Билеты на экзамен по информатике (ХТФ, ПНИПУ). инфа билеты. 1. Определение информатики как науки. Данный термин получил распространение в 80х г г. Хх века. Производное от латинских inform информация
 Скачать 1.51 Mb.
|
|
9) Устройства ПК (микропроцессор, оперативная память, кэш-память, контроллеры и т. д.) Основным устройством ПК является материнская плата, которая определяет его конфигурацию. Все устройства ПК подключаются к этой плате с помощью разъемов расположенных на этой плате. Соединение всех устройств в единую систему обеспечивается с помощью системной магистрали (шины). Ядро ПК образуют процессор (центральный микропроцессор) и основная память, состоящая из оперативной памяти и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) или перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства ППЗУ. ПЗУ предназначается для записи и постоянного хранения данных. Центральный микропроцессор (небольшая микросхема, выполняющая все вычисления и обработку информации) – это ядро ПК. Компоненты микропроцессора: АЛУ выполняет логические и арифметические операции. Устройство управления управляет всеми устройствами ПК. Регистры используются для хранения данных и адресов. Схема управления шиной и портами – осуществляет подготовку устройств к обмену данными между микропроцессором и портом ввода – вывода, а также управляет шиной адреса и управления. Основные характеристики процессора: Разрядность – число двоичных разрядов, одновременно обрабатываемых при выполнении одной команды. Большинство современных процессоров – это 32 – разрядные процессоры, но выпускаются и 64 - разрядные процессоры. Тактовая частота – количество циклов работы устройства за единицу времени. Чем выше тактовая частота, тем выше производительность. Наличие встроенного математического сопроцессора. Наличие и размер Кэш- памяти. Оперативная память Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ или RAM) - область памяти, предназначенная для хранения информации в течение одного сеанса работы с компьютером. Конструктивно ОЗУ выполнено в виде интегральных микросхем. Работает очень быстро, однако быстродействие ОЗУ ниже быстродействия регистров процессора, поэтому перед выполнением команд процессор переписывает данные из ОЗУ в регистры. По принципу действия различают динамическую память и статическую. Ячейки динамической памяти представляют собой микроконденсаторы, которые накапливают заряд на своих обкладках. Ячейки статической памяти представляют собой триггеры, которые могут находиться в двух устойчивых состояниях. Основные параметры, которые характеризуют ОЗУ – это емкость и время обращения к памяти. Кэш-память При наличии Кэш-памяти данные из ОЗУ сначала переписываются в нее, а затем в регистры процессора. При повторном обращении к памяти сначала производится поиск нужных данных в Кэш-памяти и необходимые данные из Кэш-памяти переносятся в регистры, поэтому повышается быстродействие. Контроллеры Устройства, которые осуществляют обмен информацией между оперативной памятью и внешними устройствами называются контроллерами или адаптерами, иногда картами. Контроллеры, адаптеры или карты имеют свой процессор и свою память, т.е. представляют собой специализированный процессор. Контроллеры или адаптеры находятся на отдельных платах, которые вставляются в унифицированные разъемы (слоты) на материнской плате. Системная магистраль Системная магистраль (шина) - это совокупность проводов и разъемов, обеспечивающих объединение всех устройств ПК в единую систему и их взаимодействие. Слоты (разъемы) расширения конфигурации ПК предназначены для подключения дополнительных устройств к основной шине данных компьютера. К основным платам расширения, предназначенным для подключения к шине дополнительных устройств, относятся: видеоадаптеры, звуковые платы, внутренние модемы, сетевые адаптеры. Внешняя память. Для хранения программ и данных в ПК используются накопители различных типов. Накопители - это устройства для записи и считывания информации с различных носителей информации. Различают накопители со сменным и встроенным носителем. По способу записи и чтения информации на носитель дисковые накопители разделяются на магнитные, оптические и магнитооптические. Дополнительные устройства Периферийные устройства - это устройства, которые подключаются к контроллерам ПК и расширяют его функциональные возможности. По назначению дополнительные устройства разделяются на: устройства ввода (джойстики, , сканеры, цифровые камеры,); устройства вывода (плоттеры или графопостроители); устройства хранения (zip - накопители, магнитооптические накопители); устройства обмена (модемы). 