Основы информатики

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Информация: понятия, виды, особенности, свойства. Информация и данные. Количество информации. Формула Хартли и Шеннона. Единицы измерения информации

Информация -- это осознанные сведения об окружающем мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования.

Основные виды информации:

графическая или изобразительная

звуковая

текстовая

числовая

видеоинформация.

С точки зрения информатики, наиболее важными представляются следующие общие качественные свойства: объективность, достоверность, полнота, точность, актуальность, полезность, ценность, своевременность, понятность, доступность, краткость и пр.

Данные

Одним из свойств компьютеров является способность хранить огромные объемы информации и обеспечивать легкий доступ к ней. Информация, подлежащая обработке, в некотором смысле представляет абстракцию фрагмента реального мира. Мы говорим о данных как об абстрактном представлении реальности, поскольку некоторые свойства и характеристики реальных объектов при этом игнорируются (как несущественные для данной задачи).

Данные - представление информации в формализованном виде, удобном для пересылки, сбора, хранения и обработки.

Количество информации можно рассматривать как меру уменьшения неопределенности знания при получении информационных сообщений. Существует формула, которая связывает между собой количество возможных информационных сообщений N и количество информации I, которое несет полученное сообщение: N = 2ⁱ

Формула Шеннона: I = -? pi log₂ pi ( I - количество информации, N- количество возможных событий, pi - вероятность i- го события ).

Формула Хартли: I = log₂N = nlog₂m ( I - количество информации, N - возможное количество различных сообщений, n - количество букв в сообщении, m - количество букв в алфавите ).

Единицы измерения информации служат для измерения различных характеристик, связанных с информацией. Чаще всего измерение информации касается измерения ёмкости компьютерной памяти (запоминающих устройств) и измерения объёма данных, передаваемых по цифровым каналам связи. Реже измеряется количество информации.

2. Системы счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую

Система счисления -- символический метод записи чисел, представление чисел с помощью письменных знаков.

1. Для перевода двоичного числа в десятичное необходимо его записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей степени числа 2:

2. Для перевода восьмеричного числа в десятичное необходимо его записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей степени числа 8

3. Для перевода шестнадцатеричного числа в десятичное необходимо его записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей степени числа 16

4. Для перевода десятичного числа в двоичную систему его необходимо последовательно делить на 2 до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный 1. Число в двоичной системе записывается как последовательность последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке.

22₁₀ = 10110₂

5. Для перевода десятичного числа в восьмеричную систему его необходимо последовательно делить на 8 до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный 7. Число в восьмеричной системе записывается как последовательность цифр последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке.

571₁₀ = 1073₈

6. Для перевода десятичного числа в шестнадцатеричную систему его необходимо последовательно делить на 16 до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный 15. Число в шестнадцатеричной системе записывается как последовательность цифр последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке.

7467₁₀ = 1D2B₁₆

3. Кодирование информации. Двоичное кодирование текстовой и графической информации

Кодирование информации - это представление сообщений в конкретном виде при помощи некоторой последовательности знаков. Правило отображения одного набора знаков в другой называется кодом. Способ представления информации с помощью двух символов - 0 и 1 называют двоичный код. Бит - это одна двоичная цифра 0 или 1. Одним битом можно закодировать два значения: 1 или 0. Двумя битами можно закодировать уже четыре значения: 00, 01, 10, 11. Тремя битами кодируются 8 разных значений. Добавление одного бита удваивает количество значений, которое можно закодировать.

Двоичное кодирование текстовой информации.

Начиная с 60-х годов, компьютеры все больше стали использовать для обработки текстовой информации и в настоящее время большая часть ПК в мире занято обработкой именно текстовой информации.

Традиционно для кодирования одного символа используется количество информации = 1 байт (1 байт = 8 битов).

Для кодирования одного символа требуется один байт информации.

Учитывая, что каждый бит принимает значение 1 или 0, получаем, что с помощью 1 байта можно закодировать 256 различных символов. (2(8) = 256)

Кодирование заключается в том, что каждому символу ставится в соответствие уникальный двоичный код от 00000000 до 11111111 (или десятичный код от 0 до 255).

Важно, что присвоение символу конкретного кода - это вопрос соглашения, которое фиксируется кодовой таблицей.

Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера (коды), называется таблицей кодировки.

Для разных типов ЭВМ используются различные кодировки. С распространением IBM PC международным стандартом стала таблица кодировки ASCII (American Standard Code for Information Interchange) - Американский стандартный код для информационного обмена.

Стандартной в этой таблице является только первая половина, т.е. символы с номерами от 0 (00000000) до 127 (0111111). Сюда входят буквы латинского алфавита, цифры, знаки препинания, скобки и некоторые другие символы.

Остальные 128 кодов используются в разных вариантах. В русских кодировках размещаются символы русского алфавита.

В настоящее время существует 5 разных кодовых таблиц для русских букв (КОИ8, СР1251, СР866, Mac, ISO).

В настоящее время получил широкое распространение новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ два байта. С его помощью можно закодировать 65536 (2(16)= 65536) различных символов.

С 80-х годов интенсивно развивается технология обработки графической информации с помощью компьютера. Компьютерная графика позволяет создавать и редактировать рисунки, схемы, фотографии, анимации и т.д.

Пространственная дискретизация. В процессе кодирования изображения производится его пространственная дискретизация. Пространственную дискретизацию можно сравнить с построением изображения из мозаики. Изображение разбивается на отдельные элементы (точки), каждому из которых присваивается его цвет.

