Общее программное обеспечение

Технические средства обработки информации

Введение

ЛЕКЦИЯ

Учебно-методический материал

г. Тула, 2013 г.

Содержание

Введение

1. Технические средства

2. Общее программное обеспечение

3. Прикладное программное обеспечение

4. Специальное программное обеспечение

Заключение

Время: 80 минут

Обучаемые: студенты 1 курса

Техническое и программное обеспечение занятия: аудитория, АРМ преподавателя, LSD-проектор, экран/интерактивная доска, прикладные программы Microsoft Word, Microsoft PowerPoint

Литература

Основная:

1. Информатика для экономистов: учебник /В.М. Матюшка. – Москва.: ИНФРА-М, 2009. – 880 с.

2. Информатика: учеб. пособие / Г.Н. Хубаев. – Ростов н/Д.: Издательский центр «МарТ»; Феникс, 2010. – 288 с.

Дополнительная:

3. Кузнецов С.Д. Основы баз данных: курс лекций. – М.: Интернет-Университет Информационных Технологий, 2005. – 488 с.

4. Алексеев Е.Г., Богатырев С.Д. Информатика. Мультимедийный электронный учебник. URL: http://inf.e-alekseev.ru/text/toc.html (дата обращения 12.09.2013 г)

Тема лекции подразумевает, создание у обучаемых устойчивого представления о ПЭВМ, как о условно закрытой автоматизированной системе обработки информации. Для этого в процессе занятия материал лекции подаётся в виде рассказа и показа слайдов, перемежаемых вопросами к аудитории. Цель вопросов заключается в создании доверительной атмосферы, призванной подкрепить материал лекции собственным опытом обучаемых. При этом задача преподавателя заключается в организации дискуссии при отработке 4 учебного вопроса, для достижения этого рекомендуется по окончании лекции 1 предложить/назначить одного двух респондентов способных подготовить краткое (не более 2-4 минут) сообщение о специальном программном обеспечении, используемом в процессе повседневной работы.

Дополнительный материал к лекции, является ознакомительным, окажет положительное воздействие на динамику изучения смежных дисциплин.

Под научным термином технические средства обработки информации, любой пользователь ПЭВМ или оператор АРМ, прежде всего должен подразумевать, то что на «хакерском» сленге называется «железом», то есть всё то, что имеет явно материальную структуру. Иными словами (утрируя) всё металлическое, пластмассовое и стеклянное что стоит на рабочем столе пользователя/оператора это железо или ТСОИ. Причём в вульгарном (простом, дословном, прямом) смысле этого слова, даже канцелярские принадлежности являются техническими средствами. Пример, автоматическая ручка и блокнот/тетрадь являются техническими средствами обработки и отображения информации, папка скоросшиватель – база данных, словарь/справочник – база знаний и т.д.

Однако, уже на протяжении более чем 50 лет, данный термин приобрёл, несколько другое более узконаправленное, но ёмкое значение. Под этим термином перечисляют составные части электронно-вычислительных систем, именно систем, потому что любая ЭВМ, это прежде всего автоматизированная система обработки информации. Именно поэтому ТС как правило рассматривается с точки зрения комплекса технических средств обработки информации. Что же это такое.

Комплекс технических средств обработки информации – это совокупность автономных устройств сбора, накопления, передачи, обработки и представления информации, а также средств оргтехники, управления, ремонтно-профилактических и других.

Естественно, что как и к любому техническому устройству к комплексу технических средств предъявляют ряд требований:

- Обеспечение решения задач с минимальными затратами, необходимой точности и достоверности;

- Возможность технической совместимости устройств, их агрегативность;

- Обеспечение высокой надежности;

- Минимальные затраты на приобретения.

В настоящее время отечественной и зарубежной промышленностью выпускается широкая номенклатура технических средств обработки информации, различающихся элементной базой, конструктивным исполнением, использованием различных носителей информации, эксплуатационными характеристиками и др.

Какие же ТСОИ бывают?

Технические средства обработки информации делятся на две большие группы. Это основные и вспомогательные средства обработки.