10.Программное обеспечение, его уровни. Классификация ПО. ПО-совокупность программ, предназначенная для решения задач на ПК. ПО можно разделить на 3 категории: 1.Системное ПО (операционные системы, драйверы, улиты, архиваторы, антивирусы, комплекс программ техобслуживания и диагностики) – выполняет различные вспомогательные функции (создание копий используемой информации, проверку работоспособности устройств компьютера). 2.Прикладное ПО (программы-обработчики текста, электронные таблицы, СУБД, переводчики, игры, профессиональные ППО) – обеспечивает выполнение необходимых работ на ПК (редактирование текстовых документов, обработка информационных массивов) 3.Инструментальное ПО (редакторы программного кода, трансляторы, отладчики, редакторы связей, системы быстрой разработки программных приложений) Системное ПО Основу системного ПО составляют программы, входящие в ОС ПК, их задачей является управление работой всех устройств системы компьютера и организация взаимодействия отдельных процессов, протекающих в компьютере во время выполнения программы. Сюда относятся программы, обеспечивающие изображение и отображение информации на дисплее в удобном для пользователя виде, диалоговые программы для общения на ограниченном естественном языке, а также системы трансляции, переводящие на машинный язык программы, написанные на языках программирования. Также к нему относятся служебные программы - сервисные программы, используемые при работе или техническом обслуживании компьютера (редакторы, отладчики, диагностические программы). Вся совокупность программ, образующих ту программную среду, в которой работает компьютер, и называется системным ПО. Чем богаче системное ПО, тем продуктивнее работа на компьютере, но это требует использования компьютера с высокими показателями производительности. Базовое ПО: Базовое ПО (BIOS) – часть системного ПО, отвечает за управление всеми компонентами, установленными на материнской плате. Фактически BIOS является неотъемлемой составляющей системной платы и поэтому может быть отнесена к особой категории компьютерных компонентов, занимающих промежуточное положение между аппаратурой и программным обеспечением. Аббревиатура BIOS расшифровывается как Basic Input/Output System – базовая система ввода/вывода. Функции: -поддержка функции ввода/вывода за счет предоставления ОС интерфейса для взаимодействия с аппаратурой; -тестирование всего установленного на мат.плате оборудования. В процедуру тестирования входят: инициализация схем, тестирование портов, инициация компонентов, определение и подключение жестких дисков. В процессе тестирования и инициации BIOS сравнивает данные системной конфигурации с информацией, хранящейся в памяти компьютера, записанной на системной плате. Именно эта память хранит информацию о последнем сеансе, текущие дату и время. При поврежденном выходе из системы все данные обнуляются. - загрузка ОС. На сегодняшний день мы можем загружать ОС с любых носителей. Фирмы, занимающиеся разработкой BIOS: Award Sofrware (Award BIOS), American Megathends Inc (AMI BIOS), Microid Research (MR BIOS) Физически BIOS находится в энергонезависимой перепрограммируемой флэш-памяти, которая вставляется в специальную колодку на материнской плате. Прикладное ПО: Составляет программы конечного пользователя, самый обширный класс ПО. В настоящее время в большинстве сфер человеческой деятельности разработаны и применяются прикладные программные продукты. Используются везде, где требуется выполнить большие математические расчеты или произвести обработку больших V данных или требуется быстрый анализ ситуаций с принятием управления решения. Компьютеры под управление ППО с успехом заменяют человека. Прикладное ПО: 1. ППО общего назначения: программы-обработчики текста (текстовые редакторы и текстовые процессоры); электронные таблицы; СУБД; графические информационные системы (редакторы векторной графики и редакторы растровой графики; интегрированные системы; переводчики, игры, развлечения. 