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.
|
|
13.Классификация ОС 1. ОС для мейнфреймов. Эти огромные машины до сих пор могут использоваться в больших организациях. От простых ПК они отличаются по своим возможностям ввода-вывода. Довольно часто встречаются мейнфреймы с 1000 дисков и терабайтами данных. Мейнфреймы как бы возвращаются в виде мощных web-серверов, серверов для крупномасштабных электронно-коммерческих сайтов и серверов для транзакций в бизнесе. ОС для мейнфреймов в основном ориентированы на обработку множества одновременных заданий, большинству из которых требуется огромное количество операций ввода-вывода. Обычно они предлагают три вида обслуживания: пакетную обработку, обработку транзакций (групповые операции) и разделение времени. Пакетная обработка представляет собой систему, выполняющую стандартные задания без присутствия пользователей, работающих в интерактивном режиме. Обработка исков в страховых компаниях или составление отчетов о продажах для цепи магазинов - это типичные задания, обрабатываемые в пакетном режиме. Системы обработки транзакций управляют очень большим количеством маленьких запросов. Каждый отдельный запрос невелик, но система должна отвечать на сотни или тысячи запросов в секунду. Системы, работающие в режиме разделения времени, позволяют множеству удаленных пользователей одновременно выполнять свои задания на одной машине. Все эти функции тесно связаны между собой, и зачастую операционная система мэйнфрейма выполняет их все. Примером операционной системы для мэйнфрейма является z/OS, z/VM, z/VSETM, Linux для zSeies 2. Серверные ОС. Серверы – многопроцессорные ПК, рабочие станции или даже мейнфреймы. Они одновременно обслуживают множество пользователей и позволяют им делить между собой программные и аппаратные ресурсы. Серверы предоставляют возможность работы с печатающими устройствами, файлами или Интернетом. Интернет-провайдеры обычно запускают в работу несколько серверов для того, чтобы поддерживать одновременный доступ к сети множества клиентов. На серверах хранятся страницы web-сайтов и обрабатываются входящие запросы. Примерами данной ОС являются UNIX, WindowsServer, Debean, Free BSD. 3. ОС для ПК. Они предусматривают удобный интерфейс для одного пользователя. Основными являются Windows, Linux для ПК, Macintosh, UNIX . 4. Система реального времени. Главным параметром таких систем является время. Например, в системах управления производством компьютеры, работающие в режиме реального времени, собирают данные о промышленном процессе и используют их для управления машинами на фабрике. Часто такие процессы должны удовлетворять жестким временным требованиям. Примеры ОС: VX Works и QNX. 5.Встроенные ОС. Карманный компьютер или PDA (персональный цифровой помощник) - это маленький компьютер, помещающийся в кармане брюк, выполняющий небольшой набор функций (телефонной записной книжки и блокнота). Встроенные системы, управляющие действиями устройств, работают на машинах, обычно не считающихся компьютерами, например в телевизорах, микроволновых печах и мобильных телефонах. Они часто обладают теми же самыми характеристиками, что и системы реального времени, но при этом имеют особый размер, память и ограничения мощности, что выделяет их в отдельный класс. Примерами таких операционных систем являются PalmOS и Windows CE. Android, IOS, 7. Самые маленькие операционные системы работают на смарт-картах, представляющих собой устройство размером с кредитную карту, содержащее центральный процессор. На такие операционные системы накладываются крайне жесткие ограничения по мощности процессора и памяти. Некоторые из них могут управлять только одной операцией, например электронным платежом, но другие операционные системы на тех же самых смарт-картах выполняют сложные функции. Зачастую они являются патентованными системами. 14. Прикладное программное обеспечение Составляет программы конечного пользователя, самый обширный класс ПО. 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. ППО общего назначения: 1.Программы – обработчики текста: -Текстовые редакторы. Основные функции этого класса прикладных программ заключаются во вводе и редактировании текстовых данных. -Текстовые процессоры. Основное отличие текстовых процессоров от текстовых редакторов в том, что они позволяют не только вводить и редактировать текст, но и форматировать его, то есть оформлять. 2.Графические информационные системы: -Растровые редакторы применяют в тех случаях, когда графический объект представлен в виде комбинации точек, образующих растр и обладающих свойствами яркости и цвета. -Векторные редакторы отличаются от растровых способом представления данных об изображении. Элементарным объектом векторного изображения является не точка, а линия. 3. Системы управления базами данных. Базами данных называют огромные массивы данных, организованных в табличные структуры. Основными функциями СУБД являются: создание пустой структуры базы данных; предоставление средств её заполнения или импорта данных из таблиц другой базы; обеспечение возможности доступа к данным, а также предоставление средств поиска и фильтрации Электронные таблицы. Электронные таблицы предоставляют комплексные средства для хранения различных типов данных и их обработки. 4. Интегрированные системы (офис) 5.