Вспомогательные средства – это оборудование, обеспечивающее работоспособность основных средств, а также оборудование, облегчающее и делающее управленческий труд комфортнее. К вспомогательным средствам обработки информации относятся средства оргтехники и ремонтно-профилактические средства. Оргтехника представлена весьма широкой номенклатурой средств, от канцелярских товаров, до средств доставления, размножения, хранения, поиска и уничтожения основных данных, средств административно производственной связи и так далее, что делает работу управленца удобной и комфортной.

Основные средства – это орудия труда по автоматизированной обработке информации. Известно, что для управления теми или иными процессами необходима определенная управленческая информация, характеризующая состояния и параметры технологических процессов, количественные, стоимостные и трудовые показатели производства, снабжения, сбыта, финансовой деятельности и т.п. К основным средствам технической обработки относятся: средства регистрации и сбора информации, средства приема и передачи данных, средства подготовки данных, средства ввода, средства обработки информации и средства отображения информации. Ниже, все эти средства рассмотрены подробно.

Получение первичной информации и регистрация является одним из трудоемких процессов. Поэтому широко применяются устройства для механизированного и автоматизированного измерения, сбора и регистрации данных. Номенклатура этих средств весьма обширна. К ним относят: электронные весы, разнообразные счетчики, табло, расходомеры, кассовые аппараты, машинки для счета банкнот, банкоматы и многое другое. Сюда же относят различные регистраторы производства, предназначенные для оформления и фиксации сведений о хозяйственных операциях на машинных носителях.

Средства приема и передачи информации. Под передачей информации понимается процесс пересылки данных (сообщений) от одного устройства к другому. Взаимодействующая совокупность объектов, образуемые устройства передачи и обработки данных, называется сетью. Объединяют устройства, предназначенные для передачи и приема информации. Они обеспечивают обмен информацией между местом её возникновения и местом её обработки. Структура средств и методов передачи данных определяется расположением источников информации и средств обработки данных, объемами и временем на передачу данных, типами линий связи и другими факторами. Средства передачи данных представлены абонентскими пунктами (АП), аппаратурой передачи, модемами, мультиплексорами.

Средства подготовки данных представлены устройствами подготовки информации на машинных носителях, устройства для передачи информации с документов на носители, включающие устройства ЭВМ. Эти устройства могут осуществлять сортировку и корректирование.

Средства ввода служат для восприятия данных с машинных носителей и ввода информации в компьютерные системы

Средства обработки информации играют важнейшую роль в комплексе технических средств обработки информации. К средствам обработки можно отнести компьютеры, которые в свою очередь разделим на четыре класса: микро, малые (мини); большие и суперЭВМ. Микро ЭВМ бывают двух видов: универсальные и специализированные.

И универсальные и специализированные могут быть как многопользовательскими - мощные ЭВМ, оборудованные несколькими терминалами и функционирующие в режиме разделения времени (серверы), так и однопользовательскими (рабочие станции), которые специализируются на выполнении одного вида работ.

Малые ЭВМ – работают в режиме разделения времени и в многозадачном режиме. Их положительной стороной является надежность и простота в эксплуатации.

Большие ЭВМ – (мейнфермы) характеризуются большим объемом памяти, высокой отказоустойчивостью и производительностью. Также характеризуется высокой надежностью и защитой данных; возможностью подключения большого числа пользователей.

Супер-ЭВМ – это мощные многопроцессорные ЭВМ с быстродействием 40 млрд. операций в секунду.

Сервер - компьютер, выделенный для обработки запросов от всех станций сети и представляющий этим станциям доступ к системным ресурсам и распределяющий эти ресурсы. Универсальный сервер называется - сервер-приложение. Мощные серверы можно отнести к малым и большим ЭВМ. Сейчас лидером являются серверы Маршалл, а также существуют серверы Cray (64 процессора).

Средства отображения информации используют для вывода результатов вычисления, справочных данных и программ на машинные носители, печать, экран и так далее. К устройствам вывода можно отнести мониторы, принтеры и плоттеры.

Монитор – это устройство, предназначенное для отображения информации, вводимой пользователем с клавиатуры или выводимой компьютером.

Принтер – это устройство вывода на бумажный носитель текстовой и графической информации.

Плоттер – это устройство вывода чертежей и схем больших форматов на бумагу.

Итак, рассмотрим устройство настольной или как их ещё называют стационарной ПЭВМ.