Качество кодирования изображения зависит от двух параметров. Во-первых, качество кодирования изображения тем выше, чем меньше размер точки и соответственно большее количество точек составляет изображение.

Во-вторых, чем большее количество цветов, т.е. большее количество возможных состояний точки изображения используется, тем более качественно кодируется изображение (каждая точка несет большее количество информации). Используемый набор цветов образует палитру цветов.

Формирование растрового изображения. Графическая информация на экране монитора представляется в виде растрового изображения, которое формируется из определенного количества строк, которые, в свою очередь, содержат определенное количество точек (пикселей).

Качество изображения определяется разрешающей способностью монитора, т.е. количеством точек, из которых оно складывается. Чем больше разрешающая способность, т.е. чем больше количество строк растра и точек в строке, тем выше качество изображения. В современных персональных компьютерах обычно используются четыре основных разрешающих способности экрана: 640 на 480, 800 на 600, 1024 на 768 и 1280 на 1024 точки.

4. Классификация ЭВМ по поколениям, принципу действия, по назначению и функциональным возможностям

По принципу действия. Электронная вычислительная машина, компьютер -- комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач. По принципу действия вычислительные машины делятся на три больших класса: аналоговые (АВМ), цифровые (ЦВМ) и гибридные (ГВМ).

Цифровые вычислительные машины (ЦВМ) -- вычислительные машины дискретного действия, работают с информацией, представленной в дискретной, а точнее, в цифровой форме. Аналоговые вычислительные машины (АВМ) -- вычислительные машины непрерывного действия. Работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т.е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напряжения).

Гибридные вычислительные машины (ГВМ) -- вычислительные машины комбинированного действия. Работают с информацией, представленной и в цифровой, и в аналоговой форме; они совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ. ГВМ целесообразно использовать для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами.

По назначению. По назначению ЭВМ можно разделить на три группы: универсальные (общего назначения), проблемно-ориентированные и специализированнные.

Универсальные ЭВМ предназначены для решения самых различных инженерно-технических задач: экономических, математических, информационных и других задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных. Они широко используются в вычислительных центрах коллективного пользования и в других мощных вычислительных комплексах.

Характерными чертами универсальных ЭВМ являются:

· высокая производительность;

· разнообразие форм обрабатываемых данных: двоичных, десятичных, символьных, при большом диапазоне их изменения и высокой точности их представления;

· обширная номенклатура выполняемых операций, как арифметических, логических так и специальных;

· большая емкость оперативной памяти;

· развитая организация системы ввода-вывода информации, обеспечивающая подключение разнообразных видов внешних устройств.

Проблемно-ориентированные ЭВМ служат для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими объектами; регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных; они обладают ограниченными по сравнению с универсальными ЭВМ аппаратными и программными ресурсами (управляющие вычислительные комплексы).

Специализированные ЭВМ используются для решения узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций. Такая узкая ориентация ЭВМ позволяет четко специализировать их структуру, существенно снизить их сложность и стоимость при сохранении высокой производительности и надежности их работы (программируемые микропроцессоры специального назначения; адаптеры и контроллеры, выполняющие логические функции управления отдельными несложными техническими устройствами, агрегатами и процессами).

По функциональным возможностям По функциональным возможностям ЭВМ можно разделить на сверхбольшие (суперЭВМ), большие, малые, сверхмалые (микроЭВМ).

Функциональные возможности ЭВМ обусловливают важнейшие технико-эксплуатационные характеристики:

· быстродействие, измеряемое усредненным количеством операций, за единицу времени;

· разрядность и формы представления чисел, с которыми оперирует ЭВМ;

· номенклатура, емкость и быстродействие всех запоминающих устройств;

· способность ЭВМ одновременно работать с несколькими пользователями и выполнять одновременно несколько программ (многопрограммность);

· типы и технико-эксплуатационные хар-ки операционных систем программ. обеспеч.;

· программная совместимость с другими типами ЭВМ;

· система и структура машинных команд;

· возможность подключения к каналам связи и к вычислительной сети;

· эксплуатационная надежность ЭВМ;

· коэффициент полезного использования ЭВМ во времени, определяемый соотношением времени полезной работы и времени профилактики.

5. Архитектура компьютера. Основные принципы архитектуры фон Неймана. Принцип открытой архитектуры. Магистрально-модульный принцип построения ПК. Типовая конфигурация IBM PC. Принципы работы и структурная схема ЭВМ

Архитектура компьютера - это описание его организации и принципов функционирования его структурных элементов. Включает основные устройства ЭВМ и структуру связей между ними.

Дж. фон Нейман опубликовал основные принципы, которые заключались в следующем:

1. Компьютеры на эл. элементах должны работать не в десятичн., а в двоичной системе счисления.

2. Компьютер управляется программой, составленной из отдельных шагов - команд. Программа должна размещаться в одном из блоков компьютера - в запоминающем устройстве, обладающем достаточной емкостью и скоростью выборки команд.

3. Команды, так же как и числа, с которыми оперирует компьютер, записываются в двоичном коде. Это обстоятельство приводит к следующим важным последствиям:

а) промежуточные результаты вычислений, константы и другие числа могут размещаться в том же запоминающем устройстве, что и программа;

б) числовая форма записи программы позволяет производить операции над величинами, которыми закодированы команды программы;

в) появляется возможность перехода в процессе вычислений на тот или иной участок программы в зависимости от результатов вычислений, условных переходов.