Переводчики, игры, развлечения ППО специального назначения: 1. Программы обработчики – текста - Издательские системы Назначение программ этого класса состоит в автоматизации процесса верстки полиграфических изданий. -Специализированные текстовые редакторы 2. СУБД информационных систем 3. Интегрированные пакеты специализированные (математические, офисные) 4. Геоинформационные системы для создания, редактирования и анализа электронных географических карт, для поиска информации об объектах карты. 5. САПР, АРМ, АСНИИ - Системы автоматизированного проектирования. Предназначены для автоматизации проектно-конструкторских работ. Для разработки на компьютере чертежей, схем, 3D-моделей, конструкторской и технологической документации 15.Понятие Алгоритма. Формы Представления Алгоритмов. Графический Способ Представления Алгоритмов. Понятие алгоритма является фундаментальным в математике и информатике. Возникло в середине 19 века до появления СВТ (Аль Хорезми) Алгоритм – это описанная на некотором языке точная конечная система правил, определяющая содержание и порядок действий над некоторыми объектами, строгое выполнение которых дает решение поставленной задачи. Алгоритм предназначен для исполнителя. Св-ва алгоритмов 1. дискретность(разрывность) – это свойство алгоритмов, характеризующее его структуру, т.е. каждый алгоритм состоит алг из отдельных законченных действий 2. массивность-это применимость алг ко всем задачам, рассмотренного типа при любых исходных типах. 3. Определенность , детерминантность , точность-это св-во, указывающие на то, что каждый алг должен6 быть строго определен и не допускать различных толкований, так же строго должен быть определен порядок выполнения отдельных шагов 4. Результативность-любой алг должен завершаться за конечное число шагов 5. Формальность –любой исполнитель, способный воспринимать и выполнять инструкции алг, действует формально, т.е. не отвлекается от содержания поставленной задачи и лишь строго выполнять инструкцию. Формы представления алгоритмов: 1. словесное описание-это описание структуры алг на естественном языке (например, инструкции не нашли широкого распространения) 2. псевдокод исполнителя- естественный частично формализованный язык, позволяющий выявить основные этапы решения задачи перед точной его записью на языке программирования -формальный язык- исполнитель формирует инструкцию -строгих правил составления псевдокода нет - отличается использование правилами и словами 3. блок-схемы –описание структуры с помощью геометрических фигур с линиями связи, показывающими порядок выполнения отдельных инструкций Преимущества: наглядность, читаемость, отражение порядка, выполнение отдельных команд 4  . Программа -это описание структуры алгоритма на понятном языке алгоритмирования.Графический способ представления-блок схемы 1  .Блок, характеризующий начало, конец алг(для подпрограмм отзыв-возврат)2  .Блок-процесс, предназначен для описания отдельных действий3  . Блок-предопределенный процесс, предназначен для описания отдельных действий.4. Блок-ввода/вывода с неопределенного носителя 5  ,6,78. Блок-решение(проверка условия или условный блок)   9. Блок описания цикла с параметром  10. Блок-границы цикла, описание циклических процессов типа: цикл с предусловием, цикл с постусловием  11.Соединительные блоки 16) Линейные, разветвленные и циклические алгоритмы. Вложенные и параллельные алгоритмы. Все шаги алгоритма можно объединить в несколько структур 1.Линейный алгоритм – такая конструкция, реализующаяся в виде последовательности действий, в которых каждое действие алгоритма выполняется ровно 1 раз причем после каждого i-итого действия выполняется действие i+1 2.Ветвящийся алгоритм - такая конструкция обеспечивает выбор м/у 2-мя альтернативами в зависимости от значения входящих данных Полное ветвление позволяет организовывать 2 ветви в алг, каждая из которых ведет к общей точке их слияния, т.е. выполнение продолжается в любом случае.  Неполное ветвление предполагает наличие некоторого действия только на 1 ветви  Циклические алгоритмы –это такая структура, в которой действие может выполняться несколько раз в зависимости от входных данных и условия задачи. Группа повторяющихся действий называется телом цикла. Особенность-ветвящаяся структура 3 основных циклических структуры 1) арифметический цикл, цикл с параметром. Используется, когда заранее известно сколько раз должен повторятся цикл.  2) Цикл с предусловием. Количество шагов цикла заранее неопределено и зависит от входных данных задачи, т.е.е сначала проверка условия а затем выполнение цикла. Если значение условия истина , то будет выполнятся до того когда условие принимает значение ложь.   условный блок блок управления 3) Цикл с постусловием. В нем заранее неопределено число повторений цикла, оно зависит от данных задачи, но данный цикл будет выполняться всегда хотя бы 1 раз. Сначала действие потом проверка условия. Будет выполняться пока условие выражения ложно, когда истина заканчивается выполнение цикла   Условный блок блок управления Вложенные алгоритмы-это, когда внутри тела цикла необходимо выполнение некоторой последовательности операторов, т.е. организация внутреннего цикла В информатике параллельный алгоритм, противопоставляемый традиционным последовательным алгоритмам, — алгоритм, который может быть реализован по частям на множестве различных вычислительных устройств с последующим объединением полученных результатов и получением корректного результата. 