Базовые понятия и определения информатики

Раздел II. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Тема 6. Архитектура вычислительных систем

Общая часть

Что такое архитектура  ЭВМ

    Архитектура ЭВМ определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов  компьютера: процессора, оперативного запоминающего устройства, внешних запоминающих устройств и периферийных устройств. Общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки зрения пользователя.

Интерфейс «человек-компьютер» и его роль в вычислительной системе

    Интерфейс пользователя – интерфейс, определяющий процедуры взаимодействия пользователя с системой или сетью.

    Задачей интерфейса пользователя именуемого также  человеко-машинным интерфейсом, является обеспечение максимальных удобств при работе с прикладными процессами.

Состав  вычислительной системы

    Состав  вычислительной системы называется конфигурацией. Аппаратные и программные  средства ВС принято рассматривать  отдельно.

    Аппаратные  средства ВС разделяются на два типа:

    1. Не участвующие в управлении программой (объем винчестера и т.п.)

    2. Участвующие в управлении программой (размер ячейки памяти, объем оперативной  памяти, скорость выполнения команд).

    Ресурсы второго типа называются физическими  ресурсами аппаратуры.

    Управление  физическими устройствами осуществляют программы, ориентированные на аппаратуру, взаимодействующие с аппаратными структурами, знающие "язык" аппаратуры.

    Уровень управления логическими устройствами ориентирован на пользователя. Команды  данного уровня не зависят от физических устройств. На базе этого уровня могут создаваться новые логические ресурсы.

Архитектура вычислительных систем

17. Что входит в  системное программное  обеспечение?

    Операционные  системы (MS DOS, UNIX, OS/2, WINDOWS 95, WINDOWS 2000, WINDOWS NT и т.д.) – обязательное дополнение ЭВМ, они предназначены для планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ, организуют выполнение пользовательских программ и взаимодействие пользователя с компьютером. 

    Сервисные системы – расширяют и дополняют пользовательский и программный интерфейс операционной системы:

    Оболочки  операционных систем – повышают уровень пользовательского интерфейса за счет «меню» и использования функциональных клавиш, а также предоставления дополнительных возможностей. Например, широко известны оболочки ОС – Norton Commander, PC Tools, PC Shell.

    Интерфейсные  системы, в основном графического типа, которые позволяют пользователю при работе манипулировать образами, а не символами, причем с использованием «мыши». Они являются многооконными в отличие от большинства операционных систем. Примером может служить система Windows 3.1.

    Утилиты – обслуживающие программы, которые предоставляют пользователю сервисные услуги, их отличие от программ-оболочек: оболочки – универсальны, а утилиты – специализированы. Утилиты – программы вспомогательного назначения, предоставляют дополнительные услуги, реализующие такие функции, как

• обслуживание магнитных дисков (например, UnErase – для восстановления ошибочно удаленных файлов и каталогов);
• создание и обновление архивов, как со сжатием, так и без сжатия (например, утилиты PKZIP, PKUNZIP, архиватор-разархиватор ARJ);
• тестирование аппаратных программных средств;
• защита от компьютерных вирусов и т.д.

 

    Программы технического обслуживания – предназначены для облегчения тестирования оборудования и поиска неисправностей, они являются  инструментом специалистов по эксплуатации аппаратной части компьютеров. 

    Системы программирования – средства для написания программ.

    Машинно-зависимые  программные средства – ориентированы на конкретную вычислительную машину, это – языки машинных кодов, языки типа Ассемблер;

    Машинно-независимые  программные средства – не зависят от вычислительной машины, это – алгоритмические языки высокого уровня, например, Фортран, Паскаль, Си). На язык машинных кодов программы, написанные на алгоритмических языках, переводятся специальными программами-трансляторами.

Тема 7. Основные концепции  построения вычислительных систем

Общая часть

    Требования к современной  программной системе.

    Желаемые  черты современной системы:

• Эффективность. Понятие эффективности включает в себя следующие критерии: общее время на обработку всех пакетов заданий; значение времени между пакетами заданий; время ответа для интерактивных систем; максимальная загруженность ресурсов.
• Надежность. В идеале современная система должна быть в высшей степени надежной, обладать средствами защиты от внутренних сбоев и ошибок, а также от внешних прерываний.
• Поддерживаемость. Система должна быть модульной по построению, с ясно определенными интерфейсами между модулями. Желательно, чтобы система сопровождалась подробной документацией.
• Экономичность. Система должна потреблять как можно меньше ресурсов, чтобы как можно большее их количество поступало в распоряжение пользователю и приложениям.
• Дружественность. Внешний интерфейс системы должен отвечать современным запросам пользователя. Он должен быть простым, понятным и наглядным. В последнее время предпочтение отдается графическим интерфейсам.

Концепции построения ВС.

4. Требования к современной  программной системе.