4. Трудности физической реализации запоминающего устройства, быстродействие которого соответствует скорости работы логических схем требует иерархической организации памяти.

5. Арифметическое устройство конструируется на основе схем, выполняющих операцию сложения - создание специальных устройств для выполнения других операций нецелесообразно.

6. Необходимо использовать параллельный принцип организации вычислительного процесса (операции над словами производятся одновременно во всех разрядах слова).

Принцип открытой архитектуры один из принципов фон Неймана. Компания IBM не держит в секрете устройство оборудования, потому можно сопрягать устройства разных производителей

Благодаря фирме IBM идеи фон Неймана реализовались в виде широко распространенного в наше время принципа открытой архитектуры системных блоков. Согласно этому принципу компьютер не является единым неразъемным устройством, а состоящим из независимо изготовленных частей, причем методы сопряжения устройств с компьютером не являются секретом фирмы-производителя, а доступны всем желающим. Таким образом, системные блоки можно менять детали на другие, более мощные и современные (апгрейд , upgrade -- "повышать уровень"). Новые детали полностью взаимозаменяемы со старыми. «Открыто архитектурными» персональные компьютеры делает также системная шина, это некая виртуальная общая дорога или жила, или канал, в который выходят все выводы ото всех узлов и деталей системного блока. Надо сказать, что большие компьютеры (не персональные) не обладают свойством открытости. Они могут общаться между собой при помощи инфракрасного излучения (пульт телевизора).

В основу современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет комплектовать нужную конфигурацию и производить необходимую модернизацию. Модульный принцип опирается на шинный принцип обмена информацией между модулями Системная шина или магистраль компьютера включает в себя несколько шин различного назначения. Магистраль включает в себя три много разрядные шины: шину данных, шину адреса, шину управления.

Шина данных используется для передачи различных данных между устройствами комп-ра.

Шина адреса применяется для адресации пересылаемых данных, т.е. для определения их местоположения в памяти или в устройствах ввода/вывода.

Шина управления включает в себя управляющие сигналы, которые служат для временного согласования работы различных устройств компьютера, для определения направления передачи данных, для определения форматов передаваемых данных (служебная информация).

Типовая конфигурация IBM PC включает: системный блок, дисплей и клавиатуру. Это базовый комплект. К базовому комплекту обычно добавляют принтер. Возможности базового комплекта расширяются, если в его состав также включить следующие дополнительные устройства:

манипулятор типа "мышь"- устройство для ввода координат, упрощающее работу с программ.;

плоттер (графопостроитель)- устройство для вычерчивания на бумаге рисунков и чертежей;

сканер - устройство оптического ввода графической и текстовой информации в ПК;

модем - устройство для приема/передачи информации через телефонную линию связи;

стример - устройство для записи/считывания информации с магнитной ленты;

сетевой адаптер - устройство для подключения ПК в локальную компьютерную сеть (комплекс из нескольких взаимосвязанных ПК, расположенных недалеко друг от друга);

звуковая плата - электронная схема, расширяющая звуковые возможности компьютера, например получение стерео эффекта;

дисковод для оптических дисков - считывать и записывать информацию на компакт-диски.

Принципы работы и структурная схема ЭВМ.

ЭВМ первого поколения. Основным активным элементом ЭВМ 1 поколения явл. электронная лампа, остальные компоненты электронной аппаратуры - это обычные резисторы, конденсаторы, трансформаторы. Для построения оперативной памяти ЭВМ уже с середины 50-х годов начали применяться специально разработанные для этой цели элементы - ферритовые сердечники с прямоугольной петлей гистерезиса. В качестве устройства ввода-вывода сначала использовалась стандартная телеграфная аппаратура (телетайпы, ленточные перфораторы, трансмиттеры, аппаратура счетно-перфорационных машин), а затем специально для ЭВМ были разработаны электромеханические запоминающие устройства на магнитных лентах, барабанах, дисках и быстродействующие печатающие устройства. Машины 1 поколения имели внушит. размеры, потребляли большую мощность, имели сравнительно малое быстродействие, малую емкость оперативной памяти, невысокую надежность работы и недостаточно развитое программное обеспечение. В ЭВМ этого поколения были заложены основы логического построения машин и продемонстрированы возможности цифровой вычислительной техники (Mark 1, ENIAC, EDSAC - первая машина с хранимой программой, UNIVAC)

ЭВМ второго поколения - На смену лампам в машинах второго поколения (в конце 50-х годов) пришли транзисторы. Транзисторы машины обладали большими быстродействием, емкостью оперативной памяти и надежностью. Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность. Значительным достижением явилось применение печатного монтажа. Повысилась надежность электромеханических устройств ввода-вывода, удельный вес которых увеличился. Машины 2 поколения обладали большими вычислительными и логическими возможностями. Особенность машин 2 поколения - их дифференциация по применению. Появились машины для решения научно-технических и экономических задач, для управления производственными процессами и различными объектами (управляющие машины).

ЭВМ третьего поколения. Появление интегральных схем ознаменовало собой рождение машин 3 поколения. Интегральная схема, которую также называют кристаллом, представляет собой миниатюрную электронную схему, вытравленную на поверхности кремниевого кристалла площадью около 10 мм2. Производство ЭВМ 3 оказалось дешевле, чем производство машин 2 поколения. Благодаря этому, многие организации смогли приобрести и освоить такие машины. А это, в свою очередь, привело к росту спроса на универсальные ЭВМ.

