Внешняя память

Память

Функционально-структурная организация пк

Основными компонентами архитектуры ПК являются: процессор, внутренняя память (ОЗУ), видеосистема, внешняя память (дисковая система), устройства ввода-вывода и другие периферийные устройства

Устройства, находящиеся в системного блока называют внутренними, а устройства, подсоединенные извне называют внешними.

Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода и вывода информации называются также периферийными.

Рассмотрим структурную схему ПК (рис. 1):

Рис. 1. Структурная схема персонального компьютера

Условные обозначения месторасположения компонентов ПК

Материнская плата предназначена для размещения или подключений всех остальных внутренних устройств компьютера. На материнской плате расположены: процессор, чипсет (микропроцессорный комплект), шины, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), разъемы (слоты).

Процессор – это главная микросхема компьютера (его «мозг»), выполняющая математические и логические операции. В состав микропроцессора входит устройство управления и из арифметико-логического устройства (рис. 1).

Основной характеристикой процессора является тактовая частота, определяющая количество элементарных операций (тактов), выполняемых процессором за единицу времени. Чем больше тактовая частота, тем больше команд может выполнить процессор, и тем больше его производительность.

Под внутренней памятью понимают все виды запоминающих устройств, расположенные на материнской плате. К ним относятся:

Оперативная память (RAM, Random Access Memory) используется для оперативного обмена информацией (командами и данными) между процессором, внешней памятью и периферийными устройствами. Из нее процессор берет программы и данные для обработки, в нее записываются полученные результаты. Эта память является энергозависимой, т.е. данные сохраняются лишь временно при включенном компьютере, иначе они исчезают.

В момент включения компьютера в его оперативной памяти отсутствуют любые данные, поскольку оперативная память не может сохранять данные при отключенном компьютере. Но процессору необходимы команды, в том числе и сразу после включения. Поэтому процессор обращается по специальному стартовому адресу, который ему всегда известен, за своей первой командой. Этот адрес указывает на память, которую принято называть постоянной памятью ROM или постоянным запоминающим устройством (ПЗУ). Микросхема ПЗУ способна продолжительное время сохранять информацию, даже при отключенном компьютере.

Устройства для долговременного хранения информации называются внешней памятью – это память, реализованная в виде внешних, относительно материнской платы, устройств с разными принципами хранения информации и типами носителя, предназначенных для долговременного хранения информации. Во внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера. Устройства внешней памяти могут размещаться как в системном блоке компьютера, так и в отдельных корпусах.

Физически, внешняя память реализована в виде накопителей.

Накопители – это запоминающие устройства, предназначенные для продолжительного (что не зависит от электропитания) хранения больших объемов информации. Емкость накопителей в сотни раз превышает емкость оперативной памяти или вообще неограниченная, когда речь идет о накопителях со сменными носителями.

Накопители подразделяются на устройства с последовательным (sequence) и произвольным (random) доступом (access).

Устройства с последовательным доступом обычно представляют собой ленточные накопители – стримеры (streamer). Информация записывается на магнитную ленту в виде последовательного потока данных.

Самыми распространенными устройствами произвольного доступа являются накопители на магнитных дисках (дисковые накопители), которые делятся на:

– накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД),

– накопители на гибких магнитных дисках (НГМД),

– накопители на оптических дисках (CD-ROM, CD-R, CD-RW и DVD-ROM).

Периферийные устройства (ПУ) выполняют функцию ввода-вывода информации.

По назначению можно выделить следующие виды ПУ:

– устройства ввода информации (клавиатура, манипуляторы курсора, сканер, графический планшет, сенсорный экран);

– устройства вывода информации (принтеры, плоттеры);

– устройства интерактивной связи с пользователем (дисплей, устройства звукового ввода-вывода, мультимедийные средства);

– средства связи и телекоммуникации (модем, сетевой адаптер, концентратор).

Также ПУ разделяют на основные (необходимые для работы ПК) и дополнительные (их состав определяется пользователем и зависит от конкретного назначения данного ПК).

Основные ПУ – дисплей, клавиатура, мышь.

1. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИТ

Программное обеспечение (ПО) – это не только программы, но и данные, с которыми работают эти программы.