Прежде всего, на столе мы можем видеть большой стеклянный или плоский плазменный или жидкокристаллический телевизор, как вы уже знаете, он является монитором или дисплеем. И предназначен для отображения текущей информации, при этом она отображается с помощью интерфейса, то есть понятного пользователю способом. Есть варианты отображения информации с помощью команд DOS или даже двоичным кодом (вспомните американские фильмы про работу “гениальных” хакеров, когда у них на лице отражается синий экран с бегущими цифрами), однако в настоящее время они используются редко и узкоспециализировано. К интерфейсу мы вернёмся при рассмотрении программного обеспечения, а наш следующий элемент ТСОИ это клавиатура.

Клавиатура это средство механического ввода текстовой информации, сомневаюсь, что в настоящее время остались специалисты способные текстовым способом ввести растровую картинку. Клавиатуры бывают разные, начиная от обычных пользовательских заканчивая профессиональными. Естественно, что визуально профессиональные клавиатуры отличаются не только конфигурацией, но и наличием дополнительных функциональных клавиш, а так же наличием специального программного обеспечения. Пример, обычная клавиатура, после установки специальной программы может выполнять функции музыкального синтезатора.

“Мышка” или “электронно-графическое указывающее устройство” или уж совсем по научному “гибридное устройство управления курсором оконного интерфейса и/или графического пользовательского интерфейса персонального компьютера”, тут нечего добавить за исключением одной хакерской байки. Якобы мышку изобрёл Билл Гейтс, однако на самом деле «мышка» была изобретена ещё 9 декабря 1968 года и была представлена на показе интерактивных устройств в Калифорнии. Патент на этот гаджет получил Дуглас Энгельбарт в 1970 году. Именно «мышь» явилась тем устройством которое позволило стать ПЭВМ доступной рядовому пользователю, так как наличие графического интерфейса и графического указывающего устройства отменило необходимость не только ручного набора управляющих команд, но и вообще их знание, что было в принципе невозможным в «домышковую эпоху».

Как правило, на столе мы ещё можем увидеть музыкальные динамики или колонки, принтер, сканер, роутер, модем, тачпад, графический планшет, веб-камеру и тд. Каждые полгода-год, ведущие фирмы производители электронных устройств предлагают всё новые и новые средства, таким образом любой пользователь имеет возможность самостоятельно выбрать наполнение своего АРМ.

Итак настольные функционалы закончились, поэтому заглянем под стол, первым делом обращает на себя внимание большой гудящий и помаргивающий светодиодами агрегат, в просто наречии называемый «башней», настройщики ПО (по странному недоразумению называемые “программистами”» называют системным блоком. Кроме этого можно встретить жаргонные названия зачастую отображающие какую либо наиболее эмоционально окрашенную для пользователя характеристику, например “Тёмная башня”, “домик гремлинов”, или аббревиатура “ПЗДЦ” - “Перезагрузно-Заглючное Депо Центральное” и т.д. остановимся на ещё одном жаргонном названии системного блока, а именно “Паук” – оно семантологически отражает сущность системного блока, если визуально он “опутан” проводами, то технически он является своеобразным центром электронной паутины, управляя работой всех устройств, обрабатывая входящую информацию, отображая её на мониторе и т.д.

Что же входит в системный блок? Прежде всего это блок питания. Его предназначение в снижении бытового напряжения электрической цепи дома/офиса, до необходимых значений для функционирования ПЭВМ. Именно значений, потому что разные устройства или платы системного блока потребляют ток с разными характеристиками.

Следующий элемент системного блока – mainboard – главная плата имеет жаргонное название “материнская плата” или “материнка”. Это штампованная электронная плата, но которой устанавливаются клеммы/слоты/порты крепления различных устройств. Как говорилось ранее, ЭВМ обладает высокой агрегативностью именно за счёт характеристик материнской платы. Пример, на базе одного и того же типа главной платы имеется возможность сборки как мультимедийного, так и игрового, так и полупрофессионального рабочего устройства.