ЭВМ четвертого поколения. Для машин 4 поколения (конец 70-х годов) характерно применение больших интегральных схем (БИС). Высокая степень интеграции способствует увеличению плотности компоновки электронной аппаратуры, повышению ее надежности и быстродействия, снижению стоимости. Это, в свою очередь, оказывает существенное воздействие на логическую структуру ЭВМ и ее программное обеспечение. Более тесной становится связь структуры машины и ее программного обеспечения, особенно операционной системы.

Системная плата ( материнская плата ) - это основная плата, к которой подсоединяются все части компьютера (процессор, видеокарта, ОЗУ и др.), устанавливается в системном блоке. Главная задача материнской платы - соединить и обеспечить совместную работу всех других элементов.

6. Микропроцессоры: назначение, модели, принципиальная схема, основные характеристики. Шины: основные виды и их назначение. Основные виды памяти, их характеристика. Порты: основные типы и их характеристики

Микропроцессор -- главный вычислительный элемент компьютера, его «сердце».

На первый взгляд, процессор -- просто выращенный по специальной технологии кристалл кремния. Процессор содержит в себе множество отдельных элементов -- транзисторов, которые в совокупности и наделяют компьютер способностью «думать». Точнее, вычислять, производя определенные математические операции с числами, в которые преобразуется любая поступающая в компьютер информация. Безусловно, один транзистор никаких особых вычислений произвести не может. Единственное, на что способен этот электронный переключатель -- это пропустить сигнал дальше или задержать его. Наличие сигнала дает логическую единицу (да); его отсутствие -- логический ноль (нет).

Каждый процессор включает в себя миллионы транзисторов, но и самих процессоров для работы компьютера требуется немало. Помимо центрального процессора, который во всем мире принято обозначать аббревиатурой CPU (Central Processor Unit), схожими микросхемами оборудована практически каждая компьютерная «железяка». Процессор -- это не просто скопище транзисторов, а целая система множества важных устройств. На любом процессорном кристалле находятся:

Тактовая частота. Самый важный показатель, определяющий скорость работы процессора. Тактовая частота, измеряемая в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц), обозначает лишь то количество циклов, которые совершает работающий процессор за единицу времени (секунду).

Разрядность процессора. Если тактовую частоту процессора можно уподобить скорости течения воды в реке, то разрядность процессора -- ширине ее русла. Понятно, что процессор со вдвое большей разрядностью может «заглотнуть» вдвое больше данных в единицу времени -- в том случае, конечно, если это позволяет сделать специально оптимизированное программное обеспечение.

Размер кэш-памяти. В эту встроенную память процессор помещает все часто используемые данные, чтобы не обращаться каждый раз -- к более медленной оперативной памяти и жесткому диску. Кэш-память в процессоре имеется 2 видов. Самая быстрая -- кэш-память 1 уровня (32 кб у процессоров Intel и до 128 кб -- в последних моделях AMD). Существует еще чуть менее быстрая, но зато более объемная кэш-память 2 уровня и именно ее объемом отличаются различные модификации процессоров. Так, в семействе Intel самый «богатый» кэш-памятью -- мощный Хеоn (2 Мб). У новых моделей Pentium 4 и у Athlon размер кэша 2 уровня составляет 512 кб. В новых моделях планируется увеличить его объем до 1 Мб.

Тип ядра и технология производства. Технология определяется толщиной минимальных элементов процессора, -- чем более «тонкой» становится технология, тем больше транзисторов может уместиться на кристалле. Кроме этого, переход на новую технологию помогает снизить энергопотребление и тепловыделение процессора, что очень важно для его стабильной работы.

Частота системной шины. Шиной называется та аппаратная магистраль, по которой перемещаются от устройства к устройству данные. Чем выше частота шины, тем больше данных поступает за единицу времени к процессору.

Шины бывают параллельными (данные переносятся по словам, распределенные между несколькими проводниками) и последовательными (данные переносятся побитово).

Большинство компьютеров имеет как внутренние, так и внешние шины. Внутренняя шина подключает все внутренние компоненты компьютера к материнской плате (и, следовательно, к процессору и памяти). Такой тип шин также называют локальной шиной, поскольку она служит для подключения локальных устройств. Внешняя шина подключает внешнюю периферию в материнской плате.

Назначение шин следующее:

к локальной шине подключаются центральный процессор и кэш-память (быстрая буферная память);

к шине памяти подключается оперативная и постоянная память компьютера, а также контроллер системной шины;

к системной шине (магистрали) подключаются все остальные устройства компьютера.

Основные виды памяти, их характеристика.

Random Access Memory (RAM) - работает в пределах компьютерной системы, отвечает за хранение данных на временной основе и делает их оперативно доступными для процессора.

Read Only Memory (ROM) - Этот тип памяти является активным, независимо от того, включена ли система или выключена. Это своего рода постоянная энергонезависимая память.

Кэш память - является своего рода оперативной памятью, которую компьютерная система использует для того, чтобы получить доступ к определенным данным более оперативно, чем это позволяет RAM.

Жесткий диск компьютера - Это устройства хранения данных, использующиеся для записи и хранения информации в компьютерной системе.

Флэш-память - Это энергонезависимый вид памяти, представляющие собой мобильные устройства для хранения и удобного переноса данных с одного компьютера на другой. В нем данные могут быть стерты и повторно запрограммированы.