    Желаемые  черты современной системы:

• Эффективность. Понятие эффективности включает в себя следующие критерии: общее время на обработку всех пакетов заданий; значение времени между пакетами заданий; время ответа для интерактивных систем; максимальная загруженность ресурсов.
• Надежность. В идеале современная система должна быть в высшей степени надежной, обладать средствами защиты от внутренних сбоев и ошибок, а также от внешних прерываний.
• Поддерживаемость. Система должна быть модульной по построению, с ясно определенными интерфейсами между модулями. Желательно, чтобы система сопровождалась подробной документацией.
• Экономичность. Система должна потреблять как можно меньше ресурсов, чтобы как можно большее их количество поступало в распоряжение пользователю и приложениям.
• Дружественность. Внешний интерфейс системы должен отвечать современным запросам пользователя. Он должен быть простым, понятным и наглядным. В последнее время предпочтение отдается графическим интерфейсам.

Тема 8. Архитектура персонального компьютера

Общая часть.

Состав  основных блоков ПЭВМ.

    Обычно  персональный компьютер состоит  из следующих основных блоков:

• системного блока, в который входят: процессор, сопроцессор, основная память, генератор тактовых импульсов, таймер;
• устройства ввода - клавиатуры;
• устройства вывода информации: монитора и принтера.

    Все эти устройства взаимодействуют  между собой посредством системной  шины.

Основные  характеристики персонального  компьютера и ориентировочные значения некоторых из них.

    1. Быстродействие, производительность, тактовая частота.

    Pentium III 1 GHz, Pentium 4  1.3 GHz

    2. Разрядность машины и кодовых  шин интерфейсов.

    В настоящее время в основном существуют 32-х разрядные шины.

    3. Емкость Оперативной памяти.

    Наиболее  распространенное значение 64Мб или 128Мб.

    4. Емкость жесткого диска.

    От 10Gb  20Gb  и до 40Gb   60Gb.

    5. Кэш – память.

    Не  менее 128 Мб.

    6. Видеомонитор.

    Наиболее  известные марки мониторов: Samsung SyncMaster и Sony,

    с диагональю не менее 15 – 17 дюймов. Максимальное разрешение экрана 1600*1200 точек. Плоскоэкранные мониторы значительно улучшили свои характеристики.

    7. Мультимедийное оборудование:

    видеокарты, звуковые карты и колонки, CD-ROM, CD-Writers, DVD-ROMs, оптические мыши, цифровые видеокамеры, наушники, микрофоны.

    8. Принтеры.

    Матричный принтер Epson LQ 2180 480 зн/сек.

    Струйный  принтер    HP DeskJet 940C  15ч/б и 12 цв. Стр/мин.

    Лазерный  принтер    HP LaserJet 4100  24 c/мин.

    9. Надежность.

    10. Стоимость.

    В зависимости от общей конфигурации от 12 т.р. и выше.

    11. Габариты

    12. Масса.

    Самые легкие – это Notebooks. Их вес может быть меньше 3 кг.

ОС Windows. Назначение. Структура. Функции.

    ОС  Windows 95 представляет собой 32-разрядную операционную систему, обеспечивающую многозадачную и многопоточную обработку приложений. Она поддерживает удобный графический пользовательский интерфейс, предоставляет возможность работы в защитном режиме и в сетевом режиме.  В ОС Windows 95 реализована технология поддержки самонастраивающейся аппаратуры Plug and Play, допускаются длинные имена файлов и обеспечиваются повышенные характеристики устойчивости.

    Функции ОС Windows 95:

• организация передачи информации между различными внутренними устройствами;
• обеспечение выполнения прикладных программ пользователей и системных программ;
• поддержка работы периферийных устройств;
• распределение ресурсов между задачами и поддержка взаимодействия задач при их параллельной обработке.

Аппаратная часть ПЭВМ

9. Какие группы клавиш  вы знаете и  каково их назначение?

    1. Алфавитно-цифровые ("машинописные") клавиши (АЦК) служат для ввода букв заглавных и строчных, цифр, знаков пунктуации и специальных символов. К этой группе относится самая важная клавиша [ENTER] - "Ввод" нажатие на которую завершает каждый такт диалога пользователя с ПК. Значение этой клавиши существенно шире, чем просто "перевод картинки" у пишущей машинки.

    2. Две служебные клавиши, изменяющие  код и значение других нажимаемых  клавиш, и выполняющие некоторые  другие действия [Ctrl] - "контрл", [Alt] - "альт" для удобства также  включены в группу "машинописных" эти клавиши дублируются справа и слева.

    3. Функциональные клавиши, выполняющие  в соответствии с названием  различные функции в зависимости  от используемой программы. Эти  клавиши пронумерованы от [F1]до [F12] .Сами по себе они не несут  никакой функциональной наглядности, но зато любая прикладная программа может использовать их по своему усмотрению. Существует неформальное соглашение , что на клавише F1 обычно устанавливается вызов справки, а на клавише F10 - выход из программы. F1- правка, F5 - копирование.