Устройства подключаемые к главной плате или напитываемые материнской платой, прежде всего строго функциональны. Самым важным является Большая интегральная схема (БИС), она же центральный процессор, она же “камень”. В современных компьютерах процессоры выполнены в виде компактного модуля (размерами около 5×5×0,3 см). Особенностью разъёма LGA является то, что выводы перенесены с корпуса процессора на сам разъём — socket, находящийся на материнской плате. Большая часть современных процессоров реализована в виде одного полупроводникового кристалла, содержащего миллионы, а с недавнего времени даже миллиарды транзисторов. Команды центрального процессора являются самым нижним уровнем управления компьютером, поэтому выполнение каждой команды неизбежно и безусловно. Не производится никакой проверки на допустимость выполняемых действий, в частности, не проверяется возможная потеря ценных данных. Чтобы компьютер выполнял только допустимые действия, команды должны быть соответствующим образом организованы в виде необходимой программы.

Далее следует упомянуть об “Оперативном запоминающем устройстве” жаргонное название ”Оперативка”, это специальная плата с несколькими БИС, устанавливаемая в специальный слот главной платы, необходимая для корректного функционирования и быстродействия главного процессора.

Как правило “продвинутые пользователи” конгломерат больших интегральных схем (главный процессор и ОЗУ) называют “мозгами” ЭВМ что в принципе достаточно объективное выражение. Следующее за мозгами, это память. Под памятью подразумевается Долговременное Запоминающее Устройство (часть вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных) предназначено и используется для вычислений, в течение определённого времени. Так же существует несколько названий устройств хранения информации, дословный перевод терминов наглядно отображает эволюцию технической мысли человечества в сфере хранения информации: стример (устройство записи на магнитную ленту), НГМД (накопитель на гибких магнитных дисках), НЖМД (накопитель на жёстких магнитных дисках), оптические CD, DVD, BD, флешь-карта (бросок, вспышка), магнитно оптические СD-MO (Compact Disk — Magneto Optical), гель-кристал.

Одними из большого перечня устройств ввода вывода информации являются дисковод и/или “сидирум” CD/DVD-ROM, данные устройства как правило компонуются в корпусе системного блока. Кроме того на главной плате установлены слоты/порты/клеммы для сетевой, звуковой, видео плат, модем и т.д. однако надо помнить что в некоторых случаях эти устройства могут быть собраны непосредственно на главной плате, интегрированы.

В общих чертах мы ознакомились с ТСОИ, однако корректное функционирование устройств и всей системы в целом невозможно без “Разума” им как раз и является программное обеспечение.

Под общим программным обеспечением понимается весь перечень служебных программ и алгоритмов, необходимых для эффективного функционирования общедоступной ЭВМ. В материалах к самостоятельному изучению приведены определения ОПО, с точки зрения нормативных документов или принятых к использованию в разных сферах деятельности.

По сути общее программное обеспечение это прежде всего операционная система – те есть информационная среда, в которых действуют служебные программы. Операционная система, как правило управляется непосредственными командами и запускается через DOS (Disk Operating System — дисковая операционная система — семейство операционных систем для персональных компьютеров, ориентированных на использование дисковых накопителей, таких как жёсткий диск и дискета). Необходимо помнить, что у каждого электронного устройства построенного с технологией БИС или микрочип, есть своя предустановленная программа, для главного процессора это Bios, для других устройств эти программы называются драйверами (водитель, наездник, управляющий).

Драйвер - программа, относящаяся к общему программному обеспечению предназначена для решения задач и выполнения операций, связанных с работой собственно ЭВМ. К системным относятся, в частности, операционные системы, сервисные программы (утилиты) и драйверы.

В условиях совместного функционирования АРМ (ПЭВМ) как единой вычислительной системы требуется ювелирная до миллисекунд синхронизация всех процессов, нужен тщательный контроль за последовательностью, готовность, выполнением и удалением программ каждого процесса и это при условии, что в современной ПЭВМ одновременно протекает до нескольких миллионов операций.

Операционные системы эволюционируют вместе с техническими средствами, в настоящее время известны такие гиганты как Windows, Unix, Linux, Mac. Может кто-нибудь спросит про Android, так я отвечу, что эта операционная система для планшетных компьютеров и смартфонов создана на основе Linux.

Итак, общее представление об общем программном обеспечении вы получили, в дополнительном материале к лекции вы найдёте информацию которая в связи с ограниченным временем не вошла в учебный вопрос.

Дата добавления: 2014-01-04