7. Назначение основных устройств, их классификация. Внешние устройства, входящие в IBM PC (сканеры, стримеры, плоттеры, модемы, адаптеры и др.), их классификация

Устройства компьютера бывают основные и дополнительные. Основными являются: системный блок, монитор (вывод); клавиатура (ввод символов и команд); манипулятор типа «мышь» (ввод команд).

Монитор. Они бывают ЭЛТ (электронно - лучевые трубы)- мониторы. Передняя стенка покрыта люминофором. Они отличаются величиной точек экрана, отсутствием полей, плоским экраном, повышенной радиацией.

И ЖК - мониторы (жидкокристаллические) жидкие кристаллы- особое состояние веществ в котором они обладают тягучестью и свойством образовывать пространственные структуры. Характеристики: Разрешение экрана (к-во точек по диагонали), видимость экрана, угол просмотра.

Классификация устройств ввода:

· Устройства с клавиатурный вводом

· С памятным вводом.(манипуляторы, сенсорные, цифровые видеокамеры)

· С вводом с внешних носителей.

Клавиатуры: Мембранные (без отдельных механических движущихся частей, выполненная в виде плоской, обычно гибкой, поверхности с нанесённым на неё рисунком клавиш. Клавиатуры этого типа отличаются очень низкой стоимостью, исключительной компактностью (толщина составляет доли миллиметра), способностью к изгибанию, высокой надёжностью и практически идеальной защищённостью от грязи и влаги), Сенсорные, Беспроводные.

Манипуляторы: Мышь, Джойстик, Трекбол (Аналогично мыши по принципу действия и по функциям. Трекбол функционально представляет собой перевернутую механическую (шариковую) мышь. Шар находится сверху или сбоку, и пользователь может вращать его ладонью или пальцами, при этом не перемещая корпус устройства).

Сенсорные устройства: Экран, Световое перо (один из инструментов ввода графических данных в компьютер, разновидность манипуляторов.), Дигитайзер (это устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера. Также может прилагаться специальная мышь).

Внешние устройства входящие в IBM PC

Сканер - опто-электонное устройство для ввода графической и текстовой информации в пк в графическом формате. Виды: ручные, барабанные, планшетные, фотосканеры.

Стример - запоминающее устройство на принципе магнитной записи на ленточном носителе, с последовательным доступом к данным, по принципу действия аналогичен бытовому магнитофону.

Плоттер -- устройство, используемое для печати диаграмм, схем, графиков и т. п.

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.

Адаптер -- устройство связи компьютера с периферийными устройствами.

Классификация:

1.Бумажные. (перфоленты, перфокарты)

2. Магнитные.(диски, стримеры, барабаны)

3.Магнитно-оптические

4.Лазерно-оптические( CDR, CD-ROM, CDRW)

5. Flash USB .

8. Понятие, назначение и классификация программного обеспечения. Общее (системное) и специальное (прикладное) программное обеспечение

Программным обеспечением (ПО, software) называют совокупность программ, описаний и инструкций по их применению, позволяющую использовать ПО как универсальную систему для хранения, обработки и обмена информацией.

Назначение ПО состоит в упрощении технической эксплуатации Выч.Систем (контроль за работой отдельных аппаратных компонентов ВС, локализация и диагностика неисправностей в работе системы), увеличении эффективности и снижении трудоемкости труда программиста и пользователя (предоставление различных средств программирования, пакетов наиболее употребительных программ, удобных средств отладки программ, обработки аварийных ситуаций, контроль сохранности входной, промежуточной и выходной информации), повышении адаптируемости программ к изменяющимся ресурсам (независимость программ от устройств ввода/вывода, возможность расширения имеющихся средств).

Прикладное программное обеспечение - это комплекс программных средств и документации к ним, предназначенных для решения сравнительно узких классов задач в конкретных предметных областях, рассчитанных на определенного потребителя: научно-технических, экономических, инженерных, конструкторских и других специальных задач в различных сферах человеческой деятельности.

Т.о., каждая прикладная программа (чаще всего именно такие программы называют приложениями) предназначена для решения конкретной задачи в определенной области применения (офисные программы, правовые системы, бухгалтерские программы, издательские системы). Прикладное программное обеспечение состоит из отдельных, автономно работающих прикладных программ пользователей и из пакетов прикладных программ (ППП).

Системное программное обеспечение -- комплекс программ, которые обеспечивают управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой -- приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные практические задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, предоставляя им сервисные функции, абстрагирующие детали аппаратной и микропрограммной реализации ВС, управляет аппаратными ресурсами ВС.

9.Операционные системы: назначение, особенности построения, ф-ции, классификация. Понятие ядра ОС. Понятие конфигурации операционной системы. Ф-ции BIOS

Операционная система, сокр. ОС (англ. operating system, OS) -- комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами компьютера и организации взаимодействия с пользователем.

Назначение. Операционная система (ОС) неотъемлемая часть программного обеспечения компьютера, управляющая всеми его аппаратными компонентами. Другими словами, ОС совокупность программ, обеспечивающая целостное функционирование всех компонентов компьютера и предоставляющая пользователю доступ к ресурсам компьютера.

Особенности построения. 1) Способы построения ядра системы - монолитное ядро или микроядерный подход. 2) Построение ОС на базе объектно-ориентированного подхода дает возможность использовать все его достоинства, хорошо зарекомендовавшие себя на уровне приложений, внутри операционной системы. 3) Наличие нескольких прикладных сред дает возможность в рамках одной ОС одновременно выполнять приложения, разработанные для нескольких ОС. Многие современные операционные системы поддерживают одновременно прикладные среды MS-DOS, Windows, UNIX (POSIX), OS/2 или хотя бы некоторого подмножества из этого популярного набора. 4) Распределенная организация операционной системы позволяет упростить работу пользователей и программистов в сетевых средах.