17. Пошаговая детализация как метод проектирования алгоритмов. Одним из приемов разработки алгоритма решения более сложных задач является метод пошаговой детализации, когда первоначально продумывается и фиксируется общая структура алгоритма без детальной проработки отдельных его частей, но при этом также используется лишь основные структуры алгоритмов. Блоки, требующие дальнейшей детализации, обозначаются пунктирной линией. Далее прорабатываются (детализируются) отдельные блоки, не детализированные на предыдущем шаге. То есть на каждом шаге разработки уточняется реализация фрагмента алгоритма (или программы), и, таким образом, на каждом шаге мы имеем дело с более простой задачей. Полностью закончив детализацию всех блоков, мы получим решение всей задачи в целом. Описанный метод пошаговой детализации называется также программированием сверху вниз. Работа над программой начинается с основной части. Все остальные процедуры вызываются из основной программы. При модульной структуре программы надо отлаживать каждый модуль независимо от всей программы. Существует два метода отладки подобных программ – восходящей и нисходящий. Нисходящий метод отладки. При данном методе отладка начинается с поиска ошибок в основной части программы. Для этого вместо всех процедур вставляют «заглушки», т.е. процедуры, не выполняющие никаких действий или выполняющие элементарные действия с очевидным результатом. В этом случае результат работы программы должен быть известен или предсказуем. Как только найдены и исправлены ошибки в основной программе, можно начинать отладку первой процедуры. Теперь в программе восстанавливается текст этой процедуры, а следующая, остается в качестве «заглушки». После того, как первая процедура отлажена, приступают к другой. В последнюю очередь отлаживаются функции, определяемые пользователем. Восходящий метод отладки. При этом методе отладка программы начинается с низшего уровня. С наиболее простой части – пишется функция F(x) и выводится на печать ее результаты. После этого, как все функции отлажены приступают к созданию и отладке следующего уровня – процедур. При этом основная часть программы представляет из себя заглушку – она только вызывает процедуру и печатает результат ее работы. Завершается процесс написанием основной программы и поиском в ней ошибок. Таким образом, при этом методе подвигаются от низшего уровня к высшему, от простого к сложному. Программа постепенно усложняется и расширяется. 18. Языки программирования. Языки программирования – это формальные языки, имеющие алфавит, словарный запас, свои грамматику и синтаксис, а также семантику. 1.Машинный код. История языков программирования начинается с разработки машинного языка: языка 0 и 1. Запись на этом языке была очень сложной и утомительной, его суть - набор кодов, обязательно понятных процессору. Части этого языка называются инструкциями, каждая из которых представляла собой 1 элементарное действие для центрального процессора. 2. Ассемблер. В конце 1940-х гг. был разработан язык ассемблер. Вместо 0 и 1, которые обозначали какую-либо команду, записывались короткие слова или аббревиатуры. Ассемблер - язык программирования низкого уровня, поскольку он близок к языку самого низкого уровня – машинному коду. Программы, написанные на ассемблере, зависят от характеристик конкретного процессора, поэтому его называют машинно-ориентированным языком. Алгоритмические языки или языки высокого уровня. Языки высокого уровня ориентированы на описание алгоритмов, поэтому их называют алгоритмическими языками. Преимуществом таких языков является большая наглядность и независимость от конкретного компьютера. Поскольку компьютером распознается только машинный язык, программа, написанная на алгоритмическом языке, перед выполнением должна переводится на этот язык специальной программой – транслятором. В трансляторе заложены все правила алгоритмического языка и способы преобразования различных его конструкции на машинный язык. Существуют две разновидности трансляции: · Компиляция (Compilation) – метод выполнения программ, при котором инструкции программы выполняются только том случае, когда собран перевод всего текста программы. · Интерпретация (Interpretation) – метод выполнения программ, при котором инструкции программы переводятся и сразу выполняются. Преимуществом программ, написанных на алгоритмическом языке, является упрощение работы с программой за счет относительной простоты написания, удобной читаемости, возможности ее коррекции. К недостаткам относятся: дополнительное время и память на трансляцию. 4. Структурное программирование 1954-начало разработки 1 компилятора языка высокого уровня 1956-создан язык Fortran (переводчик формул) . Основная задача-упрощение разработки алгоритмов и программ. В течение 10 лет выпущено структурированные языки программирования 1958-Algol- для записи алг, состоит из обособленных блоков 1959-Cobol- для массовой обработки данных в сферах управления и бизнеса 1965- BASIC-для изучения основ программирования. Специальные языки: Lisp,Prolog,Forth 1970-Pascal использвался для обучения программированию, алгоритмическому обучению, решение задач различной сложности. Преимущества: читаемость программ, хорошо выраженная структура C-1972-широкие возм-сти, структурированность, простота изучения 5. Объективно-ориентированное программирование В 70-х были созданы основы нового объектно ориентировочного программирования, которое возникло результате идеологии программирования, где данные и подпрограммы их обработки формально не связаны. 1 такой язык-Симула-1967 Smalltalk получил широкое распространение в то время Сейчас наиболее распространены :C++,c#, оbject,Java |