ПО (рис. 2) делится на: системное ПО, прикладное ПО и системы программирования (или инструментальное ПО).

Рис. 2. Классификация программного обеспечения

Уровни ПО представляют собой пирамиду, где каждый следующий уровень опирается на ПО предшествующих уровней.

Базовый уровень является низшим уровнем ПО и отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Базовое ПО содержится в составе базового аппаратного обеспечения и сохраняется в специальных микросхемах постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), образуя базовую систему ввода-вывода BIOS ( Basic Input / Output System). Основное назначение программ этого пакета состоит в том, чтобы проверить состав и работоспособность компьютера, обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском и вывод на экран диагностических сообщений

Системный уровень является переходным. Программы этого уровня обеспечивают взаимодействие других программ компьютера с программами базового уровня и с аппаратным обеспечением. При подсоединении к компьютеру нового оборудования на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая для остальных программ взаимосвязь с устройством. Программы, которые позволяет обеспечивать связь между ОС и внешними устройствами, называют драйверами.

Другой класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователем – это средства обеспечения пользовательского интерфейса.

Служебный уровень. Программы этого уровня взаимодействуют как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Назначение служебных программ (утилит) состоит в автоматизации работ по проверке и настройке компьютерной системы, а также в улучшении функций системных программ.

Прикладной уровень. ПО этого уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на конкретном рабочем месте выполняются конкретные задания (производственные, творческие, развлекательные, учебные и т.п.).

Рассмотрим системное ПО (рис. 3).

Рис. 3. Классификация системного программного обеспечения

Базовое ПО – минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера.

Сервисное ПО – программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового ПО и организуют более удобную среду работы пользователя.

В базовое ПО входят:

§ операционная система (ОС для персональных компьютеров);

§ сетевая операционная система (ОС для серверов).

Главной частью системного ПОявляется ОС.

ОС – комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны — предназначены для управления устройствами и вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации вычислений.

Примеры ОС: MS DOS, Windows 95/98/NT/2000/XP/Vista,Unix, Linux, Mac OS X.

Основу системного ПО составляют программы, входящие в ОС компьютеров.

Служебные программы (утилиты) – это программы, используемые для выполнения таких вспомогательных функций как работа с файлами и папками, диагностирование аппаратуры, просмотр и конвертация файлов, оптимизация дискового пространства, восстановление поврежденной информации, антивирусные средства и т.д.

Классификация служебного ПО: 1). Диспетчеры файлов (файловые менеджеры). 2). Средства сжатия данных (архиваторы). 3). Средства просмотра и конвертации. 4).Средства диагностики. 5). Средства мониторинга. 6). Средства коммуникации. 7). Средства компьютерной безопасности.

Рассмотрим прикладное ПО. Прикладное ПО (ППО) составляют программы конечного пользователя. ППО, классифицируя по назначению, можно разделить на ППО общего назначения и ППО специализированного назначения (рис. 4).

Рис. 4. Классификация прикладного программного обеспечения

К системами программирования (СП) работают программисты. Всякая СП ориентирована на определенный язык программирования. Существует много разных языков, например Паскаль, Бейсик, ФОРТРАН, С, Ассемблер, ЛИСП и др. На этих языках программист пишет программы, а с помощью СП заносит их в компьютер, отлаживает, тестирует, исполняет. Программисты создают все виды программ: системные, прикладные и новые СП.

Лекция 3.

КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Для того, чтобы правильно понять, оценить, грамотно разработать и использовать ИТ в различных сферах жизни общества необходима их предварительная классификация. Классификация ИТ зависит от критерия классификации. В качестве критерия может выступать показатель или совокупность признаков, влияющих на выбор той или иной ИТ.

Как правило, выделяют следующие классификационные признаки ИТ:

· назначение и характер использования,

· пользовательский интерфейс,

· способ организации сетевого взаимодействия,

· принцип построения,

· степень охвата задач управления,

· участие технических средств в диалоге с пользователем,

· способ управления производственной технологией.

Рассмотрим некоторые классификации ИТ.

Классификация ИТ по назначению и характеру использования.