Функции. Современные операционные системы выполняют 3 основные функции. Во-первых, они упрощают использование аппаратных средств компьютера, и делает работу с ним эффективной и удобной. Во-вторых, важным свойством операционных систем является унификация программного обеспечения. В-третьих, операционная система должна быть организована так, чтобы она допускала эффективную разработку, тестирование и внедрение новых приложений и системных функций, причем это не должно мешать нормальному функционированию вычислительной системы.

Классификация. Операционные системы можно классифицировать по нескольким признакам. 1) По назначению выделяют системы общего назначения и специализированные операционные системы (бытовая техника, автомобили, спец. вычислители военного применения). 2)По количеству одновременно работающих пользователей, операционные системы можно разделить на однопользовательские и многопользовательские. 3) По количеству одновременно работающих программ операционные системы делят на однозадачные и многозадачные.

Первоначальная загрузка ПК.

Первое устройство, которое запускается после нажатия кнопки включения компьютера блок питания. Если все питающие напряжения окажутся в норме, на системную плату будет подан специальный сигнал Power Good, свидетельствующий об успешном тестировании блока питания и разрешающий запуск компонентов системной платы. После этого чипсет формирует сигнал сброса центрального процессора, по которому очищаются регистры процессора, и он запускается. Упрощенно процессор работает следующим образом:

1. считывает из системной памяти команду, которая записана в ячейке памяти по первонач адресу;

2. выполняет эту команду, после чего читает и выполняет следующую команду и т. д.

Т. о., его работа последовательно читать и выполнять команды из памяти. Системная память сконфигурирована так, что первая команда, которую считает процессор после сброса, будет находиться в микросхеме BIOS. Последовательно выбирая команды из BIOS, процессор начнет выполнять процедуру самотестирования, или POST.

BIOS (англ. basic input/output system -- «базовая система ввода-вывода»), также БСВВ, -- реализованная в виде микропрограмм часть системного программного обеспечения, которая предназначается для предоставления операционной системе API-доступа к аппаратуре компьютера и подключенным к нему устройствам.

BIOS реализует следующие основные функции:

¦ Обеспечивает самотестирование оборудования при включении напряжения питания, запуская программу самотестирования ПК при включении напряжения питания (Power On Self Test -- POST).

¦ Позволяет инициализировать устройства ввода-вывода (УВВ). Часть инициализации выполняется аппаратно-программными средствами, интегрированными в адаптеры УВВ.

¦ Обеспечивает загрузку операционной системы, выполняет программу BOOT -- загрузчика операционной системы.

¦ Обрабатывает программные прерывания от УВВ и обслуживает функции прерываний. Для каждого стандартного периферийного устройства BIOS хранит программу обслуживания. Некоторые программы обслуживания устройств загружаются отдельно и хранятся в отдельной области дисковой памяти.

¦ Обеспечивает настройку конфигурации ПК. Для этой цели BIOS располагает специальной программой установки параметров ПК -- Setup BIOS. В состав системы BIOS входит также отдельная микросхема технологии CMOS или компонент чипсета, в которой хранятся параметры конфигурирования ПК -- RTC RAM.

¦ Снабжает программами-драйверами аппаратные компоненты ПК, что позволяет обеспечить их взаимодействие с операционной системой при ее загрузке.

10. Windows: основные хар-ки. Графический пользовательский интерфейс. Структура интерфейса пользователя. Технология Plug and Play. Главное системное меню

Основными характеристиками Windows являются:

- вытесняющая многозадачность и многопоточность,

- графический пользовательский интерфейс;

- подключение новых периферийных устройств по технологии Plug and Play;

- использование виртуальной памяти;

- совместимость с ранее созданным программным обеспечением;

- наличие коммуникационных программных средств;

- наличие средств мультимедиа.

Графический интерфейс пользователя -- разновидность пользовательского интерфейса, в котором элементы интерфейса (меню, кнопки, значки, списки и т. п.), представленные пользователю на дисплее, исполнены в виде графических изображений.

Основными элементами интерфейса Windows являются: окно, меню, папка, Панель задач, Панель управления.

1) Типовая структура окна W. Через верхний левый угол появляется меню окна. Там есть команды свернуть, закрыть, и др. Значок «что это» позволяет получить помощь по элементу управления в данном окне.

2) Меню - это набор элементов управления, сгруппированных горизонтально или вертикально. Элементы управления меню называются пунктами. При нажатии на пункт выполняется какая-то команда. Горизонтальные группы пунктов называются линейками, а вертикальные группы - выпадающими меню. Примером выпадающего меню является Главное меню.

3) Панель задач расположена вдоль одной из границ экрана. Она содержит: кнопку «Пуск» Главного меню, свернутые окна, значки резидентных программ, системные часы. Панель управления используется для:

· изменения режимов работы ОС и интерфейса

· установки и снятия программного и аппаратного обеспечения

· настройки параметров устройств

· управлением заданиями на печать.

Plug and Play (сокр. PnP), дословно переводится как «включил и играй (работай)» -- технология, предназначенная для быстрого определения и конфигурирования устройств в компьютере и других технических устройствах.