2. ППО специального назначения: программы-обработчики текста (издательские системы и специализированные текстовые редакторы); СУБД информационных систем; интегрированные пакеты специализированные; геоинформационные системы; САПР, АРМ, АСНИИ. Уровни: Базовый уровень - отвечает за правильную работу аппаратных средств, является уровнем класса низкий Системный уровень –отвечают за связь программ вычислительного устройства программам базового уровня и АО, он считается переходным уровнем. Программы, которые отвечают за взаимную связь с устройствами компьютера, называются драйверами. Служебный уровень – отвечает за настройку систем компьютера, за автоматизацию процессов. Прикладной уровень - отвечает за выполнение уже определенных задач, которые могут быть развлекательного направления, для решения вопросов производства, учебными программами. Этот уровень подключает в себе: редакторы для текста, браузеры, программы перевода текстов 11.Направления развития и эволюции программных средств. UNIX В 60-ые годы XX в., сотрудник лаборатории BellLabs, Кен Томпсон написал на ассемблере операционную систему, которая была названа UNICS (UNiplexed Informationfnd Computing Service– примитивная информационная и вычислительная служба). Впоследствии название было изменено на UNIX. Операционная система UNIX представляет собой интерактивную систему, используемую для одновременной поддержки нескольких процессов и нескольких пользователей. В ОСUNIXесть достаточное количество средств, позволяющих программистам совместно работать и управлять использованием общей информации. ОС UNIX предназначена для опытных программистов. Это мощная и гибкая система. Она характеризуется небольшим количеством базовых элементов, которые можно комбинировать бесконечным числом способов, чтобы приспособить их для конкретного приложения. Одно из основных правил системы UNIX заключается в том, что каждая программа должна выполнять всего одну функцию, но делать это хорошо. В системе устранена бесполезная избыточность. Операционную систему UNIX можно рассматривать в виде пирамиды:  Windows Операционные системы корпорации Microsoft можно разделить на три семейства: MS-DOS, Consumer Windows(Windows95/98/Me) и Windows NT. История Windows, как и история Microsoft, началась в 1981 году, когда корпорация IBM создала персональный компьютер IBM PC, оснащенный 16-ти разрядной однопользовательской операционной системой реального режима с командной строкой MS-DOS1.0. Через два года была выпущена более мощная операционная система MS-DOS2.0. В 1986 году появился новый компьютер IBMPC/AT на базе процессора Intel286 совместно с операционной системой MS-DOS3.0 фирмы Microsoft. Однако новая версия операционной системы по-прежнему оставалась системой с командной строкой. Затем Microsoft решила добавить к операционной системе MS-DOS графический интерфейс пользователя, которую она назвала Windows. Операционная системаWindows1.0 иWindows2.0 (выпущенные в 1985 и 1987 г.) оказались неудачными. Наконец, версия 3.0 (1990 год), выпущенная для компьютера с процессоромIntel386, и особенно последующие версии 3.1 и 3.11 добились большого коммерческого успеха. Однако данные системы по-прежнему оставались графическим интерфейсом поверх MS-DOS, которая по-прежнему управляла машиной и файловой системой. В 1995 году вышла версия Windows95, в которой почти все функции были перенесены в Windows, и почти произошло полное вытеснение MS-DOS. Однако новая версия Windows не смогла полностью заменить MS-DOS, так как операционная система была написано большей частью на языке программирования «Ассемблер», что сильно ограничивало ее функциональные возможности. В 1998 году вышла версия Windows98, которая отличалась от 95 версии в основном только в интерфейсе пользователя, интегрировавшем в себе Internet и рабочий стол пользователя. В версии 98 по-прежнему оставалось присутствие MS-DOS. В 2000 году корпорация Microsoft выпустила слегка измененную версиюWindows98 с небольшими исправлениями ошибок. Новая версия называлась Windows Millennium Edition. Все представленные версии Windows в общем виде представляли собой 32-х разрядную операционную систему, наложенную на 16-ти разрядную систему MS-DOS. Что поздно привело к множеству ошибок так как из-за наложения систем и малого разряда самой системы довольно часто возникали ошибки, к тому же сама система имела невысокую производительность. В итоге версия Windows2000 стала современной операционной системой, работающих на настольных ПК и серверах. Система является полностью 32-х разрядной многозадачной системой с индивидуально защищенными процессами. Еще одним значительным усовершенствованием Windows2000 стала ее интернациональность, так как система состоит из единого двоичного кода, признанного во всех странах мира. В дальнейшем корпорация Microsoft выпустила ОС WindowsXP (октябрь 2001 года). Linux В 1991 году финский студент Линус Торвальдс написал один из многочисленных клонов системы UNIX, которую назвал Linux. Основное отличие операционной системы заключалось в том, что она была монолитной, то есть вся система помещалась в одном ядре. Linux стала достаточно совместимой с UNIX, поэтому в нее были перенесено большое количество программ из UNIX. Mac ОС Первая Mac OS была выпущена еше в 1984 году, представляла собой переделанную BSD/UNIX платформу. Но не смотря на родственное происхождение Mac OS и Linux имеют большие отличия: -Mac OS устанавливается только на компьютеры Macintosh от корпорации Apple (без помощи особо продвинутых пользователей т.