распространению и сопровождению этих программ.
Приобретение программного продукта - это покупка лицензии (права) на его использование. Условия использования любого программного продукта описаны в лицензионном соглашении, которое представляет собой договор между производителем программного продукта и пользователем программного обеспечения. Для разных пользователей (индивидуальных покупателей, коммерческих и государственных организаций и предприятий, учебных заведений) могут быть определены различные условия приобретения программного продукта.
2. Принцип "программного управления"
Этот принцип лежит в основе работы персонального компьютера. Т.е. персональный компьютер (ПК) без разработанных для него программ не может выполнять какой-либо работы и является лишь электронным устройством, не имеющим системы управления и потому не способным приносить пользы человеку.
При этом вычислительный процесс (ВП) - это переработка исходной информации по алгоритмам программ, применяемых для решения поставленной задачи.
Программа - это система команд, реализующих алгоритм решения задачи, или это план действий, подлежащих выполнению некоторым исполнителем, в качестве которого может выступать ПК.
Подобные документы
Компьютерные сети и их классификация. Аппаратные средства компьютерных сетей и топологии локальных сетей. Технологии и протоколы вычислительных сетей. Адресация компьютеров в сети и основные сетевые протоколы. Достоинства использования сетевых технологий.
курсовая работа [108,9 K], добавлен 22.04.2012Основные понятия и определения информационных технологий, их классификация, техническое и программное обеспечение. Роль глобальных информационных сетей и интернета. Сущность автоматизации процессов принятия решений, использование компьютерных технологий.
тест [34,6 K], добавлен 10.12.2011Формирование и развитие системы непрерывного образования. Понятие информационной технологии. Роль средств новых информационных технологий в образовании. Направления внедрения средств новых информационных технологий в образование.
реферат [28,9 K], добавлен 21.11.2005Разработка и эксплуатация рабочих программ для пользователей. Характеристика прикладного программного обеспечения для глобальных сетей. Использование прикладных информационных технологий автоматизированного проектирования в промышленности и экономике.
контрольная работа [30,9 K], добавлен 29.03.2015Роль информационных систем и технологий в жизни современного общества. Назначение и состав программного обеспечения персональных компьютеров. Использование технологий OLE. Операционные среды для решения основных классов инженерных и экономических задач.
практическая работа [1,2 M], добавлен 27.02.2009Понятие информационных технологий, этапы их развития, составляющие и основные виды. Особенности информационных технологий обработки данных и экспертных систем. Методология использования информационной технологии. Преимущества компьютерных технологий.
курсовая работа [46,4 K], добавлен 16.09.2011Информационные технологии, процессы, использующие совокупность средств и методов обработки и передачи первичной информации. Характеристика программного обеспечения и современных компьютерных технологий. Операционные системы и компьютерные вирусы.
курс лекций [119,7 K], добавлен 17.02.2012Основные характеристики и принцип новой информационной технологии. Соотношение информационных технологий и информационных систем. Назначение и характеристика процесса накопления данных, состав моделей. Виды базовых информационных технологий, их структура.
курс лекций [410,5 K], добавлен 28.05.2010Создание компьютерных сетей с помощью сетевого оборудования и специального программного обеспечения. Назначение всех видов компьютерных сетей. Эволюция сетей. Отличия локальных сетей от глобальных. Тенденция к сближению локальных и глобальных сетей.
презентация [72,8 K], добавлен 04.05.2012История развития информационных технологий. Классификация, виды программного обеспечения. Методологии и технологии проектирования информационных систем. Требования к методологии и технологии. Структурный подход к проектированию информационных систем.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 07.02.2009