Меню окна - Window menu (также известное как Системное меню (System menu) или Меню управления (Control menu)) - это выскакивающее меню, определяемое и управляемое почти исключительно операционной системой. Пользователь может открыть меню окна, щелкая кнопкой мыши по значку приложения в области заголовка.

11. Основные элементы типового окна. Типы кнопок и виды окон. Манипулирование окнами. Перемещение окна по экрану. Изменения размеров окна. Перемещение и копирование программных элементов

Основные элементы окон Windows:

· строка заголовка

· кнопка управляющего меню

· кнопки управления окном

· строка меню

· панель инструментов

· строка состояния (Status bar)

· уголок для регулировки размеров окна

· рабочая область

Строка заголовка располагается в верхней части окна. В ней выводится наименование объекта и его содержимое:

· название прикладной программы и имя открытого файла (если таковой имеется), если никакой файл не был открыт или если текущий файл не был сохранен на диске, то после названия прикладной программы в квадратных скобках выводится слово [Untitled];

· название программы;

· название папки и т.д.

Строка заголовка активного окна выделена другим цветом или повышенной яркостью. Двойной щелчок по строке заголовка приводит к разворачиванию окна до размеров экрана.

В левой части строки заголовка выводится рисунок, соответствующий объекту. Если окно принадлежит прикладной программе, то этим же рисунком будут маркироваться и документы, созданные в программе.

Щелчок по нему открывает управляющее меню окна. Управляющее меню представляет собой набор команд для управления окном. С его помощью можно изменять размеры, перемещать окно с использованием клавиатуры. Обычно это редко применяется, т.к. эти операции быстрее и проще выполнить мышью. Также окно можно закрыть, дважды щелкнув по этой пиктограмме. Alt + пробел (Space) -- открыть управляющее меню окна.

В правом верхнем углу окна находятся кнопки увеличения, уменьшения и закрытия окна. Эти кнопки позволяют переключаться между тремя стандартными размерами окна.

Под строкой заголовка обычно располагается строка меню. В ней выведены наименования пунктов меню. Каждый пункт меню содержит набор команд. Строка меню индивидуальна для каждого объекта, хотя многие команды совпадают для различных объектов.

Под строкой меню часто располагается панель инструментов. В ней выводятся кнопки для выполнения наиболее часто используемых операций. Панель инструментов объединяет функционально близкие пиктограммы. Нажимая на клавишу, соответствующую той или иной операции, можно быстро выполнить ее без поиска нужной команды меню. Вид панели инструментов меняется в зависимости от программы или от функции окна. Количество панелей может быть произвольным, в зависимости от объекта, которому принадлежит окно. Количество выведенных на экран панелей определяется пользователем и зависит от решаемой задачи.

По нижней границе окна располагается строка состояния. В этой строке выводится справочная информация по текущему состоянию объекта, по выполняемой операции. Например, положение курсора, или данные по выделенному объекту и т.п. Уголок для регулировки размеров окна предназначен для изменения размеров окна сразу по двум направлениям. Большие размеры уголка упрощают «попадание» в него мышью. Доступен только тогда, когда окно имеет рабочий размер, т.е. занимает часть экрана.

Рабочая область - это та область, где находится содержательная часть окна.

Режимы отображения информации в рабочей области окна:

· Крупные значки;

· Мелкие значки;

· Список;

· Таблица.

В рабочей области прикладной программы находится окно открытого файла. Может быть открыто несколько файлов одновременно. Тогда рабочая область содержит несколько окон. Окно программы по отношению к окну файла является родительским.

Виды окон: активные, неактивные, диалоговые.

1.Если окно нужно не закрыть, а на время, щелкните по кнопке Свернуть. Останется в виде кнопки на Панели задач (если это было окно программы) или в виде значка в нижней части главного окна (если было свернуто окно документа).

Для изменения размера окон есть несколько способов: Подведите указатель мыши к границе окна. В этом положении мыши нажмите левую клавишу мыши и не отпуская ее тащите окно. Щелкните на кнопке Развернуть (средняя в ряду трех небольших кнопочек в правом верхнем углу окна), чтобы окно приняло максимальный размер. Дважды щелкните на строке заголовка. Окно станет таким, каким было до последнего изменения размеров.

Окна на экране можно размешать самыми разными способами, для этого существует множество приемов: Тащите окно за строку заголовка. Найдите на Панели задач свободное от кнопок место и щелкните там правой клавишей мыши. В появившемся меню выберите желаемое расположение окон: Каскадом, Сверху вниз или Слева направо. Щелкните правой клавишей мыши на строке заголовка, из появившегося меню выберите команду Переместить, а затем клавишами со стрелками переместите окно туда, куда хотите.

Окна можно закрыть следующими способами: Щелкните на кнопке Закрыть в правом верхнем углу окна. Дважды щелкните на значке управляющего меню в строке заголовка. Откройте меню Файл и выберите команду Закрыть, это закроет окно документа, но не саму программу. Щелкните правой клавишей мыши на строке заголовка программы, в появившемся меню выберите команду Закрыть.

Как скопировать информацию из одного окна в другое: Выделите информацию. В меню Правка выберите команду Копировать или нажмите Сtrl+ C. В меню Правка выберите команду Вставить или нажмите Сtrl + V.

Вы можете перемешать информацию из одного окна (назовем его источником) в другое (окно-приемник). Для этого: Выделите в окне-источнике блок информации. В меню Правка выберите команду Вырезать или нажмите b + X. Переключитесь в окно-приемник. Вменю Правка выберите команду Вставить или нажмите b + V.