е. хакеров). -Mac OS коммерческое программное обеспечение и его свободное распространение запрещено, в отличие от Linux. К недостатком этой операционной системы можно отнести стоимость, она несколько выше чем у Windows. Но цена прежде всего связана с повышенной надежностью и сверх модным дизайном этой фирмы. 12.Понятие об операционной системе. Операционная система (ОС) - комплекс системных и управляющих программ, предназначенных для наиболее эффективного использования всех ресурсов вычислительной системы. Виды ОС: Windows; Linux; UNIX; Mac OC Основные функции ОС: · Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.). · Загрузка программ в оперативную память и их выполнение. · Стандартизированный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода). · Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти). · Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или инойфайловой системе. · Обеспечение пользовательского интерфейса. · Сохранение информации об ошибках системы. · Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность). · Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами. · Разграничение доступа различных процессов к ресурсам. · Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам. · Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация. · Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений. · Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа (аутентификация, авторизация). Файловая система— еще одно базовое понятие, поддерживаемое виртуально всеми ОС. основной функцией операционной системы является маскирование особенностей работы дисков и других устройств и предоставление пользователю понятной и удобной абстрактной модели независимых от устройств файлов. Системные вызовы необходимы для создания, удаления, чтения или записи файлов. Перед тем как прочитать файл, его нужно разместить на диске и открыть, а после прочтения его нужно закрыть. Все эти функции осуществляют системные вызовы. При создании места для хранения файлов ОС использует понятие каталога как способ объединения файлов в группы. Для создания и удаления каталога также необходимы системные вызовы. Они же обеспечивают перемещение существующего файла в каталог и удаление файла из каталога. Содержимое каталога могут составлять файлы или другие каталоги. Эта модель создает структуру — файловую систему. Иерархии процессов и файлов организованы в виде деревьев, имеют несколько уровней Иерархия процессов обычно живет, как правило, несколько минут, иерархия каталогов может существовать годами. Каждый файл в иерархии каталогов можно определить, задав его имя пути, называемое также полным именем файла. Путь начинается из вершины структуры каталогов, называемой корневым каталогом. Организация файловой системы Файловая система характеризует способ хранения и поиска информации на внешнем носителе — жестком диске. Данные в ПК размещены по иерархическому принципу: на верхнем уровне — логический диск, на втором уровне — папки (каталоги), на третьем — файлы/папки. Папки (каталоги, директории) — элементы файловой структуры, отвечающие за систематизацию информации в файловой системе. Состав папок, их название, их наличие определяются пользователем и его методами работы. С точки зрения файловой системы папка -это небольшой файл со списком содержимого данной папки. Файл— это поименованная область на носителе информации (диске), содержащая данные. Файл — это определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение, определяющее его тип (программа, данные и т. д.). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании. Расширение (тип) файла может отсутствовать, но его наличие очень полезно, поскольку позволяет пользователю узнать, какого типа информация находится в файле (.txt — текстовый файл, .doc — документ,. bmp — картинка и т.п.) |