Выделяют следующие два основных класса ИТ:

Обеспечивающие ИТ –это технологии обработки информации, которые могут использоваться как инструменты в различных предметных областях для решения специализированных задач. Они представляют собой способы организации отдельных технологических операций информационных процессов и связаны с представлением, преобразованием, хранением, обработкой или передачей определенных видов информации.

Функциональные ИТ – это технологии, реализующие типовые процедуры обработки информации в определенной предметной области. Они строятся на основе обеспечивающих ИТ и направлены на обеспечение автоматизированного решения задач специалистов данной области. Модификация обеспечивающих технологий в функциональную может быть сделана как профессиональным разработчиком, так и самим пользователем, что зависит от квалификации пользователя и от сложности модификации.

Взаимосвязь между функциональными и обеспечивающими ИТ представлена на рис. 5.

Рис. 5. Связь между функциональными и обеспечивающими информационными технологиями

К обеспечивающим ИТ относятся технологии текстовой обработки, технологии работы с базами данных, мультимедиатехнологии, технологии распознавания символов, телекоммуникационные технологии, технологии защиты информации, технологии разработки программного обеспечения и т.д.

К функциональным ИТ относятся ИТ автоматизированного проектирования офисные технологии, финансовые технологии, ИТ в образовании, в промышленности, корпоративные ИТ и т.д.

Классификация ИТ по степени охвата задач управления

По степени охвата задач управлениявыделяют следующие виды:

· ИТ обработки данных,

· ИТ управления,

· ИТ автоматизации офисной деятельности,

· ИТ поддержки принятия решений,

· ИТ экспертных систем.

ИТ обработки данных предназначены для решения функциональных задач, по которым имеются необходимые входные данные и известны алгоритмы, а также стандартные процедуры их обработки. Эти технологии применяются в целях автоматизации некоторых рутинных, постоянно повторяющихся операций управленческой деятельности, что позволяет существенно повысить производительность труда персонала.

Целью ИТ управления является удовлетворение информационных потребностей сотрудников, имеющих дело с принятием решений. Эти технологии ориентированы на комплексное решение функциональных задач, формирование регулярной отчетности и работы в информационно-справочном режиме для подготовки управленческих решений. Они решают следующие задачи обработки данных:

· оценка планируемого состояния объекта управления;

· оценка отклонений от планируемых состояний;

· выявление причин отклонений;

· анализ возможных решений и действий.

ИТ автоматизации офисной деятельности направлены на организацию и поддержку коммуникационных процессов как внутри организации, так и с внешней средой на базе компьютерных сетей и других современных средств передачи и работы с информацией. В них реализуются типовые процедуры делопроизводства и контроля управления:

· обработка входящей и исходящей информации;

· сбор и последующее составление отчетности за определенные периоды времени в соответствии с различным критериями выбора;

· хранение поступившей информации и обеспечение быстрого доступа к информации и поиск необходимых данных.

Эти технологии предусматривают наличие интегрированных пакетов прикладных программ: текстовый процессор, табличный процессор, электронная почта, телеконференции, специализированные программы реализации электронного документооборота и т.д.

ИТ поддержки принятия решений предусматривают широкое использование экономико-математических методов, моделей и пакетов прикладных программ для аналитической работы и формирования прогнозов, составления бизнес-планов и обоснованных выводов по изучаемым процессам и явлениям производственно-хозяйственной практики.

Отличительными характеристиками этих технологий является ориентация на решение слабоформализованных задач, генерация возможных вариантов решений, их оценка, выбор и предоставление пользователю лучшего из них и анализ последствий принятого решения.

ИТ экспертных систем составляют основу автоматизации труда специалистов-аналитиков. Эти работники, кроме аналитических методов и моделей для исследования складывающихся в рыночных условиях ситуаций, могут использовать накопленный и сохраняемый в системе опыт оценки ситуаций, т.е. сведения, составляющие базу знаний в конкретной предметной области. Обработанные по определенным правилам такие сведения позволяют подготавливать обоснованные решения и вырабатывать стратегии управления и развития.

Отличие ИТ экспертных систем от технологии поддержки принятия решения состоит в том, что они предлагают пользователю принять решение, превосходящее его возможности, и способны пояснять свои рассуждения в процессе получения решения.

Лекция 4.

Дата добавления: 2017-01-14