Основные отличия активного окна приложения Windows от окон приложений, находящихся в режиме ожидания, перечислены ниже:

· окно активного приложения расположено на экране поверх всех остальных окон;

· панель заголовка активного окна выглядит ярче аналогичных панелей неактивных окон, отображающихся на экране в бледных тонах;

· соответствующая открытому окну кнопка в панели задач отображается «нажатой». Если под расположенной в Панели задач кнопкой скрывается несколько однотипных приложений, собранных в группу, при активизации одного из них кнопка также выглядит «нажатой»;

· возможна ситуация, при которой все кнопки в панели задач отображаются в «отжатом» состоянии. Это означает, что ни одно из запущенных в текущий момент приложений не является активным, в то время как активна сама панель задач, один из элементов Рабочего стола либо другой компонент интерфейса Windows.

Активизировать одно из запущенных в системе окон можно несколькими различными способами:

1. Щелкните мышью на неактивной кнопке в Панели задач. Если под кнопкой «скрывается» одно приложение, его окно станет активным; если по нажатию кнопки раскрывается список, содержащий группу сходных задач, выберите в этом списке задачу, к которой вы хотели бы переключиться.

2. Если окно приложения отображается на экране либо видна определенная его часть, щелкните мышыо на заголовке окна либо в любой другой его части.

3. Можно активизировать одно из запущенных в системе приложений, выделив его значок в Панели задач с использованием клавиатуры. Для этого нажмите и удерживайте клавишу Windows.

12. Специальные папки: Мой компьютер и корзина. Ярлыки: создание и удаление

Мой компьютер - специальная папка, которая позволяет просматривать содержимое дисков компьютера и выполнять различные операции с файлами и папками (запуск программ, копирование, перемещение, удаление файлов, создание папок и др.).

Корзина - специальная папка, содержащая список всех удалённых файлов и папок.

Создание ярлыка.

1) Откройте расположение, содержащее объект, для которого необходимо создать ярлык.

2) Щелкните правой кнопкой мыши требуемый объект и выберите команду Создать ярлык. Новый ярлык появится в той же папке.

3) Перетащите созданный ярлык в требуемое расположение.

Удаления ярлыка.

Щелкните правой кнопкой мыши ярлык, который необходимо удалить, выберите команду Удалить и затем нажмите кнопку Да.

13. Командные центры: Панель задач, Панель управления, Проводник. Панель задач, её назначение, способы вызова

Панель задач (англ. taskbar) -- приложение, которое используется для запуска других программ или управления уже запущенными, и представляет собой панель инструментов. В частности используется для управления окнами приложений. Панель задач может быть компонентом операционной системы (например, она присутствует в операционных системах Microsoft Windows, начиная с версии Windows 95), элементом среды рабочего стола (например, в KDE или GNOME) или отдельной сторонней программой.

Панель управления (англ. Control Panel) является частью пользовательского интерфейса Microsoft Windows. Она позволяет выполнять основные действия по настройке системы, такие, как добавление и настройка устройств, установка и деинсталляция программ, управление учётными записями, включение специальных возможностей, а также многие другие действия, связанные с управлением системой.

Проводник Windows -- это приложение, реализующее графический интерфейс доступа пользователя к файлам в операционной системе Microsoft Windows. Проводник в настоящее время фактически является основой графической оболочки пользователя Windows.

Основное назначение Панели задач - отображение кнопок для работающих приложений и открытых окон, с помощью которых можно быстро переключаться между ними.

Способы вызова: Ctrl+Alt+Del, нажав правую кнопку мышки на любом «свободном месте» Панели задач Windows, Ctrl + Shift + Esc

14. Проводник: ф-ции и св-ва. Окно проводника и его панели. Перечислите способы выбора файлов. Как создать новый подкаталог. Копирование, перемещение, удаление файлов и каталогов

Программа Проводник - средство, дающее возможность пользователю видеть в иерархической форме структуру, размещение папок и быстро переходить к какому-либо объекту (папке, файлу, ярлыку), а также выполнять ряд действий с папками и файлами.

Вызвать Проводник можно из Главного меню командой Пуск/Программы/Проводник или выбрав пункт Проводник в контекстных меню кнопки Пуск или папки Мой компьютер. Из окна папки Проводник можно вызвать следующим образом: выделить вложенную папку и дать команду Файл/Проводник. На экран будет выведено окно Проводника с открытой выбранной папкой.

Окно Проводника состоит из двух панелей. Левая панель показывает информационные ресурсы, представленные в виде иерархического дерева. Правая панель показывает содержимое текущей папки.

Процесс перемещения по папкам с целью открытия необходимой называют навигацией. Проводник является инструментом поиска - навигатором. Чтобы эффективно работать в среде Проводника, нужно знать приемы навигации в нем.

Если папка содержит в себе другие папки, то в дереве на левой панели она обозначена значком +. Для отображения структуры вложенных в нее папок нужно щелкнуть по этому значку. Когда папка раскроется, знак + сменится на -. Для сворачивания папки нужно щелкнуть по значку -.

Для просмотра содержимого папки надо щелкнуть на имени или значке папки в дереве. На левой панели значок сменится на . В правой панели будет выведено содержимое папки. Также можно открыть папку двойным щелчком по ее значку или имени в правой панели. При этом в правой панели появится содержимое папки, а в левой панели значок этой папки сменит значок открытой папки.